安全性能校验

关键词：

安全性能校验（精选八篇）

安全性能校验 篇1

关键词：结构,流速,压力,过盈配合值

目前, 受校验方法及校验设备等方面的限制, 绝大多数安全阀都采用离线校验方式。传统的安全阀校验方法是通过校验人员在安全阀开启瞬间读取压力表的数据来记录安全阀的整定压力, 凭声音判断安全阀的密封性能。对安全阀校验结果的处理以及对安全阀的基本参数、用户信息、历史记录等数据资料的管理基本上停留在手工操作阶段。这种方法受人为因素影响大, 存在劳动强度大、效率低、校验结果精度差等不足。为此在传统安全阀离线校验的基础上, 对其进行改进, 研制安全阀自动校验系统和密封检测仪以提高安全阀校验精度和效率。

一、安全阀自动校验系统设计

目前广泛采用的离线校验测试整定压力的方法中, 判开准则是依据“介质呈可由听觉感知的连续排出状态”来判别安全阀是否开启, 即升压过程中, 当听到安全阀开启所发出的排气声时, 表明安全阀已开启。此时, 立即关闭进气阀停止升压, 并从指针式压力表上读出此时的压力值作为安全阀的整定压力。安全阀开启时, 压力变化会有一个明显的特征, 即压力变化会出现一个明显的“拐点”, 这个特征可以作为对开启压力进行自动识别的依据, 从校验过程的压力、位移变化曲线可以发现, 安全阀开启的瞬间, 压力达到最大值。因此, 一次测试过程中所出现的最大压力 (压力拐点) , 就是该次测试所要的整定压力。

依据上述原理, 在校验台的测压管路中安装上压力变送器, 压力变送器将把管路中的压力转变成电流信号输入到数据处理器中。把单片机、数据选通、采样保持和A/D转换集成在一个芯片中, 以压力变送器替代指针式压力表, 为了使测试结果更加可靠, 压力表仍然被保留。同时, 要实现开启压力的自动测定, 使用压力变送器作为测压元件, 将压力信号转换成电流信号, 使用数据处理器对电流信号进行放大, 并在计算机的控制下进行信号采样并识别出“拐点”, 从而实现开启压力的自动测定。

安全阀校验计算机管理系统包括校验管理与审核审批平台软件、安全阀校验操作平台软件、压力变送器定标软件等。校验管理与审核审批平台软件安装在校验站前台电脑 (管理平台) 及校验报告审核审批人员 (审核审批平台) 的电脑上, 完成安全阀相关参数的录入或读入, 派发校验任务, 自动生成校验委托单、校验记录、校验报告、校验台账、校验收费单、合格证参数、查询历史记录及对校验报告进行审核审批等功能。安全阀校验操作平台软件安装在检验设备的电脑上, 完成接收校验任务、测量显示实时压力、自动测定整定压力、自动记录校验过程, 并自动将检验结果发送到管理平台等功能。压力变送器定标软件安装在检验设备的电脑上, 用于纠正压力变送器的测量偏差, 完成实际测量数据的校准功能。校验合格后自动生成校验记录和校验报告, 自动刻制安全阀校验合格标牌, 在管理平台打印经过审批合格的安全阀校验报告。

二、安全阀密封检测仪设计

安全阀密封检测仪设计原理:以TSGZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》中推荐的封闭式安全阀用空气进行密封试验的方法为参考, 采用了电磁技术、气动控制技术、螺杆控制技术和限角万向节技术, 结构简单, 使用方便, 检测结果可靠, 能满足各种类型安全阀密封性检测需要。将安全阀密封检测仪与安全阀排气口密封连接, 将安全阀升压至整定压力的90%, 观察泄漏检查器液面是否有泄漏气泡产生, 由此确定安全阀的密封性是否符合规程要求。安全阀密封性检测仪经过现场测试性能达到了设计要求, 完全符合规程要求。

三、结语

在传统安全阀离线校验的基础上, 对其进行改进, 研制安全阀自动校验系统和密封检测仪提高安全阀校验精度和效率。安全阀自动校验系统对校验过程的压力参数连续采集, 根据记录的压力曲线自动识别安全阀的整定压力, 还具有校验报告生成、报告审核审批、打印校验标牌等功能, 安全阀密封检测仪对封闭式安全阀的密封性能进行精确检测。

参考文献

[1]赵世良、鲍悦、白国荔等.安全阀离线自动校验系统研制[J].科技创新导报, 2013 (24) :97-98.

[2]丘垂育, 刘伟忠.安全阀数据采集系统的研制[J].广东化工, 2012, 39 (1) :118-119.

安全性能校验 篇2

关键词：安全阀 延期校验 风险评价 应用

中图分类号：TE96 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0107-01

安全阀作为现代石油化工行业应用较为普遍的一种装置，其主要作用就是防止压力容器以及管道在生产过程中发生超压事故，保障压力容器及管道生产安全。安全阀校验作为确保安全阀安全运行的必要手段，对安全阀进行定期校验是我国现有石油化工产业安全生产的一项重要工作，然而在当前社会发展形势下，为了迎合石油化工产业发展的需求，需要对安全阀进行延期校验。近年来，风险评价技术在石油化工行业中得到了广泛的应用，石油化工产业作为一项风险性较大的行业，在进行安全阀延期校验工作中，需要应用合理的风险评价技术，确保安全阀校验质量，进而为石油化工企业的经济效益提供保障。

1 安全阀延期较严重风险评价技术应用的必要性

近年来，我国石油化工产业得到了飞速发展，锅炉、压力容器与压力管道在石油化工行业中也得到了广泛的应用。然而在当前石油化工行业中，这些设备在高压力运行状态下，极有可能出现爆炸的可能，进而带来难以计量的经济损失及人员伤亡。为了保障这些设备的安全、稳定运行，安全阀的应用有着巨大的意义。

2 安全阀延期校验中风险评价技术的应用

2.1 安全阀风险评价

在石油化工行业中，受多种因素的因素，压力容器及管道在运行过程中容易出现爆炸的风险，而风险评价技术主要是针对安全阀装置运行中的不安全因素进行综合评价，进而寻找有效的风险管理措施。安全阀的风险评价主要包括运行时效的可能性评价以及发生失效后所造成的后果评价。

2.1.1 安全阀失效的可能性评价

安全阀结构主要有弹簧式和杆杆式两大类，弹簧式是依靠阀瓣与阀座的密封靠弹簧的作用力；杆杆式是靠杆杆和重锤的作用力。随着现代石油化工行业规模的扩大，当管道内介质压力超过规定压力值时，辅助阀先开启，介质沿着导管进入主安全阀，并将主安全阀发开，进而降低介质压力。然而在安全阀运行中，受压力、温度、湿度。介质年度等因素的影响，会影响到安全阀本身的性能，增加安全阀的腐蚀性，进而造成安全阀功能失效[1]。

2.1.2 安全阀失效后的后果评价

安全阀作为一种重要的减压装置，一旦安全阀的功效失去作用后，就会造成人员伤亡、经济损失、设备损害等危害。一般认为，安全阀失效等级越高，所造成的后果就越严重。石油化工作为重工业类型之一，安全阀失效后，不仅会造成以上的损失，同时还会对现有的环境造成影响，进而影响到我国现代社会的可持续发展。

