DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 3. 方法与分析 对于一维光子晶体，我们可以利用上面推导的特征矩阵法来研究它的光谱特性。通过计算机产生一维正态分布随机数，控制其在一定波动范围内，同时为了减小计算量，本文将均值和方差均设为0.5，再用一个随机度 来表示厚度的扰动程度。为了研究缺陷层厚度的随机扰动对一维光子晶体带隙的影响，我们在缺陷层厚度上加上随机变量，具体的厚度随机变量变化表示为 ，其中 为一维光子晶体周期数，sqrt表示方差，randn表示随机数组(满足一维正态分布)。这里设计的光子晶体中心波长为 ，结构满足1/4波长，周期数取10。本文通过设计缺陷层厚度随机度较小( 和 )和随机度较大( 和 )的光子晶体，更加清晰地说明缺陷层厚度的变化程度对光子晶体带隙的影响。具体的分析过程如下： 3.1. 厚度的随机扰动对一维光子晶体反射光谱的影响 本文采用 光子晶体结构，介质层单层厚度分别为 和 。图1是对应于一维随机数组randn(1)在 取不同值时光子晶体反射光谱，光子晶体全向带隙在图中用灰色阴影进行了标出，其反射率的数值≥0.99。图1(a)为随机度 时，设计的光子晶体有两个全向带隙，第一全向带隙波段范围为 ，全向带隙率为7.93%；第二全向带隙波段范围为 ，全向带隙率为11.46%。当该光子晶体缺陷层厚度的随机度较小时， ，反射曲线如图1(b)所示，第一全向带隙波段范围为 ，全向带隙率为7.60%；第二全向带隙波段范围为 ，全向带隙率为11.60%。通过对比，我们发现在随机度 较小的情况下，一维光子晶体全向带隙的宽度和全向带隙率随着 数值的增大没有发生明显的变化。这是因为缺陷层厚度变化很小，一维光子晶体的缺陷结构受到的破坏较小，因此其对光子晶体带隙产生的影响不大。 当缺陷层厚度的随机扰动程度比较大时，在图1(c)中 ，一维光子晶体的两个全向带隙的波段范围分别为 和 ，全向带隙率相应为8.49%和10.57%。当 增大到0.5时，从图1(d)中我们发现该光子晶体第一全向带隙的波段范围为 ，全向带隙率为10.26%；第二全向带隙的波段范围为 ，全向带隙率为8.33%。通过对比理想结构，我们发现当随机度在0.3时，光子晶体的全向带隙与全向带隙率变化幅度还是比较小。当随机度变为0.5时，我们发现图1(d)中只有一个全向带隙，这是因为原来的第一个全向带隙的截止波长向长波方向偏移，并且第二个全向带隙的起始波长则向短波方向偏移，最终两个带隙重合，最终导致只有一个全向带隙的出现。其带隙 ，全向带隙率为23.96%。表明随机度较大时，其对光子晶体的带隙产生了十分明显的影响。这是因为缺陷层厚度变化比较大，其对一维光子晶体的缺陷结构造成了较大地破坏，因此其必然对光子晶体带隙产生明显的影响。 3.2. 厚度的随机扰动对一维光子晶体透射光谱的影响 上面我们研究了缺陷层厚度扰动对光子晶体反射光谱的影响，下面我们采用同样的方法对分析厚度 扰动对光子晶体透射光谱的影响。图2是计算的光子晶体透射曲线，其中横轴为波长，纵轴为反射率值。图2(a)为随机度 时，该光子晶体的理想带隙结构，其缺陷处的透射率为1。当随机度较小时， 取为0.03，透射曲线如图2(b)所示，其缺陷处的透射率变为0.95，相比理想结构只稍稍地减小了0.04，其 图1. 不同随机度时一维光子晶体的反射谱 图2. 不同随机度时一维光子晶体的透射谱 位置向长波方向偏移了 。因此，我们分析当缺陷层厚度随机扰动幅度较小时，其对缺陷层的透射率影响不大。同样地，这是因为缺陷层厚度变化很小，一维光子晶体的缺陷结构受到的破坏较小，因此其对光子晶体透射率产生的影响不大。 当随机度较大时， 取为0.3，透射曲线如图2(c)所示，光子晶体缺陷处的透射率降低到了0.40，只有理想结构透射率的0.4，其位置向长波方向偏移了 。说明其对光子晶体的带隙已经产生了较大的影响。当随机度变为0.5时，如图2(d)所示，其缺陷处的透射率已经为0。因此，我们分析得出，随着缺陷层厚度的扰动程度的增加，缺陷处的透射率越来越小直至降到0，说明其对光子晶体带隙的影响越来越明显。同样地，这是因为缺陷层厚度变化比较大，其对一维光子晶体的缺陷结构造成了较大地破坏，因此其必然对光子晶体透射率产生明显的影响。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 利用薄膜光学中的特征矩阵方法，分别分析了缺陷层厚度的随机扰动对一维光子晶体的反射光谱和透射光谱的影响。利用计算机产生了一维正态随机分布数组，并在此基础上建立了厚度的随机扰动方程。通过研究发现：在随机度为0.03时，厚度的扰动对全向带隙和全向带隙率影响不大，同时对缺陷模的透过率影响也不明显。