DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 细胞裂解技术 在样品的预处理之后，需要对菌体细胞进行裂解处理，菌体细胞的裂解主要是对细胞进行破壁等处理，作用主要是用来释放细胞内核酸、蛋白质和核酸分离。细胞裂解一般釆用研磨、超声波、机械破碎等物理方法，或采用添加化学试剂SDS、溶菌酶等化学方法裂解细胞。 在化学方法中通常加入溶菌酶，其是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶，可以破坏菌体细胞的细胞壁；还可以加入SDS等除垢剂，其中SDS是分离DNA时常用的一种阴离子除垢剂，不仅可以溶解膜蛋白及脂肪，从而使细胞膜破裂，还可以溶解核膜和核小体，使其解聚，将核酸释放出来，并对RNase、Dnase有一定的抑制作用。陈双喜等 [ 23 ] 采用SDS-蛋白酶K处理，以提取的混合液总DNA为模板，进行PCR、电泳等处理分析了印度洋与大西洋中脊深海沉积物菌落的分布情况以及砷抗性菌的多样性，可见SDS对于细胞的裂解效果是比较理想的。袁志辉等 [ 24 ] 在对水样进行DNA提取中同样采用了此法，经0.8%的琼脂糖凝胶电泳显示：所有样品均在23 kb左右出现条带，表明已经获得了水样微生物的宏基因组DNA的较长基因片段。 CTAB是常用的一种阳离子去污剂，能够与核酸形成复合物然后在低盐溶液沉淀出来。在该法中使用的PVP(聚维酮)与多酚结合形成复合物，能够有效避免多酚类化合物介导的DNA降解 [ 25 ] 。但存在实验操作步骤繁多、试剂组成复杂及实验试剂有一定毒性等问题。 由于CTAB法试验步骤繁多复杂，经过近几年DNA提取方法的不断发展，利用SDS-Tris-EDTA等试剂结合的方法来直接裂解细胞使其释放出DNA的方法逐渐被广泛应用于DNA提取 [ 26 ] 。该法提取所用试剂较少，步骤简单。但不能有效地去除多糖和多酚类物质，因此在DNA提取的后续实验研究中一般需要进行改良优化处理。吴发红等[ 27 ] 采用了CTAB法、SDS法及改良的CTAB法对真菌进行DNA提取，经电泳结果显示：三种方法都能够获得DNA片段，并且得率较高。改良的CTAB法提取的DNA电泳带很亮而且将提取和纯化实现同步，简化了操作步骤，但所需的费用较高。因此还有待开发一种新型简单易提取、纯度高的方法。 本论文所讲的几种细胞裂解方法有些方法对于湖水中底泥的DNA提取，其与活性污泥、海洋沉积物的物理化学性质有一些相近的地方，因此对于海洋沉积物的DNA提取还是具有一定的参考价值。朱艳霞等 [ 28 ] 在研究太湖入水口底泥微生物宏基因组及聚磷菌多样性研究中采用冻融–溶菌酶-SDS法裂解细胞提取总DNA，进行了3次反复冻融，结果发现提取出的DNA得率较低，而溶菌酶-SDS-二次沉淀法提取的效果最好，得到的DNA颜色洁白透明，OD260/OD280比值在1.86~1.95，OD260/OD23比值在1.67~1.78，平均得率为12.365 μg/g。并得出溶菌酶-SDS-二次沉淀法是适合太湖底泥基因组DNA提取的最优方法的结论。熊开容等 [ 29 ] 通过进行了一些改进，采用冻融+玻璃珠+溶菌酶+SDS方法提取了活性污泥的DNA，结果表明获得的DNA适合于酶解和符合PCR扩增要求。 在细胞裂解的过程中，还可以采用一些物理方法进行菌体裂解。在DNA提取中可以采用液氮研磨处理。液氮不仅有助于研磨充分，还可以让细胞冷冻起来，变得很脆，这样容易破细胞壁，同时，液氮的超低温可以大大降低酶活性，防止DNA的降解和组织的破坏。许守英等 [ 30 ] 在热泉微生物研究中，就采用了液氮研磨处理，再利用MPbio土壤基因组DNA提取试剂盒(MP Bio Laboratories， Inc.)提取海水样品、菌苔、沉积物的总DNA，经电泳、PCR确定获取的是目的基因及目的扩增片段，证明获得了总DNA片段。除了液氮研磨还可以超声波、玻璃珠粉碎法进行细胞裂解，赵吉等 [ 31 ] 发明一种快速提取沉积物环境样品总DNA的方法，其中采用玻璃珠破碎-SDS法，不仅能高效去除腐殖酸等杂质，还提高了沉积物中DNA提取的纯度。同时不用添加一些有一定毒性的化学试剂，操作比较简单。李鹏等[ 32 ] 采用一种超声波法(Miller等[ 33 ] )处理代替珠磨匀化法，得到结果发现：提取到的活性污泥微生物的总DNA片段分子量约为23 kb，条带较亮，纯度大于1.70，可以用来PCR等后续处理。包慧等 [ 34 ] 为建立一种快速、高效的藻类DNA提取方法，分别采用了纤维素酶法、改良的CTAB法、超声波粉碎及试剂盒法对自然界中的藻类进行DNA的提取及比较。结果证明，三种方法提取的DNA片段完整。但纤维素酶法提取的DNA沉淀显黄褐色，可能存在蛋白质的污染，改良的CTAB法和超声波粉碎法提取效果差别不大，而后者耗费较大，因此得出改良的CTAB法是比较适合藻类的DNA提取方法。吕新等 [ 35 ] 在探究不同土壤微生物DNA提取方法对DGGE分析微生物群落的影响时采用了高盐法、玻璃珠破碎法、冻融法和试剂盒法对土壤进行微生物DNA提取。通过电泳结果发现：玻璃珠破碎法和试剂盒法提取的DNA均能满足后续土壤微生物多样性分析实验的要求；其中试剂盒法操作简单且提取的DNA质量好，但DNA产率较低且耗费成本较高；而玻璃珠破碎法虽然具有提取耗时较长，步骤复杂的缺点，但DNA产量较高，提取的DNA对于后续PCR分析等下游实验并没有明显影响。得出玻璃珠破碎法是一种比较适合土壤微生物总DNA提取方法的结论。 细胞裂解不仅仅局限于单纯的物理或者化学方法，也可以两者进行适当的组合，王宇等 [ 17 ] 在DNA不同提取方法对养殖池塘底泥细菌多样性PCR-DGGE检测的影响的研究中，通过改进的Tiedje [ 18 ] 法中使用20% SDS，65℃加热和改进的Martin-Laurent法 [ 36 ] 中酸洗石英砂对底泥细菌进行细胞裂解。结果发现，改进的Tiedje [ 18 ] 法获得DNA纯度较高、产量一般、耗时长；而后者获得DNA纯度较低；并提出对于提取养殖池塘中的细菌用改进的Martin-Laurent法获取DNA纯度及含量是可以直接用于PCR的。Bourrain等 [ 37 ] 人采用该方法从活性污泥中提取了DNA；Reddy等 [ 38 ] 人同样成功的从堆肥中提取出了DNA。