2.2 安全阀校验周期的确认

安全阀失效几率大小与其所造成的失效后的后果是成正比的，为此，在进行安全阀周期校验时，必须依据安全阀失效的风险等级来确认，如图1，1为低风险区，2为中等风险区，3为偏高风险区，4为高风险区。同时，在进行安全阀校验时，校验周期的确定还要结合石油化工的生产状况，根据石油化工企业生产过程中安全阀的运行特点及校验状况来展开调查，通过合理的方法计算出安全阀允许的最大温度及压力，进而进行合理的计算。

2.3 安全阀风险管理

风险管理在风险分析的基础上，找出导致事故发生的失效源，采取一定的措施进行有效的预测和预防，将风险降低到实际工程中所需要的安全程度。在安全阀延期校验中的只要存在风险，就会造成风险后果，因为在安全阀周期校验中，提高安全强度可以降低失效发生的可能，从而可以减小风险，失效发生可能性随着安全强度的提高而降低，但同时安全代价也随着安全强度的提高而增加，要达到极低风险的高安全强度往往需要花费很高的代价。风险管理提出对危险程度和降低危险的代价进行均衡的策略，即找到折衷的平衡点。

2.3.1 提高安全阀构件的制造水平

在安全阀中，弹簧是一种重要的部件，弹簧的弹力是安全阀得以发挥全部功效的重要依靠，然而在超负荷工作压力下，弹簧的弹力会逐渐失去其应有的性能。为此，在进行安全阀设计工作时，必须加强安全阀构件的制造水平，优化构件加工工艺，提高安全阀的机械性能，进而为安全阀的安全运行提供技术保障[2]。

2.3.2 加强安全阀的日常维护与管理

安全阀在长时间的运行状态下会出现各种问题，进而影响到安全阀的正常运行。为此，石油化工企业必须加强日常卫华与管理工作，在进行安全阀安装时要加强预防安全阀弹簧失效的措施，尽量避免弹簧被腐蚀。其次，保证安全阀铅直安装，避免阀杆重心不正。在安全阀拆卸、检验和搬运过程中，严格遵循有关规定，避免受到较大冲击。加强安全阀在役阶段的维护管理，建立完备的安全阀运行资料记录。

3 结语

在现代石油化工企业生产过程中，安全阀的作用越来越突出，对安全阀进行校验是确保安全阀正常、安全运行的必要手段。安全阀在运行过程中，受多种因素的影响，会增加安全阀的运行风险。一旦安全阀失效，就会造成巨大的损失。风险评价技术作为安全阀安全运行的重要措施，在安全阀较严重应用风险评价技术，可以更好地控制风险因素，进而确保安全阀稳定、安全运行。

参考文献

安全性能校验 篇3

构造LDPC码时,其校验矩阵中的非零元素往往很少,正是由于校验矩阵具有这种稀疏的特性,因此出现了多种高效的译码算法,且纠错能力较强。LDPC译码采用的是消息传递(MP)算法,其基本算法有比特翻转(BF)算法和置信传播(BP)算法。BF算法只进行比特位的翻转等几种简单的运算,复杂度较低,因此硬件实现简单,但其性能相对较低,适用于硬件条件受限而性能要求较低的场合;而BP算法是将接收到的信息在变量节点和校验节点之间进行迭代运算,从而获得最大编码增益,因此具有很好的性能,同时复杂度也较高,广泛应用于对性能有较高要求的场合。

本文在介绍低密度校验编码的基础上,研究了置信传播(BP)算法、对数似然率(LLR-BP)算法、最小和(Min-sum)算法等三种译码算法,并对各种算法的复杂度、工程实现的难易度和优缺点进行分析,并对分析结果进行仿真验证。

1 低密度校验编码

LDPC编码的首要条件是构造一个符合条件的稀疏校验矩阵。根据校验矩阵结构不同,通常把LDPC码分为规则LDPC码和不规则LDPC码。规则LDPC码的校验矩阵每行每列的非零元素相同,而不规则LDPC码不受此规则限制。无论哪种,好的LDPC码,必须围绕无短环、无低码重码字、码间最小距离尽可能大的原则构造校验矩阵[3]。

传统的编码方法是将稀疏奇偶校验矩阵H经过高斯消元处理转换为生成矩阵G,再根据G来进行编码。如此的编码方法其生成矩阵的稀疏性难以保证,且会导致编码的运算和存储复杂性大大增加。对于线性编码来说,校验矩阵为H,编码后码字为c,则由校验等式性质H·c’=0,所以可以用校验矩阵直接编码,主要的编码方法有高斯消去的直接编码,LU分解编码,部分迭代编码算法等。本文仿真采用高斯消去的直接编码,将m·n校验矩阵H通过高斯消元和列变换改成如下形式H=[I|P],I为m·m单位矩阵,P为m·(n-m)矩阵,编码后码字c写成c=[s|u]形式,u为输入码字,s为校验码字,由校验等式H·c’=0得,I·s’+P·u’=0,即s’=P·u’,则由c=[u s]可得编码后码字。

2 LDPC码译码算法

LDPC译码算法是以迭代运算为主,主要是基于二分图[6]结构的消息传递算法。二分图与校验矩阵H相对应,包含三种元素,方形节点、圆形节点及连接方形节点和圆形节点之间的边,对于M×N的校验矩阵H,方形节点Vc=(c0,c1,…,cM-1)称为校验节点,对应于校验矩阵中的列,圆形节点Vs=(s0,s1,…,sN-1)称为变量节点,对应于校验矩阵中的行。如果校验矩阵中的非零位于第i行第j列,则校验节点ci和变量节点sj之间存在一条边,如图1所示,为5×10的校验矩阵二分图表示。LDPC译码时各个节点的置信消息需要在变量节点和校验节点之间互相传递。

2.1 基于软判决的BP译码算法

假设BPSK调制后每一个码字c=(c1,c2,…,cn)映射为传输序列x=(x1,x2,…,xn),然后x通过信道,接收到的序列为y=(y1,y2,…,yn)。根据y译码得到译码序列为cˆ。

在概率域上,我们可用pik(b),(b=0,1)表示第k次迭代某个变量节点的可信度;rkji(b)表示第k次迭代时,由校验节点j传递给变量节点i的信息;qkij(b)表示第k次迭代时,由变量节点i传递给信息节点j的信息;C(i)表示变量节点i所对应的校验式集合;R(j)表示校验节点j所对应的变量节点集合。概率域的BP算法包括如下几步。

初始化:设迭代次数k=1;计算信道传递给变量的初始概率p(1),pi(0)=1-pi(1),i=1,2,…,n;。然后对每一个变量节点i和与其相邻的校验节点j∈C(i),设定变量节点传向校验节点的初始消息,即

第一步,检验k是否大于最大迭代次数Max,若是,结束该帧译码,否则继续;

