等值模型

等值模型（共7篇）

等值模型 篇1

摘要：介绍了变压器绕组的等值电路模型中电容和电感参数的计算方法。针对绕组等值电路参数分别利用解析公式法和有限元法对连续式绕组的电容和电感值进行了计算, 其中详细介绍了利用有限元软件ANSYS Maxwell得到电容、电感参数的过程。仿真计算结果表明, 解析公式法计算精度低于有限元法, 并且只能用来求解正常绕组的等效电路参数, 不适用于变形绕组。

关键词：变压器绕组,解析公式法,有限元法

0前言

变压器内部故障仿真作为基础性工作越来越受到重视, 很多文献对此做了相关讨论[1]。变压器内部故障之后, 由于变压器磁场分布发生了变化, 无法用正常变压器电感参数对其进行建模。文献[2-4]用解析的方法来计算故障后变压器线圈之间的等效电感矩阵, 用来仿真接地和匝间短路故障, 由于这种方法是在一定假设前提下推导出来的, 难以考虑各种非线性条件和复杂的线圈结构。

有限元法是一种高效能、常用的工程计算方法, 是用有限个单元将连续体离散化, 通过对有限个单元作分片插值求解各种物理问题的一种数值方法。采用有限元法进行磁场分析可使变压器模型最大程度地接近实际结构, 减少假设前提, 可以获得精度较高的计算结果[5,6]。本文分别利用解析公式和有限元的方法对变压器绕组的等值电路参数进行计算和分析。

1 绕组等值电路中电容参数的计算

电力变压器绕组的几何电容包括径向几何电容和轴向几何电容。轴向几何电容包括绕组线匝之间的匝间电容、线饼之间的饼间电容等;径向几何电容包括存在绕组与铁心之间的电容、绕组与绕组之间的电容和绕组与油箱之间的电容。其关系如图1所示。

1.1 介质的等值介电常数

电力变压器内的绝缘一般为复合绝缘, 而非单一介质的绝缘, 故需计算复合绝缘材料的等值介电常数, 其准确性是计算电容参数的基础。其中组合绝缘介电常数主要有线饼间介质的等值介电常数以及绕组间介质的等值介电常数[7,8]。

1.1.1 线饼间复合绝缘的等值介电常数

线饼之间的绝缘由油道和匝间绝缘串联构成。其中, 油道部分也是复合绝缘, 是垫块和变压器油并联构成。故需要先求油道的等值介电常数oe, 再求匝绝缘与油道串联的等值介电常数de。

油道的等值介电常数由并联电容器的计算得:

其中, Soe为油道面积;o和So分别为油隙的等值介电常数和面积;c和Sc分别为垫块的等值介电常数和面积。

其中, B为线饼的径向宽度;da为线饼的平均直径;b为垫块宽度;n为垫块数。将式 (1) 带入 (2) 中可得:

计算可得oe (28) 2.83。

由于匝间绝缘和油道是串联的, 故有串联电容器公式可得:

其中, ad为饼间绝缘厚度;ao为油道高;ep为绝缘纸介电常数;ap为线饼绝缘纸厚度。

由式 (4) 和 (5) 可得:

可得de (28) 2.76。

1.1.2 绕组间复合绝缘的等值介电常数

绕组间复合绝缘包括绝缘纸筒、油隙 (纯油隙或含撑条) 、内侧或外侧的匝绝缘等介质串联组成。故根据串联电容公式由:

其中, a0、ap、apc为油隙、匝绝缘和绝缘筒的厚度;d0、dp、dpc为油隙、匝绝缘和绝缘纸筒的直径;dw为绕组之间的平均绝缘直径。绕组间复合绝缘的等值介电常数4.42。

1.1.3 高压绕组与油箱间的等值介电常数

由于高压绕组与油箱相距较远, 其间的绝缘介质主要为变压器油, 因此高压绕组与油箱间等效介电常数非常接近变压器油的相对介电常数4.2。故本文直接取外绕组对油箱的等值介电常数为4.2。

1.2 解析公式法计算绕组的几何电容

1.2.1 轴向几何电容

由于线匝的宽度远远小于变压器线圈的平均直径, 因此饼间几何电容CS和匝间几何电容Cw可以通过平行板电容的计算原理得到:

其中, 0为空气的介电常数;da为线圈平均直径;da为饼间绝缘厚度;B为线饼宽度;de为饼间绝缘的等值介电常数;ap为匝绝缘厚度;a为裸导线高;p为匝绝缘相对介电常数。

1.2.2 径向几何电容

低压绕组对铁心的几何电容Cwi可按照同轴圆柱电容公式计算:

其中, we为绕组与铁心介质的等值介电常数;h为绕组的轴向高度;wR为绕组内半径;Ri为铁心外半径。

但是由于同轴圆柱公式的应用条件为h (29) (29) Rw-Ri, 故径向电容的计算需将低压绕组和铁心组简化为两个同轴圆柱结构 (除去油道部分) , 得出的结果再除以单元数。

若变压器油箱的外形接近于圆筒形, 同时油箱与绕组之间的接地金属部件结构布置比较简单。则高压绕组与油箱之间的径向几何电容计算与 (10) 相同。高压绕组对油箱的几何电容计算公式需要乘以系数0.75, 这是由于考虑到绕组外部约有四分之一的面积对着的是另外绕组, 而不是油箱壁。但实际情况下测量出的外绕组油箱的电容量要比按实际油箱宽度尺寸估算出的电容量要大一些, 因此为了计算值更加准确, 可以不乘以系数。

高低压绕组之间的径向几何电容计算公式与 (10) 相同。由电容的计算公式可知, 利用解析公式法仅能对正常绕组的电容参数进行计算, 一旦绕组发生发现, 则难以获得其电容参数。

1.3 有限元法计算绕组几何电容

在采用解析公式法计算电容时, 主要基于平板电容的计算公式, 在计算时做了一些等效处理, 故而计算精度受到一定影响。而在采用有限元法计算变压器电容参数时, 计算模型能与变压器实际结构比较接近, 因此能够得到比解析公式法精度更高的计算结果。

项目基于ANSYS Maxwell有限元软件计算变压器绕组的电容参数, 基本过程为几何建模、设置材料属性、设立边界条件以及后处理分析。电容的计算在软件的静电场求解器中进行。计算过程中, 静电场求解器通过多次静电模拟来计算变压器绕组某几段线饼的电容矩阵, 在每一次模拟过程中, 给一个导体施加电压, 其他导体均接地。因此对于一个包含n个导体的系统, 自动进行n次电场模拟, 进而得到所有导体之间的电容值[9,10,11]。

1.3.1 轴向几何电容的有限元求解

1) 匝间电容的有限元求解:对模型变压器中的连续式绕组进行匝间电容的计算。首先建立变压器连续式绕组的三维双饼模型, 如图2所示, 单个线饼为18匝。图3为连续式线圈的截面图。变压器匝间电容利用静电场求解器求解, 对每匝施加电压源激励, 建立3倍的求解区域, 并设置电容矩阵求解, 即可求得匝间电容值。

计算得到的连续式绕组匝间电容如图4所示。

2) 饼间电容的有限元求解:连续式绕组的饼间电容模型如图5所示。

由此可知, 有限元法和解析公式法计算得到的匝间电容最大值均为间的电容, 这是因为其平均直径最大。与此同时, 有限元法得到的匝间电容大于解析公式法所得, 其相对误差的范围位于4.94%~7.71%。有限元法求得的匝间电容平均值为748.16 p F, 解析公式法为710.17p F。这主要是因为解析公式法是基于电场分布均匀这一前提下, 而实际中匝间电场的分布并不均匀。

饼间电容有限元法的计算结果大于解析公式法, 两者之间的误差为6.55%。饼间电场的分布实际并不均匀是引起误差的原因之一。

1.3.2 对地电容的有限元求解

如图6所示, 为高压绕组线饼对地电容的有限元求解模型。高压绕组线饼的对地电容主要包括高低压绕组间以及高压对油箱的电容。

对地电容有限元法的计算结果大于解析公式法, 两者之间的误差为6.62%。这可能由于受到线圈端部电场分布不均匀影响。解析公式法的理想电场是完全平行分布的, 而实际上即使是不正对的面同样会产生电容的, 故而有限元分析的值略大。

1.4 等值纵向电容

等值电容解析法求解公式为:

CDS (28) U2 (EW2DS (10) ES (28) N2N-2CW (10) 32CSNCW (10) 32CS

绕组的等值纵向电容的有限元法和解析法求解结果。

2 绕组等值电路电感的计算

电力变压器等值电路电感包括自感和互感, 由于每两个线圈之间都存在互感, 而本研究为了减少计算量, 忽略了互感, 仅对自感进行了计算。

2.1 解析公式法计算绕组电感

在变压器输入频率较高的激励信号时, 变压器铁心对能量传输的影响很小, 可以忽略不计, 故变压器绕组可以看成是空心线圈。因此绕组的电感可以通过空心绕组电感的计算公式进行计算。计算线圈自感时, 由于线圈平均直径远大于单元线饼厚度, 故通过平面线圈电感公式得到变压器线饼的自感。

平面线圈的电感0L为:

其中, d为线圈平均直径;w为线饼匝数;μ0为真空磁导率;是和ρ=B/d相关的函数。

当时:

其中, 参数

其中, d2为绕组内径;d1为绕组外径;B为线饼宽度;h为线饼高度。

由电感的计算公式可知, 利用解析公式法仅能对正常绕组的电感参数进行计算, 一旦绕组发生发现, 则难以获得其电感参数。

2.2 有限元法计算绕组电感

解析公式法计算电感时, 忽略了绕组单元线饼的厚度, 因此求解的精度下降。而有限元法建立的电感模型能够考虑这一因素, 最大限度模拟磁场的分布情况, 故而计算结果准确度高于解析公式法。

利用有限元软件ANSYS Maxwell中的静磁场求解器求解变压器的绕组空心电感。图7为求解绕组电感的模型。求解得到的电感结果如表2所示。

电感值有限元法的计算结果大于解析公式法, 两者之间的误差为15.86%。解析公式法不能充分考虑实际磁场对电感的影响是造成误差的原因。

因此, 通过以上绕组匝间电容、饼间电容、对地电容以及电感值进行的计算结果, 对比解析公式法和有限元法, 结果发现, 解析公式法不仅计算精度低于有限元法, 并且其只能用来求解正常绕组的等效电路参数, 对于变形绕组则不太适用。故选用有限元法计算变压器绕组的电路参数。

