DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 精讲精练，提高不同类型体育课的练习密度 动作技术的学习与掌握有其自身规律，这一过程需要经历泛化、分化、巩固与自动化三个阶段 [ 4 ]。并且动作技术的难易程度，学生的个体差异，教师的教学水平等因素都影响着动作技术的学习与掌握。教学时为了促进学生尽快的掌握动作技术，提高练习密度，教师可针对不同类型的课程，采取不同的策略来提高练习密度。抽丝剥茧，由浅入深带领学生探寻动作技术的真谛，掌握动作技术的学习、应用与评价方法等。 新授课时学生动作技术的发展处于泛化阶段，学生完成动作过程中错误较多，比较费力，且动作僵硬、不协调。由于学生过往对于运动的认知和体验等个体差异性，导致其在学习过程中对于动作技术的理解及教师的讲解示范会产生不同的认知，在练习过程中遇到的困难自然多种多样。教师不可能在新授课上将所有易错点及重难点全部讲清楚。在此阶段对于动作技术的讲解，只需要抓住完成动作技术的基本点进行讲解示范即可，并且提供学生学习与评价的方法。即授之以鱼，又授之以渔，培养学生自主学习的能力。之后对学生采取组内异质、组间同质的方式进行分组，每个小组都有运动较好与运动较差的学生。这样一方面学生在练习过程中，可以根据教师教授的方法，组内同学互相给予反馈，尽快提高与掌握动作技术。小组内掌握较快的学生还可以帮助掌握较慢的学生进行练习，使班级整体学习水平得以提高。另一方面，教师便有较多的时间进行巡回指导，在此过程中还可以归纳总结每个小组学生在学习中经常出现的易错点，有针对的进行讲解示范，减少新授课讲解示范的时间。这样即提高了教学的针对性和有效性，又促进了学生自身的发展。 复习课学生动作技术发展处于向分化阶段过渡，或有的可能已经达到了分化阶段。经过新授课的学习，学生初步掌握了动作技术，对动作技术的规律特点有了一定的了解。这一阶段学生可以顺利、连贯地完成技术动作。教师只需要针对完成动作技术的重难点进行讲解示范，练习时更注重动作技术的实际应用。在练习时增加一定的难度，采用循环练习法进行技战术练习。例如同场对抗的球类项目可以采用标志物作为防守人，或让学生进行消极防守等，让学生在实战情景中进行练习。在排队的间歇可以让学生进行传球、运球、球性练习等。 综合课包括了新授教材与复习教材在内。一般此时复习教材的内容教师应把时间多留给学生进行练习，对个别典型突出的错误进行适当的点拨即可。在新授教材的教学时，教师可以根据所教动作技术的特点，进行减负荷降难度的方法进行教学，注重学生的本体感受，为下节课的动作技术的教学做前期铺垫。例如在羽毛球的正手击高远球教学时，可以采用扔球的动作技术练习，掌握挥拍时手臂的移动轨迹。排球垫球时，采用击固定球的方式，感受发力与击打球的感觉。
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user: 4. 合理搭配教学内容，提高练习密度 运动的本质是动作和能量代谢，技术与体能都是构成人体运动能力的要素之一，不能把两者割裂开来理解 [ 5 ]。教学过程中教师应树立完整的人体运动观念，根据主要侧重于动作技术的学习与改善，或能量代谢能力的改善与提高分别进行教学活动的安排。动作技术的训练必然会过多的使用身体某一部分的肌群，一旦过度使用某一类肌群，不仅会影响动作技术的学习与掌握，影响练习密度的提高，还可能会导致运动损伤的发生。尤其是在进行非对称性身体练习时更应注意。这一类练习多为需要单侧肢体主导发力的动作。例如羽毛球发球、排球扣球、助跑跳远等。进行这部分的动作技术练习时，在不影响正确动作技术的掌握情况下，可安排对侧肌群动作技术练习交替进行。对侧肢体的练习既可以很好的促进技能掌握、提高身体平衡能力、降低运动损伤风险等，同时也可以加快练习侧肢体的肌肉恢复，减少休息的时间，提高练习密度。此外还可以采用分组循环的方式进行练习，并非所有的练习内容都必须进行成套完整练习。“完整–分解–完整”的教学方式对于动作技术的掌握也有着较好的促进作用。成套完整的动作练习学生完成的时间较长，相应的排队等候时间也较长。而对于完整技术动作掌握有着促进作用的分解练习作为一种辅助练习手段，不仅有助于学生加速掌握成套完整动作，提高学习效率，并且完成分练习的时间也并不太长，对于场地要求相对也较低，使更多的学生都可以处于练习的状态。
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user: 5. 优化教学设计，合理衔接教学内容，提高练习密度 学校体育教学时间有限，且时间是固定不变的。一方面由于练习本身就具有开始与结束，只不过完成练习所需的时间长短不同，完成练习时间较短的练习往往需要学生进行排队等待，例如跳远，投篮，排球扣球等，练习时间被休息时间所占据。另一方面运动的内在本质是能量代谢，能源物质被消耗过后，学生必须进行适当的恢复才能更好的进行余下的练习，否则恢复的时间被延长，练习密度就会降低。间歇时间安排的练习内容不仅不可以影响教学重难点的教学及增加学生的身心疲劳，还应该有利于促进教学重难点的学习与掌握，并且加速学生的身心恢复，使学生可以尽快地投入到下一次的练习中去。间歇时间具有加速恢复、促进分化、巩固熟练技能、提高认知等功能，而不是补偿运动负荷、消极休息等。间歇时间练习内容的安排应遵循如下原则：技能上促进动作技术从泛化向分化、巩固与自动化方向演进；生理上加快学生在练习后的恢复，在下一次练习开始时能够使机体达到当前最佳的练习状态；认知上明白负荷与恢复、动作与发力等之间的关系。学生体能得到较好的恢复，减少了休息的时间，学生练习密度必然得到提高。例如在跳跃类练习结束后，下肢肌肉正处于疲劳状态，如果再要求学生做过多的下肢力量练习不仅无法促进恢复，而且还会影响到下一次练习时的练习质量。此时应安排一定的拉伸练习，即加速了下肢肌肉疲劳的消除，同时又有助于增加关节灵活度 [ 6 ]。
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user: 6. 结语 提高体育课练习密度是提高体育教学质量的有效途径。通过分析组织调队、课的类型、教学内容、教学设计等影响体育课练习密度的因素，提出不同的教学方法与策略提高练习密度。今后还可以通过时间分配策略、课前备课等不同视角，进一步研究如何提高体育课练习密度 [ 7 ]。
