结构分区（共7篇）
结构分区 篇1
1 山区公路高边坡的形成及支护意义
山区公路在进行设计时, 不可避免要进行开挖和填方, 因此高边坡的形成改变了原有地质环境的平衡, 从而导致公路边坡变形破坏, 形成崩塌、滑坡等一系列地质灾害, 因此高边坡稳定性成为山区高速公路工程的一个重要组成部分。由于地质问题的多样性和复杂性以及地质现象的隐蔽性、勘察手段的局限性, 很难在边坡开挖及前准确地探明坡体结构特征, 并预测开挖后坡体的稳定性, 这就导致了大量的人工高边坡形成后处于欠稳定或者不稳定的状态, 为以后公路的运营埋下了潜在的危险[1]。
2 高边坡岩体结构分区及支护类型
边坡岩体结构分区是边坡岩体结构研究的最终目的, 是在结构面、结构体、岩体风化、变形等详细调查和素描的基础上, 根据施工期开挖面揭露的岩体结构特征, 由专业人员进行的工程地质分区。岩体结构工程地质分区应建立在定性分析的基础上, 不宜采用定量方法进行评价。边坡岩体结构工程地质分区包括岩体结构地质素描和分区两部分重要内容, 这些工作均需在现场完成。确定剪切面并研究剪切面上的应力条件。剪切面主要有两种形式:对于粘性边坡一般多为圆弧形滑裂面;砂性边坡一般多为直线滑裂面。滑坡的破坏形式: (1) 滑移破坏:滑坡; (2) 无明显滑裂面并有翻转现象:崩塌、落石崩塌与滑坡的几点区别如表1所示。
3 高边坡复合支护设计及优化
公路高边坡的支护设计应根据当地气候、水文、地形、地质条件, 采取工程防护和植被护坡相结合的综合措施, 防治边坡变形, 保证路基稳定, 并与周围环境景观相协调。对于可能成灾的边坡, 应在以防为主、及时治理的总原则指导下, 根据边坡地质调查资料, 分析边坡的破坏模式, 确定边坡不稳定程度及可能失稳范围, 对支护方案的合理性、安全性进行技术经济论证。高边坡的支护措施可归纳为降低下滑力、提高抗滑力两类, 当边坡高度不大于20m时, 其边坡坡率不宜陡于表2。
4 公路高边坡实例分析
某高边坡, 处于丘陵斜坡地带, 地貌受构造控制明
显, 山岭走向与构造形迹展布方向一致, 背斜构成条状中低山岭, 向斜构成宽缓开阔的槽谷, 丘陵、岭谷相间构成平行岭谷地貌景观。相对高差50m~200m, 分布高程在200m~400m一带, 丘陵斜坡坡角一般为20°~30°, 斜坡上的带状陡崖坡角大于70°。勘查区出露的主要地层由老至新分别为:侏罗系中统上沙溪庙组 (J2S) 、第四系更新统冲洪积物 (Q2~3apl) 和第四系全新统冲洪积物 (Q4apl) 、崩坡积物 (Q4col+dl) 、坡积物 (Q4dl) 、人工堆积物 (Q4ml) 。该层主要由粉质粘土, 粉土, 泥岩组成。
根据微地貌及变形特征, 该高边坡后缘高程260m~280m, 潜在滑移面前缘延伸至高程170m附近, 主滑方向为72°, 高边表2山区边坡坡率坡岩土体参数如表3所示。
对工程治理方案进行评价, 并提出如下复合支护方案:
(1) 坡面坡比采用1:0.5~1:0.75, 每8米设一个台阶, 留1.5米宽护坡道, 并设高30cm、宽25cm拦水坎, 仰角5°, 以利排水。
(2) 整个坡面采用钢筋混凝土框格梁锚杆方法, 钢筋混凝土框格梁采用4×4m间距。
(3) 框格梁采用40×50cm (宽×高) 配筋上下各4根Φ25钢筋间距10cm, 保护层5cm。箍筋Φ10间距25cm, 预应力锚杆钻孔采用Φ146或Φ168mm, 俯角20O, 预应力 (下转94页) (上接221页) 施加以及抗拉力如表4所示。
(4) 钻孔注浆采用M40砂浆, 注浆压力0.2~0.4Mpa, 。
(5) 为了给高边坡永久处理一定的时间, 在预应力锚杆及钢筋混凝土框格梁施工前, 先对边坡进行喷素砼进行表面封闭处理, 同时配合9m、6m的Φ32自进式锚杆处理。
5 结论
岩土体自身结构和应力应变关系的复杂性, 在支护结构介入之后, 土压力的分布形式对支挡结构的影响更加明显, 在施工过程中注意工序对边坡稳定性的影响。通过工程实例说明岩土体本身结构对山区边坡在开挖和稳定性分析时的重要性, 尽量减少对岩土体本身结构的扰动和破坏, 采用多种支护方法相结合的措施, 确保边坡的稳定。
参考文献
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[4]刘文方, 肖盛燮等.自然灾害链及其断链减灾模式分析[J].岩石力学与工程学报, 2006. (178) .2676-2678
[5]欧阳光前.半填半挖路基边坡力学机理及稳定研究[D].长沙:湖南大学, 2007.
结构分区 篇2
在科技的影响下, 广域测量技术逐渐提升, 以电网多信息构成为基础的关于继电保护也就为解决存在电力系统中继电保护结构带来了很大影响。结合相关会议对广域保护功能所做出的描述, 其研究主要有两方面, 一为以广域信息为基础的电网安全能够安全稳定运行, 重点在于检测与分析电网的安全与稳定运行;二为综合运用广域信息进行改进, 不断提升继电保护性能。
1 广域后备保护系统的主要构成
1.1 广域电网分区域划分中应考虑的主要方面
首先, 对区域决策中心的选择。在分布集中混合式系统结构中, 经常会需要在分区域内选择一个较为合适的信息集中中心成为其广域继电保护系统的决策中心。在选择中心时, 不能仅考虑某一方面, 还需要在考虑输电系统节点之间的关系时, 更需顾及节点间通信系统的相结关系。通常情况下人为因素、地理环境以及相对应的通信条件都是需要首先考虑的内容, 然后将一些较为特殊的变电站与区调中心设定为决策中心。
其次, 分区域的保护范围。被保护对象的主要后备保护通常为广域继电保护系统, 该系统在功能上可以实现远、近后备保护。通常都能在一定时间内完成后备保护, 所涉及的区域在空间上也会很少出现交换情况, 所以, 广域继电保护所属的范畴应将所有保护对象的远后备保护范围作为主要原则, 也就是将决策中心为起点, 将保护范围确定在下一条线路的末尾, 以便方便接入新建变电站, 扩大范围。
1.2 广域继电保护分布集中式系统结构
该结构具有很多优点, 它将其中的一个变电站作为决策中心, 并将其称之为系统主站, 该主站不仅要完成本站所有的信息采集与保护控制以外, 还应完成更多信息的集中决策。在这一系统中还有其他单元功能, 如智能电子设备、子站处理单元、区域集中决策中心以及其他功能。之所以要应用广域多信息构建广域继电保护系统, 主要原因在于完善后备保护性能, 解决以就地信息为基础的吧后备保护问题。
2 以多信息为基础的区域距离保护的主要实现办法
2.1 设计辅助元件
第一, 振荡闭锁元件的设计。由于区域距离保护主要是为后备保护提供一定功能。在发生动作的时间内如果未形成一定的保护块, 就可以利用振荡闭锁方式, 避免其在区域距离保护出现误动作, 且适当的开放条件, 避免震荡再次发生故障, 使距离保护出现拒动, 结合保护振荡闭锁的基本原理, 可以将其分别对称与不对称两种元件。第二, 负荷限制元件。为减少因距离延长而使某段发生负荷转移误动作, 可以在其中加入适当的与继电器负荷相关具有限制特点的辅助元件, 这样就会有效减少常规潮流转移所发生的保护误动作。此外, 在限制电阻中也应确保线路在一定范围潮流转移时因线路负荷超载而出现极限被拒情况。