3 结束语

本文介绍了变压器绕组的等值电路模型中电容和电感参数的计算方法。针对电路参数分别利用解析公式法和有限元法对连续式绕组的匝间电容、饼间电容、对地电容以及电感值进行了计算, 其中详细介绍了利用有限元软件ANSYS Maxwell得到电容、电感参数的过程。对比分析两种计算方法的结果, 发现解析公式法不仅计算精度低于有限元法, 并且其只能用来求解正常绕组的等效电路参数, 对于变形绕组则不太适用。

参考文献

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等值模型 篇2

准确有效的数学模型是电力系统故障分析和谐波计算的基础。高压直流输电 (HVDC) 系统主要包括换流器、直流线路和直流控制系统[1]。目前, 直流线路已有适合不同精度研究需要的数学模型[2]。然而, 由于换流器的离散开关特性, 以及直流控制系统复杂的控制模式切换特性和快速响应特性, 对于大规模交直流混联电网, 在进行故障分析和谐波计算等稳态分析时, 受计算规模以及时间的限制, 难以建立包含换流器和直流控制系统详细动态过程的电磁暂态仿真模型。而采用忽略其动态过程的直流准稳态模型又会使得分析缺乏准确性[3]。因此, 有必要寻找一种既能有效解决仿真时间和规模的问题, 又能兼顾稳态研究精度需要的直流系统等值模型。

基于调制理论的换流器开关函数建模方法, 以其物理概念清晰, 计算过程简单兼有较高的精度而被广泛应用[4,5,6,7,8,9,10,11], 成为介于准稳态模型和详细电磁暂态模型之间的一种换流器建模方法。文献[6]建立了对称稳态运行情况下换流器开关函数模型。然而, 当交流系统发生不对称故障时, 三相换相电压不对称使得换流器三相换相角不相等且换流阀的触发导通时刻也有可能发生偏移。为此, 文献[7]以统一的触发角扰动量表示触发角的扰动, 但是交流系统不对称运行工况下, 各阀的导通特性并不相同。文献[8-9]分别考虑换流阀导通时刻的变化和三相换相角不相等对换流器开关函数进行了改进, 然而均未考虑上述两个因素同时作用的影响。文献[10]同时考虑上述两个因素, 建立适用于交流不对称故障情况下的换流器开关函数模型。但其并没有给出故障后考虑直流控制系统动作时换流器开关函数模型的具体参数计算方法, 因此无法直接利用该模型与交流系统接口进行故障分析和谐波计算。

为此, 本文在换流器开关函数模型基础上, 结合直流控制系统的故障响应特性, 建立了交直流系统故障分析和谐波计算中可与交流系统直接接口的直流系统等值模型。该模型反映了各种运行工况下由直流系统决定的直流系统注入交流系统电流的工频及各次谐波分量与换流母线电压的工频及各次谐波分量之间的关系。基于该直流系统等值模型, 结合交流系统的等值谐波网络, 提出一种交流电网故障时的HVDC系统谐波分析计算方法。利用贵广Ⅱ回HVDC系统详细模型和国际大电网会议高压直流输电 (CIGRE HVDC) 标准测试系统, 对交流电网不对称故障时的交直流谐波进行计算, 并与PSCAD/EMTDC软件所得数字仿真结果相比较, 表明本文模型和方法准确、有效。

1 基于调制理论的换流器开关函数模型

文献[10]对交流对称稳态情况下的换流器开关函数模型进行改进, 建立了能准确反映交流系统非对称运行情况下换流器动态特性的换流器序分量开关函数模型, 其中电压、电流开关函数的序分量为:

求取的关键是获得换流阀延迟导通角θxy、实际触发角αxy和实际换相角μxy, 其计算公式如下:

式中:αo为触发角;φxy为xy相线电压U·xy1的相位, 下标中的“1”表示工频分量;Id0为直流电流的直流分量;Xr为换相电抗;Δφxy为xy相与同步电压相位φsyn的偏移, xy=ab, bc, ca。

φsyn为等间隔触发控制提供触发基准:

由于在实际系统中, 为了减轻交流换相电压畸变对阀触发的影响, 通常应用门极触发单元 (GFU) 产生作用于换流器阀的等间隔触发脉冲序列, 该触发脉冲序列以锁相环 (PLL) 输出的同步电压相位为参考。而GFU的核心则是基于αβ变化的PLL技术, 因此需对换相电压进行αβ变换:

根据式 (1) 、式 (2) 及调制理论, 交直流两侧的谐波关系可表示如下:

式中:分别为直流侧电压和电流的m次相量;分别为换流器换相电压的n次正、负序相量;为换流器注入交流系统电流的n次正序或负序相量。

由式 (1) —式 (7) 可知, 的确定取决于, Id0及αo。而αo以及Id0 (决定于直流系统的运行点) 均由直流控制系统决定, 因此要建立可以与交流系统直接接口的直流系统等值模型还必须计及直流控制特性。

2 直流控制系统的稳态响应模型

直流控制系统采用分层控制, 一般按等级从低到高可分为阀组控制级、极控制级和主控制级。对直流系统而言, 故障所引发的控制系统自动响应包括阀控和极控。而在等间隔控制方式下阀控的关键在于根据换流母线电压获得同步电压相位, 已由式 (6) 和式 (7) 给出。因此, 这里只须对极控的故障响应特性进行分析。

实际上交直流系统运行状态的改变导致直流控制系统控制模式的切换十分迅速, 即使在交直流故障未切除的较短时间内, 直流控制系统亦可按预先设定的控制策略切换到新的控制模式[12]。因此, 对于本文所涉及的稳态研究, 在对极控建模时, 可忽略极控的动态过程, 假定直流控制是瞬时完成的, 利用控制功能的总效果而不是它们硬件的实际响应特性来表示控制系统[13]。

直流输电极控通常采用定电流控制、定电压控制、定最小触发角αmin控制、定关断角γ0控制、电流偏差控制以及依电压限电流控制等。以CIGRE HVDC的控制系统为例, 其稳态运行特性曲线如图1所示[14]。

图1中的红实线A-Z是整流器运行于最小触发角αmin控制时逆变侧控制器的稳态运行特性曲线, 蓝实线A-I是逆变器运行于定关断角γ0控制时整流侧控制器的稳态运行特性曲线。Ud和Id分别为换流器出口处的直流电压和电流。实际计算时分别用直流侧电压电流的直流分量Ud0和Id0代替。根据图1, 逆变侧和整流侧Ud0和Id0的关系可分别用分段函数fi和fr表示如下:

式中:下标“i”和“r”分别表示逆变侧和整流侧。

对整流侧交流系统的轻微故障, 整流侧通过减小触发角来实现定电流控制, 维持直流系统的运行点仍在A点 (额定稳态运行点) , 此时采用直流系统准稳态模型与交流系统接口并不会影响分析结果。本文主要考虑整流侧交流系统有较大扰动时直流系统建模, 此时整流侧的控制方式为最小触发角αmin控制。

而对于逆变侧, 通常采用定关断角γ0控制。根据第1节的分析可知, 建立换流器开关函数模型需要的参数是U·xy1, Id0和αo, 而受端电网不对称故障时, 虽然逆变侧已知定关断角γ0, 但在换流器建模时不能用γ0直接替换αo, 而需要利用γ0导出αo。

对于逆变器, γxy满足[13]:

联立式 (5) 及式 (12) 可得:

定关断角的控制原理可用如图2所示的控制框图表示 (以12脉动换流器为例) 。

图中的γY和γD分别表示Y桥和D桥换流阀的关断角测量值。根据定关断角控制的原理, 当受端电网发生故障并且不引起换相失败的情况下, 各换流阀的关断角不再相等, 但所有换流阀中最小的关断角将等于关断角的整定值γ0。假设交流不对称故障时ca两相的关断角最小, 即有γca=γ0, 则根据式 (13) 可得αca, 然后利用式 (4) 即可得到αo。

3 计及直流控制特性的直流系统等值模型

3.1 直流侧等值谐波阻抗

图3为计算直流侧等值谐波阻抗的等值电路。

图3中:ZL (m) , Zfdc (m) , ZS (m) 分别为直流线路、直流滤波器和平波电抗器的等值m次谐波阻抗;ZE (m) 为对侧换流器的直流侧等值m次谐波阻抗;Zd (m) 为本侧换流器直流侧向对侧系统看进去的等值m次谐波阻抗 (m≠0) 。

设对侧交流系统三相对称, 则对于12脉动换流器, 换流器直流侧m次谐波电流为:

式中:Zd (m) =[ (ZE (m) +ZS (m) ) //Zfdc (m) +ZL (m) ]//Zfdc (m) +ZS (m) , 其中ZE (m) 可由近似求得[15]。

3.2 计及直流控制特性的直流系统等值模型

对式 (8) 和式 (9) 进一步整理可得:

式 (15) 给出了各种运行工况下由直流系统决定的换流器注入交流系统电流的工频及各次谐波分量与换流母线电压的工频及各次谐波分量之间的关系。根据式 (15) , 结合换流器开关函数模型和直流控制系统稳态响应模型, 可建立计及控制系统特性的直流系统等值模型, 其模型框图如图4和图5的虚线框所示。

4 基于直流系统等值模型的HVDC系统交流不对称故障时的谐波计算

4.1 直流系统约束方程

根据图4、图5及上述分析可知, 当直流系统的控制策略和控制参数已知时, 直流系统可等值为一非线性压控电流源, 即式 (15) 可简记为:

式中:hdc为各种运行工况下由直流系统决定的U· (n) 和I· (n) 的约束函数, 记式 (16) 为直流约束方程。

由图4和图5可知, 该直流系统等值模型计及了直流控制系统特性的影响, 同时计及了交流系统不对称故障时换流阀非等间隔导通、三相换相角不相等等因素对换流器开关函数模型的影响, 适用于交流电网故障时交直流系统接口。

4.2 交流系统约束方程

由式 (16) 可知, 直流系统的等值模型给出了各种运行工况下由直流系统所决定的的直流约束方程, 此时, 再根据交流系统的网络结构及故障边界条件建立由交流系统决定的的交流约束方程, 最后联立交直流约束方程求解, 即可得到交流电网故障时HVDC系统谐波计算结果。

通过戴维南等值方法[16], 直流系统经等值后的HVDC输电系统简化模型如图6所示。

根据受端电网的拓扑结构和交流不对称故障的边界条件可得关系式, 当n=1时:

式中:Z+I1, Z-I1, Z+s1为交流故障时根据交流系统网络结构和故障边界条件得到的工频序阻抗。

当n≠1时, 有

式中:Z+I (n) 和Z-I (n) 为交流故障时根据交流系统网络结构和故障边界条件得到的n次谐波序阻抗。

由于交流零序电压对直流电压没有影响[15], 可不予考虑。

4.3 HVDC系统交流不对称故障时的谐波计算

根据直流控制系统的控制策略、控制参数以及交直流系统网络结构和故障边界条件建立式 (16) —式 (18) , 然后联立求解即可得到相应运行工况下HVDC系统谐波计算结果。而实际上, 因式 (16) 涉及三角函数等非线性函数, 十分复杂, 本文给出了一种迭代计算方法, 其计算流程如图7所示 (k为迭代次数) 。

5 仿真验证

将上述计算方法应用于CIGRE HVDC标准系统和南方电网贵广Ⅱ回HVDC输电系统的谐波计算, 并与基于PSCAD/EMTDC所得的数字仿真结果相比较。对上述两个系统利用MATLAB编程实现本文算法, 迭代收敛标准ε=1×10-3, 所有算例均迭代计算4次后收敛。计算中, 逆变侧仅考虑不引起换相失败的交流故障情况。

表1给出了换流母线处经不同过渡电阻单相接地故障情况下换流母线工频电压U·xy1、直流电流Id0和触发角αo的计算值与仿真值;表2给出了其相应的谐波分析计算值与仿真值。由表1可见, 利用本文计算方法得到的换流母线电压工频正序分量的计算误差不超过2%;换流母线电压工频负序分量和直流侧直流电流的计算误差均不超过5%;母线工频电压正负序分量相角和换流器触发角计算绝对误差均小于1°, 可较准确地得到交流系统故障时, 直流控制系统动作后的触发脉冲同步相位 (换流母线工频线电压相位) 、实际触发控制指令角以及直流系统运行点, 表明本文所建直流系统模型既能准确计及各种运行工况下换流器的动态开关特性, 又能计及直流控制特性的影响。表2给出了幅值较大的低次谐波的仿真值和计算值, 其中谐波电流的仿真值和计算值均为abc三相中谐波幅值最大相的值。由表2可见, 交流侧3次谐波电流及直流侧2次谐波电压的计算误差均低于5%;交流侧5次谐波电流及直流侧4次谐波电压的计算误差均低于10%, 可知, 本文所提出的谐波计算方法具有较高的计算精度。

6 结语

1) 建立了适用于交直流系统故障分析和谐波计算的直流系统等值模型。该模型既能准确计及各种运行工况下换流器的动态开关特性, 又能计及直流控制特性的影响。并且该模型参数无需通过仿真得到, 可在各种运行工况下与交流系统直接接口。

2) 基于所建立的直流系统等值模型, 提出了一种适用于交流不对称故障时的HVDC系统谐波分析计算方法。该方法计算简单, 收敛速度快, 精度较高, 为直流输电系统的谐波抑制、滤波装置的配置和交直流两侧继电保护的整定配合等提供了定量的分析依据。

摘要：准确的直流系统模型是交直流系统故障分析和谐波计算的基础。文中在换流器开关函数模型的基础上, 结合直流控制系统的故障响应特性, 建立了可与交流系统直接接口的适用于交直流系统故障分析和谐波计算的直流系统等值模型;结合交流系统等值谐波网络, 提出了一种交流电网故障时的高压直流输电系统谐波分析计算方法。将所提方法应用于国际大电网会议高压直流输电 (CIGRE HVDC) 系统标准模型和贵广Ⅱ回高压直流输电系统详细模型的谐波计算, 并与PSCAD/EMTDC软件所得数字仿真结果进行比较, 表明所提模型和方法准确、有效, 为交直流输电系统的谐波抑制、滤波装置的配置和继电保护的整定配合等提供了定量分析依据。

等值模型 篇3

近年来，随着国网公司特高压交流电网的实施，将建成世界上最复杂交流同步电网，需要从全局角度进行综合考虑才能满足并保证电网运行的安全性及经济性[1]。

电力网络模型是进行复杂电力系统分析和计算的基础，因此,建模的方式和模型的结构对整个EMS系统的良好运行计分析决策具有至关重要的作用。为保证分析决策的正确性，需要进行空间维协调：在对本辖区电网在线分析时，需要建立一个考虑外网的综合网络模型。在传统EMS中通常仅建立辖区内电网(内网)的详细网络模型，而外网往往被简单地等值为经典发电机模型并挂在边界节点上，其注入功率可通过状态估计获取，由于此等值过程通常不计及外网的静态和动态特性，因此无法满足电网在线安全分析的精度要求[2,3,4,5]。

文献[6,7,8]提出了在IEC 61970标准的基础上结合电力系统公共信息模型(CIM)和矢量图形扩展格式建立电网模型的方法，并提出模型的拆分和合并的原则及基本方法。

在线安全分析，特别是在线暂态安全分析需要得到一个既能反映内部网的实时状态，又能同时考虑外网对内网影响的网络模型，需要进行网络模型重建，将外网在线模型和内网实时模型组合，得到一个完整的网络模型。

本文围绕着在线外网模型和内网实时模型这一研究课题回答了以下几个问题：(1)如何获取在线的电网潮流模型，然后与省网的实时模型进行模型拼接，实现一个上下级匹配的全局潮流模型;(2)模型重建的算法如何实现;(3)模型重建的关键技术问题如何解决。

1 总体框架

图1给出了省调从网调获取外网在线模型后的流程图。同时考虑省调目前系统状态的结构及未来新EMS建成之后，模型重建模块与未来新EMS系统以及综合数据平台的关系。省调需要从网调获取的数据有。

1)采用E格式文件的方式每5～15 min从网调调度数据平台远程读取电网模型(包括潮流分布);

2)远方读取厂站单线图的SVG文件。

2 模型交互和拼接

以文件的方式从华中的调度数据平台远程发送给省调CIM通信工作站，同时发送更新通知。通知交互结构示意图如图2所示。

省调和网调在通信服务器上都驻留通信程序，其中省调为服务器。当模型和SVG图形更新时，网调通过FTP把E格式模型文件发送到省调的CIM通信服务器上，同时通过TCP报文通知省调。

模型范围指网调EMS中已经建立的电网模型或等值模型发送给省调侧，包括网调侧EMS中全部SVG图，以便于省调监视和调试。

为保证省调与网调模型能够正常拼接，双方联络线命名须规范一致或建立联络线名称对照表。具体模型拼接示意图如图3所示。

3 网络模型重建的算法流程

本文网络模型重建的步骤是：

1)获取外网在线模型并在该模型上进等值处理，得到一个合理的外网等值模型。此时需要兼顾静态安全分析、暂态安全分析和电压安全分析的要求，外网等值采用同调动态等值方法，并保留部分缓冲网以提高等值精度。

2)获取内网SCADA数据，排除坏数据，进行内部电网状态估计，获得一个具有一定精确度的实时内网模型。

3)将外网模型与内网实时模型合并，得到完整的电网模型，调节外网相关发电机和负荷注入使得外网边界节点电压和注入功率与内网对应的边界节点的电压和联络线功率匹配，保证内网部分的状态不变。

4 模型互联的关键技术

4.1 动态等值

由于外网中和内网电气距离小的元件对内网故障的影响较大，所以保留这部分元件的详细模型，把其他对内网影响较小的外网部分进行等值。该法比传统的同调动态等值方法具有更高的精度，外网模型增大又不多，可满足在线应用。具体步骤如下：

1)确定缓冲网规模

设B′是以-1/x为支路电纳建立的节点导纳阵：对B′矩阵保留节点i、j，消去其他节点，最后可得节点i、j之间的转移导纳bij，转移导纳bij越大，节点i、j之间电气距离越近。

设i为边界节点，j为外网的任意节点，节点i、j间的转移导纳bij满足式(1)则将节点j保留到缓冲网：

式中：εD为确定缓冲网的阀值，通过调整该阀值可以控制缓冲网的大小。

2)同调等值

除缓冲网以外的外网部分对内网的影响较小，其中的机组可以采用E′恒定的经典二阶模型，负荷采用恒阻抗模型并并入导纳阵，在此基础上对该部分进行同调等值。具体做法是：

确定等值机台数，即同调发电机群数：

(1)通过在边界节点上设置三相短路故障，然后进行时域仿真，得到各发电机的转子摇摆曲线;

(2)辨识同调机组，采用K-means聚类方法把摇摆曲线相近的发电机分类到同调发电机群;

(3)每一同调发电机群被等值为一台等值发电机，并根据同调发电机群的原始参数确定等值发电机的动态参数，确定等值电网支路参数。

动态等值方法的关键是确定缓冲网规模和等值发电机台数。根据实际电网数据通过大量仿真计算确定合适的εD值和等值机台数，以保证外网动态等值的准确性。

4.2 边界匹配与网络合并

为了得到完整的网络模型，需要将外网等值模型与内网实时模型合并。由于外网是离线模型，其边界电量通常无法直接和内网边界的实时电量相匹配，如果直接合并，就会导致内网潮流偏离实时值。因此，需要首先调节外网相关节点的功率注入和节点电压，使得内外网边界电量相吻合。因此涉及边界潮流匹配问题。

一个节点有P,Q,θ,V这4个变量,只能同时调整其中2个。通过节点撕裂,把联络线外网侧的端节点分裂成内外2个虚拟节点,同时把联络线潮流作为虚拟节点的注入功率,从而把外网与内网分隔开。对于外网,将内网实时估计结果的边界节点Q,θ作为已知量,形成了一个多Qθ节点的外网潮流模型。求解外网多Qθ节点潮流,可得外网边界节点处的P,V,比较该值与内网实时估计结果的偏差量。然后利用解耦灵敏度模型[9],调节外部电网相关节点的P,V逐步减少这一偏差。反复以上过程,直至外网的边界量与内网实时估计结果完全一致。

5 实际电网算例

用江西电网实时数据进行了计算。江西电网作为内部网，通过咸梦线、磁永线两回500 kV线路和华中网相连。获取华中电网向江西网下发的外网等值模型。同时为验证边界潮流和，选择江西电网2008年8月2日11:30的断面，利用本文的等值外网，进行了边界匹配和网络合并。匹配前,内网和外网边界节点状态如表1所示。