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user: 摘 要 目的：了解Nr-CWS (红卡)联合微波治疗宫颈HPV整合感染的疗效情况。方法：收集2018年1月~2019年6月在中山大学孙逸仙纪念医院妇科门诊宫颈筛查病例，HPV E6E7检测1750例，E6E7阳性的患者270例，进行Nr-CWS联合微波电灼短疗程疗效分析。结果：Nr-CWS联合微波电灼处理95例随访1个月后病人阴转率86.3% (82/95)，不做Nr-CWS联合微波电灼处理E6E7阳性转阴率11% (3/26)，两者有统计学差异，说明Nr-CWS联合微波治疗与不治疗E6E7阳性病人的转阴率，有明显临床差异。随访56例处理后3个月的病人，E6E7阳性的阴转率91.0% (51/56)，与处理1个月后病人转阴率(86.3%)无统计学差异。结论：Nr-CWS联合微波治疗，通过非特异性免疫治疗宫颈高危HPV E6E7阳性整合性感染的病例疗效明显。 关键词 :红卡，HPV整合性感染，E6E7 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 子宫颈癌是威胁女性的第二常见恶性肿瘤，我国每年新发的宫颈癌病例达13万以上，占世界总发病数的28%。根据资料显示，2015年宫颈癌新发病例数估计为9.89万人，死亡例数约为3.05万人。宫颈癌每年以2%~3%的速度递增，且发病平均年龄在10年间从50岁下降至45岁，明显趋于年轻化 [ 1 ] 。人乳头瘤病毒(HPV)是导致宫颈癌的主要致病元凶，因此消除HPV亚型感染是预防宫颈癌的非常重要途径。 Nr-CWS (Nocardia Rubra Cell Wall Skeleton，红卡)是利用现代生物工程技术研制的一种具有免疫原性的非特异性免疫调节剂，其主要成份为胞壁酸、阿拉伯半乳聚糖和粘肽(肽聚糖)等。胞壁酸是构成细菌细胞壁的胞壁肽聚糖，能增强身体免疫功能 [ 2 ] 。 宫颈筛查HPV检测E6E7阳性，可诊断高危HPV整合性感染，它是各种型别HPV导致宫颈癌发生的重要环节。在分子及基因水平上，E6E7阳性是促使子宫颈从慢性宫颈炎逐步进展到子宫颈癌前病变，进而发生宫颈癌的主要因素之一。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 研究对象 收集2018年1月~2019年6月在中山大学孙逸仙纪念医院妇科门诊宫颈筛查病例，年龄23~55岁，均有性生活，90%已生育。HPV E6E7检测1750例，E6E7阳性的患者270例，检出阳性率21.1%。观察Nr-CWS联合微波电灼短疗程治疗后1个月、3个月E6E7的转阴情况，分析这种治疗方法的疗效。 用Nr-CWS治疗轻于宫颈细胞低度鳞状上皮瘤样病变(LSIL)以内的HPV感染，已获得相关的伦理许可。 2.2. 治疗方法 宫颈微波电灼术是应用微波产热破坏宫颈糜烂处的腺体及周围组织，使其坏死脱落。患者截石位，常规消毒外阴、阴道，放入窥器，充分暴露并消毒宫颈；选择合适的微波治疗探头，接触宫颈病变部位，自后唇6点处开始向两侧弧形来回移动，依次均匀电灼整个宫颈病变面，范围超过病变面2 mm，近外口处稍深，越靠周边越浅。颈管内电灼深度约3~4 mm，避免造成宫颈管粘连或狭窄。 用给予红色诺卡氏菌骨架药物，涂布宫颈创面，产生非特异性免疫治疗HPV的整合感染。清理宫颈上皮坏死组织和分泌物后，用棉签彻底清除宫颈表面的分泌物除，用干纱布重搓宫颈表面，形成微创面；用棉棒旋转重搓宫颈管口，尽量将宫颈管口部位的分泌物清除干净；取外用红色诺卡氏菌细胞壁骨架4支(60 µg × 4)，其中一支用1 mL生理盐水溶解后，使用不带针头的注射器缓慢将药液推注到宫颈管里；另一支则用2 mL生理盐水溶解，用药液浸湿带尾棉球，用长镊子将浸透药液的带尾棉球紧贴宫颈表面并挤压约5分钟，促使棉球与病变部位充分贴合；取出扩张器，先将阴道窥器退出一半，抽出挤压棉球的长镊子，然后将半闭合的阴道窥器退出，避免把带尾棉球带离宫颈处。浸有药液的带尾棉球在体内保留24小时后，患者自行取出。1次为1个疗程。用药期间禁止盆浴及性生活。 此治疗方案设计，先行宫颈电灼，再用Nr-CWS进行局部免疫，让宫颈产生非特异性免疫，上皮重新生长新的上皮，达到治愈目的。这种治疗方案疗程时间短，操作简单，容易在临床实施。 2.3. 疗效评价评价方法 全部收集病例分成两种类型：1) 高危病例：HPV分型阳性，或曾患CIN病变；2) 一般病例：高危外的病例，非HPV分型阳性，或曽患CIN病变。 E67E7阳性患者用红卡联合微波电灼方案治疗1个月后，月经干净行宫颈E6E7复查，转阴为有效。 2.4. 统计学处理 采用配对χ 2 检验，P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 结果 收集E6E7宫颈筛查病例1750例，E6E7阳性的患者270例，E6E7阴性的患者1480例，阳性率15% (270/1750)。高危病例E6E7阳性检出率41.4% (203/490)，一般病例E6E7阳性检出率5.8% (67/1160)，两组人群E6E7阳性检出率差异有统计学意义(如表1)，说明“高危人群”较“一般人群”容易发生HPV整合感染，出现E6E7阳性率较高。 Table 1 Detection of E6E7 before treatmen 病例 例数 高危病例 一般病例 E6E7阳性 270 203 67 E6E7阴性 1480 287 1093 合计(例) 1750 490 1160 P < 0.05 表1. 治疗前E6E7检测情况 Table 2 Red card plus microwave electrocautery treatment of cervix after E6E7 positive detection 1 mont 治疗后病例 例数 高危病例 一般病例 E6E7阳性 13 8 5 E6E7转阴 82 57 25 合计(例) 95 65 30 P > 0.05 表2. 红卡加微波电灼处理宫颈治疗E6E7阳性后1个月检测情况 红卡联合微波电灼处理随访95例，1个月后阴转率86.3% (82/95)，其中，高危病例阴转率87.6% (57/65)；一般病例阴转率83.3% (25/30)，P > 0.05，两者无统计学差异(如表2)，经过红卡联合微波电灼处理高危和一般病例，治疗效果相当，两组病例都可以用这种方法治疗。 Table 3 Detection of E6E7 positive cervix treated with red card plus microwave electrocautery for 3 month 治疗后病例 例数 高危病例 一般病例 E6E7阳性 5 4 1 E6E7转阴 51 42 9 合计(例) 56 46 10 P > 0.05 表3. 