2.2 以信息拓扑树为基础的搜索保护判断
以多信息为基础的广域继电保护功能具有一定的识别故障元件功能, 其主要的保护对象为输电元件, 所应用的信息一般均来自将保护对象为中心的信息区域, 在信息域被确定以后就能完成区域距离保护。由于广域电网在实际运行中结构转化较为频繁, 结合工况的变化可以使距离保护信息域发生一定变化, 所以, 广域保护系统就可以结合电网拓扑结构形成具有保护能力的信息拓扑树。它将保护对象作为树根, 将与其相邻的元件作为树枝, 将树枝的节点作为多层信息域。通过这样的信息域搜索就能建立良好的距离保护判据。
3 算例分析
3.1 类蜂窝分区域保护分区
为证明该算法的正确性, 运用电磁暂态仿真软件对某地220k V电网系统模型进行实验, 增强其可信度。在这次算例分析中共设有三个决策中心站, 编号分别为区域1、区域2、区域3。由于以往对这种分区做过研究, 本文将以此为基础适当的进行改进。首先, 其对区域的划分与之前相比更能体现其保护范围的有限性, 更利于广域继电保护工程实现;其次, 增添了分区域的交互性与信息交换性, 极大的促进了大电网各元件的保护, 有效减少了以往研究中分区在边界站上出现直流消失的情况;最后取消了固定半径长的保护分区范围, 这样的灵活性更便于新变电站的保护, 确保其通信系统正常接入。
3.2 分区域距离的保护算法
为进一步说明保护系统所具有的故障识别算法, 在进行仿真设计时将易发生故障阶段作为接地故障, 同时设定保护系统以便完成接收一定区域内所缺失的保护信息与错误, 结合信息正确和多位信息错误的情况下, 根据不同的信息区域中的冗余计算完成故障元件识别的可靠性研究。
4 结论
由于以往的后备保护经常出现问题, 为此对广域信息的继电保护系统进行研究, 根据安全第一的原则, 重点研究了广域继电保护的系统结构与故障元件识别方法, 并以某地为例进一步验证了改算法的正确性, 希望通过本文的研究能为相关人士带来启发, 逐渐完善电力继电保护系统。
参考文献
[1]金恩淑, 汪有成, 陈喜峰.基于分区域广域继电保护系统的故障识别算法[J].电力系统保护与控制, 2014 (09) :68-73.
[2]李振兴, 尹项根, 张哲, 王育学, 唐金锐.广域继电保护故障区域的自适应识别方法[J].电力系统自动化, 2011 (16) :15-20.
[3]张力壮.探讨分区域的继电保护的系统结构与故障识别技术[J].中国高新技术企业, 2012 (Z2) :110-112.
结构分区 篇3
构建“三华”特高压同步电网的过程中, 中国电网将出现1 000kV/500kV电磁环网, 甚至出现1 000kV/500kV/220kV多级电磁环网。随着高一级电压电网的建设, 下级电压电网应逐步实现分区运行, 相邻分区之间保持互为备用;应避免和消除严重影响电网安全稳定运行的不同电压等级的电磁环网。
文献[1-2]将柔性交流输电技术应用于电磁环网运行方式, 以消除功率环流或对潮流进行控制。文献[3]从功率转移和短路电流超标2个方面分析了特高压电网发展过程中电磁环网运行方式的危害。文献[4]将风险理论应用于电磁环网安全分析, 提出了一种基于效益风险函数的电磁环网风险评估与控制方法。文献[5]综合考虑安全性、稳定性和经济性的影响, 应用层次分析法建立了电磁环网开环方案模糊综合评价模型。
电磁环网分区是一个多目标、非线性、非连续的混合整数规划问题, 其中一些约束条件涉及微分方程, 难以描述为完整、统一的优化模型, 一般将该优化过程分为方案形成和方案评价 (校验) 2个阶段。目前, 针对电磁环网分区的研究大多集中在方案评价阶段, 对于方案形成过程只是根据工程经验按照行政区划或电网所属电力公司来划分, 缺乏有效的理论支撑, 难以形成合理的分区方案。
自1998年Watts和Strogatz提出小世界网络[6]和1999年Barabsi和Albert提出无标度网络[7]开始, 复杂网络理论成为各学科领域的研究热点。社团结构是复杂网络继小世界和无标度特性之后发现的又一重要特性[8], 它是指整个网络由若干社团构成, 每个社团内部节点间的连接非常紧密, 但是各个社团间的连接相对比较稀疏。电力网络作为一种复杂网络, 同样具有社团结构特性, 目前主要用于无功分区[9]和恢复分区[10]方面。
本文选取支路的导纳模值作为边权重, 将复杂网络社团结构理论应用于电磁环网分区过程, 为形成电磁环网分区方案提供理论依据。根据枢纽变电站分布情况及网络拓扑结构特性, 应用GN分裂算法将电磁环网运行方式下低电压等级网络划分成若干分区;依据电力网络分裂过程中各个分区被划分出来的先后顺序形成电磁环网分区方案集合, 并利用社团结构模块度指标衡量电磁环网分区质量。
1 复杂网络社团结构理论
1.1 复杂网络特征指标
节点度定义为与该节点相连的其他节点的数目。在不同的网络中, 节点度有不同的含义, 但总体来讲, 节点度在一定程度上可以表征该节点在网络中的重要性。
边介数定义为在网络的所有最短路径中, 通过某条边的最短路径的数目。最短路径是指从指定起点到终点的所有路径中长度最短的一条路径。在复杂网络的研究中, 通常用边介数衡量某条边在网络中的重要性。
1.2 改进Floyd-Warshall算法
与节点有关的特征指标的计算不需要太多搜索时间。对于网络最短路径的计算, 由于需要进行全图范围内的路径搜索, 如不采取合理的算法, 将使计算过程较为耗时。常见的最短路径计算方法有:Dijkstra算法[11]、Bellman-Ford算法[12,13]、SPFA算法[14]、Floyd-Warshall算法[15,16]、Johnson算法[17]等。本文需要计算网络全部节点间的最短路径, 且所研究网络大多为环网结构, 某些节点对之间可能存在多条等长度的最短路径, 因此采用改进FloydWarshall算法计算网络最短路径, 具体算法流程见附录A。
1.3 GN分裂算法
分层聚类是分析复杂网络社团结构特性的经典理论, 它是基于各个节点之间连接的相似性或强度, 把网络自然地划分为各个子群。根据划分过程中是往网络中添加边还是从网络中移除边, 又可分为凝聚算法和分裂算法。传统上, 凝聚算法应用较多, 其主要是通过搜索网络中具有高连接强度的中枢节点, 并把它们添加到各自的社团。然而, 对于具有较低连接强度的边界节点, 此类算法不能很好地将其划分到各自的社团[10]。
目前较通用的分裂算法是由Girvan和Newman提出的, 简称为GN分裂算法[18]。GN分裂算法弥补了传统算法的不足, 近年来已成为复杂网络社团结构分析的一种标准算法。它的基本思想是:如果一个网络包含几个社团且各个社团之间通过少量几条互联的边连接, 则各个社团之间的所有最短路径必然经过这些互联的边, 从而这些边具有较高的介数, 通过移除这些边, 就可以把隐藏在网络中的不同社团划分开。GN分裂算法的基本步骤如下。