将内网估计出的边界节点的电压相角和无功注入(需注意方向)赋给外网边界,采用“平启动”,计算多Qθ节点潮流,经过多次潮流调整,匹配潮流收敛。同样情况下,即使不考虑边界匹配,也需要多次迭代,快速分解法潮流才能收敛。这说明多Qθ节点潮流计算方法与常规潮流具有相似的收敛性能。为了将外网边界节点电压和注入功率调节到与内网边界节点实时状态相符,外网需要多次灵敏度调节过程。将内外网合并后,进行全网潮流计算。表2为网络合并前后江西电网边界节点和支路的状态,可见合并后的外网边界电量和合并前内网边界电量基本一致。

6 结论

本文提出了网省级电网之间模型互联实现方法，在分析网络模型重建的算法基础上探讨了网省电网模型拼接的关键技术问题。算例表明,由于保留了对内网影响较大的外网中的部分详细模型,可以较好地计及外网对内网的影响。利用本文方法得到的网络模型可以满足在线安全预警和决策支持系统分析精度和计算速度的要求、并能够满足未来江西电网新EMS系统对外网模型的需求。目前,本文网络重建方法主要适用于暂态稳定分析,也适用于静态安全分析,下一步将致力于在线网络模型重建方法，为适用于小干扰稳定分析做进一步的研究。

摘要：新一代EMS系统需要一个信息完整而且正确、可靠的实时电网模型。电网模型重建是要保证内部电网模型的正确性,同时实现外部电网模型的动态等值及其与内部电网的在线合并。提出了考虑外网等值的模型拼接实现方法,在分析网络模型重建的算法基础上探讨了网省电网模型拼接的关键技术问题。利用华中电网模型数据和江西电网的在线数据进行了计算,结果表明该算法在速度和精度上都能满足在线应用。开发的算法和软件模块江西电网投入在线运行,并致力于应用在新EMS系统中。

关键词：电网,模型互联,动态等值,EMS

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等值模型 篇4

2010年全球风电累计装机容量达到199.5 GW,亚洲成为重要的新兴市场,而我国除台湾省外其他地区共新增风电装机18.93 GW,保持全球新增装机容量第一的排名。累计风电装机容量44.73 GW,超过美国跃居世界第一位[1]。随着风电产业的发展,风电场的数量和规模都与日俱增,将对电网产生较大的影响,电力部门迫切的需要对风电场的动态特性进行系统的研究。在运行调度中,风电并网对电力系统的影响多从“场”的角度进行分析,即多台“单机”集聚后对电网的综合效应。所以如何对风电场合理的建模,是所有进行风电场相关问题研究的基础,也一直是众多国内外学者的研究热点[2,3]。目前,有关风力发电机组单机模型的研究已经开展得较为广泛,并取得了诸多成果[4]。然而,由于风电场内风机数量成百上千,不可能对每台风电机组都进行详细建模,风电场的建模有别于风力发电机组单机模型的研究。为了解决风电场建模中计算过程冗长、仿真精度不高等问题,国内外专家学者进行了广泛而深入的研究。文献[5]建立了应用于随机生产模拟和随机潮流分析的风电场发电可靠性模型,揭示了风电场输出功率的统计规律。文献[6-7]提出了风电场集总建模模型,并讨论了定速和变速风电场不同的功率集中方法。文献[8]提出了一种以并网点频率为输入,以双馈机组功率为输出的传递函数可以作为风电场动态子系统的数学模型,适用于主导机电模式的简化分析。文献[9]提出了一种采用单台风电机组加理想受控源来模拟大型风电场的聚合模拟方法,但该方法前提为假定风电场内所有机组的运行状态完全一致,因此存在较大的局限性。文献[10]建立了一个双馈风力发电系统仿真模型,适合于进行电磁暂态分析研究。

风电场等值可以分为单机等值和多机等值。由于风电场往往分布地域较广,同一风电场内每台风电机组的地理环境和气象条件都不尽相同,实际运行时更有线路故障、尾流效应等诸多因素使各个风电机组的工况不同,所以风电场单机等值模型[11,12,13,14,15],只能在仿真精度要求不高时运用。相比之下,风电场多机等值模型[16]具有更高的精度,其核心思想是同调等值[17],而寻找反应风电机组运行点的分群指标则是问题的关键点[18]。利用分群指标对风电机组进行动态分群,是建立多机等值模型的主要思路。风电场划分同调群的传统方法有:按行或列划分同调群[19];按机组容量或型号划分同调群[20];按区域划分同调群[21]。另外值得注意的是,目前风电场等值模型的研究大多都集中在定速型风电场和双馈感应发电机风电场,而对于具有巨大发展潜力的永磁同步发电机(Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG)风电场的研究却偏少[22,23]。

本文给出了一种适用于永磁直驱同步电机风电场的多机动态等值模型,选择能综合反映风电机组运行状态的变量矩阵作为分群指标,通过模糊聚类算法对风电机组进行分群,并利用等效电流源完成同群机组的等值处理。在ATP/EMTP电磁暂态仿真平台上,搭建了基于模糊聚类算法的永磁直驱同步发电机风电场的多机动态等值模型,结果表明了该等值风电场模型的有效性。

1 PMSG风电场分群指标

1.1 风力机数学模型

单位时间内风力机叶片从空气中捕获的风能可由式(1)表示[24]。

其中

式中:ρ为空气密度,kg/m3;R为风力机叶片半径,m;v为风速,m/s;Cp为风能利用系数;β为叶片桨距角,(°);λ为风力机叶尖速比;ω为风力机转速rad/s。

1.2 PMSG数学模型

在同步旋转坐标系(dq0坐标系)下,PMSG风力发电机的定子电压方程与磁链方程[25]为

式中:uds为定子电压d轴分量,V;uqs为定子电压q轴分量,V;Rs为定子电阻,Ω;p为微分算子;ids为定子电流d轴分量,A;iqs为定子电流q轴分量,A;ψds为磁链d轴分量,Wb;ψqs为磁链q轴分量,Wb;Lds为定子电感d轴分量,H;Lqs为定子电感q轴分量,H;ψf为转子侧也即永磁体的磁链,Wb;ωr为电角频率,rad/s。ωr与式(2)中风力机转速ω满足以下关系

式中,np为发电机转子极对数。

发电机的电磁转矩Te表达式为

风力发电机用永磁同步发电机的永磁体多采用径向表面式分布,Lds=Lqs,所以式(6)可化简为

发电机发出的有功功率为

1.3 分群指标的选取与计算

PMSG风力发电机组经过全载脉冲宽度调制变流器作用后将能量馈入电网,它与电网之间是完全耦合的。

当电网侧出现故障后,PMSG的定子电压变化很小,这是由于PMSG的输出电压和发电机转速成正比,而故障期间转速变化较小。当风电场发生三相电压跌落不严重时,变频器受限流环节作用,短路电流一般不超过额定值的1.5倍,多余的能量存储于风力机和发电机转子中,或通过卸荷环节消耗掉;若是发生三相短路故障,PMSG定子电流会逐渐下降,这是因为故障后网侧变频器馈入电网的有功功率减小,逆变器为了保证故障期间的功率平衡,会通过减小发电机的定子电流来跟踪发电机的输出功率变化。

由此可见由于变流器的故障隔断作用,PMSG风力发电机组较之异步式和双馈式风电机组具有良好的低电压穿越特性。风电场动态等值模型的目的是为了研究风电场的外特性,而永磁同步风力发电机组的外特性与其变流器的控制特性息息相关,所以系统侧故障时,选用反映永磁同步风力发电机组的运行状态的各台风机的风速v、发电机发出的有功功率P、发电机机端变压器(690 V/35 k V)高压侧出口处A相电流的有效值IA、网侧逆变器的出口电压U这4个变量故障前的初值作为分群指标。

各项分群指标的获取步骤如下:

1)仿真时人为给定各台风机的故障时刻的初始风速;

2)通过功率特性曲线得到发电机有功功率P;

3)测量故障前发电机机端变压器高压侧A相电流有效值IA的初值;

4)测量故障前网侧逆变器出口电压U的初值。

2 风电场动态等值

2.1 模糊聚类算法

对所研究的事物按一定标准进行分类的数学方法称为聚类分析,它是多元统计“物以类聚”的一种分类方法。模糊聚类是采用模糊数学方法,依据客观事物间的特征、亲疏程度和相似性,通过建立模糊相似关系对客观事物进行分类的技术,已经广泛应用于诸多科技领域且效果良好[26]。

设共有n个样本x1,x2,…,xn,计第i个样本xi由m个指标表示其性状,即xi=[xi1,xi2,…,xim],依照传统聚类方法确定相似系数,建立模糊关系(模糊相似矩阵),第i个样本xi与第j个样本xj之间的相似程度rij=R(xi,xj),确定rij=R(xi,xj)的方法主要借用传统聚类分析的相似系数法、距离法以及其他方法[27]。

模糊聚类分析主要有传递包法、动态直接聚类法和最大树法。由文献[25]知上述三种方法的分类结果是相同的,其中动态直接聚类法计算量最小,因此本文采用比较经济的动态直接聚类算法。该方法的求解步骤为:(1)建立模糊相似矩阵;(2)求出矩阵基元;(3)画出动态聚类图,或以集合方式写出各水平的聚类结果。下面主要叙述动态直接聚类算法在风电场多机等值模型的应用步骤和设计。

2.2 算法程序

模糊聚类算法的应用程序框图如图1所示,流程如下。

第一步:数据标准化

在实际问题中,不同的数据一般有不同的量纲,为了使不同的量纲的量也能进行比较,通常需要对数据做适当的变换。同时还要对数据进行标准化,将数据压缩到区间[0,1]上。

1)平移标准差变换

其中

经过变换后,每个变量的均值为0,标准差为1,并且消除了量纲的影响。但是,这样得到的x'ik还不一定在区间[0,1]上,接着做下一个变换,即平移极差变换。

2)平移极差变换

经过平移极差变换后,显然有0≤x"ik≤1,而且也消除了量纲的影响。

第二步:选择模糊关系,建立模糊相似矩阵

建立模糊相似矩阵又称为标定,即标出衡量被分类的对象之间相似程度的统计量rij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,n)。本文采用直接距离法计算rij,此时令