红卡加微波电灼处理宫颈E6E7阳性治疗3个月检测情况 红卡加微波电灼处理随访56例，3个月E6E7阳性的阴转率91.0% (51/56)，高危病例的阴转率91.3% (42/46)，一般病例的阴转率90.0% (8/10)。 处理3个月后，E6E7阳性总转阴率与1个月总转阴率稍高，说明治疗后3个月E6E7阳性仍有机会转阴。红卡加微波电灼能迅速达到清除病毒感染的效果，1个月与3个月转阴率比较，P > 0.05，无统计学差异(如表3)，说明这种治疗无需长的治疗时间，方便患者，提高医疗效率。这治疗方案见效快，微波烧灼清除宫颈病变组织对E6E7阳性转阴有促进作用。 Table 4 Comparison of E6E7 positive cases turning negative after treatment and one month without treatmen 治疗后病例 红卡 + 电灼 不治疗 合计 E6E7持续阳性 13 23 E6E7转阴性 82 3 合计(例) 95 26 121 P < 0.05 表4. E6E7阳性病例经过治疗和不治疗一个月转阴比较 红卡联合微波电灼治疗E6E7阳性阴转率86.3% (82/95)，不治疗E6E7阳性转阴率11% (3/26)，P < 0.05，两者有统计学差异(如表4)，说明红卡加微波治疗与不治疗E6E7阳性病人，转阴率有明显临床差异。
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user: 4. 讨论 4.1. Nr-CWS治疗HPV感染的机理 目前消除病毒感染的方法是提高免疫力，Nr-CWS (外用红色诺卡氏菌细胞壁骨架，红卡)是利用现代生物工程技术研制的一种非特异性免疫调节剂，具有免疫原性。其主要成份为胞壁酸、阿拉伯半乳聚糖和粘肽(肽聚糖)等。胞壁酸是构成细菌细胞壁的胞壁肽聚糖，能增强身体免疫功能。Nr-CWS已在美国及日本等国家申请专利，其主要成分为胞壁酸、阿拉伯半乳聚糖、粘肽。肽聚糖结构和朗格汉斯细胞表面的受体结合，激活了非特异性免疫，效应细胞巨噬细胞识别、杀伤、吞噬、降解HPV亚型病毒的能力被增强；从而进一步活化抗原递呈朗格汉斯细胞，促进了T细胞的增殖、分化，促使细胞因子分泌，增强了细胞毒T细胞杀灭被HPV亚型病毒感染细胞的能力；快速消除局部炎症，使受损组织得以修复、愈合，有效清除HPV感染，逆转宫颈癌前病变，预防及降低宫颈癌等与HPV相关的癌症 [ 3 ] 。 临床上称“一过性感染”是病毒基因分型发现一种或几种高危HPV分型出现阳性，80%多的妇女一生中会感染高危型HPV，其中一部分会自愈；另外，临床上称“持续性感染”是约20%~30%的感染患者很难自我清除。这部分高危HPV持续性感染患者即为宫颈癌发生的高风险人群，因此，临床上及时清除高危HPV持续性感染是有效防止宫颈癌的关键所在。 还有HPV“整合性感染”，是E6E7阳性，检出宫颈细胞基因上整合了HPV基因片段，发现它的mRNA的成分，这种感染会引起基因转录和表达异常，是分子水平上促使子宫颈从慢性宫颈炎逐步进展成子宫颈癌前病变，引发宫颈癌的主要因素之一。 4.2. Nr-CWS治疗HPV整合感染的临床意义 Nr-CWS通过增强宫颈局部自然杀伤细胞和巨噬细胞的免疫活性，能有效清除HPV E6E7阳性的整合性感染的宫颈病变细胞，逆转宫颈癌前病变的进一步发展。 HPV通过上皮细胞分化在复制期间合成6种早期蛋白质(E1，E2，E4，E5，E6，E7)，其中，E5、E6、E7被认为是癌基因蛋白，能持续进行细胞增殖、DNA扩增和DNA损伤修复，由此导致突变、重组和非整倍体的出现。HPV E6/E7是导致宫颈癌变发生和发展的重要因素。E6能使抑癌基因p53编码的蛋白失活，还能通过与E6相关蛋白相互作用，从而抑制白介素-16的分泌，导致半胱氨酸天冬氨酸酶功能紊乱，从而导致免疫监视缺失。目前临床检测技术是将对疾病进展起到决定性作用的HPV E6E7 mRNA作为检测目标。E6E7 mRNA可以持续高表达于被HPV感染的上皮细胞中，是导致宫颈癌的最常见途径之一 [ 4 ] 。 美国妇产科学会2013年认为HPV E6E7 mRNA的检测可以接受的，对于HPV检测在筛查和分流中的应用，并不特指HPV DNA的检测，E6E7 mRNA具有相同的临床应用价值。HPV E6E7 mRNA检测方法特异性更高。采用HPV E6/E7 mRNA检测方法，将可能增加特异性的同时，增加对红色诺卡氏菌细胞壁骨架治疗效果的敏感性和准确性 [ 5 ] 。 目前临床上检测高危HPV型号，会产生假阴性，因此，接种疫苗后仍需宫颈细胞TCT筛查。而克服HPV分型检测漏诊的合理补救措施是进行E6E7检测。HPV E6E7 mRNA是各种型别HPV感染宫颈细胞的同一通道，发现细胞基因E6E7异常，可以预测感染某型高危HPV病毒的癌基因是否处于致病活跃期。检测HPV病毒与人体细胞整合情况，判断是否整合性HPV感染，从而评估宫颈病变的罹患风险及进展趋势，也可以对已治疗的宫颈癌病人预后风险做出评判。HPV E6E7 mRNA可以检测高危HPV病毒的癌基因是否处于致病活跃期，检测HPV病毒与人体细胞整合情况，判断是否一过性HPV感染，从而评估宫颈病变的罹患风险及进展趋势，也可以对已治疗的宫颈癌病人预后风险做出评判 [ 6 ] 。 HPV E6E7检测优点有：1) 直接反映宫颈病变趋势；2) 增加了对全型别HPV感染的监控，更适合中国人群HPV感染特点；3) 敏感性高、特异性强；4、使用范围广，适合筛查、辅助诊断和术后随访等 [ 7 ] 。 随着技术和理论的进步，在宫颈HPV感染和癌前病变的理论知识上发生很大的改变。CIN诊断可能被免疫组化和基因检测代替。临床上，CIN1可能已经是严重病变，例如HSIL (高级别鳞状细胞病变)。HPV整合感染成为一级预防的主要依据。一旦整合，必须积极应对，应该与“HPV一过性感染”鉴别开来。 以“病理诊断为金标准”的肿瘤TMN分期，将迎来很大的改变。肿瘤诊断应该加入免疫组化和基因诊断，力求在细胞没有出现细胞器变异之前，诊断细胞的恶变倾向，作出及时的预防性治疗。临床上，可解释为什么CIN1的病人要当成CIN3处理的原因。CIN (宫颈内上皮细胞瘤样病变)的解剖诊断不能适应基因异常病变的HSIL (高级别鳞状细胞病变)诊断。 4.3. 总结 综合本临床治疗观察，得出以下结论： 1) 宫颈筛查检测HPV E6E7 mRNA的阳性率约15%。 2) E6E7阳性的HPV整合感染，用Nr-CWS联合微波电灼治疗，1个月阴转率86.3%，3个月91.0%。 3) E6E7阳性患者阴道镜活检或锥切时，应该注意高危HPV病毒对宫颈切口细胞的侵入感染。 4) 检测E6E7mRNA呈阳性，可发现“非镜下病变的HPV整合感染”，说明“病理诊断金标准”已发展到“病理分子基因检测标准”。 5) “CIN诊断”不能适应宫颈细胞癌前病变的治疗方案，要加入免疫组化的P16诊断。LSIL和HSIL诊断，更合理、有效地诊断宫颈病变，及制定治疗方案。 6) 肿瘤诊治的TNM方案，面临“病理基因检测”大数据信息管理的挑战。 本临床分析说明，对高危HPV做E6E7 mRNA检测是有必要的，对病情发展的预测和治疗效果的观察会有帮助，更证实Nr-CWS治疗高危HPV整合性感染的疗效显著。