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user: 5. DNA提取方法 在总DNA的提取过程中，常使用乙醇、异丙醇和聚乙二醇等有机溶剂来沉淀样品中的DNA分子，其对DNA分子具有一定优先选择性 [ 39 ] 。李新伟等 [ 40 ] 使用Mobio高效DNA提取试剂盒的提取方法，对胶州湾近岸沉积物中细菌群落组成、结构及功能方面进行了分析。还可以利用磁珠法进行DNA纯化提取，韩云霞[ 41 ] 通过分析常见的DNA纯化提取方法发现，通过加入适量的磁珠悬液，可以提取出纯度高、完整性好的DNA片段。根据磁珠添加比例区别来回收大小不同的DNA片段，特别适用于微量样品的DNA纯化提取。 除以上方法，Chelex-100煮沸法同样可以用于DNA的纯化提取。Chelex-100是一种碱性多价金属离子螯合树脂，它可以和DNase维持活性的金属离子如镁、锰等所必需的离子相结合，以此可以有效地抑制其活性，从而达到保护DNA的效果。还可以提供一个强碱性环境，在煮沸条件下可以裂解细胞并沉淀蛋白质，以分离DNA。这种DNA提取方法简便易行，不需要多次转换离心管，因此降低了其它DNA污染的可能性。但该方法得到的DNA中含有Taq聚合酶抑制作用，仍需用硅质颗粒或玻璃珠进行DNA纯化。胡晓红等 [ 39 ] 比较了五种细菌DNA提取方法，结果证明通过进一步优化改进Chelex-100方法获得了一种特异性高、灵敏度高、高效，无需酚/氯仿抽提，大大减少了有毒试剂对人体和环境的危害。Coombs等 [ 42 ] 则采用热循环方法，将标本上的蜡融入样品溶液，在酶的作用下进行裂解，然后用Chelex-100进行吸附，离心去蜡，这种方法安全、简便、有效、经济。蔡鹏 [ 43 ] 在DNA分离纯化中发现，苯酚–氯仿法提取DNA比Sephadex 50柱脱水效果好。在提取DNA中用氯仿–异戊醇进行DNA提取时，提取液中依然存在大量的腐殖酸等杂质，导致溶液呈现黑褐色。 目前免疫磁珠分离技术已成功应用于DNA研究领域，通过利用纳米磁性粒子的特异性吸附可以用于富集捕获目的菌及DNA的分离。Rudi等 [ 44 ] 通过纳米磁性粒子对裂解菌体释放的DNA进行吸附处理，成功提取了DNA并能用于PCR的测定。裴杰萍 [ 45 ] 通过比较五种DNA提取方法发现，免疫磁珠法制备的DNA纯度高、含量多，尤其适合微量样品的DNA提取，但是以成功制备特定纳米磁珠为前提的。
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user: 6. 粗DNA纯化 在总DNA提取的过程中，虽然经过了样品的预处理去除杂质处理，但仍存在一些杂质会对后续的分子生物实验结果造成干扰，如电泳效果不明显、PCR扩增困难等问题。因此往往需要对提取的粗DNA进行纯化处理。 王琦等 [ 16 ] 采用胶回收和稀释法对粗DNA进行了纯化效果比较，PCR扩增得到目的条带，结果说明对粗提DNA的纯化方法能有效去除样品中的腐殖酸、蛋白质等抑制PCR反应过程中Taq酶活力的杂质且效果显著，并得出胶回收方法是更为理想的纯化方法的结论。还可以利用溶液的回收来进行DNA纯化，李鹏等 [ 32 ] 比较了两种回收纯化DNA方法发现，胶回收的DNA量虽然显著小于溶液的回收量，但均能获得理想的PCR产物条带，所以两种回收纯化方法对DGGE的结果没有明显的影响。 透析袋电洗脱法也是一种常用的DNA纯化方法，黄婷婷等 [ 22 ] 采用透析袋电洗脱法进行粗提DNA的纯化。结果显示：此法虽然操作复杂，但对于大片段DNA却非常有效。并且回收效率达50% - 60%，基本可以满足后续PCR等实验操作的样品要求。
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user: 7. DNA保存技术 DNA分子经纯化之后有可能需要进行一段时间的贮藏，DNA在贮存过程中容易降解，因为DNA会随着时间降解(或称退化)，暴露于一定的影响因素下DNA的降解可能会变快，如阳光、水、温度等。经研究发现在理想条件下，DNA的“可读”时间约占其存活时间的1/5，可见DNA的保存同样在海洋沉积物的微生物多样性、资源的利用等方面是至关重要的。 常用的贮藏方法有−20℃ TE (无菌水)溶液、−20℃ 70%酒精、液氮超低温、DNA冻干粉等。这类方法具有操作简单、耗时短等特点，但DNA保存的安全性、质量的完整性不能保证。李娜等 [ 46 ] 通过不同保存方法对基因组DNA提取效果的影响中，比较了直接低温(保温瓶中加生物冰袋)保存、60℃干燥后低温保存、100%乙醇保存及75%乙醇保存样品所提取的DNA对DNA纯度和完整性进行了方法检测比较发现，乙醇保存样品室具有多优点是能够获得较高质量DNA的保存方法，而且操作简单。
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user: 8. 质量检测和评价进展 在对提取的DNA片段进行基因的测序、克隆、转化等分子生物学操作过程中，DNA的纯度、品质对实验结果起着决定性作用。因此需要对提取的DNA样品进行质量检测及评价，需达到无污染、无降解(脉冲场电泳主带大于40 Kb)、无颜色、不粘稠的要求，以确保后续实验结果的准确性。质量检测和评价主要包括：基因组DNA的片段大小确定、基因组DNA浓度的测定、基因组DNA纯度的测定三个方面进行评价。常用的检测方法有以下几种： 8.1. 紫外吸收与琼脂糖凝胶电泳检测 紫外吸收检测DNA的纯度：核酸的最大吸收波长为260 nm，蛋白质为280 nm。在波长260 nm时，OD值为1时相当于双链DNA浓度为50 μg/mL，单链寡核苷酸的含量为30 μg/mL。因此通过计算可以得知核酸样品的浓度。其中纯净DNA的比值为1.8，RNA为2.0，可以通过测定在260 nm和280 nm的OD值的比值(OD260/OD280)可以估计核酸的纯度。如果比值高于1.8，则说明提取的DNA样品中有RNA残留。如果存在酚和蛋白质将会导致比值降低，其中270 nm存在高吸收表明有酚的干扰。紫外分光光度法只能测定浓度大于0.25 μg/mL的核酸溶液，对浓度更小的样品，可采用荧光分光光度法(琼脂糖凝胶电泳法)。 琼脂糖凝胶电泳检测DNA的完整性：琼脂糖凝胶电泳是利用琼脂糖溶化再凝固后能形成带有一定孔隙的固体基质的特性。DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应，琼脂糖凝胶电泳是最常用的鉴定DNA的方法。其原理是利用DNA分子电泳时的电荷效应和分子筛效应及溴化乙锭在紫外光照射下能发射荧光。当提取的DNA片段在琼脂糖凝胶中从负极向正极泳动时，溴化乙锭会从正极向负极移动，致使溴化乙锭分子嵌入到DNA分子中形成荧光络合物，使DNA在紫外光下的能够发射出很强的荧光，而荧光的强度正比于DNA的含量，同时将已知浓度的标准样品作为电泳的对照，进行对比就可以对DNA进行样品的浓度评估。 8.2. DNA扩增片段的测序 对PCR产物进行1.0%的琼脂糖凝胶电泳，扩增效果较好的样品进行回收试剂盒处理，获得的纯化DNA进行测序，从而进行DNA样品的质量检测 [ 46 ] 。以上为常用的几种质量检测和评价的方法，当然还有很多别的不同的方法，需要我们在实验时根据实验目的基因的要求及所需的DNA质量标准进行方法的选择。对DNA进行质量检测和评价可以反映DNA提取方法的不足与优势，从而更好地改进获得新的DNA提取技术，为宏基因组的研究奠定基础。