步骤1:计算当前网络中所有边的介数。
步骤2:找到介数最高的边并将其从当前网络中移除。
步骤3:返回步骤1, 直到每个节点退化为一个社团为止。
1.4 模块度指标
GN分裂算法对于网络的社团结构没有一个量化定义, 不能直接从网络的拓扑结构判断所求得的社团是否具有实际意义。此外, 在不知道社团数目的情况下, GN分裂算法也不知道这种分解要进行到哪一步终止。为解决这个问题, Newman等人引进了一个衡量网络划分质量的标准, 即模块度指标[19]。此后, Fortunato等人指出该指标在社团规模差异较小的情况下能够给出合理的结果[20]。
考虑某种划分形式, 将网络划分为l个社团。定义一个l×l阶的对称矩阵E= (eij) l×l, eij表示网络中连接社团i和社团j的边数在所有边中所占的比例。设对角线上各元素之和为T, 它给出了网络中连接社团内部节点的边数在所有边中所占的比例。定义每行 (或列) 中各元素之和为ai, 它表示与第i个社团中的节点相连的边数在所有边中所占的比例。这里所说的所有边是指在原始网络中的, 不必考虑是否被分裂算法移除。在此基础上, 定义模块度指标为:
式 (1) 的物理意义是网络中连接社团内部节点的边的比例减去另外一个随机网络中连接社团内部节点的边的比例的期望值。随机网络的构造方法为:保持每个节点的社团属性和度不变, 根据节点的度随机连接节点间的边。Q越接近其上限值1, 说明网络的社团结构划分得越好。如果社团内部边的比例小于随机连接时的期望值, 则Q=0。在实际网络中, Q值通常位于0.3~0.7之间。
为方便计算, 将式 (1) 等价变形[21]为:
式中:n为网络节点数;m为网络总边数;kv和kw分别为节点v和节点w的度。
2 电磁环网分区方法
2.1 网络加权
传统GN分裂算法适用于无权网络, 然而实际网络大多为加权网络, 网络中的权重具有实际意义。如果忽略权重去分析网络, 将丢失包含在权重中的有效信息, 影响分析结果的合理性。Newman通过把加权网络转换为多重图, 实现了GN分裂算法在加权网络中的推广应用[22]。
考虑边权重的社团结构划分结果更能反映电力网络的实际特性。边权重代表该边连接的2个节点之间的紧密程度。考虑电力网络的线路长度及参数特性, 本文选取支路的导纳模值作为边权重, 即导纳模值越大, 则该支路连接的2个节点之间的紧密程度越高。
综合考虑网络的拓扑连接关系和连接紧密程度, 电力网络的加权边介数可定义为在无权重情况下求得的边介数除以该边的权重。也就是说, 边介数越大, 导纳模值越小, 则该支路的加权边介数越大, 在网络分裂过程中首先被移除的可能性越大。
结合电力网络的边权重信息, 由式 (2) 可定义加权模块度指标为:
式中:Svw为连接节点v和w的支路的导纳模值。
式 (5) 的物理意义是电力网络中连接分区内部节点的边权重的比例减去随机网络中连接分区内部节点的边权重的比例的期望值。也就是说, 分区内部较大导纳模值的支路所占比例相对于随机网络中的越高, 则加权模块度越大, 分区内部的连接紧密程度越高, 该电力网络的社团结构划分得越好。
2.2 方法流程
用复杂网络的思想研究电力网络特性, 需要对电力网络进行下列简化, 并用抽象图表示。
1) 本文的研究仅限于高压输电网络, 不考虑配电网络以及发电厂和变电站的主接线形式。
2) 电力网络中的所有发电厂节点、变电站节点和负荷节点均抽象为无差别的节点, 且不考虑接地点。
3) 所有高压输电线路和变压器支路均抽象为网络中的有权边, 权重为该支路的导纳模值, 且忽略网络的有向性。
经过上述简化, 电力网络就能够被抽象为一张具有n个节点的无向、有权的稀疏连通图, 可以用n×n阶的关联矩阵A表示。
GN分裂算法对于事先不知道社团数目的网络, 一般先把网络中的每个节点都分裂成一个社团, 然后再根据模块度指标来衡量划分为几个社团最为合理。对于电磁环网分区问题, 为避免低电压等级网络被分裂成脱离主网运行的孤立电网, 选取高一级电压电网中参与构成电磁环网的变电站或发电厂作为枢纽变电站, 则分区可能的最大数目由枢纽变电站的总数量所限制。因此, 只要用分裂算法把各枢纽变电站划分到不同的分区就可以停止分裂过程, 而不必将每个节点都分裂成一个分区。
对由分裂算法得到的分区方案, 如果存在不含枢纽变电站的分区, 则应该将其与相邻分区适当合并, 直到网络中只存在含有枢纽变电站的分区。采用基于贪心思想的快速合并算法, 依次合并有边相连的分区 (2个均含有枢纽变电站的分区不进行合并) , 计算合并后的加权模块度指标增量ΔQ。根据贪心思想, 每次合并应该沿着使Q′减小最少或增大最多的方向进行, 不断重复这一过程, 直到网络中只存在含有枢纽变电站的分区。
电磁环网分区方法流程如图1所示, 其中, 网络最短路径长度矩阵可以用来判断是否出现新的分区及各枢纽变电站是否被划分到不同的分区。综合文献[5]和本文的研究, 首先应用本文方法形成电磁环网分区方案集合, 对于发展规划中的电磁环网分区, 还需要对各方案进行安全校验, 在满足安全约束的方案中选择加权模块度最大值对应的方案作为最终方案;对于运行规划中的电磁环网分区, 还需要对各方案进行综合评价, 选择综合评价优先度最大值对应的方案作为最终方案。
3 算例分析
3.1 标准算例
以新英格兰10机39节点系统为例, 验证本文方法的可行性和有效性。假设在节点5, 16, 26上连接高一级电压电网, 系统将形成大量的高低压电磁环网。以节点5, 16, 26为枢纽变电站, 则该系统最多可划分为3个分区。
线路介数计算结果见附录B表B1。原始网络中线路3-4的介数最大, 其值为2.027 3, 根据分裂算法将线路3-4从网络中移除, 经校验未出现新的分区, 再计算线路3-4移除后所有线路的介数。第3次分裂后, 线路1-39的介数最大, 其值为4.903 9, 移除线路1-39, 经校验此时网络已分裂成2个分区。由于仍有节点16和26这2个枢纽变电站位于同一分区, 因此继续执行分裂算法直到把2个枢纽变电站划分到不同的分区为止。在各次分裂过程中, 存在后面分裂过程的线路介数比前面分裂过程的线路介数大的情况, 这是每次分裂时网络的连通性及线路数目不同所导致的。
电力网络分裂过程如图2所示。该网络经过3次和4次分裂后分别被划分为2个和3个分区, 各分区方案不存在不含枢纽变电站的分区。
计算各分区方案的加权模块度指标, 如表1所示。其中, 方案1和2为本文分区方法形成的分区方案;方案3和4为2种经验分区方案, 方案3为断开线路1-39, 3-4, 16-17, 方案4为断开线路1-2, 3-4, 14-15, 16-17。方案1和2的加权模块度指标较方案3和4要大, 说明本文方法能够有效反映电力网络社团结构特性, 因此选择加权模块度最大值对应的方案2为该系统的电磁环网分区方案。