其中c为适当选取的参数,它使得0≤rik≤1,d(xi,xj)表示xi与xj的距离。

经常采用的距离有切比雪夫(Chebyshev)距离、欧几里得(Euclid)距离、海明(Hamming)距离。本文选取海明距离,其定义为

第三步:求动态聚类图

由于本文中模糊相似矩阵的阶数较高,为了减少计算上的负荷,采用动态直接聚类算法。

1)模糊相似矩阵是一个对称阵,直接从该矩阵出发,对rij(j=1,…,n;j=i+1,…,n)进行排序。

2)水平阈值λ依次按照rij的取值从大到小进行归并,最后得到一个聚类图。

第四步:选择阈值λ,完成聚类

模糊聚类分析中,对于各个不同的λ∈[0,1],可得到不同的分类,从而形成一种动态聚类图,这对全面了解样本的分类情况是比较形象和直观的。但对于实际问题,必须选择一个阈值λ,才能确定样本的具体分类情况。通常有两种确定阈值的方法:

1)根据实际需要和经验,在动态聚类图中,调整λ的值以得到适当的分类。

2)用F统计量确定λ最佳值。

2.3 风电机组等值

定速风电机组等值,一般采用机械功率相加并使用一个组合发电机模型[7],而组合发电机的参数归算往往繁琐、计算量大、效率低。对于变速风电机组,由于不同风速下每台风机的运行条件不同,采用组合发电机模型是不合适的,而是采用电功率相加。因此,本文采用单台风机并联理想受控电流源的形式模拟同群风电机组的动态特性。

设定风电场由n台同型号的永磁同步风力发电机组组成,利用分类指标和模糊聚类算法把n台机分成k个机群。若有h台机归并为第j个机群,则将其等值为1台风电机组,图2为等值示意图。

等值步骤如下:

1)计算每个机群分群指标的中心向量,以第j个机群为例,其聚类中心向量为

其中,为第k个指标的平均值,即

2)选择每个机群中指标向量与聚类中心向量距离最小的机组为反映群内机组平均运行状态的机组。机群j各机组与其中心向量的距离为

3)保留步骤2)中反映平均运行状态的这台机组的详细模型,提取该机组输至风电并网点的电流信号Ii。

4)将该电流信号放大h-1倍,作为受控电流源输至风电并网点的电流。

5)将受控电流源与保留机组并联,形成等值机群模型。

3 风电场算例仿真

采用我国北方某风电场作为算例,该风电场由9台相同型号的永磁同步风力发电机组组成。为简化起见,不计风电场内部线路阻抗,单台发电机额定功率为1.5 MW,机端电压为690 V,由一机一变的单元接线方式升压至35 k V,然后通过集电线路汇集到110 k V升压站,与大系统相连,如图3所示。

假设风电场在0.5 s时公共连接点(Point of Common Coupling,PCC)发生三相短路,0.15 s后故障切除。故障时各台风电机组的初始风速由表1给出。

按照本文1.3节给出指标获取步骤得到风电场的分群指标如表2所示。

根据模糊聚类算法,首先利用式(9)和式(10)对9台风电机组4项分群指标构成的原始数据矩阵进行数据预处理,然后通过式(11)计算模糊关系,其中c取0.1,建立模糊相似矩阵R。

直接从模糊相似矩阵出发,水平阈值λ依次按照rij的取值从大到小进行归并,过程如下:

取λ=1,r15=r26=1,x1与x5归并,x2与x6归并,对应等价类为{x1,x5},{x2,x6},{x3},{x4},{x7},{x8},{x9};

取λ=0.984,r47=0.984,x4与x7归并,对应等价类为{x1,x5},{x2,x6},{x4,x7},{x3},{x8},{x9};

取λ=0.966,r79=0.966,x7与x9归并,对应等价类为{x1,x5},{x2,x6},{x4,x7,x9},{x3},{x8};

取λ=0.96,r28=r68=0.96,x8与x2和x6归并,对应等价类为{x1,x5},{x2,x6,x8},{x4,x7,x9},{x3};

取λ=0.958,r38=0.95,x3与x8归并,对应等价类为{x1,x5},{x2,x3,x6,x8},{x4,x7,x9};

取λ=0.935,r12=r16=r25=r56=0.935,x1与x2归并,对应等价类为{x1,x2,x3,x5,x6,x8},{x4,x7,x9};

取λ=0.904,r89=0.904,x8与x9归并,对应等价类为{x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9}。

最后,得到一个数值计算聚类图如图4所示。

由图4出发,选取一个较为合适的阈值λ,若选取λ=0.935,则风电场的9台风力发电机就划分成为2个机群,机群1由1号、2号、3号、5号、6号和8号机组构成,机群2由4号、7号和9号机组构成。

由式(13)计算得到机群1和机群2的中心向量分别为

由式(14)计算各机组指标向量与聚类中心向量的距离,可得2号机组、7号机组是各自群中与聚类中心向量距离最小的机组,因此将这两机组分别定义为反映两个等值机群内平均运行状态的机组。

利用上述结果对在ATP/EMTP电磁暂态仿真平台搭建的含9台永磁直驱同步电机的风电场详细模型进行化简:

1)保留2号和7号这两台机组的详细模型,舍去其余机组;

2)提取2号机组的输出电流I2,然后放大5倍作为与其并联的受控电流源的输出电流,从而建立机群1的等值模型(如图2所示);

3)同理,提取7号机组的输出电流I7放大2倍,设置受控电流源输出电流,构建机群2的等值模型;

4)最后,并联两机群的模型,得到整个风电场的等值模型(如图5所示)。

该方法得到的等值模型高度简洁,大幅简化了大型风电场详细模型的复杂度,仿真效率提升显著。

为了验证永磁直驱同步电机风电场采用模糊聚类算法的多机动态等值模型的有效性,选取风电场出口处发生三相短路故障时模型的暂态响应为研究对象,仿真时间为5 s。

图6给出了故障期间算例风电场中9台风电机组的风速变化曲线,作为仿真时各机组的输入量。由于仿真时间不长,各机组的风速只在表1给出的初始值上下作振幅不大的波动。

图7为两个机群聚类中心机组,即2号机组和7号机组的有功功率动态曲线。机群中心机组的电功率最接近于机群的平均电功率,本文聚合方法的实质就是放大中心机组的电功率来逼近等值机群中各机组的电功率之和。

图8为等值前后风电场出口处的有功功率的动态曲线对比。三相接地故障发生时,PCC母线电压跌落,风电场无法向电网继续输出有功功率,直到故障清除后,有功输出才逐步恢复正常,出现较大幅值的波动。由于等值模型是基于两台中心机组,所以较之详细模型表现出略大的波动性。

图9为等值前后风电场出口处的无功功率的动态曲线对比。可以看出,具备低电压穿越能力的永磁直驱同步发电机风电场能够在电网故障时,由变流器直流母线处的稳压电容能够提供一定的无功支持。

图10为等值前后风电场出口处的电压的动态曲线对比。当t=0.5 s时发生三相接地故障,PCC母线电压迅速跌落,当t=0.65 s时故障清除,电压恢复,出现小幅的波动,不影响风电场的正常运行。

从仿真结果可以看出,在研究风电场对系统暂态过程的影响时,基于模糊聚类算法的聚合等值模型与详细模型在故障前后的有功功率曲线、无功功率曲线、母线电压曲线都几乎一致,从而验证了聚合方法的合理性。

由第2节可知,选取不同的λ值,风电场会有不同的分群结果。若选取λ=0.959,则风电场的9台风力发电机则划分成为3个机群,机群1由1号、5号构成,机群2由2号、3号、6号和8号机组构成,机群3由4号、7号和9号机组构成;若选取λ=0.904则把风电场所有机组都归并于同一机群。理论上机群分群数越多,模型的精确度就越高,但是模型的复杂程度也会相应增加,所以,在满足实际工程需要的前提下,可选取适当的λ阈值,使分群数目尽可能较少,以提高模型的仿真效率。

4 结论

等值线图判读的技巧 篇5

等值线由数值相等的各点连接而成的平滑曲线。能表示某一地理要素空间分布的特征, 具有直观、准确、科学、可读性强等特征。等值线的种类很多, 如等高线、等深线、等温线、等降水量线、等压线、等太阳辐射量线、等震线、海水的盐度分布等等。他们有着共同的特点和判读方法。目前学生对它的解读还不准确, 不能触类旁通, 经常把问题复杂化。为了学生掌握容易, 能够真正的落实下来。我们共同探讨一下等值线图的判读方法。

一、等值线具有一些共同的特点

1. 同一条等值线上, 要素值处处相等;同一幅图上, 相邻两等值线之间的数值差为0或相差一个等值距;即相邻两条等高线的数值大小存在三种可能 (大于、等于或小于一个等高距) 。

2. 等值线不能相交, 不能分支, 不能在图中中断 (陡崖处重叠, 悬崖处相交) 。

3. 在两高值区或低值区之间, 必须有两条相邻的等值线, 其数值相等, 并且这两条等值线的数值在两个高值区之间是低值, 在两个低值区之间是高值 (如等压线图中的鞍形气压场附近) 。

4. 等值线数值向相反方向变化的转折处, 必须出现在两条同值等值线之间, 而不能出现在某条等值线上, 即数值由递增 (减) 转为递减 (增) 处, 必须出现两条相邻的同值等值线。

二、等值线判读的一般步骤

读等值线要三看。一看等值线的数值, 二看等值线的延伸和弯曲方向, 三看疏密程度。

1. 看等值线的数值。以等高线为例, 可读出任意一点的海拔高度, 还可以看其极值, 表示该区域海拔最大与最小情况, 进而显示该区域地势起伏的大小。推知其他等值线, 看数值我们能知道地理要素基本的高低和变化幅度。

2. 看等值线的延伸和弯曲方向。观看地理事物变化的特点。

3. 看疏密程度。在同一幅图中, 等差距一定。等值线的疏密状况, 反映出单位距离上数值梯度的大小。如, 等高线图中, 线密→坡度陡;线疏→坡度缓。等压线图中线密→水平气压梯度力大, 风力大;线疏→水平气压梯度力小, 风力小。

三、等高线判读的两个技巧

1. 大于大的或小于小的

看局部小范围闭合等值线。如在相邻两条等值线的中间, 又增加了一条闭合的等值线, 则表示其数值不在正常范围内, 新增等值线的数值必定等于相邻两条等值线的数值之一, 若闭合等值线的数值与较高等值线相同, 则闭合区内的数值大于该等值线数值;若闭合等值线的数值与较低等值线相同, 则闭合区内的数值小于该等值线数值。即等值线内的数值特点是:大于大的或小于小的。