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user: 9. 总结展望 目前微生物多样性研究正处于概念和方法体系构建阶段，单一的研究方法已经基本完善 [ 47 ] 。但在方法的针对性选择和优化组合方面仍存在很大发展空间。与传统培养法相比，PCR技术研究方法的优点是无需分离培养纯种微生物，通过提取DNA即可获得有关微生物群落总体活性与代谢功能的信息，最大限度地保留微生物群落原来的代谢特征[ 48 ] 。但基于PCR技术的研究方法存在局限性，在DNA提取中每次提取的DNA效率不同即重复性比较差，无法获得完全相同的DNA片段；同时细胞的裂解程度不同导致提取的DNA效果不同，也存在在微生物研究中偏漏的可能：提取DNA所采集的样品只是在某些方面具有代表性，而不能包括所有环境的特征，同时在样品的保存过程中可能导致微生物组分的变化 [ 49 ] 。因此提取的总DNA不能定义为全部的微生物基因，要得到非培养微生物的微生物信息。 本论文比较了目前常见的几种DNA提取方法和试剂盒对DNA提取效果。经过对样品的预处理、细胞的裂解、DNA的提取及纯化方面和提取的DNA质量、得率和PCR扩增效果方面进行分析比较。结果表明，每种DNA提取方法各有利弊，没有一种DNA提取方法或试剂盒可以对所有样品DNA的提取产生最好的提取效果。所以总DNA提取方法研究中只有将各种方法有机结合，才能从不同角度揭示微生物多样性，提供更加全面的微生物信息。 微生物功能性研究以基因组DNA序列为基础并依赖其信息的完整性，必须提取出完整的高品质的全部DNA，并使其纯度及片段大小等满足后面的研究需要。因此在现代分子生物学研究中需要原创性地、系统地研究和开发一种新型、高效快速、简单易行、低成本、低毒性或无毒性、高纯度的总DNA提取方法。
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user: 摘 要 结合低碳经济的发展理念，本文分析了山东省低碳农业发展过程中农业废物的排放及资源化利用现状，论述了低碳农业在法规建设、产业发展、运营与宣传机制、技术应用方面存在的主要问题，并在此基础上提出了促进山东省低碳农业发展的对策建议。 关键词 :低碳经济，农业，农业废物，对策
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user: 1. 引言 2015 年 3 月 18 日 ，国务院总理李克强在国务院常务会议上强调，要“坚持‘三农’重中之重地位不动摇，加快转变农业发展方式”，并部署推进农业可持续发展。近年来，农业集约化的推进及农产品加工业的发展虽带来巨大经济效益，却始终未从根本上改变农业发展“高能耗、高污染、高排放”的局面，导致农业废物产生量不断增多。农业废物的随意丢弃或就地焚烧，不仅造成资源严重浪费，还致使农业碳排放量居高不下、农村生态环境不断恶化，极大地削弱了农业的可持续发展能力，制约了农业现代化的实施步伐。低碳经济的核心是建立“低消耗、低污染、低排放”的经济体系[ 1 ] ，而低碳农业是把低碳经济理念应用于农业生产领域，主要特征是在农业生产过程中和产品生命周期中，有效控制农业碳排放，以及减少资源、物质的投入量和废物产生量，是实现农业生产可持续发展与生态环境保护双赢的一种农业发展模式[ 2 ] 。山东省是我国农业大省，播种面积占全省总面积的68.82%，农业转型发展也面临着更加严峻的挑战，因此，山东省发展低碳农业，对于促进废物资源化利用，推动低碳经济发展的意义重大。针对山东省农业废物的资源化利用现状、途径及主要问题，文章提出了健全法律法规、加大资金支持、注重体制建设、强化技术支撑等具体改进措施，以期为山东省低碳农业的发展提供借鉴。
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user: 2. 山东省低碳农业的发展现状 2.1. 种植业废物资源化利用现状 山东省农村地区秸秆资源丰富，每年的秸秆处理工作都面临着露天焚烧、过量还田等难题。2013年，山东省粮食、油料、棉花以及糖类等农作物播种面积约1.1 × 10 7 公顷，产量达到4.94 × 10 7 吨，产出8.65 × 10 7 吨秸秆资源，占全国农作物秸秆总量的十分之一，居全国首位。考虑到收割习惯和秸秆还田等因素，实际可回收资源量约为7 × 10 7 吨，折合3.01 × 10 7 吨标煤。秸秆焚烧或腐解均会产生大量温室气体，严重影响区域空气质量，也不利于遏制气候变化。山东省秸秆资源化利用的主要途径有秸秆还田、秸秆饲料、做生产原料等[ 3 ] 。 1) 秸秆肥料化。秸秆还田是将作物秸秆进行覆压还田或覆盖还田，以达到增产目的。但山东省人均耕地面积较小，机械化程度较低，耕地复种指数较高，倒茬时间短，加之秸秆碳氮比值高，大量还田易对农作物的生长造成不利影响。 2) 秸秆饲料化。通过畜禽直接食用、微生物处理和饲料化加工等方法推动秸秆饲料化，可使种植业和养殖业相互促进，实现农牧结合的循环利用模式，以有效解决山东省畜牧业发展原料不足的问题。 3) 秸秆原料化。通过秸秆制碳、纸质地膜、纤维密度板等技术可将秸秆加工成不同产品，采用生物质技术，以秸秆等纤维素废料为原料，也可发酵生产乙醇、糠醛、苯酚、燃料油气、纤维素酶制剂等产品。 目前山东省潍坊市已建有2万吨的全腐熟秸秆生物肥生产线，济宁、泰安、东营等地正积极推广玉米秸秆在畜禽养殖业的应用，济南、聊城、枣庄等地也兴起了以秸秆制浆造纸、制作燃料及环保器皿为主的加工产业。 2.2. 养殖业废物资源化利用现状 畜禽养殖废物已成为山东省农业面源污染的主要来源，养殖污染产生的环境问题日益突出。2013年山东省畜禽粪便产生量约为1.89亿吨，远超同年山东省工业固体废物l.82亿吨的排放量，全省耕地畜禽粪便负荷的平均值达37.7吨/公顷，有15个设区市超过30吨/公顷的粪便还田限量值，畜禽粪便无害化处理率更是不足40%。畜禽粪便中氮、磷含量较高，易导致水体富营养化，严重污染生态环境。山东省畜禽养殖废物资源化利用的主要方法有制作肥料、饲料、沼气等。 1) 粪便肥料化。畜禽粪便经发酵后就地还田作为肥料使用，是减轻其环境污染、充分利用农业资源的一种经济、有效的措施。山东省不同的畜禽粪便利用量差异较大，鸡粪营养成分较高、含水量较低，利用率较高，而牛粪、猪粪含水量较高，运输不方便，还田利用率较低。 2) 粪便饲料化。畜禽粪便用作饲料，是畜禽粪便资源化利用的又一重要途径。随着畜牧业、化肥工业的发展和能源紧张问题的出现，通过干燥法、需氧发酵等方法使畜禽粪便饲料化的环境效益和经济效益正逐步显现，但山东省所占的市场份额仍较低。 3) 粪便能源化。将畜禽粪便和秸秆等有机废物进行发酵，产生沼气，为农民在做饭、取暖等方面提供能源是畜禽粪便利用的最有效方法之一。农村沼气工程可为农民提供清洁能源，有效缓解山东省农村地区燃料短缺与畜禽粪便得不到有效利用而污染环境的矛盾。 目前山东省高唐县、东阿县等地正在积极推广粪便肥料化利用技术，各大城市以畜禽粪便为原料制作饲料的加工企业不断增多，农业部门也在加大工作力度，致力于推广畜禽粪便的沼气化利用。
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user: 3. 山东省低碳农业发展存在的主要问题 随着山东省生态农业建设工作的逐步开展，低碳农业的发展开始步入正轨，并取得了显著的生态和经济效益。寿光、滨州、东营、烟台等地相继建设了国家级农业科技园区，相较于2009年，全省农业生产总值也增长了39.8%。但与此同时，农业废物的数量在不断增多，资源化处理的压力也在不断加大。目前山东省低碳农业的发展仍存在诸多不足，主要问题有以下几方面： 3.1. 法律法规不健全 完善的法律法规是确保低碳农业健康发展，实现废物资源化利用的必要条件。目前，除国家层面的《中华人民共和国可再生能源法》、《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国循环经济促进法》等法律法规外，山东省颁布了《山东省农业环境保护条例》、《山东省农村能源建设管理规定》等地方法规。