3.2 实际系统
1) 500kV/220kV电磁环网分区
选择2012年夏季青岛电网全接线、全开机、负荷5 500MW为典型运行方式, 应用本文方法对青岛电网进行电磁环网分区。青岛电网在琅琊—胶东、胶东—崂山断面存在大量的500kV/220kV电磁环网, 根据主观判断难以形成合理的分区方案。
青岛电网分裂过程如图3所示。该网络经过3次、7次和10次分裂后分别被划分为2个、3个和4个分区, 加权模块度指标分别为0.558 5, 0.649 0, 0.651 7。青岛电网被分裂成3个和4个分区时, 2个分区方案中青岛厂分区均没有500kV枢纽变电站。由于青岛厂分区只与崂山分区相邻, 因此2个方案中的青岛厂分区均与崂山分区合并。
计算各分区方案的加权模块度Q′和综合评价优先度P[5], 如表2所示。方案1和2的加权模块度和综合评价优先度的大小关系保持一致, 选择综合评价优先度最大值对应的方案1为该系统的电磁环网分区方案。
在系统分裂过程中, 不含枢纽变电站的青岛厂分区被划分出来, 该地区网络接线复杂, 负荷分布集中, 可以考虑规划新建500kV变电站, 从而促进网络的进一步分区;琅琊和胶东分区在最后被分割开, 该地区220kV网络结构较为稀疏, 电磁环网的存在可以提高系统的供电可靠性。表2中方案2的加权模块度指标较方案1要小, 也说明琅琊—胶东电磁环网的分区时机尚不成熟, 可以围绕500kV枢纽变电站新增220kV线路, 提高系统的供电可靠性, 为电磁环网分区提供条件。
2) 1 000kV/500kV电磁环网分区
根据规划[23], 到2020年山东电网特高压站与省外天津南、石家庄、徐州、连云港特高压站已经连接成环网结构, 打开1 000kV/500kV电磁环网的时机逐渐成熟。
应用本文方法对山东特高压电网进行电磁环网分区, 电网分裂过程见附录C。该网络经过5次、10次和14次分裂后分别被划分为2个、3个和4个分区。山东电网被分裂成3个和4个分区时, 2个方案中的鲁西南分区均没有1 000kV枢纽变电站。利用贪心算法快速合并分区, 山东电网网络合并情况如表3所示。由于鲁西南分区与济南分区合并后的网络加权模块度减小最少, 因此, 2个方案中的鲁西南分区均与济南分区合并。
计算各分区方案的加权模块度指标, 如表4所示。经校验, 3个方案均满足安全约束, 选择加权模块度最大值对应的方案3为该系统的电磁环网分区方案。该方案中, 滨州换流站位于济南—鲁西南分区, 青州、胶东换流站位于潍坊分区, 临沂换流站位于鲁南分区, 能够较好地满足地区电力平衡要求, 保证直流功率的合理接纳。在网络分裂过程中, 不含枢纽变电站的鲁西南分区被划分出来, 最终与济南分区合并, 从而山东电网主要电源送出系统被分成北送部分和东送部分;莱阳—大泽、莱阳—崂山500kV线被较早地切除, 说明该区域网络联系较为薄弱, 应适当加强电网建设。
4 结语
随着特高压电网的发展, 下级电压电网应围绕枢纽变电站逐步实现分区运行。本文提出一种基于网络社团结构特性量化分析的电磁环网分区方法, 能够有效反映电力网络社团结构特性, 指导电网运行和建设规划。
仿真结果表明, 根据枢纽变电站分布情况及网络拓扑结构特性, 应用GN分裂算法将电磁环网运行方式下低电压等级网络划分成若干分区, 克服了按照行政区划或电网所属电力公司划分时主观因素较重的缺点;根据电力网络分裂过程中各个分区被划分出来的先后顺序可以形成电磁环网分区方案集合, 利用社团结构模块度指标能够从整体上宏观地衡量网络划分质量。
附录见本刊网络版 (http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx) 。
结构分区 篇4
关键词：220 kV,分区电网,典型结构,最优网架,遴选方法
在中国500 k V电压等级输电网络发展过程中,随着各地负荷水平的不断提高和220 k V侧上网电厂装机容量的逐渐增大,电力系统面临着500/220 k V高、低压电磁环网[1,2,3]和500 k V变电站220 k V侧短路电流超标等现实问题。目前,主要采用电网分层分区[4,5,6]运行方式解决这一问题,而且无论从实践还是理论方面,对于从解开高低压电磁环网角度的电网分层分区的研究和论述均较多见。而对于电网分层分区的典型结构并形成通用的指导性意见的理论研究较少。本文在考虑分区供电可靠性的基础上,结合500 k V电站带220 k V变电站的数目和220 k V变电站的空间分布特点,建立了220 k V电网典型分区结构。将系统的可靠性指标转换成经济指标,以经济总费用(折合到年值)最低作为多个模式的选优标准,对典型分区结构进行优化遴选,确定出单座与多座500 k V变电站在有无220 k V电厂下的最优网架结构,以为电网的分层分区、规划发展提供参考。
1 典型分区结构定义
典型分区结构是指对于多个同类场所具有一定通用性与普遍性的电网分区接线方案,其价值是可作为规律和范例加以推广应用到具有同类特点、同类要求的多个场所,避免对同类的场所进行重复考虑和计算。
典型电网分区的接线原则:
1)可靠性原则。根据系统可靠性原则,在220 k V电网的分区结构中任何一个负荷点至少应该有两个或两个以上的供电渠道对其供电,即一条输电线路发生故障时不至于导致该负荷点停电。
2)经济性原则。系统走廊与输电线路及其相关附属设备的建造与运行维护费用应该在保证可靠性原则上尽量做到费用最低。
3)灵活性原则。系统结构能适应电力系统的近、远景发展,便于过渡,尤其要注意到远景电源建设和负荷预测的各种变化,并且能够方便调整。
2 220 k V电网典型分区结构
220 k V分区网架结构与电源站点和负荷站点的分布和个数存在普遍性关系,主要体现在:在实际运行过程中,500 k V变电站与220 k V变电站的地理位置并不是随意分布的,而是存在一定的普遍性。根据文献[7]的计算分析,单座500 k V电站所带220 k V电站个数一般为4个与6个。单座500 k V变电站的供电区域可以抽象为圆形、扇形两种,即220 k V变电站“集中于电源一侧”和“环绕电源周围”两种典型的位置分布[8],多座500 k V电站或有220 k V上网电厂(220 k V上网电厂可以看作与500 k V电站类似的电源点,但在供电能力与容量极限配合上存在差异)的供电区域可以视为多个单电源供电区域的组合。
2.1 单座500 k V变电站带分区典型接线结构
以500 k V电站为参考点,根据220 k V电站的普遍性地理位置特点,归纳得出三种空间分布情况:发散分布、集中分布、环绕分布。在单座500 k V电站供4座或6座220 k V电站两种情况下,组合得到以下21种典型的分区网架结构。
2.1.1 单座500 k V变电站供4座220 k V变电站
单座500 k V电站带4座220 k V电站负荷发散分布如图1所示,单座500 k V电站带4座220 k V电站负荷集中分布,如图2所示,单座500 k V电站带4座220 k V电站负荷环绕分布,如图3所示。