当随机度达到0.3时，光子晶体的两个全向带隙的宽度和带隙变化都不大，但缺陷层的透过率却只能达到理想结构的0.4。当随机度达到0.5时，由于带隙的偏移导致两个带隙重合，只出现一个全向带隙，同时缺陷处的透射率减小至0。因此，缺陷层厚度的随机扰动对一维光子晶体带隙的影响还是十分明显的，本文的分析对一维光子晶体带隙的研究有较好的指导意义。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 微电网中的负荷具有灵活而易于控制管理的特点。将负荷积极参与到微电网调度计划中，可以有效提高微电网运行的经济性。本文根据影响可控负荷停电成本的各要素，建立可控负荷停电成本模型，并将其与常见的微电网调度模型结合，制定了多时间尺度下的考虑可控负荷停电成本的微电网经济调度方案，有效地将可控负荷参与到微电网经济调度中。通过对其进行仿真分析，验证了该方法的合理性和有效性。 关键词 :微电网，可控负荷，经济调度
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 微电网的经济运行是微电网能量管理的重要组成部分[ 1 ] [ 2 ] 。常见的微电网经济运行优化集中于利用对负荷和风光资源的预测，调度微电网的各类分布式电源，达到经济性最优等目标 [ 3 ] [ 4 ] 。对于需求侧的经济管理，文献 [ 5 ] 讨论了建设阶段的投资成本最小化，而未讨论其经济运行策略。文献 [ 6 ] 提出了基于负荷响应的微电网经济优化策略，但并未优化微电网中的分布式电源。文献 [ 7 ] 采取考虑实时电价来评估负荷经济效益的方法，而未针对负荷特性对其经济性进行分析。 综合上述文献可以看出，微电网中负荷并未能够如分布式电源及储能设备一般，通过建立经济性模型和利用能量管理系统而进行集中式控制，因而未能有机融入微电网整体运行调度过程。目前研究中主要采取的利用实时电价而进行的需求侧管理方法由于我国电力市场尚不完善，现实中往往通过峰谷电价对用户进行引导，其效果很大程度上受到限制。 本文的研究目的在于实现并网状态下包含可控负荷停电成本在内的微电网整体经济性优化。利用在大电网中已有的对可控负荷停电成本的研究成果，建立考虑提前通知时间、停电持续时间和缺电比例在内的停电成本模型，将其融入微电网经济运行优化模型之中。同时制订在并网状态下的微电网调度策略，根据该策略对微电网的运行进行经济调度优化。 本文的工作主要集中于两点。首先，针对影响可控负荷停电成本的几大要素，建立其停电成本模型。其次，考虑可控负荷参与调度时机，制订多时间尺度的经济优化策略，达到微电网运行效益最优的目标。
system: [SYSTEM]

user: 2. 微电网供电单元成本模型 2.1. 分布式电源 分布式电源包含风机、光伏电池、燃气轮机、燃料电池等多种类型。其运行成本包含燃料成本、折旧成本、运行维护成本及治污成本，其成本模型如式(1)所示： (1) 其中C CG 为参与调度的分布式电源总成本，T为计划时段数，N为分布式电源数。C Fit 为第i个分布式电源在t时间的燃料成本，C DDit 为其折旧成本，C OMit 为其运行维护成本，C PLit 为其治污成本。 燃气轮机和燃料电池的燃料成本可写为： (2) c n 为燃料价格，η为发电单元效率，L为燃料热值，P CG 为其此时发电功率，Δt为发电时间。 发电机组的折旧成本为： (3) P ri 为机组额定功率，f cfi 为其容量因子。C ACC 为机组安装成本年平均费用，其表达式如下： (4) 其中C INS 为设备安装成本，d为利息率，n为折旧年限。 设备的运行维护成本可以近似看作与发电功率成正比： (5) K OM 为该设备的运行维护系数。 电源的治污成本为： (6) α j 为第j种污染物的单位治理成本，β j 为第j种污染物的排放系数，M为需治理的污染物数量。 2.2. 大电网网交互功率 微电网在并网运行模式下分为购电与售电两种状态。其成本可以写为： (7) P GRID 为微电网与大电网的交换功率，购电时P GRID > 0，售电时P GRID < 0。r GRID 为此时刻的购电或售电电价。
system: [SYSTEM]