但是山东省与低碳农业发展，尤其是农业废物资源化利用直接相关的地方法规和行业标准仍明显不足，还没有形成一套完善的有关农业废物资源化利用的专门法律或法规，也没有针对不同地域和不同类型的农业废物制定相应的管理办法，无法使农民做到有法可依，严重阻碍了山东省低碳农业的发展进程。 3.2. 产业薄弱、资金短缺 低碳农业相关产业的基础薄弱，而废物资源化利用项目又具有投资大、回收期长的特点，加之市场构建、政策扶持等方面的不完善，造成目前农业废物利用方式简单粗放，基本没有形成产业链，经济效益不显著[ 4 ] ，也难以吸引社会资本投入。近年来，政府相关部门虽对农村环保加大了投资力度，但巨大的资金缺口依然存在，资金短缺问题严重困扰着山东省农业废物利用行业的发展。以村庄沼气工程建设为例，普遍存在着数量多、规模小、产气率低、效益差等特点，相关配套设施也不完善，难以有效发挥工程的实际效果。 3.3. 运营、宣传体制不完善 山东省农村有机废物污染的执法管理与相应制度的建设仍处于起步阶段，农村地区缺乏农业废物利用专业技术人员(如沼气管理人员)，农村环境卫生从业人员的配置也相对薄弱，农业废物资源化利用过程中的日常运营、配件供应与维修保养均难以保障，严重影响了工程的进一步推广应用。同时，相关知识的宣传教育力度不够，多数农民缺乏低碳经济、循环经济意识，处理农业废物的积极性不高，秸秆露天焚烧和粪便随意排放现象仍比较普遍[ 5 ] ，制约了山东省农业废物资源化利用的有序推进。 3.4. 技术落后、科技含量低 山东省现有的农业废物资源化利用方式仍较简单粗放，科技含量和附加值较低，高效的综合利用技术匮乏，畜禽粪便资源化水平不高，有机肥料深加工能力也不强。秸秆发电技术和锅炉设备严重依赖国外引进，导致项目投入成本高于传统发电行业，沼气工程也还停留在“重数量、轻质量”的发展模式上，对于低碳农业的促进作用十分有限。相关研究显示，山东省沼气工程中以小型家庭沼气工程为主，而德国的沼气工程的平均池容约为1000立方米/处。山东省沼气工程平均每日单位沼气设施产气量仅有177立方米，德国每日单位沼气设施产气量却可达到1322立方米。
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user: 4. 推进山东省低碳农业发展的对策建议 4.1. 健全法律法规 低碳农业相关法律的实施依赖于政府、企业与农民等各方利益相关者全面履行相关法律法规所规定的义务。在国家加强基本立法、完善辅助立法的基础上，山东省应结合自身农业废物处理处置的实际情况，继续强化低碳农业的立法工作，完善农业废物无害化处理和资源化利用等相关法律法规及政策机制建设，为山东省农业废物的资源化、无害化处理处置营造良好的法制环境。同时，应着重加强引导和激励、监督与调节、责任与惩罚等机制的建设，以确保相关法律法规得到有效落实，促进山东省低碳农业相关产业的发展，使企业和农民做到有法可依、有章可循。 4.2. 加大资金支持 加快低碳农业的发展步伐，促进农业废物的资源化利用，资金投入是关键。山东省应在加大对项目建设的财政支付力度的同时，制定具体措施鼓励融资和利用外资，建立起多方筹资的运营模式，形成全方位、多层次、多渠道的投入机制。而且应发挥信贷政策作用，鼓励城乡居民投资、融资和吸引外资及相关部门的资金投入，扶持农业废物处理处置项目的试点建设工作。同时，应依据各地经济社会状况，确定低碳农业的发展重点，因地制宜地制定财政、投资、信贷、税收和价格等方面的优惠政策。 4.3. 注重体制建设 农业废物得不到充分利用，甚至污染环境，其主要原因是高效的有机废物利用途径尚未建立，有机废物利用行业发展仍比较落后。山东省应着力推进农业废物利用的产业化经营，推动废物资源化利用进程。现阶段农业废物利用产业化的关键在于结合各地区的实际情况，合理选择各地区、各行业适宜的废物利用方式，扶持一批规模大、市场前景好、能有效推动低碳农业发展的企业和行业协会。同时，应加强农村地区低碳农业理念的宣传与教育力度，培养农民的低碳、环保意识。在具体操作过程中，可采取科普宣传、文艺宣传等农民喜闻乐见的宣传形式，在丰富农民精神文化生活的同时，潜移默化地达到良好的宣传效果。 4.4. 强化技术支撑 稳步推进低碳农业、发展低碳经济，还需要先进的农业废物资源化利用技术作重要支撑。应进行资源整合，集中分散的科研力量，在现有技术、设备基础上，进行秸秆综合利用、养殖场畜禽粪污的资源化等关键技术及设备的系统化研究，建立和完善农业废物资源化利用标准技术体系。而且应依据不同地区资源优势和经济发展水平，以“整体、协调、循环、再生”为原则，寻找和采用适合山东省各地区农业废物资源化利用的方式与技术。例如，沼气热电联产有机肥项目所需资金较大，并需持续供应有机废物，适用于山东省济南市、青岛市、烟台市等交通便利、基础雄厚、经济发达的地区；堆肥发酵项目所需投入较少，适用于解决山东省中西部地区的中小型养殖场畜禽粪便问题；沼气工程发电改造项目投资较少，可有效提高沼气利用效率，拓宽利用途径，适用于山东省具有富余产气能力的大中型养殖场及养殖农户集中的村庄；生物质型煤技术可取得节煤和生物质代煤的双重效果，有助于缓解目前秸秆处置难的现状，适于在山东省东部和西部的粮食主产区推广应用。 低碳农业的发展需要系统规划和长期推广，作为主要内容的农业废物资源化更是一项复杂的工程，应当以法律法规、政策资金、体制建设、科学技术等为保障，构建低碳农业的高速发展模式，打造一套适合于山东省实际情况的低碳农业产业链，谋求低碳经济与农业生产的有机结合，以有效实现农业废物的资源化再利用，减少农业碳排放，为提升新农村建设水平做出应有贡献。
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user: 摘 要 论文首先阐释艾布拉姆斯对客体文学批评理论的描述，然后，加深研究客体理论在西方的起源、发展、成熟，认为T.S.艾略特是西方客体批评理论发扬光大的人，其影响来自柏拉图的“智性”哲学思想。最后，论文探讨在西方客体批评理论观照下的中国文论中客体化理论的某些特征，并认为庄子的“庄周梦蝶”故事是真正意义上的客体化理论，王国维受西方哲学和美学的影响，用“无我之境”说升华了庄子的客体化批评理论。 关键词 :M. H.艾布拉姆斯，客体化批评，T. S.艾略特，王国维
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user: 3. 结语 客体化文学理论是西方文学批评理论发展的必然结果：摹仿理论→实用理论→表现理论→客体理论。在人们尚未知晓自然世界时，柏拉图、亚里士多德提出摹仿理论，强调文学作品对自然世界摹仿的重要性；在人们对自然世界有了一定的了解之后，实用理论随之诞生、发展，强调文学作品对观众的审美效应；在实用理论满足了观众的心理之后，表现理论出现了，强调作者的积极作用和影响；20世纪初，人们开始研究作品本身的内在规律——客体理论从此诞生了。它提倡理性寻求超越现象的本质、超越特殊的一般、超越个性的共性，它的特点是对个性的摈弃。其次，客体化理论更诉求科学、哲学、知识。客体化诗学理论的出现也有其美学历史原因。西方文艺思想从柏拉图、亚里士多德开始，即以普遍理性为美的源泉，以在文艺中排斥个性和感情为主要特点。这种思想至17世纪法国古典主义兴起而定型，产生了纯理智的诗论。18世纪德国启蒙运动者企图调和哲理与诗歌的关系，要在理智的诗中加入浪漫的情怀。19世纪英国浪漫主义者以情感作为诗的主要诉求，一味地强调作家、情感、个性的重要性，因而浪漫时期被称作表现诗学时期。