2.2.2单座500 k V变电站供6座220 k V变电站
单座500 k V电站带6座220 k V电站负荷发散分布如图4所示,单座500 k V电站带6座220 k V电站负荷均匀分布如图5所示,单座500 k V电站带6座220 k V电站负荷环绕分布如图6所示。
2.2两座500 k V变电站/一座500 k V变电站加一座220 k V上网电厂分区典型接线结构
两座500k V电站可以看作单电源供电区域的组合。220 k V上网电厂可以看作与500 k V电站类似的电源点,但在供电能力与容量极限配合上存在差异。根据两个电源点连线区域之内的负荷节点接线形式,建立独立辐射接线、双节点链式、三节点链式、四节点链式四种典型分区网架结构如图7所示。
2.3 三座500 k V变电站带分区典型接线结构
三座500k V变电站同一片分区的情况比较少,并没有典型接线结构。但出现这种情况时,可以分别两两按照两座500 k V变电站带分区的典型接线结构进行分析。
3 分区结构优选计算
3.1 基于经济性和可靠性的分区结构优选方法
本文采用综合效益最优为选优目标函数,即将系统的可靠性指标转化成经济指标,采用经济总费用(折合到年值)最低作为多个模式中选优的标准。由于220 k V电网电压等级较高,在多回线输电、无功补偿等设备存在下,不同接线模式网损费用的差别并不大。而220 k V作为输电网络,对可靠性要求较高。因此220 k V分区结构优选函数中以可靠性指标与投资运行指标的总经济费用作为目标函数,即
式中:F为方案的总费用;T为方案初始投资的年费用(单位:万元/年);W为输变电设备的运行维护费用和损耗费用(单位:万元/年);EENS为方案年缺电电量期望值(单位:k Wh/年);VOLL为单位停电损失费用(单位:万元/k Wh)。
式中:折现率i取为5%;系统折算年限n取为25年;T0为初始投资费用;输变电设备的运行维护费用和损耗费用W取为初始投资费用的5%。
根据《国家电网公司输变电工程通用造价220 k V输电线路分册》(2010年版)中的数据,220 k V输电线路采用2×LGJ-400/35的初始投资费用平均值约为70万元/km。本文取该数值用于单线路建设费用计算,即
式中:x为负荷点;N为负荷点个数;P(x)为该负荷点断电概率;Lx为该负荷点负荷大小。
VOLL可应用产电比法确定。产电比法是指某一时期、某一地区内国内生产总值(GDP)与消耗电量之比,单位为元/k W·h,它描述了单位电能创造的经济效益,是对电能货币价值的一种社会度量,可以从宏观上估计停电损失。中国2010年国内生产总值达到39.79万亿元,2010年发电量为41 413亿k W·h。考虑220 k V电网的重要性,参考加拿大的做法,取停电损失费为每千瓦时产值的5倍左右,即可确定VOLL的值。
3.2 典型分区结构优选方案
基于该优选方法,对220 k V分区典型网架结构进行优化遴选,确定出每种分区的最优网架。
3.2.1 单座500 k V变电站供4座220 k V变电站
单座500 k V电站供4座220 k V电站优选结果如表1所示。
注:线路长度,km;总投资年值、停电损失、总费用,万元。
接线模式优选计算的结果:
1)对于单个500 k V电站供4个220 k V变电站,负荷点集中于电源同一侧,负荷发散式不均匀分布的情况下,推荐采用带辐射的环网结构。在距离较近的负荷密集处采用链式环网可以较大幅度提高供电可靠性,且造价并不贵。而对于处于远端的负荷点采用从链式环网中枢站引出的辐射供电接线,能保证远端的供电可靠性。
2)对于单个500 k V电站供4个220 k V变电站,220 k V变电站集中于电源同一侧,负荷密集于500 k V变电站的情况下,采用双孔环网接线在总投资增加并不多的前提下可以大幅提升系统可靠性。推荐采用双孔环网结构。
3)对于单个500 k V电站供4个220 k V变电站,220 k V变电站环绕电源均匀分布的情况下,推荐采用双回辐射供电结构。这是由于负荷点较少、线路较少,因此采用双回辐射供电建设费用相比环网增加不多,且双回辐射供电相比单回环网可靠性更高。
3.2.2 单座500 k V变电站供6座220 V变电站
单座500 k V电站供6座220 k V电站优选结果如表2所示。
注:线路长度,km;总投资年值、停电损失、总费用,万元。
接线模式优选计算得出的结果:
1)对于单个500 k V电站供6个220 k V变电站,220k V变电站集中于电源同一侧,负荷发散式不均匀分布的情况下,采用双孔环网接线在总投资增加并不多的前提下可以大幅提升系统可靠性。推荐采用双孔环网结构。
2)对于单个500 k V电站供6个220 k V变电站,负荷点集中于电源同一侧,负荷均匀分布的情况下,推荐采用3个变电站串联的链式环网结构。
3)对于单个500 k V电站供6个220 k V变电站,220 k V变电站环绕电源均匀分布的情况下,推荐采用2个变电站串联的链式环网结构。其建设投资费用相比3个变电站串联增加不多但可靠性得到明显提升。
3.2.3 两座500 k V电站/单座500 k V变电站加220 k V侧上网电厂分区结构
对于两个电源点的电网分区结构选优,可以看作是两个单电源点的组合。在两个电源点连线区域之外的负荷点可以参考单电源点分区结构选优结果。两个电源点连线区域之内的负荷点接线方式可以通过综合选优函数计算。
两个电源点之间通过单节点、双节点、三节点与四节点链式相连的电网结构选优结果如表3所示。
注:总投资年值、停电损失、总费用,万元。
通过两个电源点之间的连接,可使整个系统在一方故障时相互支援,从而提升整个系统的可靠性。因此不推荐两个电源点之间完全独立供电。同时两个电源点之间的负荷点通过两侧的链式连接,可以代替其原本的双回辐射供电线路或环网线路,从而减少输电线路建造数目。代价是相隔另一个电源点较远时,可靠性将会下降,从而导致停电损失费用增加。
通过选优分析可以看出:停电损失费用随着两电源点之间串联220 k V变电站个数的增加而增加。只通过一个220 k V变电站相连时,并没有减少线路条数。而随着串联220 k V变电站个数的增加及减少线路费用的同时,停电损失费用迅速增加。因此,双电源串连链式供电的变电站个数一般不超过四个,对供电可靠性要求较高的区域一般不超过三个。以2~3个220 k V变电站串联在电源点之间为最优。
3.2.4 三座500 k V电站分区结构优选方案
三座500k V变电站同时对一片分区进行供电的情况比较少。对于大部分220 k V电网而言,实现电磁解环和分区供电后,一般不会出现三个电源同时向若干站供电的情况。
4 结论