在等高线图中, 如局部封闭的等高线为大值说明此区域异常高, 中部出现小丘 (内部数值大于大的) 。反之局部封闭的等高线等于低值时, 中部出现凹陷 (线内的数值小于小的) 。

在等温线图中:如下图所示, 按规律一看便知甲图等温线数值高, 中间的数值将大于大的, 即大于4℃。乙图等温线数值低, 中间的数值将小于小的, 即小于0℃。甲图闭合等温线内的气温为4℃以上, 乙图闭合等温线内的气温为0℃以下。

下面我们验证一下。在甲图0℃和4℃之间找一点, 温度设为2℃。由2℃到4℃是递增, 故封闭区内气温大于4℃。

2. 等值线的凸向规律即:向大值凸为数值小处;向小值凸为数值大处

(1) 在等高线地形图上, 我们往往需要判定分水岭和河流的位置, 即判断山谷和山脊。依据此规律, 解决问题既简单又准确。等高线弯曲部位向大值凸出, 则该部位所示地形为低即山谷;等高线弯曲部位向小值凸出, 则该部位所示地形为高即山脊。如右图, 问题之一是河流的流向。

(2) 在海平面等压线分布图上, 等压线弯曲方向部位指向大值, 形成的狭长区域是低压槽;等压线弯曲方向部位指向小值, 形成的狭长区域是高压脊。

(3) 在海平面等温线分布图上, 等值线凸出部位指向小值的区域为暖流流经海区, 等值线凸出部位指向大值的区域为寒流流经海区。同理, 如果是海陆分布图。在夏季, 陆地的温度高于海洋的温度, 陆地是高温, 等温线应凸向小值。在冬季, 陆地的温度低于海洋的温度, 陆地是低温, 等温线应凸向大值。这样在季节、海陆位置条件之一确定的情况下, 可以判断季节或位置。

右图所示为北半球某区域的等温线图, 等温线的数值a>b>c。据此判断

若此图为夏季, E、F哪是陆地?哪是海洋?

解析:此图为夏季, 夏季陆地气温高将凸向低值。即凸向C的为陆地, 判断出E为海洋, F为陆地。

若此图E为陆地, 判断季节。

解析:E为陆地, 等温线向高值凸出为低值, 陆地气温低为冬季。

语用等值与广告翻译 篇6

语用学主要研究语言的使用,包括语言的使用环境——语境和语言使用者之间的关系。随着研究的进一步发展,语用学已经应用到诸如认知语言学、语言教学和翻译研究等学科之中。语用学对翻译有极强的解释力,语用学与翻译的结合为翻译理论的建构提供了理论支持和方法指导,使人们从一个新的视角对待翻译中所面临的诸多问题。[1]43作为翻译研究的一个新领域,语用翻译已受到国内外研究者的广泛关注,国外学者如Hatim&Mason运用合作原则和言语行为理论等来指导翻译实践;[2]而Emst August,Gutt的关联理论翻译则认为翻译是一个明示-推理的过程。[3]国内学者也对语用翻译做了比较深入的研究,认为翻译不仅要做到译语与原语在语言结构和语义上的等值,还要达到语用上的等值。[5]语用等值实质上是一种等效翻译,强调译文与原文在表达效果上相似,在功能上与原文达到动态对等。语用等值翻译对广告这种实用文体翻译具有很强的指导作用。

2 语用等值

“等值”一词一直是西方翻译界的核心术语,1951年雅各布逊在其论著《论翻译的语言学问题》中指出,含有差异的等值既是语言最本质的问题,也是语言学所关注的基本问题。1964年奈达在《翻译科学探索》一书中将翻译标准表述为“动态对等”,认为译文对译文读者所产生的效果应与原文对原文读者产生的效果基本相同。语用学的发展及其在翻译研究中的运用给翻译等值论注入新的活力。翻译的根本任务在于传递原文的信息,即原语的意义,而“辨义乃翻译之本”。[6]23根据符号学理论,意义可分为言内意义、指称意义和语用意义三种,语用学关注的是符号的语用意义。由言语行为理论和会话含义理论可以得出,话语所包含的意义并不总是其字面意义,在某一特定的语境中,说话者总是赋予其话语一定的意图,所以即便是同一话语在不同语境中其含义也不尽相同。因而语用意义并不是从语言的内部系统来研究语言本身的意义,而是从语言所发生的实际环境来研究话语的实际含义,理解其言外之力、弦外之音。语用意义不在于说话者说了什么,而在于所说的话语意味着什么。语用意义所反映的是说话者的交际意图,是动态的含义而非静态的意义。语用等值所追求的是话语的语用意义的等值,即交际意图的等值。[7]也就是保证交际功能的对等,使译文与原文达到相同或相似的交际效果。语用等值指语言的运用价值相同,也即语言运用过程中的话语意义和语言结构在特定语境中所传达的实际含义,而并不是语言符号的指称意义。由此可以看出,语用等值实际上是一种翻译的功能对等观或翻译等效观。语用等值翻译要求译者在进行英汉两种差异较大的语言转换过程中,必须考察原语使用的语言环境以及语言使用者之间的关系等因素。在词汇、语法、语篇组织等层面对两种语言做适当的调整,而不必拘泥于原文的形式,力求保存原作的内容,以求语用等值。[8]186因此,从语用等值的角度来审视翻译时,译文不管做了什么样的调整,如果它能传递原文的意图,实现话语的交际目的,就是一种成功的译作。

3 语用等值与广告翻译

3.1 语用等值对广告翻译的指导意义

从上文分析可知,语用等值翻译本质上是一种等效翻译,强调译文是否成功传递了原文语篇的交际目的,语用等值就是交际意图的等值,即交际功能的等值。何自然也认为语用翻译就是等效翻译,语用等效分为语用语言等效和社交语用等效。前者指的是在翻译过程中准确复制原文的明示意义(explicit meaning)和暗含意义(implicit meaning),相当于“动态对等翻译”,即不受原语形式之束缚,保留原作之内容以求等效;而后者则指跨语言、跨文化的双语交际的等效翻译。[8]186可见,语用等值翻译特别强调译文的交际目的和功能,这对广告翻译具有十分重要的指导意义。广告就是广泛告知公众某种事物或活动,以引起受众的注意,从而采取某种行为的宣传手段。广告的意图十分明显,旨在通过宣传,引起人们消费产品或参与某种活动的行为。提供信息和劝诱读者是广告的主要功能,而广告的真实意图并不是要向读者提供信息,提供信息只是手段,是想通过提供信息的方式实现其劝诱的功能。广告语篇的最终目的是诱发读者的购买行为,能否影响读者是广告成功与否的关键。从语用等值的角度来考察广告翻译,这就要求译者在译文中要将原文广告语篇的语用意义传递出来,将广告语篇的话语意图(illocutionary act)再现出来。换句话讲,语用等值关照下的广告翻译要以实现译文的预期目的和功能为旨归,以译语读者为中心,以目标语言和文化为导向,采取灵活恰当的翻译策略,从而成功再现广告原语的劝诱功能。

3.2 语用等值指导下的广告翻译实践

语用等值不仅在理论上适用于广告语篇翻译,而且对广告翻译实践也有极大的指导作用。由于英汉两种语言在语言和文化上的巨大差异,在英汉语广告的相互转换中要完全做到语言形式的对等是不可能的,因而只能采用灵活的翻译方法,以求传递原语广告的意图,达到功能对等,获得语用等值。

3.2.1 采用创译的方法获得语用等值

广告作为一种特殊的实用文体,其语言要求简洁明快、通俗易懂。为了能有效感染读者,广告通常喜用简单句,讲究修辞。然而,英汉广告语篇在语言上的差异也比较明显,在语音层面,汉语属表意文字,而英语为表音文字,两种广告的语音修辞方式存在差异;在词汇方面,汉语广告较多使用四字词组和抽象概念的词语;在句法层面,汉语重“意合”,多用流水句,而英语重“形合”,在句子主干上面层层叠加从属成分。在进行英汉广告语篇的翻译转换时,要运用以目标语言文化为取向的翻译策略,灵活使用意译、调整、重写的翻译方法以求译文与原文功能对等,实现语用等值。如下面一则广告:

例1原文:Far beyond the ordinary in styling and performance.Brilliant new timepieces with a solid emphasis on perfection,and the unequaled accuracy of a quartz movement.Handsomely refined.Meticulously detailed.Elegantly slender.To keep you looking your best every moment.From Seiko.

译文:款式和性能都远远优于普通钟表,可谓尽善尽美,那就是精工牌手表。其石英元件走时无比精准、打磨细致、做工讲究、造型轻便。精工表使你赏心悦目、百看不厌。

广告原文中运用大量的形容词及形容词短语来描述钟表,如:“unequaled accuracy”,“handsomely refined”,“meticulously detailed”,“elegantly slender”等。译者没有逐词按原文翻译,而是以目标语为取向,根据汉语广告常用四字词组的习惯,考虑目标语读者的审美心理,将它们翻译成为“无比精准、打磨细致、做工讲究、造型轻便”。译文广告读起来与原语广告在效果上一致,成功再现原文的语用等值。

3.2.2 改变文化意象获得语用等值

由于不同民族和不同地域的人其文化背景不同,因而其民族心理、思想观念、传统习惯和认知方式都有明显差异,一种文化里的意象在本民族读者的心里会受到欢迎和喜爱,而进入到另一文化读者的心理就并非如此,有时甚至非常反感,这种情况在英汉广告语篇中也相当常见。根据语用等值原则,翻译时应按照目标语读者的心理需求,用目标语读者喜闻乐见的文化意象来替代原语广告中有可能引起心理排斥的文化意象,以便获得翻译的语用等值。

例2原文:衣食住行,有龙则灵。

译文1:Your everyday life is very busy,our Dragon Card can make it easy.

译文2:Your everyday life is very busy,our Long Card can make it easy.