20世纪初俄国的形式主义、英美的新批评派，尤其是艾略特提出的“非个性化”理论和“客体关联物”创作原则，强烈地反映了西方文学对浪漫主义的反对和向理性主义回归的潮流。威姆萨特和布鲁克斯在他们的《文学批评简史》中概括地说：“这样一个‘非个性化’文艺观念几乎是战斗的‘反浪漫主义’的。它把注意力集中于‘诗而非诗人’，它如此地强调文艺客体，代表着向亚里士多德的某些理论的回归”[ 17 ] 。总之，“客体理论”原则的核心是排斥个性而提倡共性，贬抑情感而崇尚理性；强调客体的反映论而否定主体的主观能动性。客体理论在西方有起源、发展到成熟的系列理论，尽管在中国没有这种开门见山的理论，但在西方这些理论的观照和影响下，我们依然找到了其可通约性的地方：“诗言志”、“诗的兴观群怨”的自身自足、自主的内在能动性，“法天贵真”、“道法自然”的审美无功利的自然无为之上的思想，“象外之象”、“景外之景”的由客体世界引发的想象世界，“庄周梦蝶”的客体关联物的想象，以及深受西方哲学和美学影响的王国维的“无我”这样一种超越自我的“非个性化”境界的沉思模式等等，这些都是以“客体”作为先决条件的审美理想和以“文本研究”作为前提的审美观照的客体化理论的体现。 那么，为何中国不像西方一样有这种显而易见的客体化诗学理论呢？首先，在哲学方面，中国哲学几千年来一直主张“天人合一”、“道通为一”的一元论世界观；而在西方，哲学家们习惯于把世界一分为二：现实物质世界与超越现实的真理或理念世界。其二，在审美理想方面，中国以“羊大为美”的审美理想，从原始时代文艺的起源开始，就把文艺和实用、功利紧密结合在一起，一直持续了几千年；在西方，从二元论世界观的视角，哲学家从柏拉图、亚里士多德以来，多认为不是繁杂多变的动态世界而是永恒不变、静止不动的理念世界才是真实的本体、美的源泉。其三，在审美效应方面，受儒家思想的影响，中国多年来一直强调文艺和政教的合一，把诗和乐都作为实现政治理想、达到政治目的的一种手段；在西方，受柏拉图的理念哲学思想的影响，人们一直把最高级的理念“真、善、美”作为人生的终极追求目标。因此，人们在做中西文论比较研究时，更关注功用诗学、实用诗学、表现诗学，忽视了对客体批评理论的比较分析。 总之，从以上对中西客体理论的综述和分析来看，客体理论不仅仅是一种单向性文学批评理论，而且是一种多维视角的研究方法论。它的出现是以“文本研究为中心”的目的性的批评理论，其影响源于哲学，经过美学的提炼后，进入文艺批评理论，最后，发展到“创作客体化”的要求。因此，它曾经既是文学理论主流的研究方法，又是美学鉴赏探讨的主题，同时也是哲学家们一直关注的问题。
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user: 注释 对“Objective Criticism和Objectivistic Criticism”的翻译有五种：客观批评，客观化批评，客观主义批评，客体批评，客体化批评。赵毅衡先生和周劲松先生等在《以文行事》中，将此术语译成“客观批评”；赵毅衡先生在《新批评文集》将此术语译成“客观主义批评”；郦稚牛先生等在《镜与灯：浪漫主义文论及批评传统》中，将此术语译成“客观化批评”和“客观批评”；佛雏先生在《王国维诗学研究》中，将此术语译成“客观化批评”；狄兆俊先生在《中英比较诗学》中将此术语译成“客体理论”。笔者想不起哪位译者将此术语译成“客体化批评”，但笔者认为“客体批评”和“客体化批评”更接近“Objective Criticism和Objectivistic Criticism”想要表达的思想，因为艾略特在其论文《玄学派诗人》中对此如此解释：“用客体物表达主体思想，使情感客体化(objectified)、智性化”(见T. S. Eliot， Selected Essays， 第185页)。所以，笔者在文中同时使用“客体批评”和“客体化批评”，两者无区别。
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user: 社会环境因素在大学生创业选择中的作用
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user: 摘 要 大学生自主创业不仅可以解决自身的就业问题，还可以扩大劳动力市场的需求，带动他人就业。就目前来看，制约大学生选择创业的因素主要可以分为个人因素以及社会环境因素。本文将通过问卷调查，从社会环境因素中的创业教育政策以及创业实践基地两个角度分析二者在大学生创业选择中的作用，以及进一步完善的可能性。 关键词 :创业政策，创业孵化基地，创业意向
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user: 1. 引言 近年来，随着人口压力的增大以及高校的不断扩招，大学毕业生呈现出逐年增长的态势，与此相应的是越来越严峻的就业市场环境。在这样严峻的形势下，国家积极制定相关政策，鼓励大学生在选择就业以外，积极进行自主创业。作为影响大学生自主创业的社会环境因素，笔者开展了“社会分层对大学生创业意向——以天津市高校为例”的问卷调查，验证创业教育的普及以及创业基地的实践对于大学生创业所起的作用。 本次抽样调查的调查对象来自天津财经大学、天津外国语大学、天津工业大学、天津轻工业职业技术学院、天津现代职业学院、天津中德职业技术学院、河北工业大学、天津大学和南开大学等几所高校，发放的问卷为410份，其中有效回收问卷为373份，回收率为90.98%，其中女性大学生为269人，男性大学生为104人，农村户籍与城市户籍比例大致为1.36:1，非独生子女与独生子女的比例大致为1.55:1，抽样的学生来源于三类：职业技术学校、普通高校和985高校，分别为120、230和23人。数据处理是采用SPSS20对调查问卷的原始数据进行编号进行录入整理和分析。以下是研究发现。
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user: 2. 了解创业教育政策对于大学生创业选择的影响 了解相关的创业政策会让大学生更加了解创业的环境，获得创业的支持。本研究采用levene检验和独立样本t检验，测量是否了解相关创业政策对创业可能性的影响，结果见表1。由表1可知，对创业意向的t检验统计量的显著性概率sig = 0.027 < 0.05，因此可以认为是否了解相关创业政策在创业意向方面有显著性差异，了解相关创业政策的大学生选择自主创业的比例高于不了解相关创业政策的大学生。 Table 1 Whether or not understand the related business policies influences on the possibility of self-employmen 方差方程的Levene检验 均值方程的t检验 F Sig. t df Sig. (双侧) 均值差值 标准误差值 差分的95%置信区间 下限 上限 C11.您会选择自主创业吗 假设方差相等 6.707 0.013 2.282 49 0.027 0.367 0.161 0.044 0.690 假设方差不相等 1.598 5.537 0.165 0.367 0.229 −0.206 0.940 表1. 是否了解相关创业政策对创业可能性的影响 创业教育政策是指在学校开展创业教育课程，举办创业赛事，并在全国选取几所重点高校开展创业试点教育；创业培训政策指的是举办各种培训班，给予大学生在心理上和专业技能上必要的培训[ 1 ] 。 目前来看，我国的创业政策还处于初步发展阶段，仍然存在诸多问题。从创业教育与培训政策的角度来看，目前高校对于大学生创业知识技能的培训主要采取讲座、大众传媒等形式，这种传送方式使得大学生只能从理论层面掌握穿也知识，缺乏实际操作的能力。而讲座的人又以大学教师为主，这一类人缺乏实际创业的经验，往往容易纸上谈兵。乐国安等人在研究成果《当代大学生创业意向影响因素研究》一文中提出，在参与创业课程、讲座、模拟训练、大赛这四种接受创业教育的形式中，只有模拟训练和创业大赛对创业意向的影响是显著的[ 2 ] 。由此可见，传统的单一的课程培训已经不能满足高校大学生对于创业政策了解的需求，他们更需要的是能够进行真实创业的平台，在实践中逐步掌握技能，积累经验。