本文介绍了220 k V典型分区结构的定义和接线原则。在考虑分区供电可靠性的基础上,结合220 k V电站的空间分布特点,给出了25种典型的分区网架结构及兼顾系统经济性与可靠性的优化方法,然后利用该方法对典型分区结构进行优化遴选,确定出单座、多座500 k V变电站在负荷发散、集中、环绕等分布情况下的最优网架结构,以为电网的分层分区建设提供理论支持,同时也可为500/220 k V规划发展提供参考。
参考文献
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结构分区 篇5
一、Partition Magic简介
Partition Mgic也叫分区魔术大师,它是当前最好的硬盘分区及多操作系统启动管理工具。
下载安装Norton Partition Magic 8.0版本,其运行界面如图1所示。
Partition Magic界面由动作面板(Action Panel)、菜单栏、工具条。磁盘映射(Disk Map)、分区列表(Partition List)、及向导按钮和图例(Legend)等构成。菜单栏可以帮助用户访问所有Partition Magic的特性。而工具条可以让用户快速访问那些经常使用的选项。
1、动作面板
动作面板用向导的方式引导用户选择用户,开始分区操作,并查看所有挂起的操作。其中“选择一个任务”功能模块包含常用功能的向导按钮,依次分别是创建新分区、创建备份分区、安装新操作系统、调整分区容量、分配自由空间、合并分区和复制分区等。
“分区操作”将用户经常使用的功能选项排列在一起,如创建分区、删除分区、调整/移动分区、转换分区、分割分区、恢复分区和分区属性等。
“操作挂起”将用户在分区操作构成中的操作步骤全部记录下来,以方便用户确认操作的正确与否。
“撤销”和“应用”功能按钮是对用户分区操作命令的应用和恢复的确认,以方便用户更安全有效进行磁盘空间管理。
2、磁盘映射
图形化的显示分区信息和各分区的大致比例。每个分区根据该分区所使用的不同文件系统用不同的颜色来代表。如果所选择的硬盘含有逻辑分区,则该分区显示在扩展分区里。磁盘映射也显示了未分配空间即没有指定给任意分区的空间,该空间用暗灰色来表示。
3、分区列表
显示了用户机器上每个分区的文本信息,如驱动器盘符、卷标、文件系统类型、容量、已用空间和未用空间。状态以及该分区是主分区还是逻辑分区等。
4、图例
帮助用户理解磁盘映射和分区列表中不同颜色所代表的意义。
二、创建分区和调整分区
1、创建新的分区
具体操作步骤如下:
(1)运行Partition Magic,选择“任务”/“创建分区”命令,弹出“创建新的分区”向导窗口,单机“下一步”按钮。
(2)在“创建位置”窗口中选择磁盘中的位置来创建新分区,如图2所示。选择“在E:DATA之后(推荐)”,单击”下一步“按钮。
(3)在“减少哪一个分区的空间”窗口,选中可以为创建新分区提供空间的分区,如图3所示。取消选中“C:WINXP”和“D:SOFTWARE”复选框,只选中“E:DATA”复选框,即E分区空间被调小用于新的分区,单击”下一步“按钮。
(4)在“分区属性”窗口,为新分区选择容量、卷标、分区是扩展分区还是逻辑分区,文件系统类型和驱动器盘符等如图4所示,单击“下一步”按钮。
(5)在“确认选择”窗口,显示分区操作前后得的信息,如果上面步骤的选择正确,单击“完成”按钮。如要做更改,则单击“后退”按钮,如图5所示,在这里单击“完成”按钮。
(6)在动作面板的“操作挂起”功能模块列出了创建新分区的主要操作步骤,如果确认操作正确,则单击“应用”按钮。如果要恢复操作,则单击“撤销”按钮。如图6所示。在这里单击“应用”按钮。
(7)弹出“应用更改”窗口,单击是“是”按钮确认对当前2个操作挂起立即应用更改。
(8)在“警告”窗口中提示需要重新启动系统来执行创建分区的磁盘操作。单击“确定”按钮重新启动系统完成分区操作。
注:在应用更改之后,建议用户执行“Windows 2000/XP备份”工具,建立新的“紧急修复磁盘”。以免操作失误,误删除用户数据。
2、调整分区容量
“调整分区的容量”向导是用来调整一个分区的容量,并且让用户指定调整容量是怎样影响其他同一磁盘上的分区的。如果将分区调大,向导可能会自动减少磁盘上其他分区的自由空间(自由空间指的是包括未分区部分和已经分区而未使用的空间):如果将分区调小,向导可能会自动将自由空间给予磁盘上的其他分区。具体操作步骤如下:(1)运行Partition Magic,显示分区信息,如图7所示。在动作面板的“选择一个任务”功能模块中单击“调整一个分区的容量”向导按钮,弹出“调整分区的容量”向导窗口,单击“下一步”按钮。
(2)在“选择分区”窗口,选择要调整容量的分区,如图8所示。在磁盘映射图中或分区列表中打击分区G,单击“下一步”按钮。
(3)在“指定新建分区的容量”窗口中输入分区的新容量,如4096MB,单击“下一步”按钮。
(4)在“减少哪一个分区的空间”窗口中,选择能被减少空间的分区。取消选中分区C和分区D两个复选框,保留选中分区E复选框,即选择分区E被调小空间,将空间调整给分区G,如图9所示。单击“下一步”按钮。
(5)在“确认分区调整容量”窗口,确认在磁盘上所选择要作的更改,并显示调整前后分区信息,如图10所示,单击“完成”按钮。
(6)在动作面板的“操作挂起”功能模块中确认调整分区容量的主要操作,选择“应用”按钮,立即应用更改,重新启动系统执行磁盘操作。如果要恢复操作,则单击“撤销”按钮。
3、合并分区
如果磁盘中的分区划分过小,或者两个邻近的磁盘分区功能类似且存储的内容相互关联,那么可以利用Partition Magic将它们合并为一个磁盘分区。
合并分区向导合并两个邻近的NTFS、FAT或FAT32分区,用户选择两个分区,第一个将被扩大从而包括第二个,第二个分区的内容将被添加作为第一个分区内的一个文件夹。
使用Partition Magic合并磁盘分区的具体操作步骤如下:
(1)运行Partition Magic,在主界面中显示合并分区前的分区信息。
(2)在动作面板的“选择一个任务”功能模块中单击“合并分区”向导按钮或选择“任务”|“合并分区”命令,弹出“合并分区”向导窗口,单击“下一步”按钮继续。
(3)在“选择第一分区”窗口中,选择要合并的第一个分区,该分区将被扩大而包括一个邻近分区。邻近分区可以是扩大分区之前或之后。但两个分区都必须是NTFS、FAT或FAT32。在磁盘映射存储图或其下分区列表中单击选择分区E作为第一个分区,如图11所示,单击“下一步”按钮继续。
(4)在“选择第二分区”窗口中选择要合并的第二个分区。第二个分区的内容将被添加为第一个分区的一个文件夹。该分区必须是FAT或FAT32类型,如图12所示,单击“下一步”按钮。
(5)在“选择文件夹名称”窗口中输入文件夹的名称来保留第二个分区即该文件夹保存于第一个分区中,其包含第二个分区的内容,如输入resource,单击“下一步”按钮。
(6)在“驱动器盘符更改”窗口中提示合并分区可能导致驱动器盘符的更改,单击“下一步”按钮。