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user: 摘 要 采用恒温超声和低温退火两步法成功地合成了钾掺杂9-甲基蒽的分子晶体。直流磁化率测量结果表明合成的样品在1.8~300 K温度范围内表现为居里–外斯行为，且每个分子具有0.2~0.3 μ B 的磁矩。结合X-射线衍射和第一性原理计算结果发现，掺杂材料的晶体结构具有P2 1 空间群，且钾和9-甲基蒽的摩尔比为1:1。电子结构计算和拉曼光谱测试表明局域磁矩的产生是由于钾将4s电子转移到了碳的2p轨道上。该研究工作对碱金属掺杂有机分子晶体的合成和理解其物理特性具有重要的借鉴作用。 关键词 :9-甲基蒽，钾掺杂，两步合成法，磁性，第一性原理计算 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，碱金属掺杂芳香烃有机材料是凝聚态物理学和材料科学领域的一个重要研究课题。2010年，Kubozono研究组 [ 1 ] 首次在碱金属(K、Rb)掺杂苉中发现了转变温度为7 K和18 K的超导电性。随后，实验上又相继合成了钾掺杂菲 [ 2 ] 和1，2:8，9-二苯并五苯 [ 3 ] 超导体，也有使用其它金属，如碱土金属(Sr、Ba)和稀土金属(La、Sm)掺杂菲 [ 4 ] [ 5 ] 、䓛 [ 6 ] 等有机超导材料的报道，其中以钾掺杂1，2:8，9-二苯并五苯的超导转变温度最高(T C = 33 K)，由此开启了寻找具有更高转变温度的有机超导体的研究热潮。最近几年来，多个课题组又使用其它非稠环的芳香烃进行了碱金属掺杂实验，如钾掺杂联苯 [ 7 ] 、对三联苯 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 、对四联苯 [ 9 ] [ 11 ] 、2，2'-联吡啶 [ 12 ] 和三芳基铋等 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]，其中钾掺杂对三联苯和对四联苯均表现出120 K以上的超导临界温度。除了超导电性外，反铁磁莫特绝缘态和量子自旋液体等现象也在这类材料中被发现，如Phan等人 [ 16 ] 系统地研究了钾掺杂萘、蒽、并四苯和并五苯材料，发现样品主要表现为居里顺磁性或反铁磁莫特绝缘态，并未观察到超导电性。Takabayashi等人 [ 17 ] 利用尺寸更大的碱金属Cs掺杂菲，发现样品具有新颖的量子自旋液体行为。碱金属掺杂芳香烃分子晶体的物理特性与它的电子结构有着紧密的联系：对于金属特征的电子结构，合成的材料易于呈现超导电性；而对于半导体特征的电子结构，合成的材料可以表现出铁磁、反铁磁、以及顺磁等特性，具体情况依赖于分子间的磁交换相互作用。 尽管实验上已报道了众多碱金属掺杂芳香烃材料具有新颖的电学和磁学性质，目前该领域的研究依然举步维艰，具体表现为：1) 样品的重复性和稳定性差。如Goto研究组 [ 18 ] 在重复钾掺杂苉的实验中仅发现了样品具有居里顺磁性，而Tanigaki和Onji研究组 [ 19 ] [ 20 ] 在钾掺杂苉中却发现了部分样品具有铁磁性。2) 掺杂样品的晶体质量差，由于样品中还含有KH和分解产物等诸多杂相，很难获得高质量的单相材料，使得掺杂材料的晶体结构难以确定。3) 理论计算发现碱金属掺杂材料中存在众多能量非常接近的稳态和亚稳态，这对确定掺杂后的晶体结构带来了巨大的困难。因此，要想全面推进该领域的发展，提高样品质量是摆在科研人员面前最关键的难题。 为了进一步推进前人的研究工作，我们采用恒温超声和低温退火两步法探究了钾掺杂9-甲基蒽(以下的图表中用9-MAN表示)的磁学性质。该分子属于蒽的一种衍生物，在每个9-甲基蒽分子中，一个甲基与蒽的9-位连接，这与萘、蒽、苉、菲和1，2:8，9-二苯并五苯等一系列不含官能团修饰的稠环芳香烃分子在结构上存在较大的差异。我们希望通过官能团修饰的方法来改变钾掺杂分子晶体的晶体结构和电子结构，从而实现对其物理特性的调制。
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user: 2. 样品的制备与测试表征 本实验采用恒温超声处理和低温退火处理合成工艺制备了钾掺杂9-甲基蒽分子晶体，9-甲基蒽的分子结构如图1所示，其中灰黑色和灰白色小球分别代表碳和氢原子。具体制备工艺如下： 1) 样品的混合：首先在水氧含量均低于0.1 ppm的手套箱中，按照钾原子与9-甲基蒽分子的化学计量比为2:1，称一定量的金属钾和9-甲基蒽，混合后装入事先清洗干净后烘干的石英管中，并做好临时密封处理。 2) 样品的高真空密封：将样品从手套箱移出，迅速连接到高真空设备中抽气，当管内气压稳定在10 −4 Pa时，利用氢氧焰进行高温熔断密封，使样品封存在高真空的环境中。 3) 样品的恒温超声处理：为了能够实现降低退火温度，有效避免样品分解和KH杂质的生成，达到提高晶体质量的目的，我们先将高真空密封好的样品转移到超声设备中，通过自主搭建的温控系统进行80℃恒温超声10小时处理，以提高钾在体系中的分散性。 4) 样品的低温退火处理：超声程序结束后，我们将样品转移到退火炉中，以130℃保温3天，−3℃/h缓慢降温的方式，获得重结晶的钾掺杂9-甲基蒽晶体。 图1. 9-甲基蒽的分子结构图 图2. 实验处理前后样品的外观图 图2给出超声处理前后、以及低温退火后样品的外观图。从图2中可以看出，混合装样完成后，金属钾浸没于黄色的9-甲基蒽粉末中，经超声工艺处理后，金属钾与9-甲基蒽充分接触，变为黑灰色，继续经退火工艺处理后，融化后的钾与9-甲基蒽经过长达三天的共热后缓慢降温冷却重结晶，样品变为深蓝色，表明钾与9-甲基蒽已经完全反应。 鉴于样品中含有化学性质极为活泼的钾，测试前在水氧含量均低于0.1 ppm的手套箱中将制备好的样品从密封的石英管中取出，分别转移到特定的XRD密封样品台、毛细管和无磁性的胶囊中密封，用于XRD晶体结构测试、Raman光谱测试以及SQUID磁性测试分析。XRD晶体结构测试在室温下进行，采用的是德国布鲁克(Bruker)公司生产的D8 Advance，以Cu-K α 为辐射光源，波长为1.5406 Å。我们设定扫描速率为5˚/min。Raman光谱测试也是在室温下进行，采用的是法国HORIBA公司生产的LabRAM HR Evolution激光显微拉曼光谱仪，配备532 nm、633 nm和785 nm三种激发光源，我们选择了波长为633 nm的激发光源，激光功率设定为5%。SQUID磁性测试分析采用的是美国Quantum Design公司生产的MPMS3磁学测量系统，其测量温区为1.8~400 K，磁场强度为±7 T。在不加外场的情况下，先降温到1.8 K，然后加20 Oe外场，在升温过程中测量零场冷却曲线(ZFC)；接着保持外场不变，再次降温至1.8 K，在升温过程中测试场冷却曲线(FC)。