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user: 3. 创业孵化基地对于大学生创业意愿的影响 学校建立起校内或校外的创业实践基地对大学生自主创业会有很好的指引和训练。本研究采用Levene检验和独立样本t检验，测量学校是否建立校内或校外创业实践基地对大学生创业可能性的影响，结果见表2。由表2可知，对创业意向的t检验统计量的显著性概率sig = 0.007 < 0.05，因此可以认为学校是否建立起创业实践基地对大学生创业选择方面有显著性差异，学校建立起创业实践基地的大学生选择自主创业的比例高于学校没有建立起创业实践基地的大学生。 在当前就业形势严峻的条件下，大学生创业孵化基地，作为一种新兴的创业培养形式，有利于充分整合各种优势资源，发挥孵化基地的组织功能，增强在校大学生对于自主创业的认同感。同时，大学生也可以在创业孵化基地的实践中积累经验，收获技能。 从在现阶段看，创业孵化基地所提供的组织社会资本对大学生的创业理念、创业能力、创业渠道和创业机会四个方面所发挥的影响还比较有限，创业孵化基地在今后的实践过程中应重视发挥组织物质和社会资本的功能，为大学生创业提供更加丰富有效的资源。创业孵化基地从中可以得到的借鉴为以下几方面。 1) 拓宽创业孵化基地的服务领域 创业孵化基地的发展方向不应该仅仅局限在局部的范围之内，还应该着眼于不断开拓服务内容及领域。同时，孵化基地应该充分利用公司市场化运行的优势，着力做好相关服务内容、服务方式及服务技术等方面的创新与实践，现已初步形成系统的、符合创业项目成长规律的预孵化服务体系，为拓宽服务领域埋下良好的基础[ 3 ] 。 Table 2 Whether or not set on entrepreneurship practice incubators both in and out college campus influences on the possibility of college graduates self-employmen 方差方程的Levene检验 均值方程的t检验 F Sig. t df Sig.(双侧) 均值差值 标准误差值 差分的95%置信区间 下限 上限 C11.您会选择自主创业吗 假设方差相等 33.124 0.000 2.712 369 0.007 0.146 0.054 0.040 0.252 假设方差不相等 2.779 256.361 0.006 0.146 0.053 0.043 0.250 表2. 是否建立校内或校外创业实践基地对大学生创业可能性的影响 2) 完善创业基地的资金管理制度 创业基地作为日后再社会中创业的雏形，同样需要严格完善的管理体系，尤其体现在对于资金的管理与投入上。在资金的来源上，创业者应该充分利用现有的国家的政策，多方向扩宽融资渠道。同时可以利用多媒体对外宣传，增加知名度，吸引社会资本的融入。对于现有资金的管理上，要根据创业项目的实际需要进行合理分配。根据项目情况，创业基金也将分批或一次性投入到项目中。孵化基地与申请人签订创业基金项目合同，孵化基地只起到监督申请人创业活动的作用，而不对项目的开展过多干预。 3) 提高创业孵化基地使用效率 我国高校中的创业实践基地使用效率较低，相较于国外的“车库”基地，可以二十四小时使用进行创业工作而言，我国的创业基地多采用和公司制一样的朝九晚五的工作时间模式，这极大地限制了创业者的工作效率，对创业者工作的连续性造成了负面影响，同时也造成了资源的浪费。 大学生自主创业不仅能够有效解决当前严峻的就业率低下问题，而且大学生作为知识型人才，在一定程度上可以推动我国科学技术的发展。各类激励大学生创业政策的出台，激发了大学生的创业精神、创业激情，目前越来越多的大学生愿意加入到创业队伍中来，这是一大进步。在政策支持之下，出现一大批大学生创业成功的例子，同时大学生的创业激情也需要进一步推动。各个方面一起努力，共同致力于提高大学生就业率。
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user: 摘 要 永磁同步电机(PMSG)控制是发电机组中最为关键的环节，其直接关系着发电机输出的电能质量。本文通过分析永磁同步风力发电机数学机理，分别对发电机的电压、磁链、电磁转矩以公式进行推导，根据坐标变换原理，提出采用基于外环速度、内环电流控制的双闭环矢量控制策略，该方法简便易行，对输出变量控制效果较好，最后建立发电机侧仿真模型，并分析仿真结果，验证控制策略的正确性和有效性。 关键词 :PMSG，数学模型，矢量控制
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user: 1. 引言 PMSG与DFIG几乎同时出现，但一直没得到很好的发展。近十年，随着原材料和电力电子技术的革新，PMSG又重新得到重视，目前已大规模商业化生产和应用，而且优势越来越明显。永磁同步风力发电机组具有功能独特的背靠背变频系统，能够实现连续调速恒频的功能，与传统的恒速恒频风力发电系统比较，变速恒频发电机突破了转子和旋转磁场必须完全同步的运行方式，输出电压的频率、幅值和相位也不受转子转速影响[ 1 ] 。风力发电系统通过励磁控制和变桨调节控制可运行在最佳工作区间，在一个大范围的风速范围内保持在最佳叶尖速比附近，从而保持发电机高效且稳定的输出。 PMSG新装机容量比例逐年上涨，之所以能得到广泛的应用，是因为其具有以下明显的优势： (1) 直驱永磁同步风力发电机组可靠性高 PMSG无电刷和滑环，转子上既无线圈又无其它电力电子元件，转子是由永磁体和铁芯构成一个整体，结构简单，使用寿命较长。另外，转子没有铜损和铁损，过载能力较强，温升低，能够适应恶劣的运行环境。相比传统风力发电机，D-PMSG直接与风力机耦合，省去了增速齿轮箱，齿轮箱庞大复杂，容易发生故障。据统计，风力发电系统中大多数机械故障都来自齿轮箱，可见直驱永磁发电机组的可靠性会比较高。此外，齿轮箱漏油现象有时有发生，D-PMSG可以避免这些维护，降低了维护频率。 (2) 永磁同步风力发电机效率更高 PMSG的转子部分利用磁场较高的永磁体代替以往的电磁线圈，永磁体能产生恒定不变的磁场，这样就省去了从外部提供励磁的环节，进而降低了发电系统的切入风速，扩大了系统运行范围，提高了风能利用率和发电效率。尤其在额定风速以下时，实验表明同功率等级的PMSG要比DFIG的发电量要高，最大时可高出20% [ 2 ] ，而风电场大多数情况都工作在这一工况。另外，PMSG的启动风速最低可达3 m/s，对于风速较小的盆地或山区也具有一定的应用价值，因此从长远来看，其效率和经济性相当可观。 (3) 永磁同步风力发电机连接电网更友好 永磁同步风力发电机组的整体性较高，发电机在不同负载下的电压畸变率都能保持在一个很小的范围，因此具有良好的电压波形质量。由于风能具有随机性、突变性和间歇性等不可控特点，机端电压难以稳定，如果自身励磁调节能力不足，当电网发生故障时，系统电压会降低，发电机组会自动解列，进而造成更大的破坏。目前并网的大多数风力发电机都存在这一问题，前些年在甘肃发生过几起因风力发电机组低压穿越能力不足而造成的局部大规模停电事故，影响巨大，因此具备低压穿越能力十分重要，也是目前风电场验收的标准之一 [ 3 ] 。而永磁风力发电系统采用自身永磁体励磁，加之风力发电机和电网之间采用过流能力较强的全功率变换器隔离，其低压穿越性能良好。