(7)在“确认分区合并”窗口中确认对用户磁盘所做的“合并分区操作”的更改,并显示合并分区前后的磁盘映射存储图和第一个分区、第二个分区,合并分区的结果文件系统及第二个分区的内容合并后存储在第一个分区中文件夹的名称等信息,单击“完成”按钮。
(8)在动作面板的“操作挂起”功能模块中确认合并分区的主要操作,选择“应用”按钮,立即应用更改,重新启动系统执行磁盘操作。如果要恢复操作,则单击“撤销”按钮。
三、对分区进行其他编辑
1、调整/移动分区
Partition Magic能在不破坏原有磁盘文件的情况下调整分区的容量即分区的大小,这也是它与其他分区软件相比最具有优势的地方。具体操作步骤如下:
(1)运行Partition Magic,在主界面显示分区信息。单击选取一个需要更改分区大小的磁盘或者磁盘分区(主分区或扩展分区皆可)。选择分区D,更改该分区的容量。
(2)在“磁盘映射”分区存储图或分区列表的分区D上右击,弹出快捷菜单,如图13所示,选择“调整容量/移动”命令,弹出“调整容量/移动分区”窗口。
(3)在“调整容量/移动分区”窗口中,上部以磁盘映射存储图的形式显示所选分区当前的容量大小、该分区内已使用和未使用的磁盘空间以及该分区周围的自由空间。磁盘映射存储图的下方是该分区可改变为的最小和最大容量等信息。
(4)将鼠标指针指向磁盘映射存储图右侧(或左侧)的分区调整滑动触柄上,使鼠标指针变为一个双向箭头。拖动右侧滑动触柄到所希望的分区容量大小,如图14所示。用户也可以通过在“自由空间之前”、“新建容量”(新建容量为原来的分区大小减去用户所要分区的大小)和“自由空间之后”微调框中制定新的数值,来改变分区容量的大小,然后单击“确定”按钮。
(5)在“磁盘映射”分区存储图显示调整后磁盘分区的信息,其中暗灰色的未分配部分为磁盘的自由空间。用户在操作系统下不能查看和存储使用。
(6)在动作面板的“操作挂起”功能模块中可以看到磁盘分区的容量调整操作步骤,但此时磁盘实际并未发生任何物理改变。单击“应用”按钮,重新启动系统,开始实际调整磁盘分区容量。
2、分割分区
利用Partition Magic分割分区的具体操作步骤如下:
(1)运行Partition Magic,在主界面中显示分区信息。在“磁盘映射”分区存储图或分区列表中选择分区D,准备作为分割的分区。
(2)单击选择动作面板的“分区操作”功能模块中的“分割分区”功能按钮,弹出“分割分区”窗口同时也弹出“警告”窗口。提示“使用分割来只移动用户数据,而不是系统文件或文件夹”,单击“确定”按钮,可以开始对所要分割的分区进行数据和容量的操作,如图15所示。
(3)在“分割分区”窗口选择“数据”选项卡。移动原始分区的数据或根目录项到新的分区中,新建的分区将被创建在原始分区的右边。
(4)在“分割分区”窗口选择“容量”选项卡,默认新建分区大小由“数据”选项卡中的选择决定。当用户调整新建分区的大小时,原始分区将被调整为使用剩余的空间。调整新建分区大小如图16所示。
(5)单击“确定”按钮,弹出“应用更改”窗口,提示分割操作不能分批执行,必须应用更改。单击“是”按钮,立即应用更改。重新启动系统,执行磁盘分割分区操作。
结构分区 篇6
操作系统内存动态分区管理中,分配内存时先按一定分配算法(如首次适应算法,循环首次适应算法,最佳适应算法,最坏适应算法)找到符合条件的空闲分区,再将此分区全部分配给申请的进程或按需从中划分出一块区域给申请进程,从而导致空闲分区越分越小,在后期的分配过程中越来越难以满足新进程的要求。为此,在回收时就需将物理上相邻的空闲分区合并成较大分区,以便能更好地满足进程对内存的要求。
动态分区管理中,几种分配算法各有优缺点,可根据实际需要进行选择。其中最佳适应算法是指每次为新任务分配内存时,总是把能满足要求的、最小的空闲分区分配给新任务,以避免“大材小用”,从而提高内存利用率。为加快分配时的查找速度,该算法要求将所有空闲分区按其容量的大小从小到大排列,这样,第一次找到的能满足要求的空闲分区即为所需最佳分区。另外,对空闲分区的管理通常可采用空闲分区表或空闲分区链实现,空闲分区表是一种顺序存储结构,可以实现随机存取,但需要占用额外的内存空间,而空闲分区链则可以利用空闲分区本身的空间存放分区信息,实现对空闲分区的管理,不占用额外内存空间。
采用空闲分区链,分配算法用最佳适应算法,则意味着物理上相邻的空闲分区在空闲分区链中的对应结点出现不相邻的情况。在系统回收分区时,如何通过空闲分区链找到物理上相邻的空闲分区以及如何进行合并呢?
2 问题的分析
动态分区管理中,对相邻空闲分区进行合并的时机通常在回收某分区时进行,这样,每次最多只有3个空闲分区相邻,少则两个相邻,也可能没有相邻空闲分区。空闲分区相邻共有3种情况,分别如图1中的a、b、c所示。
图1(a)中回收的分区同时与其前、后空闲分区F1和F2相邻,合并后分区的起始地址为F1的始址,而分区长度为3个分区长度之和。
图1(b)中回收的分区只与其前一个分区F1相邻,合并后分区的起始地址为F1的始址,而分区长度为F1和此分区本身长度之和。
图(c)中回收的分区只与其后一个空闲分区F2相邻,合并后分区的起始地址为回收分区的始址,而分区长度为F2和此分区本身长度之和。
由于每次回收时都对相邻空闲分区进行合并,所以每次回收分区时最多只能找到一个前相邻空闲分区和一个后相邻空闲分区,也就是说,如果已经找到了一个前相邻空闲分区或后相邻空闲分区,则没必要继续查找前或后相邻空闲分区。
于是,算法基本思想如下:
(1)从空闲分区链最前面开始向后扫描查找回收分区的前及后相邻空闲分区,直至找到或找完为止。
(2)若有相邻空闲分区存在则分3种情况分别进行合并,由于合并后的分区容量扩大,而最佳适应算法要求按分区容量大小从小到大排列,故应将其位置向后移动,使合并后的空闲分区链中的结点所对应的分区仍保持按容量大小升序排列。
(3)若无相邻空闲分区存在则将回收的空闲区直接插入到链表中合适位置即可。
3 算法设计
由于算法比较繁琐,细节较多,故而直接用C语言编写了一模拟程序加以描述,如下:
设链表相关数据结构如下:
以上程序在VC6.0中调试通过。
算法时间复杂度为O(n)。
4 结语
与其他算法相比较,最佳适应算法能使每次产生的碎片最小,节省了内存,保留了大的空闲区,以方便后续任务对内存的要求。但换个角度看,最佳适应算法每次切割所形成的剩余分区的容量从统计意义上来讲,也是最小的,这些分区由于太小,以后再被分配出去的可能性也很小,从而会出现大量的碎片问题,导致内存利用率降低。
参考文献
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建筑防火分区设计探析 篇7
所谓的分区, 指的是在建筑中, 使用防火的物质将其分成很多个区域, 这样在火情出现的时候, 就可以形成一定的阻隔, 避免火情发展到别的区域之中。其实避免火情蔓延的关键空间模式。其划分属于后续的管控, 其能够将火情控制在合理的范围之中, 尽量的降低对群众的生命以及财产的影响。