第二步,对所有校验节点j和与其相邻的变量节点i∈C(i),第k次迭代时,计算变量节点传向校验节点的消息,即

第三步,对所有的变量节点i和与其相邻的校验节点j∈C(i),计算校验节点传向变量节点的消息,即

第四步,对所有变量节点计算硬判决消息,即

2.2 基于软判决的LLR-BP译码算法

LLR-BP译码算法是将消息表示为对数似然比形式进行信息传递的迭代运算。首先,信道初始化消息为

其次,变量节点传向校验节点的消息为

还有,校验节点传向变量节点的消息为

此外,变量节点收集到的所有消息为

i以此为基础,可将BP算法第二步的式(3)改写为

将式(13)进行恒等式变换,可得

具体译码实现包括几步。

初始化:设迭代次数k=1;计算信道传递给变量节点的初始概率似然比消息L(pi),i(28)1,2,(43),n。然后对每一个变量节点i和与其相邻的校验节点jC(i),设定变量节点传向校验节点的初始消息为L(0)(qij)(28)L(pi)。

第一步,检验k是否大于最大迭代次数Max,如果是,结束这帧的译码,否则继续;

第二步,对所有校验节点j和与其相邻的变量节点iC(j),第k次迭代时,计算变量节点传向校验节点的消息,即

第三步,对所有的节点变量i和与其相邻的校验节点jC(i),第1次迭代时,计算校验节点传向变量节点的消息,即

2.3 基于软判决的Min-sum译码算法

由于tanhx,tanh-1(x)是奇函数,具有性质:

所以,在LLR-BP算法中的式(10)可表示为

与LLR-BP译码算法相比可以看出,最小和译码算法只是在校验节点更新的步骤上发生了变化,其他步骤不变。校验节点更新过程中的近似运算,虽然降低了译码复杂度,但是牺牲了一定的译码性能。

3 译码算法性能分析及计算机仿真

从第二节对三种译码算法的分析来看,LLR-BP译码算法虽然与BP算法接近,但是,由于其运算是在对数域进行,因此复杂度有所降低;而MIN_SUM算法则通过采用近似运算来降低复杂度,但是,近似运算导致了该算法性能会有所损耗。

3.1 三种译码算法复杂度比较

文献[6]对概率域BP译码算法、LLR_BP译码算法和Min-sum译码算法的计算复杂度进行了对比,各种算法都是针对码率为1/2的(n,2p,p)规则LDPC码进行分析的。如表1所示。

由表1可以看出,在计算复杂度方面,BP算法最为复杂,LLR-BP算法次之,Min-sum算法计算量是最小的。

3.2 三种译码算法性能比较

为了对BP算法、LLR_BP算法和MIN_SUM三种译码算法的性能进行分析,本文建立了BPSK系统仿真模型,如图2所示,并以此模型为基础,分析三种译码算法在仿真系统中的性能。

基于图2的系统仿真模型,对三种译码算法性能进行分析。信源部分随机生成,生成的数据u={u1,u2,…,uk}经基于删除信道的迭代算法进行LDPC编码,码长为512,码率为1/2,最大迭代次数为100,编码后得到的码字c={c1,c2,…,cn}进行BPSK调制,调制后将码字c映射成传输码字x={x1,x2,…,xn}。

若信噪比取值为SNR=(0:0.2:2),运行系统,可以绘制出采取三种不同译码算法解码后系统的误码率曲线。图3给出了在加性高斯白噪声信道下系统误码率图。

从图3可以看出,BP译码算法和LLR_BP译码算法误码率基本一致,最小和译码算法误码率相对较差。由此可以看出,三种算法中BP算法是基础算法,其译码复杂度最高,但具有最优的译码性能。LLR-BP算法是由BP算法简化而来,通过将原来的运算简化到对数域进行,从而降低了译码复杂度。就译码性能来说,LLR-BP算法最接近BP算法,从图中也可以看出,BP算法与LLR-BP算法的曲线几乎一致。Min-sum算法复杂度最低,与其它两种算法比较译码性能较差,但性能损失不大。所以Min-sum算法复杂度降低,易于硬件实现,实用性较强。因此在实际运用中,我们需要在性能和复杂度上进行整体考虑。

4 结语

低密度校验编码在高速数据传输中有着较好的应用,但是其采用不同译码算法所表现出的译码性能有着较大差异。为此,本文讨论了置信传播(BP)译码算法和在该译码算法基础上衍生的两种译码算法,对数似然率(LLR-BP)算法和最小和(Min-sum)算法;分析了三种译码算法的性能,并对分析结果进行了仿真验证。虽然LLR-BP算法译码性能与BP算法相当,但简化了算法,Min-sum算法虽然较BP和LLR-BP算法相比,损失了一定误码性能,但易于硬件实现,实用性较强。因此,在实际应用中,要根据系统性能要求和硬件条件等因素综合考虑,在译码性能和复杂度之间需要全面衡量,选择合适的LDPC码译码方法,开发相应的硬件产品。本文只是对LDPC码的基础译码算法进行了分析,对不同码长的选择,以及在不同的调制方式和通信环境下系统性能的比较分析未曾考虑,因此还需要进一步完善。

摘要：讨论了置信传播(BP)译码算法和在该算法基础上衍生的两种译码算法,对数似然率(LLR-BP)算法和最小和(Min-sum)算法;分析了三种译码算法的性能,并对分析结果进行了仿真验证。结果表明,在译码性能上LLR-BP算法与BP算法相当,前者比后者算法要简单,Min-sum算法虽然较BP和LLR-BP算法相比,损失了一定误码性能,但易于硬件实现,实用性较强。

关键词：LDPC码,信道编码,差错控制,纠错编码,计算机仿真

参考文献

[1]沈倩.LDPC码编译码技术研究及其在LTE—A系统中的应用[D].武汉理工大学硕士论文,2012.

[2]彭世章.LDPC编译码技术研究及其在遥测系统中的应用[D].杭州电子科技大学硕士论文,2011.

[3]袁东风,张海刚.LDPC码理论与应用[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[4]肖杨.Turbo与LDPC编解码及其应用[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[5]刘涛,马沛川.LDPC编译码技术原理及其性能分析[J].通信导航与指挥自动化,2009(4):12-20.