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user: 2. 永磁同步发电机模型 PMSG的原始动态模型十分复杂，在做理论研究时，我们通常需要通过坐标变换进行简化，将三相静止坐标变换成两相同步旋转坐标时，为了便于分析，首先做出以下假设[ 4 ] ： (1) 定子绕组三相对称，且空间互相120˚电角度，磁动势沿气隙正弦分布； (2) 忽略空间谐波和磁路饱和现象，自感和互感恒定； (3) 导磁系数为常数； (4) 不考虑温升对绕组电阻的影响。 根据坐标变换原理可得dq坐标系下定子电压方程为 (1) 式中u sd 、u sq ——d轴和q轴电压分量(V)；i sd 、i sq ——d轴和q轴定子电流分量(A)； 、 ——定子磁链d轴和q轴分量(Wb)。 磁链方程为 (2) 式中L d 、L q ——d轴和q轴定子同步电感分量(H)； 、 ——d轴和q轴转子磁链分量(Wb)。坐标变换时，当d轴与转子永磁体主磁通重合，有以下关系式 (3) 联合式(1，2，3)可得电压方程和电磁转矩表达式如下 (4) (5) 式中T e ——发电机电磁转矩(N·m)。 如果是隐极永磁同步风力发电机且气隙均匀(或凸极电机凸极比L q /L d = 1)，则dq轴上的电感值一样，即有L d = L q = L，因此根据式4可得到电机在dq轴下的等值稳态电路图，如图1所示。同时，式5电磁转矩可进一步简化为 (6)
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user: 3. 永磁同步发电机运行特性 永磁同步发电机的运行特性主要体现在定子电流幅值、频率、相位的灵活调节以及电磁转矩、恒转矩角、单位功率因数、恒功率损耗等性能指标。永磁发电机运行时只要线反电动势幅值的大小低于网侧 直流电压且反电动势与定子频率的比值保持恒定，则可以产生最大的频率，称之为基频；在这样的前提下，发电机的转速称为基速。如果频率大于基频运行，发电机的转速就会超过基速，进而反电动势会超过直流母线电压，在此区域内运行的发电机定子电流和转矩的控制会变得困难。为了使得发电机转速超过基速时能限制反电动势，通常可使共磁链与转速成反比，这种运行称为弱磁工作模式。但是，此时转矩不能维持在基速时对应的转矩，否则发电机会产生较高的损耗且定子电流会超过发电机额定电流。其实，当发电机转速超过基速时，可以采用降低电压转矩使得电磁功率和基速对应的电磁功率相等，进而保护定子电流。 永磁同步发电机运行首先需满足定子电流i s 和电压u s 如下条件 (7) 式中i lim ——发电机定子极限电流的最小电流(A)；u lim ——发电机和变流器允许并网条件下极限电压的最小电压(V)。由式4可知，如果忽略掉暂态变化下定子电阻和电流对发电机的影响，则有 (8) 联合式7和8便可得到电流极限圆和电压极限椭圆如图2所示。 图1. 永磁同步电机等值电路 图2. 永磁同步电机运行特性示意图
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user: 4. 发电机侧控制策略及仿真分析 4.1. 基于d轴零电流的双闭环控制策略 式5可以看成由两部分组成：一部分是定子q轴电流转矩分量和永磁体自身磁链生成的永磁体转矩T e 1 ；另一部分是由凸极效应产生的定子电流励磁分量和转矩分量生成的磁阻转矩T e 2 (隐极电机或表贴式电机这部分为0)。这两部分的转矩大小都与定子电流i sq 成正比，因此实际上发电机电磁转矩只由定子电流分量i sq 控制。因此，经综合考虑后，本文PMSG控制采用经典的双闭环控制策略，其中内环采用d轴零电流控制，外环采用速度控制。该方法容易实现，整个控制结构简单明了，且由于不考虑d轴分量，可避免转子永磁体退磁风险。矢量控制分析时，永磁发电机由永磁体励磁，发电机与整流器之间没有无功交换[ 5 ] 。发电机侧控制框图如图3所示。 如图3所示，发电机输出三相电流经坐标变换分别转换成dq坐标系下的d、q轴电流反馈分量i sd 和i sq ，该坐标系下的电流分量均为直流。反馈电流与给定电流通过PI控制器便能实现无静差控制。另外，通过式3可发现，发电机定子电流电压的动静态部分在dq坐标轴上存在彼此耦合的关系。因此，在进行矢量控制时，dq轴上的稳态分量分别形成两个前馈补偿分量与动态分量耦合，以此消除dq轴之间的耦合。其中，d轴耦合补偿量为 ，q轴补偿量为 。 发电机侧变换器为三相全桥可控整流器，开关驱动信号采用电压利用率较高的SVPWM调制方式[ 6 ] 。 4.2. 建模及其仿真分析 根据理论公式在MATLAB/Simulink中搭建由三相静止坐标系三相电流向两相同步旋转坐标系直流电流转换的仿真模型，模型如图4所示。 图3. 直驱型永磁同步风力发电机控制结构框图 根据本文理论分析和提出的控制策略，在MATLAB/Simulink中建立PMSG机侧控制仿真模型如图5所示。发电机具体参数为：额定电压为830 V，定子电阻R s = 0.2 Ω，dq轴电感L d = L q = 12.6 mH，极对数p = 12，转动惯量J g = 5 × 10 3 kg·m 2 ，发电机旋转时的摩擦系数忽略不计。 本文交流侧电感L s = 3 mH，直流控制电压U dc = 400 V，电容C = 1880 μF，等效负载电阻R eq = 15 Ω。如图6为PMSG转速响应波形以及dq坐标系下电流分量仿真图。在仿真时间0.4秒处给定一个风速变化扰动，风速从6.8 m/s突变到7.5 m/s，此时发电机转速从868 rad/min提升到1200 rad/min；dq坐标系下的电流分量均为直流，从仿真波形可以看出基于d轴零电流控制策略正确，当发电输入转矩突变时，q轴电流i q 能快速响应，d轴反馈电流i d 始终保持为零。 系统中其它参数不发生改变的前提下，风速给定为12 m/s，即发电机运行在额定状态。在发电机交流侧分别加入两组不同参数值的电感，加入电感大小L sg 1 = 3 mH和L sg 2 = 4 mH，图7为不同电感值对直 图4. 坐标变换仿真模型 图5. 永磁同步风力发电机组机侧控制仿真模型 图6. 发电机转速和电流分量仿真波形 图7. 交流侧电感变化对直流电压影响 流侧电压的影响。从仿真图可以看出，交流侧电感的取值直接影响直流母线电压，电感取值较小时电压的跟随速度较好，响应较快，稳定的越快；相反，当增大电感值时，电压信号响应速度较慢，需要稳定的时间越长。但同时，电感较大相对电感小时电压纹波较小，因此选取一个合适的电感对直流电压的效果影响较大。