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user: 4. 结论 本研究采用了恒温超声和低温退火两步法制备钾掺杂9-甲基蒽材料，旨在合成结晶质量较高的钾掺杂9-甲基蒽芳香烃分子晶体。研究表明：相比于以往的高温固相反应法，两步法能有效地避免副产物KH的生成，从而提高掺杂晶体的质量。磁性测试发现，经过钾掺杂制备后，所有样品在1.8~300 K测试温区内都表现为纯净的居里–外斯行为，自旋磁矩最高达0.33 μ B ∙mol −1 。结合X-射线衍射和基于密度泛函理论的第一性原理计算结果发现钾掺杂9-甲基蒽具有P2 1 空间群，且钾和9-甲基蒽的摩尔比为1:1。根据铁磁和反铁磁构型的电子结构计算结果发现磁矩由蒽上的π-电子形成，且磁矩之间的磁交换相互作用很弱，这合理地解释了材料在整个测试温区内的居里–外斯行为。另外，在拉曼光谱的C-C-C弯曲和C-C伸缩区中观察到了明显的红移现象，这是由于钾的4s电子转移到了9-甲基蒽分子上，引起了拉曼模的声子软化效应。
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user: 摘 要 “传感器原理与检测技术”课程是机电类、自动控制类、电子信息类专业的一门重要基础课程。本文探讨了如何依据该课程的特点，积极探索课程综合教学改革。借助E-learning网络教学和虚实一体实验教学平台，大大延伸了课堂教学、借助雨课堂等网络教学软件，将微信技术融入到课堂教学、实施以课程知识点视频为导向的混合式教学、实现教学内容与工程项目实验的有机结合、对课程体系作整体设计与改革等多个方面实施课程教学改革，并取得了理想的教学效果。 关键词 :传感器，检测技术，混合式教学，教学改革 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 “传感器原理与检测技术”课程作为机电类、自动控制类、电子信息类的专业基础课程，在课程培养体系中具有相当重要的位置 [ 1 ]。通过本课程的学习，要求学生掌握常用测量仪器的基本工作原理和性能，能根据测量要求设计各类测量系统，同时学会电量和电路参数的测量与分析，以及测量误差的处理方法。了解与掌握自动测试系统设计方法及计算机在检测中的运用，熟悉各种典型传感器的一般特性与用途，能在实际运用中正确选购传感器，并合理选用常用电子仪器、测量电路。要求学生能理论联系实践，从传感器、调理电路，扩展到数据采集硬件和软件编程等方向系统性地认识传感器测量与应用的工业背景，从而获得传感器与检测技术所必要的基本理论、基本知识、基本技能，为后续课程的学习、工业实习、毕业设计及从事工程技术工作打下良好的基础。
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user: 2. 课程教学中普遍存在的主要问题 “传感器原理与检测技术”课程涉及面广、知识繁杂、技术更新快，而且实践性要求高，历来是教师难教，而学生不易掌握的一门专业课程 [ 2 ]。以下列出本课程教学中需要重点解决的普遍问题： 1. 教学模式与手段单一，信息化与网络化手段运用不足 目前，课程的教学模式与手段仍以传统课堂知识传授方式为主，信息化与网络化手段运用不足 [ 3 ]。另一方面课程的课内学时数是有限的，因此有必要运用现代信息化与网络化技术手段于教学，将课堂从教室和实验室延伸到远程教学网络，学生可以自由选择学习的时间与地点，同时也能提高学生的学习兴趣，以提高教学效果。 2. 传统教学手段是理论教学加实验，且以理论教学为主，教学内容较为枯燥 课程的每一章节内容几乎都包含传感器工作原理和测量调理电路介绍，而教师讲述时多侧重理论教学，学生在学习过程中接触最多的是传感器工作原理讲解、公式推导及电路理论分析，一些相似的课堂教学程式会让学生觉得教学内容枯燥，容易对学习失去兴趣。以上海理工大学中德学院电气工程及其自动化专业为例，大纲规定总课时为48学时。其中，理论教学40学时、实验8学时。教学重点往往放在传感器原理和测量调理电路的理论教学上，对于实践、实验环节重视不够，考查也主要侧重于理论方面的内容。在理论教学过程中，一方面教师讲解费劲，而学生理解起来也较困难，学习积极性不高 [ 4 ]。 3. 传统的传感器实验装置提供的实验内容和实验方式都比较单一 传统的传感器实验装置所提供的实验基本是理论验证性实验，缺乏创新性，效果不甚理想。实验过程一般是实验指导书给出实验器材、电路图，学生只需依照实验步骤依次完成，综合与创新设计环节不足。如此，学生只能掌握实验台的操作及基本的传感器原理，而与检测技术工程实践严重脱节，不能达到提高学生实践动手和解决实际工程应用问题的实践教学目的。 4. 本课程的教学内容与教学计划中的其他课程相对割裂，缺乏联系 本课程与教学计划中的其他课程教学内容之间相对独立，关联性不强。欠缺对学生专业知识结构、工程应用和创新能力培养的系统考虑。因此需要将与本课程相关性较强的课程贯通起来，并对专业课程体系作整体设计，以培养学生解决系统与复杂问题的能力。