安全阀校验1 篇4

根据被校安全阀的规格选用校验座，两个校验座下面都有一个校验座切换阀，需用哪一种打开相应的校验座切换阀，关闭另一座校验座切换阀。（注意：打开校验座切换阀时，必须完全打开）。

小座下面的加紧开关16用来操作小座的夹紧与放松，拉出来夹紧，推入为放松。大座下面的一级夹紧20、二级夹紧

21、三级夹紧22用来操作大座夹紧与放松。使用大座校验时，先拉出的一级夹紧20，若口径大、压力高时夹紧力不够，再拉出二级夹紧21，再不够拉出三级夹紧22（参考表II）。校验完成后，必须依照三级夹紧

22、二级夹紧

21、一级渐进20的次序将三只气动夹紧开关推入，当排气声消失后，按住复位开关19不放，待中心顶轴下降后即松开复位开关19。2.高、中压及水介质的切换

本设备在用瓶装气体（15MPa以下）供压校验时，用六角堵头将加压泵介入旋紧封堵，打开气水切换阀3即可。

使用手动试压泵（介质为水）或介入15MPa以上32MPa以下的高压气源校验时，将手动试压泵或高压气源介入加压泵介入处。注意：此时必须关闭气水切换阀3.3.安全阀的校验步骤

3-1 首先关闭高中压校验阀15和三只压力切换阀。关闭后再开启钢瓶气源阀门，此时操作台上气源压力表4所显示的数值为气瓶的最高压力，校验时该压力应大于1.2倍被校安全阀的开启压力，方可使用。

3-2 观察气缸夹紧压力表12，其数值应在0.8~1.0MPa之间。调整夹紧力调节1，能改变夹紧压力，瞬时间拧为升压，反之降压。注意：将压力调低，应逆时针放松夹紧力调节1，打开吹净枪放气后，再确认夹紧压力数值。

3-3 选择开启压力表，控制箱上部四只精密压力表，每只精密压力表下方都有一只压力切换阀（最高量程不带压力切换阀），用于切换不同的校验范围。使用那只精密压力表，打开下方相对应的压力切换阀，关闭其他几只压力切换阀。该压力表要根据被测安全阀的压力，更换不用量程。一般开启压力应在压力表满刻度的1/3~2/3的范围内选用。若需用双表指示压力值，也可更换成双表指示。方法是：打开相同量程压力表所对用的两只压力切换阀，关闭其余压力切换阀。

1打开压力切换阀时，必须完全打开。注意：○2校验工作结束时必须关闭所有的压力切换阀，○下次校验时再选择，以免损坏压力表。3-4 根据被校安全阀的公称通径，选用相对应得中心垫放入校验台中心轴上。注意：中心垫块内和轴顶端都必须放入“O”形密封圈。

3-5 放上安全阀（注意一定要套入中心垫凸缘位置），然后一手扶安全阀上端，另一手将三卡脚推向安全阀法兰边推足位置。

3-6 如使用大校验座，打开一级夹紧20，安全阀即被夹紧。如校验的安全阀通径较大或压力较高时，壳再拉出二级夹紧

21、三级夹紧22（参考表II）

3-7 关闭卸压阀2，缓慢开启高中压校验阀15并观察开启压力表的升压速度，当压力接近被校验安全阀规定开启压力的90%时，其升压速度应小于0.01MPa/sec，直至安全阀开启后即关闭高中压校验阀15，打开卸压阀2进行卸压。

3-8 重复3-7，将被校验安全阀调节到规定的开启压力，并重复开启三次，而其误差值在允许范围内时，定压校验结束。打开卸压阀2，排出带压气体。

3-9 关闭卸压阀2，重复上述升压步骤将压力升至被校验安全阀规定的密封压力（一般为开启压力的90%，保压三分钟），观察开启压力表读数是否下降来确定安全阀的密封性。3-10 校验结束后，开启卸压阀2，待开启压力表显示数值为零时，再推上三级夹紧

22、二级夹紧

21、一级夹紧20，当排气声消失后，按住复位开关19不放，待中心顶轴下降后即松开复位开关19.然后一手扶安全阀上端另一手一次将三只卡脚向外推，等卡脚退足后，取下安全阀。

3-11 档校验较小口径安全阀时，可使用小座。小座采用偏心式卡脚，可根据法兰式安全阀法兰的厚度，调节偏心盘式卡脚的高低，方法是：将垫圈放在偏心盘式卡脚上方可降低高度，反之将垫圈放在偏心盘式卡脚下方可增加高度。

3-12 使用小座时，则用夹紧开关16夹紧放松。放上安全阀（注意一定要放在密封底座的中心位置），将偏心盘式卡脚贴近法兰式安全阀的喉径处（注意：调节偏心盘式卡脚时，两只卡脚要相反方向贴近法兰式安全阀的喉径处），然后用手轻轻拧紧偏心盘式卡脚上方的压紧螺栓即可。

3-13 教育那较小通径安全阀时（如DN32、40、50）时，无需改变偏心盘卡脚位置，直接放在校验座上即可。其他操作顺序同大座。4.水介质安全阀的校验步骤

4-1 关闭控制台左侧的气水切换阀3。注意：气水切换阀3要关紧！4-2 松开加压泵接入螺母，接上手动泵的铜管。

4-3 关闭小座的校验座切换阀17，打开大座的校验座切换阀18.4-4 放上安全阀，根据被校安全阀的通径和压力（参考表II）拉出相应夹紧开关，安全阀即被夹紧。

4-5 关闭三只压力切换阀。

4-6 关闭卸压阀2和低微压校验阀14，打开高中压校验阀15.4-7 使用手动泵加压，在加压过程中，开启压力表7和增压后压力13指针同时上升，待压力升至被校安全阀开启压力的90%时停止加压。

4-8 关闭高中压校验阀15.4-9 使用手动泵继续加压，此时开启压力表7,压力不在上升，增压后压力13压力上升，待增压后压力13的压力升至32Mpa时，停止加压，此时缓慢开启高中压校压阀15，观察开启压力表7下降前最高点压力值，即为安全阀的开启压力。

注意：缓慢开启高中压校压阀15后，若开启压力表7压力不再上升，但安全阀未开启，且开启压力表7和增压后压力13压力值相同，则重复4-8和4-9操作步骤，直至安全阀开启。

5.校验完毕后排水操作

5-1 校验完毕后，先打开泄压阀2，进行泄压，此时有水从泄压阀中流出。

5-2 一手扶安全阀上端，一手推入三级加紧22，二级加紧21，一级加紧20，然后再依次将三只卡脚向外推，等卡脚退足后，取下安全阀。

5-3 卸下手动泵铜管，将带闷板的螺母拧上，锁紧。5-4 完全打开气水切换阀3.5-5 将排水塞拧入大口径校验座口，用手拧紧即可，排水管方向朝外。

5-6 关闭泄压阀2，必须缓慢打开高中压校压阀15，此时大量的水从排水管排出，在关闭高中压校压阀15，稳定十秒左右继续打开高中压校压阀15，设备管道中余水继续排出，反复数次，直至管道中的水排净。

5-7 打开泄压阀2和高中压校压阀15，是设备再次从两头进行彻底排除管道中的余水，反复数次排净为止。6.低微压安全阀的校验

对于开启压力在1.0Mpa以下的低微压安全阀，本设备专门设置的低微压校验系统。在校验低微压安全阀时，必须先关闭高中压校压阀15，打开气水切换阀3,和低压表对应的压力切换阀后，缓慢开启低微压校压阀14，使之逐步升压。其他步骤同上节所述。7.外螺纹安全阀的校验