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user: 5. 结论 由于永磁同步风力发电机内部结构复杂，因此本文基于假设前提下，将发电机数学模型经过坐标变换的形式进行简化，得出dq同步旋转坐标系下的数学关系。经分析，PMSG电磁转矩大小只与q轴电流分量有关，与d轴电流分量无关。因此，为减小d轴电流分量对电磁转矩带来的影响，本文采用了基于d轴零电流的双闭环矢量控制策略，最后通过搭建模型，进行了仿真分析验证。结果表明：发电机转速跟踪效果良好，整流后直流电压具有较强稳定性，说明本文控制策略效果明显，能达到预期的目的。
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user: 摘 要 在石油工业中，绞车被广泛用于钻井现场，实现起下钻、下套管、控制钻压等功能。在起下钻过程中若绞车运行不当易发生撞击井口、钢丝绳断裂等井下事故。根据石油钻井工况，设计了绞车测控系统，实现了对绞车钢丝绳张力、张力差分值、高度与速度等参数进行实时监测、对危险参数值进行实时报警等功能。基于STEP 7 MicroWIN V4.0平台设计了PLC程序，并使用WinCC flexible平台开发了人机交互界面。经过实验测试，可准确反映绞车运行参数，在石油钻井现场有实际的应用价值。 关键词 :绞车测控，PLC，WinCC，光电编码器，压力传感器
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user: 1. 引言 绞车被广泛地运用于矿山、港口、工厂、建筑和海洋等诸多领域[ 1 ] -[ 4 ] 。在石油工业中运用最广泛的是钻井绞车和铺管绞车。其中钻井绞车具有起下钻具、下套管、控制钻进过程钻压和整体起立井架等功用 [ 5 ] [ 6 ] ，它的工作特点是操作使用频繁，变速范围宽、载荷变化大 [ 7 ] [ 8 ] 。传统的绞车控制方式为手动控制，由绞车司机控制起下钻过程。由于司机无法准确判断绞车速度与起下钻压力，易发生撞击井口或钻压过大钢丝绳断裂等严重的井下事故。随着电子控制技术的发展，将电子监控技术应用于绞车控制成为绞车自动化的发展趋势 [ 9 ] - [ 14 ] 。 基于西门子PLC可编程控制器技术，通过与马丁代克测量机构相配合，设计实现了对绞车速度、高度、压力等参数的测量监控，可对危险参数进行报警，并记录压力变化曲线，可对一段时间内的压力变化进行分析。
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user: 2. 测控系统总体方案 绞车测控系统主要完成对绞车运行中的高度、速度、压力等参数的实时监控工作，本系统主要分为三个功能模块，如图1所示。 2.1. 采集模块 采集模块的主要功能为将绞车钢丝绳的位移长度与速度信号转化为PLC可读取的数字信号、将钢丝绳上的压力值转化为PLC模拟量输入模块可读取的模拟信号。为了准确测量钢丝绳位移长度，消除多股钢丝绳缠绕引起的长度误差，本系统将传感器安装在马丁代克装置上，并将钢丝绳穿过马丁代克，以达到准确测量绞车提升下降距离的目的。 采集模块分为高度采集模块与压力采集模块。 1) 高度采集模块采用固定在马丁代克装置上的光电编码器对绞车钢丝绳位移长度进行计数，光电编码器每转过一定的角度会向PLC的I/O模块发送一个脉冲信号，PLC通过高速计数器记录编码器发送的脉冲数。对脉冲数进行数据处理即可得到绞车钢丝绳位移长度。 图1. 系统组成简图 2) 压力采集模块采用固定在马丁代克装置上的压力传感器测量钢丝绳所受拉力变化。压力传感器根据压力的不同会输出0~5 V的电压模拟信号，信号通过PLC模拟量输入模块处理传递到PLC模拟量寄存器。通过对模拟量寄存器数值进行处理变换即可得到绞车钢丝绳张力值。 2.2. 处理器控制模块 绞车监控系统的控制模块采用西门子S7-200系列PLC。S7-200是西门子公司开发的超小型化PLC产品系列，它适用于大部分工业检测控制环境，具有强大的CPU处理能力，其依靠实时模式下运算速度快，较完善的通性功能和良好的模块扩展性等优点广泛应用于工业控制领域。 本系统中主控PLC通过读取I/O模块的高速计数器寄存器得到光电编码器计数值，经过比例计算得到绞车钢丝绳位移长度值，即高度值。对高度值进行一阶导数计算，即可得到绞车速度值。主控PLC通过读取模拟量寄存器中的数值，进行比例计算即可得到压力传感器所受压力值。对压力值进行一阶导数计算，即可得到压力差分值。 主控PLC具有控制参数报警模块，对绞车高度、速度、所受拉压力进行监控，当绞车运行中某参数值超过设定报警值，则显示面板报警并记录，可以有效对绞车运行过程进行安全管理。 2.3. 显示模块 本系统的显示模块使用西门子SMART 700 IE触屏显示器，显示界面使用WinCC flexible界面开发软件进行开发。 显示模块主要分为参数显示界面、参数设置界面、张力曲线界面、报警界面等，实现以下功能： 1) 监视绞车运行过程中的各项参数值，判断绞车运行状况，若出现异常工作状况则报警。 2) 设置绞车报警参数值，包括张力参数、张力零点校准和高度参数。 3) 查看一段时间内绞车张力曲线，根据一段时间内张力曲线的变化可以判断事故发生原因，对现场环境进行分析。 4) 查看一段时间内绞车报警情况，包括报警时间，事故名称，恢复时间等信息。
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user: 3. PLC程序设计 本系统采用STEP 7 MicroWIN V4.0 sp9编程软件进行主控PLC程序设计。STEP 7 MicroWIN V4.0编程软件是西门子公司为S7-200 PLC系列单独设计的梯形图编程软件，该软件可实现与PLC实时通信、在线监控等功能。 PLC最常采用的编程语言为梯形图语言，因其与继电器线路类似而受到电气设计人员的广泛使用。本系统也使用梯形图语言进行程序设计。本系统程序需要实现的功能包括初始化参数、绞车高度速度测量与报警、绞车张力测量与报警。 程序具体功能由以下三方面组成： 1) 初始化参数。包括对高速计数器、计时器初始化；对绞车高度值、张力值调零；对高度、速度、张力、张力差分值的报警值赋予初值；对高度、张力的计算比例系数进行设置。 2) 高度速度测量报警。PLC高速计数器寄存器HC0每接收到一个光电编码器的脉冲信号自动加1，程序实时将HC0记录值以双精度整数格式转存到寄存器，并乘以比例系数a，实时得到绞车高度值；利用PLC计时器记录一定时间间隔的两个高度值，做一阶导数运算，可实时得到绞车速度值；利用PLC寄存器位作为高度与速度报警开关，使用比较语句，对绞车速度高度值是否超限进行判断，若超限则报警。 3) 压力测量报警。压力传感器与PLC模拟量采集模块相连接，模拟量值存放在AIW0寄存器中，PLC实时将AIW0中的数值以双精度格式转存到寄存器，并乘以比例系数b，即可实时得到绞车所受张力值；利用PLC计时器记录一定时间间隔的两个张力值，做一阶导数运算，可实时得到绞车张力差分值；利用PLC寄存器位作为张力与张力差分值报警开关，使用比较语句，对绞车张力与张力差分值是否超限进行判断，若超限则报警。