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user: 3. 改革思路与创新教学方法 针对以上所列举的课程需要解决的主要问题，上海理工大学中德合作电气工程及其自动化专业实施了以下教学改革与创新举措： 1. 将现代信息化与网络化技术手段运用于教学 · 借助E-learning网络教学平台，延伸课堂教学 E-learning网络教学平台是由DAAD (德国学术交流中心)资助在上海理工大学建设的国际示范性项目。项目总投资约150万欧元，一期建设已通过验收。项目二期建设将在德语版及英语版的基础上，增加中文版界面。 本课程借助网上远程平台实现了学生与老师的密切互动，包括学生可以反复收看教师的课堂教学视频，以及提交作业或编写的计算机程序、系统自动检查、批阅作业或程序、教学资料共享等功能。图1为E-learning网络教学平台界面。 图1. E-learning网络教学平台界面 · 使用虚实一体实验教学模式，使学习过程化繁为简 学院引进了一套德国陆科思德(Lucas-Nülle)公司研制的“传感器与检测技术课程虚实一体实验平台”。该综合实验平台运用虚拟仿真技术和多媒体数字技术打造软硬件一体化的开放性实验平台，平台将理论教学与实践操作融为一体，理论学习紧密联系硬件设备的实验操作，硬件上的实验操作能够随时反馈到软件上的理论知识点测试，通过理论联系实践的反馈过程，发展学生解决问题的能力。在提升学生解决问题能力的同时，学习过程也变得直观、轻松。学生可在课程软件中进行理论和基础知识学习、熟悉实验操作流程、填写实验结果、生成实验数据曲线等学习过程；可在仿真控制软件中实现实验设备的参数设置、状态跟踪、硬件设备控制、信号采集和测量显示、环境开发等实验过程；在实验设备上完成线路连接、开关操作、状态设置、显示和跟踪等操作过程。将该实验平台在网上发布给学生使用，能在一定程度上缓解实验课时不足的问题，也有利于学生提高学习兴趣和掌握相关知识点。同时将虚拟仿真实验室软件上传平台，学生可以利用该平台进行课程的预复习、作业上传，并测试对各知识点的掌握程度，由系统自动批阅，以动态掌握学生的学习状况。 该传感器与检测技术课程虚实一体实验平台已用于教学，并取得了很好的教学效果。图2至图5分别为传感器虚实一体实验平台、知识点讲解、虚实一体实验步骤与结果、知识点测试界面。 图2. 传感器虚实一体实验平台界面 · 借助雨课堂等网络教学软件，将微信技术融入到课堂教学 尝试运用雨课堂等免费教学软件，将PowerPoint和微信融合，教师将教学资源插入幻灯片，随时随地推送到学生微信，教师使用手机控制PPT播放；学生用微信扫课程二维码课程签到，每次考勤只需半分钟，比起全班点名省时便捷且记录完整，也便于统计；教师也可随机点名，课堂上学生使用微信可实时答题、实时提问屏幕滚动显示；便于作业收集和批改反馈。课程作业可安排在平台上提交和批改，那些学生超时未交老师一目了然，一键即可对于未交同学自动催交。学生一方面可以及时收到老师的给分和反馈，另一方面，电子作业导出方便，优秀作业可被当作范例在课堂上展示，学生做作业质量有较大提高。 图3. 知识点讲解界面 图4. 虚实一体实验步骤与结果 图5. 知识点测试界面 雨课堂提高了学生的学习兴趣、课堂参与度、互动性与抬头率，但也需要教师课前化大量的时间与精力将课程PPT讲义与微信结合好，设计好在什么恰当的时间推出课堂提问或练习，提出什么问题等。图6为雨课堂微信签到与教学日志微信手机界面。 图6. 雨课堂微信签到与教学日志微信手机界面 2. 以课程知识点视频为导向的混合式教学，提升教学效果 近几年，国内各高校教师对于混合式教学的研究与实践不断深入，混合学习将传统课堂面对面教学和在线学习融合，以达到较好的教学效果。“教师”和“学生”始终是教学活动的两大主体，采用“线上线下、课内课外”混合式教学，重构了教学过程和师生关系，改变了传统课堂的固有形态 [ 5 ]。 课程教学改革基于E-learning网络教学平台，采取以课程知识点视频为导向的新型线上线下一体化教学模式，对于适合以课堂讨论课的模式组织教学的内容如“转速测量”、“温度测量”，则以专题讨论课的形式开展教学。表1为拟定录制、上线的课程知识点微视频。 Table 1 Recording online micro-videos of the course knowledge point 微视频序号 知识点 微视频序号 知识点 1 应变片工作原理 12 霍尔效应与计算 2 应变片相关计算 13 霍尔元件的补偿电路 3 温度对应变片阻值的影响分析 14 压电效应 4 应变片温度补偿计算 15 压电等效电路与计算 5 自感式传感器工作原理 16 光栅式传感器原理与作用 6 截面型自感式传感器 17 光栅式传感器计算 7 差动自感式传感器 18 热电阻原理与计算 8 自感式传感器计算 19 热电偶原理与计算 9 自感式传感器工作原理 20 实验平台基本操作 10 三种基本类型，即变极距型、变面积型 和变介电常数型 21 虚实一体实验实例 11 电容式传感器计算 表1. 录制、上线的课程知识点微视频 3. 实现教学内容与工程项目实验的有机结合 以工业应用的具体项目为基础，将知识点融入到具体的工程项目实验中去。引入项目教学法，首先要选择合适的实验设备。目前，国内科教仪器厂生产的传统实验装置大都仅开设基于台式仪表的传感器认知实验，实践环节以连线为主，通过台式仪表观察信号，较少提供工业级项目学习内容及工业实践背景的实验项目。 2019年，上海理工大学中德合作电气工程及其自动化专业与NI公司(美国国家仪器公司)联合申请、获批教育部产学合作协同育人项目。引进基于NI图形化系统编程语言LabVIEW与工业数据采集驱动的实验系统。NI公司的LabVIEW所特有的图形化编程方式可大大加速工程应用的开发效率。内置超过1000种信号处理、分析和数学函数，完整教学方案产品，包含教学课件、教材、实验指导书及实践实验平台。帮助学生从传感器、调理电路、数据采集硬件和软件四个方向系统性地认识传感器测量与应用的工业背景，对接理论教学与工业需求。新实验装置实验教学具有以下特色： · 将工业数据采集平台与传感器与检测技术教学系统融合，易于实现基础理论到工业应用的过渡； · 传感器模块化设计，提供包括温度，应力应变，压力与液位，距离，光感，声音与振动等常用六大类物理量传感器模块，系统性地学习常用的工业传感器原理与选型方法； · 内嵌调理电路，帮助学生系统掌握各类型传感器适配的调理电路原理，支持自定义修改与搭建； · 模块化设计及工业级测试，可连续读写波形测量数据，支持教学、科研与工业应用； · 基于具体工业项目强化学生解决复杂工程问题能力； · 帮助学生掌握业界通用的NI测试测量软件，同时熟悉常用传感器数据处理技术。 4. 对课程体系作整体设计，培养学生解决系统与复杂问题的能力 按照本专业的教学计划，“传感器原理与检测技术”课程实验总时数仅为8，所以课内实验仍以认知实验为主。同时，根据课程间的内在联系设置跨课程综合实验。具体做法是基于“传感器与检测技术”课程，在后续开设的“嵌入式系统”和“专业综合项目设计”课程中开设跨课程、设计型、综合性和创新型实验。即通过对课程体系作整体设计，将相关课程及项目综合设计课程循序渐进地贯通起来，便于学生对所学知识的融会贯通，以培养学生解决系统与复杂问题的能力。