当需要校验A27W-10T型安全阀时，在校验座上放上螺纹基座，用三卡脚推进，气动加紧后，旋入相应尺寸的螺纹接口。

注意：外螺纹有好几种：一种是英制锥形管螺纹，专用于A27W-10T型安全阀，最高压力仅为1.0Mpa，不能硬旋入其他规格螺纹，以免破坏螺纹并发生危险！

译码校验:条形码的解密和安全校验 篇5

●条形码的解密

通过亮度解析的程序, 我们可以将条形码生成器生成的单一字符0~9用下页表1表示出来, 为了明确每个数字和字母的位置, 我们给每一个字元都规定了一个编号。

同理, 我们可以找到字元A~Z以及一些特殊符号的逻辑形态, 并且继续之前数字编号的顺序给他们一个唯一的编号, 如表所示1。

我们可以看出所有字母的逻辑形态的两边都是1, 这保证了两边都有一段黑色, 保证了条码长度的稳定。而且在形如下图的条码的两端都有一个*字符的条码, 确定了条形码的有效信息的范围。

至此, 我们就像掌握了一种英文的书写方式一样, 甚至可以用条形码的方式写一首密码的小诗, 通过简单的Scratch程序, 我们就可以将英文翻译成条形码表示出来。

●条形码的安全校验

为了让条形码的解码过程更加准确, code39型条形码的设计者, 设计了解码校验的功能, 事实上校验的思想在所有的信息传递的过程中都普遍存在, 就像你听不清别人的话或者觉得听到的东西明显不合逻辑会问一句“你说的是什么”一样, 条形码的校验也是起到这个作用。code39码可以根据需要传递的信息生成一个检查码, 它的计算方法是, 搭配表2可以找到每个字元的编号, 将查出的编号累加后再除以43, 得到的余数再查出相对的编码字元, 即为检查码字元。

例如, 要算出*S123$5*这笔资料的检查码, 其计算过程如下:1参考检查码相对值对照表, 找出编码字元编号。其中, S的相对值为28;1的相对值为1;2的相对值为2;3的相对值为3;$的相对值为39;5的相对值为5。2将各相对值累加除以43, 累加相对值=28+1+2+3+39+5=78可以得出78÷43=1余35。3查出与余数相对的编码字元。余数=35, 查表1和表2, 得到相对值=35之编码字元为Z, 故检查码=Z, 得含检查码在内的39码, 为*S123$5Z*。

主蒸汽安全阀在线校验 篇6

主蒸汽安全阀作为核电厂二回路超压保护装置, 保护了主蒸汽系统的管道和设备安全。秦山核电厂共有8台弹簧平衡式主蒸汽安全阀, 分别位于两条主蒸汽管道上。当系统压力升高至安全阀开启压力时, 安全阀自动打开, 排放主蒸汽系统中的蒸汽, 使系统压力降低;当系统压力降低到安全阀回座压力时, 安全阀自动关闭, 停止排放。使无论在汽轮机托扣或在其它任何危急情况下, 主蒸汽系统的压力不会超过设计压力的110% (主蒸汽系统实际压力为7.55MPa) 从而保护主蒸汽系统的管道和设备安全运行。安全阀总排汽量为1231.9×2t/h。

因此必须对主蒸汽安全阀进行定期校验 (目前秦山核电厂一个运行周期进行一次) , 确保其在设定压力下能正常起跳。一般安全阀校验采用冷态试验, 而考虑到主蒸汽安全阀重要性, 采取了热态校验, 即在线校验的方式。

1 在线校验理论原理

1.1安全阀受力分析

如图1所示:开启前, 弹簧预紧力Fd向下作用于阀瓣上, 它一方面克服介质静压力Po·S, 另一方面产生足够的密封力Fs, 其平衡关系式为:

Fd=Po·S+Fs

开启后, 首先密封压力Fs=0, 介质开始向外部排放。这时介质作用在阀瓣上的举力有三种形式, 即介质动力FD, 介质反冲力FB, 以及介质静压力P'o·S', 此处P'o为开启后介质压力, S'为介质作用在阀瓣上的面积 (显然S'>S) 。与此同时, 阀瓣上升的结果, 使弹簧受到压缩, 由此向下作用在阀瓣的弹簧力除预紧力Fd外, 尚增加一项弹簧变形力△Fd, 且阀瓣上升越高, △Fd越大。这时阀瓣受力平衡关系为:

Fd+△Fd=P'o·S'+FD+FB

上述受力分析是对安全阀主要参数 (开启压力、回座压力) 调节的理论基础。

1.2在线校验基本原理

在线校验是检测安全阀的开启压力, 所以由安全阀开启前的受力分析可知, 安全阀开启前受力情况为弹簧预紧力Fd向下作用于阀瓣上, 它一方面克服介质静压力Po·S, 另一方面产生足够的密封力Fs, 其平衡关系式为:

Fd=Po·S+Fs=常数 (1)

以纵坐标代表作用力F, 横坐标代表介质压力Po, 由此可得图2所示阀瓣所受各种作用力与介质压力的关系。

由于作用在阀瓣上的弹簧预紧力Fd=常数, 而介质静压力Po·S随着介质压力Po的上升成比例地上升, 密封力Fs则随介质压力Po的上升成比例地下降。因此, 当Po=0时, Fs=Fd, 弹簧预紧力全部用于压紧阀瓣;当Po=Ps时, Fs=0, 弹簧预紧力全部用于抵抗介质静压力Ps·S, 密封失效, 安全阀开启。

在线校验技术就是在安全阀入口带压情况下, 用外加力将安全阀强制开启, 从而测量其开启压力。我们来看图2中的一工况点Po, 此时阀瓣受到的介质静压力为Po·S, 阀瓣和阀座之间的密封压力Fs。如果在阀瓣上施加一个向上的外力△F, 则有下式成立:

Fd=Po·S+Fs+△F=常数

因此, 在弹簧预紧力与介质压力不变的情况下, 外加力△F越大, 密封压力Fs越小。当外加力逐渐加大以致使Fs=0时, 阀瓣和阀座之间就不存在相互压紧力了, 密封随即也丧失, 阀瓣相应开启。可见, 在线调校时所施加的外力本质上是用来抵消阀瓣和阀座之间的密封力。当介质压力为Po时, 密封压力恰好等于将安全阀拉开时所施加的外力△F。由此可推出当安全阀被拉开时满足下式:

Fd=Po·S+△F=常数

同时, 图2表明当安全阀被拉开时Fs=0, 这时弹簧预紧力全部用来抵抗静压力, 即Fd=Ps·S, 代入得:

Ps·S=Po·S+△F

从而有:Ps=Po+△F/S (2)

这就是安全阀在线校验基本理论公式。安全阀在线校验技术就是根据这个公式实现的。

2 实际调校方法

由公式Ps=Po+△F/S可知, 在线校验技术的核心问题是如何施加外力和如何测量和记录外力及如何判断安全阀呈开启状态。作用在阀瓣上的外加力是通过延伸到阀瓣外的阀杆施加的, 这就保证了在线校验时测量仪器完全不接触介质, 不受介质压力、温度等影响。施加外力的方式一般采用液压千斤顶。具体方法见图3。将定位架放好后, 通过底部带内螺纹的连接杆和阀杆连接, 再将千斤顶穿过连接杆放在定位架上, 通过螺母在顶端将其和连接杆锁定, (这样它们就被连接为一个整体) 再将油管和千斤顶及手动油压泵连接上。因此, 当手动油压泵加压, 高压油输入到千斤顶油缸时, 其环形活塞通过连杆螺母、连接杆将一向上的力作用到阀杆上, 最后将阀瓣拉开。与此同时产生一个向下的力, 将装置压在安全阀上, 保持固定不动。