2 防火分区措施简述
2.1 其考虑的要素非常的单一
它的设置是为避免火情发生的时候, 其四处扩散而设置的, 其意义是为了将火情控制在特定的区域之中, 以此来降低对群众的生命以及财产的影响。不过导致其四处扩散的要素很多, 而且对其开展单纯的类型区域之后, 明确分区许可的最宽建筑范围时, 也未联想到建筑自身的装饰问题、易燃品以及建筑的功效特征和其中的人员状态等等的一些要素。此类要素均是民居汇总非常关键的要素。比如, 将大型商场、宾馆、酒店等人员密集的建筑物与一些人员稀疏的办公楼, 装修较复杂的酒店、商场与相对来讲装修较简单的学校、工厂等同进行防火分区, 很明显是不正确的。
2.2 区域的分隔措施和使用特征之间的规定互相矛盾
对空间整体功能需要的建筑如工艺设备连续性强的一些工业建筑, 无法使用防火墙, 但是用帘的话, 又无法确保其能够起到作用, 此项内容非常的令人头疼。除此之外, 在非常宽的区域中, 假如要进行该项设置的话, 不但会导致总的空间受到影响, 同时还使得它的功效规定受到干扰, 同时其规模和高度等都非常的大, 自身的稳定性不高。假如使用帘的话, 它的重量很大, 因而对于构造等等规定比较的严苛, 同时安装也很麻烦, 大规模的设置还使得其有失美感, 而且活动也不便。如果使用水幕的话, 它的用水量很大, 所以对存水设备有着非常严苛的规定, 同时它的效果也不是很好。
2.3 其分隔时间非常的模糊
在设计的时候, 通常是使用防火墙, 假如这个办法不具有实际意义的话, 可以使用别的一些构造来进行。比如防火的卷帘和门等等。它们的抗火等级是不一样的, 而且适合的区域也不一样。对于防火墙来讲, 它的抗火时间超过三个小时。有防火冷却水幕配合的防火卷帘可替代防火墙作防火分隔物使用, 其耐火极限也不低于3.00h。防火门 (窗) 是设置于防火分区间或防火隔间与疏散走道、安全出口间的防火分隔物, 分为甲、乙、丙三级, 其耐火极限分别为不低于1.20h、0.90h、0.60h;防火水幕仅用作舞台口等小开口部位的防火分隔, 其用水量不小于2L/ (s·m) 。设置分区的好处是可以确保火情不会向别的区域扩散, 它的有效时间要结合其抗火性来决定。结合相关的条例, 我们发现, 防火墙和防火卷帘的耐火极限是不低于3.00h, 作为竖向防火分隔物的楼板的耐火极限是不低于1.50h, 设置在防火墙上的门、窗应为甲级防火门、窗, 其耐火极限是不低于1.20h, 那么, 防火分区定义中提出的“一定时间内”应该是多长时间?这是个值得去探讨的话题。
3 关于该项分区设置工作的分析
3.1 建筑中庭设置防火分区设计
为了获取美观性等的规定, 很多建筑都是使用中庭模式, 其上方使用玻璃屋顶, 此时, 按照现行消防规范, 这些建筑的防火分区由中庭贯穿的各层建筑面积叠加计算, 这样计算往往较易超过规范允许的防火分区面积。一般规定沿中庭四周设置防火卷帘, 或把与中庭相通的门改为防火门等分隔措施, 投资大而且用于防火卷帘联动控制的设备能否正常动行还不能确定, 使用这种方法还会干扰到他的整体性。若中庭两长边间距大于6m, 则可将其封闭屋盖去掉作为内天井或内院, 此时就变成了自然排烟形式, 此时不用重复计算规模。要想应对雨雪天, 可在其上设置棚子, 周围的洞口是开放的, 全部的规模要大于天井的规模, 此时也可作为天井考虑。这只是笔者在消防设计中的一点经验, 仅供大家参考。
3.2 设置防火带对空间连续性需求的大空间建筑防火分区
所谓的防火带, 具体的讲是说在放置易燃品的建筑中, 布局合理的位置, 此位置之中的结构等使用的都是不易燃的物质, 同时其中不能放置易燃品。而且要使用合理的防烟方法, 防止一边的烟雾向着另外的区域发展, 从而在空间上形成一个无形的防火分隔区域。如在一些影剧院、体育馆、候机厅、大商场等对建筑物空间连续性要求较高的建筑物防火分区划分中, 现在条例中论述的分区措施, 很显然已经无法合乎当前的形势规定了, 使用防火带不失为一项优秀的措施。其宽度要结合建筑中存放的物质的特性来明确, 可将防火带另一侧的物品等同于用这些物品堆建的小型建筑物来考虑, 假如其中的物质是不易燃的, 一般把它当成是一、二级耐火等级建筑。结合条例中的规定, 把其宽度设置为六米左右。假如其中的是可燃的, 则将其视为四级耐火等级建筑, 结合条例中的规定, 把宽度设置为玖米。其一般是当成群众撤退, 特别是车辆通行的关键区域, 它连接到进出口, 群众达到这个地方的时候, 能够看到出口, 这样就能降低其惊恐心理了。
3.3 开展性能化的设计活动
引用性能化设计理念来设置防火分区就是在确定建筑应达到的防火标准后, 充分考虑建筑物的使用性质、高度、耐火等级、消防设施、内部装修、可燃物的多少、建筑功能、疏散设施、建筑内人员的素质和数量以及分布等多种因素后, 确定建筑的防火分区。建筑防火性能化设计是通过对随机建筑的综合防火性能评定, 设计出特定的符合该建筑的防火安全系统模式, 以实现火灾时, 保证该建筑物内的人员生命安全和有效控制财产损失的总目标。在工程实践中, 如采用这种方法确定的防火分区有可能会与我国现行消防技术规范规定的防火分区有些出入, 而且, 采集和验证防火分区的技术指标目前没有确切的方法和手段, 因此, 要真正将性能化设计理念引入防火设计, 应由国家制定相应的规范, 形成以现行指令性规范为基础, 性能化设计为补充的规范体系, 这样才可以合理的应对上述的分区设计的时候, 面对的不利现象, 确保设计更加的合理有效。
3.4 合理的布置区域, 还要凭借工作者具有的知识
目前的规定, 因为有着一些编写的前提, 会面对一些不利现象, 所以在设计的时候, 就应该借助工作者平时具有的知识, 来积极的开展设计活动, 此举也能够带动行业的进步。
4 结束语
关于分区的划分和相关措施的设计工作, 因为它的意义非常的关键, 所以在实际工作中要高度的关注。由于科技高速发展。很多性质独特的建筑开始大量的出现在我们的生活中, 设计者对于分区等有了全新的了解, 所有的要素都在带动行业的进步, 带动了行业内容的发展, 而且对工作者也有了更为严苛的规定。
摘要：如果建筑出现了火情的话, 其就会以对流的形式, 发展到别的区域之中, 进而在非常短的时间中, 使得整个建筑都面对灾害。所以, 对于那些规模很大的区域设置防火分隔, 能够合理的应对这种不利现象。文章关键的分析了分区的设计相关的内容。
关键词：防火分区,设计,探析
参考文献
[1]1GB50016.2006建筑设计防火规范[S].[1]1GB50016.2006建筑设计防火规范[S].
[2]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范 (2005年修订版) [S].[2]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范 (2005年修订版) [S].