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user: 4. 总结 本文探讨了如何依据“传感器原理与检测技术”课程特点，积极开展课程综合教学改革的各项举措。借助E-learning网络教学平台，实现了学生与老师的密切互动；借助虚拟仿真实验平台实现虚实一体实验教学模式；借助雨课堂等网络教学软件，将微信技术融入到课堂教学，也提高了学生的学习兴趣、课堂参与度、互动性与抬头率；以课程知识点视频为导向，实现了线上线下混合式教学改革；与美国国家仪器公司开展产学合作，基于具体工业项目提升学生解决复杂工程问题能力，实现了教学内容与工程项目实验的有机结合；对课程体系作整体设计与改革，根据课程间的内在联系设置跨课程创新综合实验，培养学生解决系统与复杂问题的能力。一系列的课程教学改革举措取得了理想的教学效果。
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user: 摘 要 大量的电动汽车将成为一种新型负荷对配电网规划提出新要求，完善电动汽车充电设施网络是电动汽车发展中的重要因素，本文提出了一种考虑电动汽车充电站的配网规划方法。首先，介绍了电动汽车的电池特性和运行规律。其次，采用基于概率分布统计的蒙特卡洛方法建立了负荷预测数学模型，提出求解电动汽车充电负荷的解决思路。然后，考虑以配电网中新建线路和电动汽车充电站的投资运行总成本最小为目标，构建含充电站的配网规划数学模型。最后，以电压等级为10 KV的配电网为算例，通过设置合理的参数，运用MATLAB和MATPOWER软件进行仿真。算例仿真结果验证了模型的合理性与有效性。 关键词 :电动汽车，充电站，负荷预测，蒙特卡洛，配网规划 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，燃油汽车尾气排放和化石能源过度消耗引起的环境恶化问题不断加剧 [ 1 ]。相比传统燃料汽车，电动汽车(electric vehicle， EV)因其具有更加清洁高效的优点，可降低有毒气体的排放，同时减少人类对化石能源的依赖，逐渐成为世界各国大力发展的新一代交通工具，城市交通电气化也将因为电动车的推广和应用成为未来发展的必然趋势 [ 2 ] [ 3 ]。随着充电站以及大量充电桩的逐步建立，电动汽车必将成为一类新兴负荷，其多变的充电需求会影响变电站规划和网架规划环节，配电容量的设置和配电线路的选择也都会受到影响，其中电动汽车体量大、负荷预测难的特点使其影响效果体现得更为明显 [ 4 ]。配电网规划应完善对大量电动汽车的充电需求，在确保自身运行安全与可靠的情况下，使其投资与运行成本最低，以满足新形势下配电网规划和运行需求。因此，研究电动汽车充电站(electric vehicle charging station， EVCS)和配电网的协同规划具有重要意义。 目前，国内外已有相关文献对充电站以及配电网的规划开展了研究。文献 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 考虑电力公司和用户的利益、配电网线路可用裕度等不同因素，提出了充电站的优化规划模型。文献 [ 9 ] 综合考虑了集中充电站地价、电力线路传输容量等因素，同时在模型中纳入电网扩展因素，有效解决了集中充电站接入电网的规划问题。文献 [ 10 ] 通过合理规划充电桩，以最小化投运成本和有功损耗、最大化充电站车流量为目标，建立了配电网与充电站的多目标优化规划方法。文献 [ 11 ] 通过离差最大化法和层次分析法用于确定充电站的选址地点，在负荷波峰时段通过所建电价模型来保证车辆充电的有序性，考虑配电网效益最优，提出了优化规划方法。文献 [ 12 ] 将充电站和DG分别考虑，二者相互独立地纳入配网规划的决策变量，考虑风能、光能和电动汽车之间的规划，给出了一种含DG和电动车的配电网潮流计算方法。文献 [ 13 ] 考虑分布式电源同时为配电网负荷和充电站供电，建立了总成本最小、网络损耗最小和交通满意度最高的电动汽车充电站与分布式电源定容选址模型。文献 [ 14 ] 考虑了分时充电电价激励下充电行为的改变对规划的影响，提出了一种电动汽车充电站的配电网协同规划方法，最后结合遗传算法对模型进行了分析。然而，这些文献的研究主要集中于充电站选址定容或者配电网规划，而将两者协调规划建立优化规划的研究还处于上升阶段，少有考虑两者一同规划的方法，很难实现配电网和充电站的综合效益最优，所以研究充电站与配电网的联合规划方法十分有必要。 本文提出了一种考虑电动汽车充电站的配网规划方法。采用基于概率分布统计的蒙特卡洛方法建立了负荷预测数学模型，同时在配电网辐射状约束以及电网安全运行约束的前提下，为满足传统负荷以及电动汽车充电负荷的需求，以线路新建、充电站新建为手段，把充电站和配网线路投资运行成本之和最小为目标，建立了包含充电站的配网规划数学模型。这些方法和模型将为实际电动汽车充电站的配网规划提供新的理论支持。
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user: 2. 电动汽车电池特性 电动汽车电池电量可以用电池荷电状态SOC说明： S ( t 2 ) = S ( t 1 ) + ∫ t 1 t 2 1 C a ( i d ) i d d t (1) 式中， ( i d ) 表示充电电流，单位A， S ( t 1 ) 和 S ( t 2 ) 分别表示 t 1 和 t 2 时刻电池的电荷状态； C a ( i d ) 代表电池容量，单位A∙h。 根据动力电池种类的不同，充电负荷大小和负荷曲线也有差异。铅酸电池是使用较早的充电电池，因其成本低廉而受到广泛使用，后由于比能量数值低而发展受到一定限制。镍氢电池的可用寿命长于铅酸电池，但价格是其四倍以上，较为昂贵，常用在混动电动车上。锂电池的单位千克供给能量高，可输出较高功率，充放电特性很好。另外，锂电池的电压输出值高，寿命周期长，损失率低，其清洁环保的特点是其他动力电池没有的好处。 为了计算得到电动汽车的充电负荷，需要事先确定开始充电时刻的电池电量状态，即起始SOC，取值0到1之间。电动汽车在一天的行驶过程中，其电量比例以相应的速度下降。因此，电动汽车t时刻的电量状态 S ( t ) 可表示为： S ( t ) = S 0 ( t 1 ) + Δ S t − ∫ t 0 t v s o c ( t ) d t (2) 式中， Δ S t 为充电所导致的SOC増加值， S 0 ( t 1 ) 为开始时刻的电池SOC值， v s o c ( t ) 表示荷电量的瞬时下降速率。若电动汽车在行进过程中其SOC随时间下降到某个阈值，则表示电动汽车具有充电要求，需要在附近充电站补给电能。