我们知道安全阀本身是一个自平衡系统, 它的弹簧作用力超过介质作用力并不多, 由于没有很大的作用力施加在密封面上, 因此虽然微观不平度的波峰被破坏, 但仍然会留下介质可以通过的微观曲折的孔隙 (这和截至阀不同) 。所以密封面积并非简单地指阀瓣内径所包围的介质作用面积。阀瓣和阀座间接触表面上的质点不可能百分百地绝对接触。实际上存在许多微观沟通, 介质不停地从内部向外部进行着微观流动。直接测量是无法达到的。那该如何得到实际工作面积呢?我们用一个修正系数K来修正它, 令Ss=K·Sa (Ss为实际工作面积, Sa为理论工作面积, 也就是安全阀阀板受力面积) 将其代入得 (2)

Ps=Po+△F/K·Sa (3)

而△F=Pj·S j (Pj为油压千斤顶压力Sj为油压千斤顶活塞端面的面积)

代入 (3) 则分别可得:Ps=Po+Pj·S j/K·Sa (4)

及K=Pj·S j/Sa (Ps-Po) (5)

由公式 (5) 可知:Pj、S j、Sa、Po都可测量, 那么只要在出厂时根据常规安全阀试验核对的开启压力 (Ps) 那么就可求得修正系数K。那么在在线校验时, 从利用修正系数K公式 (4) 可知:只要侧得油压千斤顶压力 (Pj) 就可计算得安全阀开启压力 (Ps) 。

综上, Ps=Po+Pj·S j/K·Sa就是我们实际中在线校验的公式。

3 实际操作

3.1试验条件

主蒸汽管路压力保持在热态无负荷正常运行压力 (61-64kgf/cm2) 。

3.2试验步骤

1) 拆下安全阀上部手柄, 叉杆, 盖板, 托架部件。

2) 将定位架套在安全阀上, 并将将连杆旋入阀杆, 再将千斤顶穿过连接杆放在定位架上, 通过螺母在顶端将其和连接杆锁定, 再将油管和千斤顶及手动油压泵连接上。

3) 从主管道上的压力表读出系统蒸汽压力。

4) 使用手动油压泵, 缓慢升高压力, 使安全阀开启。 (注意:当手动泵的压力升高至开启压力前5Kgf/cm2时, 以1Kgf/cm2/秒的速度上升, 直至开启。) 记录下开启时的油泵读数。

5) 重复上述步骤, 共做三次。

6) 将安全阀上部手柄, 叉杆, 盖板, 托架装上。

将数据代人公式:P=Po+Pj·S j/K·Sa计算出安全阀开启压力, 并取其平均值。

其中:P——安全阀开启压力;

Po——系统压力;

Pj——油压千斤顶的压力;

Sj——油压千斤顶活塞端面的面积51.6cm2;

Sa——安全阀阀板面积124.9cm2;

K——调正系数, 各阀各不相同;

7) 对其余7个安全阀重复以上步骤

8) 根据主蒸汽安全阀开启压力验收标准确定开启压力是否合格

主蒸汽安全阀开启压力验收标准:

1.手动油压泵;2.压力表;3.阀门;4.油管;5.螺帽;6.定位架;7.连接杆;8.阀杆;9.弹簧螺母;10.弹簧箱;11.油压千斤顶。

4 结论与思考

主蒸汽安全阀在线校验作为一个热态试验, 可在较低蒸汽压力下, 对安全阀进行开启试验。 (约在80%设定开启压力) 由于起跳时, 阀门提升压力较小,

具有以下特点:

优点:

1) 阀门开启声较小;

2) 阀座表面损伤较小;

3) 试验时间较短;

4) 热耗小;

5) 可对安全阀起跳后不回座及内漏的情况作应急处理。缺点:

1) 开启压力无法直接确认。这个开启压力是通过计算得到的。在计算中我们用了修正系数K, 并认为其是不变的。实际上每次的密封情况是不可能完全相同的, K值存在着微量的变化。因此算出的开启压力和实际是有差别的, 只不过差别很小而已。

2) 鉴于现场条件, 在线校验对于泄漏量的测量有困难, 不能准确测出泄漏量, 因而对密封性是否合格无法判断。

总之, 主蒸汽安全阀在线校验可以在热态条件下, 方便测得安全阀开启压力,

试验结果是决定安全阀是否需要解体检修的重要依据。通过在线校验确保了在核电站主蒸汽压力超压时, 主蒸汽安全阀正常开启泄压, 起到保护系统的功能。

参考文献

[1]中国锅炉压力容器校验协会.安全阀, 2003, 5.

安全性能校验 篇7

关键词：安全工器具,现场试验,试验报告

1 现状调查

1.1 工作流程现状

本文所指安全工器具是指《国家电网公司电力安全工作规程变电部分》[1] (以下简称《安规》) 附录J所列的13类安全工器具, 如电容型验电器、携带型短路接地线和绝缘杆等。

安全工器具校验流程如图1。首先, 记录安全工器具参数, 通过外观检查、交流耐压和启动电压测试等规程规定的试验项目, 检查绝缘安全工器具是否合格;试验结束后, 记录试验数据;随后, 依据《安规》判定各项试验数据是否符合要求;最后为试验合格的工器具出具填写和打印试验报告、手工填写试验合格证, 为试验不合格的工器具填写和打印报废单。

为调查现有工作流程在出具试验报告环节所花费的时间, 我们组织了10组电气试验人员分别对1支10k V验电笔、1双绝缘靴和1双绝缘手套出具了试验报告, 并对出具报告时间进行了统计, 统计结果显示出具1支10k V验电笔、1双绝缘靴和1双绝缘手套试验报告的平均时间为11.5min。

1.2 出具试验报告各环节耗时测算

为进一步了解出具试验报告各环节耗费的时间, 我们对上一小节记录的出具试验报告各环节耗费时间进行了分析, 分析结果见表1。

从分析结果看, “将试验数据输入电子表格并打印试验报告”和“填写试验合格证”耗费的时间最多 (见图2) 。

2 原因分析

为寻找“将试验数据输入电子表格并打印试验报告”和“填写试验合格证”两个环节耗时较长的原因, 我们绘制了鱼骨刺图[2], 对“试验报告出具效率低”可能产生影响的人、机、料、法、环等因素进行了分析。

通过比对分析, 结合表1对出具试验报告各环节耗时实测数据, 可以看出, 工器具参数和试验数据处理方法落后以及形成试验报告速度慢是导致试验报告出具效率低下的主要原因。

3 问题解决和效果验证

3.1 解决问题的方案

为解决“工器具参数和试验数据处理方法落后以及形成试验报告速度慢”的问题, 我们基于Visual Studio开发了安全工器具试验系统, 该系统具备三项基本功能:

(1) 安全工器具的信息录入、保存和管理功能, 该功能主要解决了安全工器具参数和试验数据处理方法落后的问题, 在录入全公司安全工器具的基础参数后, 现场试验完毕即可在软件中选择该工器具并录入试验数据。

(2) 具备自动判断试验数据是否合格的功能。将《安规》附录J中相关试验数据判定标准全部录入系统, 系统根据判定标准自动判定试验数据是否符合规程要求, 并以此作为安全工器具是否试验合格的标准。

(3) 生成和打印试验报告、合格证和报废单的功能。管理系统中加入了生成试验报告、试验合格证和报废单的功能, 可以根据工器具类型、工器具所属车间 (班组) 和试验数据是否合格等条件, 有选择性地生成和打印试验报告、试验合格证和报废单, 从而省去了旧方法中人工录入、填写和打印上述试验单据的环节, 提高了试验报告的出具效率。

3.2 效果验证

为了检验上述解决方案对提高安全工器具校验效率产生的影响, 我们使用绝缘安全工器具试验管理系统出具了10次1支10k V验电笔、1双绝缘靴和1双绝缘手套的试验报告, 并对耗费的时间进行了统计。统计结果显示, 完成出具1支10k V验电笔、1双绝缘靴和1双绝缘手套试验报告的平均时间为4.9min, 比原流程耗时11.5min缩短了6.1min, 达到了预期目标。

4 结语

对安全工器具试验的现状进行了调查和研究, 探明了导致安全工器具试验报告出具效率低下的原因, 基于Visual Studio开发了安全工器具试验系统, 提高了安全工器具校验效率, 实现了安全工器具的信息化管理, 同时也提升了团队的创新工作能力。

参考文献

[1]国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程变电部分[S].中国电力出版社, 2014:115~119.

安全性能校验 篇8

N-1安全性一直是配电网规划和运行中最重要的关注点,目前分析方法[1,2,3,4,5]主要采用N-1仿真校验的方式,即对电网在给定某负荷水平下发生元件退出时,逐个案例(case)进行能否持续安全供电校验,再对所有案例的校验结果进行分析,得到安全性指标来评价配电网在某个负荷水平下的安全性。

目前文献所述的供电能力实际是指最大供电能力(total supply capability,TSC)。TSC是指一定供电区域内配电网满足N-1安全准则以及各种实际运行约束下的最大负荷供应能力[6]。供电能力,其实质也是N-1安全性,与仿真法的区别是在未知负荷情况下计算满足N-1安全性的最大可能负荷。配电系统的供电能力是与输电系统的输电能力相对应的指标,对配电系统具有重要意义。随着配电系统的扩张发展,现有电网和规划建设后的供电能力计算变得越来越重要,近年来已经在供电能力的指标体系[6,7]、建模[6,7,8]、计算[6,7,8,9,10,11,12]、应用[13,14]方面出现了一批研究成果,并在配电系统的规划和优化中展现了良好的应用前景。

供电能力的计算结果是否准确不仅是实际电网评价中最关心的问题,也是供电能力理论的一个基础性问题。研究者不断致力于提高供电能力计算的准确性[6,7,8,9,10,11,12],逐渐形成了配电网供电能力的计算模型和多种计算方法。但目前模型和算法的结果是否准确,如何衡量TSC的准确性,这一基础性问题尚未明确和解决。

本文认为供电能力的实质是满足N-1安全性的一个安全边界点,仿真法也能逼近求得安全边界。二者关系类似输电系统安全的域方法和逐点法[15],供电能力计算方法是一种直接求解安全边界点的方法,优点是避免了逐点法的大量计算,但其精确性需要得到逐点法验证。据此,本文对现有主要的TSC模型和算法的结果[6],利用N-1安全校验方法[4]进行对比验证研究。

1 TSC计算方法

TSC计算方法主要有解析法和线性规划模型法两类。通过算例对比发现,目前最精确的解析法[11]与线性规划模型法[7]结果并不完全一致。

1.1 解析法

文献[9]提出了基于N-1安全准则和主变压器(简称主变)互联关系的TSC解析算法。该方法从主变联络单元入手对供电能力进行分析,其核心步骤是联络单元最大负载率分析。但是该方法并没有考虑联络线路容量约束和主变过载二次转供的问题。文献[11]在此基础上计及了主变过载和联络线路容量约束,使得计算结果进一步接近了配电网实际运行,其详细计算过程不再赘述。

1.2 线性规划模型法

文献[7]建立了TSC计算模型,较全面地描述了TSC的概念。所建立的模型以TSC为目标函数,以N-1准则下的负荷转带作为主要约束条件,转带过程计及了主变容量以及下一级配电网络的联络结构和线路容量约束。TSC模型可转化为线性规划问题求解,但求解模型时并不能保证各主变负载较均衡,甚至某些主变负载率会达到极值。一个可行的解决方法是建立负载均衡模型,具体方法详见文献[7]。

线性规划模型法相对解析法的优点在于对TSC的概念表达更清晰直接,并能通过线性规划方法确保找到TSC的最优解。

2 N-1安全校验方法

2.1 N-1安全校验的研究现状

N-1安全校验是在变电站、主变和出线等发生N-1故障时,通过站内主变和网络间的开关动作来实现负荷转带,通常以最小失负荷以及其他非故障设备正常运行为目标。现有配电网安全性的研究均是基于N-1准则[1,2,3,4,5]。

由于目前TSC计算方法均是以主变负载为研究对象,因此,本文采用目前主流的主变N-1校验方法与其进行对比验证研究。

2.2 主变N-1安全校验方法

本文使用了城市电网辅助决策系统软件CNP[16]的主变N-1程序包,校验流程见图1。

上述流程以目前主流N-1校验方法为基础,其中主要的负荷转带规则如下。

1)当某一主变发生故障或者检修时,优先考虑同一变电站内的其他主变进行转带。

2)如果站内主变无法转带成功,则通过站外出线负荷转移。其中,站外出线负荷小的馈线优先进行转带,其转带规则采用馈线N-1校验规则。

3)对于母线上直接挂接负荷(如辐射状馈线负荷),仅能通过站内主变进行转带。

3 对比验证方案

3.1 TSC和N-1安全校验的混合逼近法

由于N-1安全校验本身并没有给出电网所能承载的最大负荷,为在对比验证中定量描述目前TSC计算方法的误差,本文提出了一种TSC计算和N-1安全校验相结合的混合逼近法,利用该方法结果作为衡量误差的基准。

逼近法是以TSC计算结果为初值,再利用变步长的N-1安全校验逼近求解TSC的混合方法,与文献[17]提出的利用变步长的重复潮流算法对配电网供电能力进行实时评估的方法类似。该方法步骤如图2所示。

首先确定负荷节点的初始负荷Sij、步长c以及收敛精度ε,初始负荷可以通过模型求解TSC均衡负载得到。通过对负荷点的初始负荷按步长c进行调整,通过N-1安全校验逐步迭代找到刚通过N-1安全校验的临界状态,此时的总负荷就是TSC。其详细步骤如下。