原文为建设银行龙卡的广告,龙是中华传统文化中特有的神兽,在中国人心中是倍受欢迎的吉祥之物,但是在西方文化中却是凶恶的动物,是一种不祥之物的代称。译文1保留原有的文化意象,没有考虑英语广告读者的心理感受,只会让目标语读者产生误解,哪会产生购买银行卡的欲望呢。译文2巧妙的避开文化差异,采用归化的翻译方式,用汉语拼音表示“龙”的读音,在英语中又表达了“长久”之意,可谓一石二鸟,更好的体现了广告的效果,再现了广告的感召功能,不失为一种成功的译文。

3.2.3 增删文化意象获得语用等值

英汉两种语言和文化的差异导致汉语里有的文化意象在英语中找不到与之相对应的表达,这种情况就会造成翻译中的“文化缺省”;而有时原语中的文化意象如果直接传递到目标语中往往产生相反的效果。遇到上述情况时,为了在译文中成功传递原文的交际功能,实现译文的语用等值,翻译时有必要删减不必要的文化意象,增加必要的文化意象,迎合译语读者口味,完成广告的劝诱功能。

例3 Lacov乐口福(饮料品牌)

例4 Poison百爱神(香水品牌)

例3这种饮料的名称在英语文化中不表示任何意义,是一个杜撰的饮料品牌,而译者为了使汉语译文吸引读者,将其翻译成“乐口福”,成了一个味道可口,有益健康,造福于人的品牌形象。例4这种香水品牌的名称在英语里是“毒药”,如果直译成汉语,势必让人望而生畏,译者采用音译,舍弃了原文的文化意象,使译语读者乐于接受,意欲购买,成功完成广告翻译的交际任务。

4 结束语

语用等值原则实质上是一种等效翻译,该原则强调在翻译中不必拘泥于原文的形式,而应成功传递原语的交际意图,再现原语的语篇功能,从而实现语用等值。语用等值对广告翻译具有十分重要的指导意义。广告是一种旨在引起读者注意力,诱发受众消费欲望的感召型文本。语用等值原则指导下的广告翻译要以目标语言文化及其读者为取向,成功传达原语广告的交际目的,实现语用等值为宗旨。

参考文献

[1]吕俊.普通语用学的翻译观[J].外语与外语教学,2003(7).

[2]Haim B.Ian Mason.Discourse and the Translator[M].London:L ongman,1990.

[3]Emst August,Gutt.Translation and Relevance:Cognition andContext[M].Oxford:Basil Blackwell Inc,1991.

[4]曾宪才.语义语用与翻译[J].现代外语,1993(1).

[5]何自然.语用学与英语学习[M].上海:上海外语教育出版社,1997.

[6]王宗炎.辨义为翻译之本[C].武汉:湖北教育出版社,2003.

[7]何自然.语用学概论[M].长沙:湖南教育出版社,1988.

等值线图类试题解法探究 篇7

高考地理试题的特色即以图考地理知识, 依托图表考查考生的能力体现了地图是地理学科的核心。高考题通常以图表为切入点, 重点考查考生的读图、析图能力, 从图表中获取有用信息的能力, 以及全面测试考生获取地理图表中的有用数据, 并就数据进行比较、分析、判断, 进而定性描述和定量分析的地理思维能力。在历年高考中, 等值线图是高考考查的重点内容, 并且以自然地理等值线图居多。而在高考地理试题中, 等值线图类试题种类多, 分值比重大, 能力要求高。在考查内容上, 主要有等高线图、等温线图、等压线图及其他等值线图。在考查形式上, 既有选择题, 也有综合题。等值线图类试题主要考查考生快速、全面、准确地从等值线图中获取有用的地理信息, 并运用这些信息解答有关地理问题的能力。考生在解答等值线图类题目时, 要能通过阅读、分析各种类型的等值线图, 归纳出各类等值线图的基本特点, 并掌握判读各类等值线图的思维方法和技巧。

一、等值线的特征、判读规律及等值线图的判读步骤

1.等值线的特征

(1) 同一条等值线上的各点数值相等。

(2) 同一幅图中, 相邻两条等值线的递变间隔 (等值距) 相等。

(3) 同一幅图中, 任意两条等值线一般不会相交 (等高线地形图中的陡崖除外) 。

(4) 等值线一般是闭合的曲线, 但在局部图中不一定全部显示闭合状态。

(5) 等值线弯曲度越大, 说明弯曲处两侧的数值变化越大。

2.等值线的判读规律

注意:在同一幅等值线图中, 相邻两条等值线的差值相同或者为零;等值线两侧的数值不同, 一边高于该等值线数值, 另一边则 低于该数值。

3.等值线图的判读步骤

(1) 看图名, 明确等值线图中所反映的地理事物, 认清地图上的方向和图示区域所处的地理位置。

(2) 掌握图示的内容。等值线图要从观察等值线的疏密, 了解等值线的间距, 比较等值线的数值, 分析等值线的走向, 注意等值 线的弯曲、闭合及影响因素等进行判读。

4.常见等值线图的判读与应用

等值线是某地地理 数值相等 的各点的 连线, 等值线图是用布满一定区域的若干条等值线来表示某地地理状况的图形。由于等值线上注有数值, 而且相邻两条等值线的数值间隔是相等的, 因此考生可以根据等值线的数值大小、排列方向、形状变化、疏密程度等, 判断该地理事物变化的急缓、递变的方向及分布特点。

(1) 等温线。

1盆地海拔低, 气温等值线呈闭合状态, 且为高值区;山峰海拔高, 气温等值线呈 闭合状态, 且为低值区。

2数值变化趋势及其应用。数值向北递减的地区为北半 球, 数值向南 递减的地 区为南半球。

3疏密程度。判断温差大小:密大、疏小;冬季密、夏季疏;温带密、热带 疏;陆地密、海洋疏。

4影响等温线弯曲的因素有海陆分布、地形、洋流等。

5应用。判断所在半球、季节差异及气温与农业生产的关系;分析影响温度变化的因素;与洋流结合判断寒暖流;判断地形高低、海陆分布等。

(2) 等压线。

1等压线闭合处为高压或低压中心。北半球冬季, 大陆上形成高压中心, 海洋上形成低压中心。

2数值变化趋势及其应用。由高压指向低压处, 垂直于等压线, 产生水平气压梯度力, 再结合地转偏向力可确定风向。

3疏密程度。判断风速大小:密集处风速大, 稀疏处风速小。不同图幅进行对比时要比较单位距离的气压差异。

4影响等压线弯曲的因素有地形、气温、海陆、洋流等。

5应用。风向、风速的判断;根据海陆气压中心判断季节;根据气压场和锋面气旋判断天气系统、分析天气状况, 低压中心和低压槽线附近多阴雨天气, 高压中心和高压脊线附近多晴朗天气。

(3) 等降水量线。

1大陆内部形成闭合低值区。

2数值变化趋势及其应用。一般情况下, 由沿海向内陆地区降水逐渐减少, 赤道地区和温带地区降水较多。

3疏密程度。判断 降水差异 大小:密大、疏小。

4影响等降水量线弯曲的因素有大气环流 (气压带、风带和季风环流) 、海陆位置、地形等。

5应用。判断海岸走向、地形走向和降水的地区分布差异等。

二、宏观把握知识体系

三、方法技巧

要提高调动和运用知识的能力, 考生必须做到以下几点。

1.注重知识的储备和整理

在复习中, 考生不但要注重基础知识的掌握, 更要注意理解知识间的内在联系与逻辑关系, 明确地理原理和规律的实际应用领域;既要认识地理现象的规律性和普遍性, 又要认识不同地理事物的特殊性和差异性。

2.以热点问题为中心构建新的知识体系

在复习中, 考生可以将与热点问题有本质联系的主干知识迁移、重组, 形成渗透综合思维的新的知识体系。这样可以在强化主干知识、侧重知识相互渗透的同时, 更强调以热点为中心, 形成多角度、系列、完整的知识新体系, 更利于考生理解、运用主干知识, 实现书本知识牢固化、分散知识组合化、理论知识实用化。另外, 考生在认识和说明问题时应准确地运用相关知识和有用信息, 进行有针对性的回答, 从而提高调动和运用知识的能力。

3.以常考知识为依托构建考点模块

对于高频考点或问题, 考生要善于归纳和整理, 并进行有效的开发、分解或聚合, 形成多用、常用的答题“模块”, 便于检索, 随时调用, 以提高考生的应变和创新能力。

4.针对现实问题整合文科综合知识

在复习中, 考生可将书本知识围绕当前的生态问题、城市问题等新问题和新情境重新整合, 体现各学科之间的渗透与融合, 并运用多种知识从多角度进行分析、探讨。考生只有重视基础知识并理解其内在联系, 将原有平面知识结构提升到立体知识结构的层面上, 才能灵活地运用多学科知识, 多角度地分析和解决问题, 从而提高分析和解决问题的能力。

5.进行规范的针对性训练

在复习中, 考生可通过仿真训练总结调动和运用知识的经验, 摸索、感悟并形成规范的操作步骤, 从而更加自如地调动和运用知识, 提高单位时间内的解题效率。

四、经典回放

例1 (2012年高考天津文综卷) 读某区域等高线地形图, 回答 (1) ~ (2) 题。

(1) 依据因地制宜的原则, 图中所示区域最适宜发展的产业部门是

A.水产品养殖B.棉花种植

C.林产品加工D.水力发电

(2) 在上图所示的区域中, a—b路段容易遭受自然灾害, 主要是由于沿线

A.山体坡度大B.地表崎岖不平

C.河水流速快D.泥沙淤积严重

【答案】 (1) C (2) A

【命题立意】第 (1) 题:该题考查根据经纬度定位和从等高线图中获取信息并解决问题的能力。

第 (2) 题:该题考查的是等高 线疏密与 地形、水流速度之间的关系。

【解题思路】第 (1) 题:首先, 据图中经纬线可判断图示区域为我国东北地区东北部;其次, 结合图中等高线的分布和林地分布广泛的信息, 依据因地制宜的原则, 判断图示区域最适宜发展的是林业和林产品加工。

第 (2) 题:据图可知, 公路的河流以西路段的西北侧等高线密集, 山体坡度较大, 雨季容易发生滑坡、泥石流等灾害。另外, 从图中可看出河流以西公路沿等高线延伸, 因此B项错。河流流经地区等高线稀疏, 河流流速较慢, C项错。由于图中河流两岸林地比重大, 水土保持较好, 因此河水中泥沙含量较少, 并且桥梁地段河面较窄, 而沙洲多出现在河面较宽的下游, 因此D项错。