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user: 3. 电动汽车充电负荷预测 3.1. 电动汽车的运行规律 电动汽车的运行规律一般包括出行时间、充电时刻、里程数、停放习惯和充电场所等，其与电动汽车的负荷预测密切相关。电动汽车充电时刻服从高斯正态分布： f x = { 1 σ 2 π exp ( − ( x − μ t ) 2 2 σ 2 )   ，                           μ t − 12 < x < 24 1 σ 2 π exp ( − ( x + 24 − μ t ) 2 2 σ 2 )   ，                 0 < x < μ t − 12         (3) 式中 μ t 和 σ 分别表示期望和方差。 充电负荷计算需要根据充电方式和初始SOC确定充电时间。对于常规充电模式，其充电时间表达式写为： T = ( 1 − s 1 ) C a p P 1 (4) 式中： s 1 表示起始SOC， C a p 表示电池的容量， P 1 表示充电功率。 对于快速充电模式，可得到充电时间为： T = ( s 22 − s 20 ) C a p P 2 (5) 式中： s 22 表示充电结束时的总电量， s 20 表示起始SOC， C a p 表示电池的容量， P 2 表示充电功率。 起始SOC与电动汽车日行驶距离直接相关，一般而言，日行驶距离满足对数正态分布，对应表达式可以写为： g ( d : μ ， σ ) = 1 2 π σ 2 e − ( d − μ ) 2 2 σ 2 ，   d > 0 (6) 式中： μ 和 σ 分别表示期望和方差。 初始SOC是求解充电用时的关键参数，借助日行驶距离可以计算初始SOC值，其表达式写为： S O C = ( 1 − d d m ) × 100 % (7) 式中：d为每次充满电量后电动车实际行驶的公里数，d m 为满电状态下电动车可以行驶的最大里程数目。 3.2. 电动汽车充电负荷的计算 不同种类的电动汽车具有不同的充电方式和充电时间，目前，电动出租车和电动私家车在电动汽车行业中占有比重较大。电动出租车日行驶距离在350~400 km，每天需要充电两次；电动私家车一天通常只需要充电一次。电动出租车在快充模式下功率可达40 KW，其充电功率平均值通常为30 KW；电动私家车根据不同使用场景会选择常规充电或者快速充电，常规充电模式下充电功率可达6 KW，快速充电模式下充电功率一般为15 KW。 可采用基于概率分布统计的蒙特卡洛方法对电动汽车充电负荷进行预测。相比传统数学方法，蒙特卡洛模拟可解决高维或多因素的复杂问题，极大降低了问题求解的难度，操作更为简洁方便，能够处理许多传统数学方法难以解决的复杂问题。从一天中会存在若干集中充电时间段出发，根据各种类型车辆的行驶规律，抽取初始SOC以及假设车辆在各集中充电时段充电的概率，计算各时段需要充电的电动车数量，进而求得各时段每种电动车的负荷值，以及一天中最大充电负荷的大小。
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user: 4. 考虑电动汽车充电站的配网规划模型 4.1. 目标函数 考虑以配电网中新建线路和电动汽车充电站的投资运行总成本最小为目标，建立如下目标函数： min F = C 1 + C 2 (8) C 1 = ∑ l ∈ D M l x l + T ∑ l ∈ D O l x l (9) C 2 = ∑ v ∈ V y v K v S v + T ∑ v ∈ V χ y v S v (10) 式中： C 1 为新建线路的投资和运行成本之和； C 2 为充电站的建设和运行成本之和；T为规划期；D为新建线路集合； M l 为第l条线路的投资系数； O l 为线路的年运行成本系数；V为充电站备选站址集合； K v 为充电站的投建成本系数； S v 为充电站的投建容量； χ 为单位容量的年运行费用系数； x l 为0~1逻辑变量，取值为1表示新建第l条线路，取值为0表示不新建第l条线路； y v 为0~1逻辑变量，取值为1表示待选充电站站址进行投建，取值为0表示待选充电站站址不进行投建。 4.2. 约束条件 1) 潮流约束条件 { P i = V i ∑ j = 1 n V j ( G i j cos θ i j + B i j sin θ i j ) Q i = V i ∑ j = 1 n V j ( G i j sin θ i j − B i j cos θ i j ) (11) 式中： P i 和 Q i 表示节点i的注入有功和无功功率； V i 表示节点i的电压幅值； G i j 为支路电导； B i j 为支路电纳； θ i j 为节点i、j的电压相角差。 2) 节点电压幅值上下限约束 V i min ≤ V i ≤ V i max (12) 式中： V i max 和 V i min 表示第i个节点容许的电压上下限。 3) 线路容量约束 | S l | ≤ S l max (13) 式中： S l 表示线路l的传输功率； S l max 表示线路l的传输功率上限。 4) 变电站容量约束 { ∑ v ∈ V P v + ∑ i ∈ N P i ≤ P s u b ∑ v ∈ V Q v + ∑ i ∈ N Q i ≤ Q s u b (14) 式中：N表示传统负荷节点集合，V表示充电站节点集合； P s u b 和 Q s u b 表示变电站提供的有功和无功功率； P i 和 Q i 表示传统负荷节点消耗的有功和无功功率； P v 和 Q v 为充电站v消耗的有功和无功功率。 5) 区域充电需求约束 ∑ v ∈ V y v S v ≥ S d e m a n d (15) 式中： S v 为待选充电站v的投建容量， S d e m a n d 为规划区域的充电需求； y v 为0-1逻辑变量，取值为1表示待选站址进行投建，取值为0表示待选站址不进行投建。充电站容量总和应该大于或等于充电负荷的总需求。 6) 网络辐射状约束 网架结构对于配电网而言至关重要，配网规划结果必须满足网络的连通性和辐射状约束，网架不能出现孤网或者环网结构。算例仿真时应用文献 [ 15 ] 所提配电网辐射状约束，可表述为“新建的支路数与连通的负荷节点数相等”。