步骤1:确定负荷节点的初始负荷Sij、步长c>0和收敛精度ε>0。

步骤2:进行全网主变N-1安全校验。

步骤3:若全部通过,则令Sij=(1+c)Sij;若没有全部通过,则令Sij=(1-c)Sij。

步骤4:判断c是否大于ε。若是,则令c=c/2,转步骤2;若不是,则输出校验结果。

需要指出,该方法求得的TSC为以相同比例调节负荷节点所获得临界状态时的一个值,并未搜索所有空间,因此并不能保证所有情况下一定是理论上最大的供电能力。但是,该方法能够求得给定初始点方向一个准确的安全边界临界点,完全适用于比较现有TSC结果的误差。

3.2 对比指标

为了定量地衡量供电能力计算与N-1仿真法的误差,定义如下对比指标。

1)N-1通过率

式中:γ为主变N-1通过率;NP为通过N-1安全校验的主变数目;N为全网主变数目。

2)失负荷比例

式中:λ为失负荷比例;Li为第i台主变经N-1安全校验后损失的负荷;Pi为第i台主变所带负荷。

上述2个指标能说明负荷达到TSC时是否能够通过N-1安全校验,若不能通过,则说明TSC计算结果偏大,但这2个指标无法直接比较误差。采用逼近法得到结果后,定义如下误差指标。

3)TSC与逼近法误差率

式中:μ为经模型计算得到的TSC与逼近法求得的TSC的误差率;Bi为逼近法求得TSC时的第i台主变负荷;ATSC为经模型计算得到的TSC的值。

该指标能够清晰地体现出逼近法求得的TSC与模型法求得的TSC之间的误差大小,能够用于衡量TSC的误差。

4)主变负荷误差

式中:ΔLi为TSC的均衡负载与逼近法求得TSC时的第i台主变负荷的误差。

该指标能够量化给出每台主变TSC均衡负载的负荷误差,能够评估TSC时主变负载的误差程度。

3.3 验证流程

图3为总的对比验证流程。图中,由于需要求解系统的TSC,因此求得TSC后,为使尽可能多的馈线N-1安全校验通过,馈线负荷应均衡分布,故将TSC对应的主变负载均匀分布于各个负荷点上,再进行N-1安全校验。

此外,为研究TSC误差原因,观察网架结构对结果影响,采用不同的主变间联络线路数多次计算相应的TSC及主变均衡负载的误差。

4 对比验证算例

4.1 算例基本情况

为便于比较结果,采用文献[11]的3站6主变配电网算例,如图4所示。图中:S1,S2,S3为变电站;S11,S21,S22,S31,S32,S33,S41,S42,S51,S52,S53,S61,S62为负荷。

在主变N-1安全校验时,需考虑主变负载在负荷点上的分布情况,假设负荷在各负荷节点上均匀分布。表1给出了本算例电网的变电站主变数据。表2给出了联络容量约束情况。

注:li-j表示主变i与主变j之间的联络线路,i=1,2,3,4,5;j=2,3,4,5,6。

4.2 算例对比验证

利用1.2节中的线性规划模型法,取主变短时允许过载系数k=1.0,计算结果以及与文献[11]解析法结果对比见表3。

由表3可见,对于本算例,文献[11]解析法与线性规划模型法求得的主变负载率与TSC均相同,所以只需用其中一组数据即可。按照对比验证流程得到不同联络线路数时的主变N-1安全校验结果,结合式(1)和式(2)得到相应的N-1通过率γ和失电负荷比例λ。

以达到TSC时的各主变负荷为初值,取步长c=0.01,收敛精度ε=0.000 1,利用N-1逼近法求得TSC及相应主变负荷,再利用式(3)和式(4)得到误差率μ和主变负荷误差ΔLi。采用不同联络馈线数量分别计算误差时发现,负荷在采用解析法和线性规划模型法所得TSC时,所有主变并不能全部通过主变N-1安全校验,即目前方法得到的TSC是偏大的,综合结果见附录A表A1。

γ,λ,μ与主变联络线路倍数的关系见图5、图6和图7。图中“1倍联络”表示图4所示主变间联络线路数的情况,即主变间仅有1条联络线路;“X倍联络”表示以图4联络线路为基础,联络线路增加到原来的X倍,即对应主变间有X条联络线路。

由图5—图7可见,随着主变间联络线路数量的增加,主变N-1通过率逐渐增加,当主变联络线路倍数达到6时,主变N-1安全校验最终全部通过;网络N-1失负荷比例也逐渐变小,当N-1安全校验全部通过时,失负荷比例为0;TSC与逼近法求得的TSC的误差率μ也逐渐减少,“6倍联络”时,误差为0。

5 对比结论

1)对比验证结论

对其他算例的对比验证也表明,在目前方法计算TSC结果下不能保证完全通过N-1安全校验,即目前文献计算的TSC结果是偏大的。但随着主变间联络线路数的增加,误差会变小。而主变间存在“6倍联络”的情况在实际中几乎不会出现,因此现有TSC计算方法在实际电网计算中误差很难忽略,有必要研究更精确的计算方法。

2)误差原因分析

分析得到目前模型存在误差的原因如下:无论是目前文献的解析法还是模型法,仅考虑了主变负荷,未将负荷细分到馈线或各馈线段上;并且将馈线间联络归并简化为主变间联络通道。而N-1安全校验需已知负荷节点负荷,还需考虑实际的馈线间联络,故N-1安全校验更接近电网实际运行情况。此外,目前的TSC模型和计算方法在负荷转带时都假设主变负荷是连续可分的,而实际情况并非如此。

以下分析解释了随着联络线路数增加误差减小的现象:增加联络线路数后,负荷转带更加细,使更多的线路通过N-1安全校验,越来越多的主变负荷能够转带到联络主变上,电网的负荷水平在N-1安全约束下越加接近TSC。

3)提高TSC计算精度的讨论

建立基于馈线负荷TSC模型或计算方法是一个方案,但该方案会大大增加变量的个数,使问题规模和求解复杂度显著增加。此外,建立TSC的离散负荷转移模型也是一个可尝试的方向,即主变的负荷按馈线离散地转移,可参考其他离散型问题的建模和求解方法改进现有供电能力计算模型,例如无功规划中电容器和变压器分接头都不是连续可调的,与本问题有类似之处。

6 结语

近年来配电系统供电能力研究取得了一定成果。但目前模型和算法结果究竟是否准确,如何衡量供电能力的准确性,这一基础性问题尚未明确和解决。本文分析认为供电能力实质是满足N-1安全且所供负荷最大的一个安全边界点,供电能力方法对应了安全分析的域方法,是一种直接求解安全边界点的方法,N-1安全性校验对应逐点法。因此,采用N-1安全校验来验证供电能力的准确性。

对比结果表明,现有文献的供电能力计算方法所得结果均是偏大的。

在本文研究中还提出了结合目前供电能力计算方法和N-1仿真逼近的方法,能够准确计算配电网供电能力,该方法计算速度较慢,但可作为衡量解析法和模型法准确性的验证工具。

本文还进一步通过分析误差变化趋势揭示现有模型方法的误差原因并提出改进方向。本文工作为进一步研究更精确的供电能力建模和计算方法奠定了基础。