例2 (2013年高考天津文综卷) 某中学地理小组对下图所示区域进行 考察。读图回 答 (1) ~ (2) 题。

(1) 在同学们绘制的地形剖面图中, 依据上图甲、乙两处连线绘制的是

(2) 为了保护生态环境, 当地政府计划将图中a、b、c、d四处居民点集中到一处。地理小组建议居民点集中建在水源最丰富的地方, 该地应选在

A.a处 B.b处

C.c处 D.d处

【答案】 (1) C (2) A

【命题立意】第 (1) 题:该题考查的是等高线图与剖面图的转换。

第 (2) 题:该题考查的是据等高线图判断集水线, 即山谷位置。

【解题思路】

第 (1) 题:剖面线所 经区域除 甲处为400米, 再无高于400米的地区, 排除A、B;从上图中可以看出甲、乙连线穿过两个山脊, 1山脊海拔在300~400米之间, 2山脊海拔可根据“高高低低”原则判断出亦在300~400米之间, 选项D中山脊位置分布与等高线图有错位, 选项C完全吻合。

第 (2) 题:上图中3曲线为山谷, 积水面积广, 则水源最丰富。b、c为山坡, d为山脊, 水源条件差。

例3 (2013年高考全国文综新课标卷Ⅱ) 下图示意某地区年均温的分布。读图, 完成 (1) ~ (3) 题。

(1) 影响该地区年均温分布特征的主要因素是

A.台风B.海陆分布

C.地形D.大气环流

(2) 图示1 2 3 4四地中, 年降水量最 低的是

A.1地 B.2地

C.3地 D.4地

(3) 樟树是亚热带常绿阔叶林的优势树种。图示1 2 3 4四地中, 可能有樟 树集中分 布的是

A.1地 B.2地 C.3地 D.4地

【答案】 (1) C (2) A (3) B

【命题立意】以区域等值线图为信息载体, 从等温线的角度考查气候, 并考查获取、解读等值线图信息, 调动和运用知识, 分析影响气温高低、降水多少、植被分布等地理问题的能力。解答本题的关键是对等温线图信息的正确解读。

【解题思路】根据经纬度和海陆信息定位, 图示区域为我国台湾岛部分地区。

第 (1) 题, 提取图像信息, 如等温线主要呈东北-西南方向延伸、中东部等温线分布密集且在岛屿中部闭合, 联系台湾山脉主要为东北-西南走向, 故该地区年均温分布特征的主要影响因素是地形。等温线分布属于气候规律, 而台风是天气活动, 不会对等温线造成影响;岛屿东西距海近, 故海陆分布不是影响等温线的主要因素;大气环流主要影响降水而不是气温。

第 (2) 题, 比较1234四地的降水差异, 首先应明确台湾的降水类型主要是夏季的锋面雨, 其对台湾各地的影响基本是均衡的;其次应明确岛屿东部因处于夏季风的山地迎风坡而形成地形雨, 岛屿西部因处于冬季风的山地迎风坡而形成地形雨;最后应明确台风是天气现象, 各地降水受台风移动路径影响。3地在夏季风的迎风坡, 夏季多地形雨;24在冬季风的迎风坡, 冬季多地形雨;1地气温高, 海拔低, 为岛屿西部沿海平原地区, 无地形雨, 降水最少。

第 (3) 题, 从设问中提取信息“樟树是亚热带常绿阔叶林的优势树种”, 因此位于北回归线以南热带的4地被排除;据等温线判断, 3地海拔较高, 山地植被的垂直变化导致该地已经不是亚热带常绿阔叶林;1地气温较高, 海拔低, 位于岛屿沿海平原, 多数地区已开辟为耕地, 故无樟树集中分布;2地既在亚热带, 又非平原和高海拔地区, 故最可能有樟树集中分布。

五、强化训练

下图中a、b、c为等压线, 箭头表示A地风向, d、e为等温线, g、f、h为等高线。读图回答1~3题。

1.影响等温线d、e呈现东西延伸的主导因素是

A.纬度B.海陆位置

C.地形D.大气环流

2.根据图中信息可以推断

A.b<c

B.从2引水灌溉比从1引水有利

C.e<d

D.图中湖泊可能为咸水湖

3.若此时 A 地多云, 则 A 地的天气变化最有可能是

A.晴朗、气温升高、气压降低

B.晴朗、气温降低、气压升高

C.阴雨、气温降低、气压升高

D.阴雨、气温升高、气压降低

读图, 完成4~5题。

4.图中1 2 3 4附近河水流速最快的是

A.1B.2C.3D.4

5.图示区域内拟建一座小型水库, 设计坝高约13米, 若仅考虑地形因素, 最适宜建坝处的坝顶长度约

A.15米 B.40米

C.90米 D.65米

下图为我国部分地区地表年蒸发量等值线图。读图回答第6题。

6.据图中的等值线分析下列判断正确的是

A.丙地年蒸发量小于500毫米

B.图幅南部地区年蒸发量由东向西递减

C.单位距离年蒸发量变化甲地区大于乙地区

D.400毫米等值线同内、外流区分界线基本一致

读下图, 回答7~8题。

7.该区域所在的半球及其气候可能是

A.北半球的温带海洋性气候

B.北半球的地中海气候

C.南半球的温带海洋性气候

D.南半球的地中海气候

8.图示期间, 下列说法正确的是

A.珠江口易出现咸潮

B.我国华北地区地下潜水位达一年中最大值

C.澳大利亚首都堪培拉昼短夜长

D.亚欧大陆正受印度低压控制

图1是2013年5月15日14:00欧洲部分地区海平面等压线分布图, 图2是12两种气候类型的 气温与降 水量图。读 图回答9~10题。

9.对甲、乙、丙、丁四地天气状况及其成因的描述, 可信的有

A.甲地阴雨, 受冷锋影响

B.乙地降雨, 受暖锋影响

C.丙地晴朗, 受气旋影响

D.丁地强风, 受上升气流影响

10.图2 所示 1 2 气候 类型与 图 1 中 甲、乙、丙、丁四地气候类型相符的有

A.1―甲2―乙

B.1―乙2―丙

C.1―丙2―丁

D.1―甲2―丁

11.下图是我国30°N附近地形剖面及 年平均气温、年平均降水量示意图。读图回答下列问题。

(1) 剖面线上, 东、西部年平均降水量的分布特点是什么?主要影响因素有哪些?

(2) 剖面线上, 长江中下游平原与四川盆地相比, 年太阳总辐射量较低的是哪里?为什么?

(3) 长江中下游平原的主要农业地域类型是什么?有利的社会经济条件有哪些?

参考答案与解析

1.A本题考查影响气温分布的因素。图中等温线大致 与纬线平 行, 因此主导 因素是纬度。

2.D本题考查获取信息, 并分析、解决问题的能力, 调动与运用知识的能力。根据图中信息得出等压线a、b、c的大小关系是a>b>c;根据图中信息无法判断d、e的大小;根据等高线判断出1线可以自流灌溉;湖泊只有河流汇入, 没有流出, 为内流湖泊。

3.D本题考查锋面天气系统过境前后的天气。据此时A地风向可以得出它正位于暖锋的锋前, 则最有可能受到暖锋影响;然后暖锋离开, A地受暖气团影响。所以有可能出现的是阴雨、气温升高、气压降低。

4.C本题考查等高线疏密与河流水流速度的关系。1234四处, 3处等高线最密集, 河水流速最快, C正确。

5.B本题考查从等高线图中获取信息、分析解决问题和运用比例尺计算的能力。由图例可知坝顶长约40米。

6.C本题以地表年蒸发量等值线图为载体, 考查相关基础知识以及判读等值线图的能力。图中丙地位于600mm闭合等值线内, 根据闭合等值线判读规律“大于大的, 小于小的”, 可判断丙地年蒸发量大于600mm, 选项A错误;图中南部地 区三条年 蒸发量等 值线都是600mm, 这说明南部地区年蒸发量由东向西先递增再递减, 选项B错误;图中甲地区等值线分布密集, 乙地区等值线分布稀疏, 这说明单位距离年蒸发量变化甲地区大于乙地区, 选项C正确;我国内、外流区域的分界线大致是大兴安岭西麓向西 南, 经阴山———贺兰 山———祁连山———巴颜喀拉山———冈底斯山, 直达西南国境线, 图中400mm等值线位 置偏南, 选项D错误。

7.B本题考 查的是等 温线与季 节的关系, 以及地中海气候和温带海洋性气候的分布规律。根据等温线在海洋上向北凸 (或在陆地上向南凸) 判断此时为1月份, 又因图中等温线表示最冷月均温, 所以该区域位于北半球。再根据纬度和最冷月均温为5℃, 判断该区域气候类型为地中海气候。

8.A本题考查的是咸潮与河流径流量的关系, 潜水水位与降水量的关系, 以及地球公转的意义和气压与季节的相关知识。根据上题解析得出此时为北半球的冬季, 我国珠江流域和华北地区均少雨, 故珠江口易出现咸潮, 华北地区地下潜水位达一年中的最小值;亚欧大陆正受亚洲高压控制;南半球为夏季, 南半球各地昼长夜短。故选A。

9.A本题考查等压线图中各种天气系统的判读和常见天气系统过境前、过境时、过境后的天气状况。根据图中等压线分布状况及锋面符号可知甲地位于冷锋后, 冷气团一侧, 为阴雨天气, 故选A;乙地位于暖锋后, 暖气团一侧, 为晴朗天气, 故排除B;丙地位于高气压中心, 盛行下沉气流, 天气晴朗, 故排除C;丁地等压线较稀疏, 且水平气压存在差异, 因此该地有风, 但风力不强, 故排除D。

10.D本题考查雷达图的判读, 气候类型的分布及判断。从图中气温曲线可以看出12两地均位于北半球, 且最冷月气温大于0°C, 为亚热带气候类型或温带海洋性气候。结合降水状况, 1地降水较为均匀, 因此为温带海洋性气候 (主要分布在南纬40°~60°和北纬40°~60°的大陆西岸) ;2为冬雨型气候, 即地中海气候 (主要分布在南纬30°~40°和北纬30°~40°的大陆西岸, 典型分布区为地中海沿岸) 。由图1可知, 甲为温带海洋性气候;丙地处大陆内部, 为温带大陆性气候;乙处于波罗的海沿岸, 纬度高于60°N, 为温带大陆性气候;丁地处意大利沿海, 为地中海气候。

11. (1) 分布特点:东部多, 西部少。影响因素:地形、大气环流 (海陆位置) 。

(2) 四川盆地。原因:阴雨、雾天多, 大气对太阳辐射的削弱作用强。

(3) 水稻种植业 (季风水田农业) 。有利的社会经济因素:人口稠密, 劳动力丰富;粮食需求量大, 市场广阔;种植历史悠久, 经验丰富。