user: 3. 微电网可控负荷停电成本模型 微电网中的可控负荷是指，在微电网能量管理系统的要求下可以限制一段时间用电的负荷。而对于其他负荷，由于不参与微电网经济调度，因而统称为不可控负荷。 在可控负荷参与调度过程中，因能量管理系统发布对负荷的停电计划而对用户造成的损失，称为可控负荷停电成本。部分负荷的停电对电力需求的下降也将导致电源发电成本下降。因此权衡可控负荷停电成本与电源成本，是决定可控负荷是否削减及削减量的关键因素。 3.1. 影响可控负荷停电成本的因素 影响可控负荷停电成本的因素主要包括用户类型、停电持续时间、提前通知时间、停电发生时间、缺电比率、停电频率等。根据其总结，本文对于可控负荷停电成本主要考虑以下影响因素。 1) 缺电比例 缺电比例是停电量占全部负荷用电量的比例。在实际运行中发现，停电损失与缺电比例非简单线性关系。当缺电比例较低时，可以对重要性最低的可控负荷停止供电，停电损失较小，当缺电比例升高时，可能导致重要的敏感负荷停电，造成单位停电损失更高。 实验研究中，缺电比例与停电损失的关系可采用二次型进行模拟 [ 6 ] ，关系式为： (8) 其中k 1 、k 2 是缺电成本函数的系数，与负荷性质和负荷状态相关。θ为负荷停电能力，0 ≤ θ ≤ 1，其值越小，意味着用户边际停电成本越高。P L 为负荷功率值，x为负荷缺电比例。 2) 提前通知时间 提前通知时间对用户的停电损失有非常大的影响。在可控负荷的运营中，往往将其提前通知时间作为重要参数并加以规定。通过提前通知停电时间，促进用户合理安排生产用电，能有效降低用户的停电损失。 表1为文献 [ 8 ] 给出的1998年希腊和1993年加拿大地区的大电网有关调查结果。其中停电损失减少率表示在有提前通知时间时，用户及时对停电做出反应而降低的停电损失百分比。 在较长时间尺度(1 h ≤ t ≤ 1 d)上，停电损失减少率和提前通知时间成线性关系，随提前通知时间的延长而增加。而在较短时间尺度(t ≤ 1 h)上，停电损失减少率和提前通知时间成指数关系，随提前通知时间的缩短而减少。这是因为提前通知时间增加时，用户可以对停电做出的反应和准备越充分，因而停电所造成的损失就越少。由此可知微电网可控负荷参与调度时，应尽量避免较短提前通知时间的负荷停电，提前通知时间的影响将在5.2节中多时间尺度优化策略仿真中将加以分析。 3) 停电持续时间 停电持续时间是指用户部分或全部停电的连续停电时间。文献 [ 9 ] 给出持续停电时间与停电损失的数据，如表2所示。 此外通过对两者相互关系进行分析 [ 8 ] ，得出结论：随着停电时间延长，总停电损失增加，而单位时间内的停电损失以指数形式减少。 在微电网调度中，多时间尺度的调度计划在制定后即会告知用户，向负荷侧通知其停电持续时间。而用户在已知将要停电的持续时间后可以对此进行生产计划和营业安排的调整，从而降低停电对其生产经营的影响。 4) 停电补偿成本 在与用户签订可中断负荷合同时，往往需给予用户一定停电补偿，以充分体现可控负荷的激励作用，保障用户的利益，并引导用户积极参与微电网的负荷管理。 Table 1 Power loss reduction rate with advance notice of the tim 用户 提前通知时间 <1 h 1 h~4 h 5 h~16 h 17 h~24 h 希腊 26.48 31.46 41.21 52.24 加拿大商业 25.70 37.80 48.90 53.40 加拿大工业 26.80 36.30 47.30 56.20 表1. 停电损失减少率与提前通知时间 Table 2 The industry outage duration corresponding power los 停电损失 持续断电时间 20分钟 1小时 4小时 工业 6.29 13.93 29.94 商业 4.74 12.87 44.37 民用 0.03 0.15 1.64 交通 8.91 16.42 45.95 加权平均 3.59 8.76 24.9 表2. 各行业停电持续时间对应停电损失 可中断负荷的补偿机制，必须解决补偿费用来源和具体定价补偿费用问题，通过合理的补偿费用激励负荷参与可中断负荷管理。可以对电力市场中可中断负荷合同的研究加以借鉴 [ 10 ] 。 一般而言，停电补偿与停电量成正比，即按照合同规定系数以总停电量的一定比例给予补偿。其系数可结合用户的停电成本、历史数据和效用等因素得出。 3.2. 可控负荷成本模型 在t时刻下，削减单位可控负荷的成本C IL 可以写为： (9) 其中，c x 为缺电比例系数，β(%)为提前通知时间系数，L为停电持续损失系数，k为停电补偿系数，L和k的单位为￥/kWh，ΔP为负荷削减功率值，Δt为停电时间。 1) 缺电比例系数 微电网中的缺电比例x为 (10) 式中P L 为负荷功率值。 在本文中，令式(8)中θ = 0，即忽略负荷用户的停电能力[ 11 ] ，即为： (11) 此时，缺电比例系数可以写为削减部分可控负荷所产生停电成本与完全停电所产生成本之比，即为： (12) 表3为文献 [ 11 ] 所给出的负荷缺电成本函数参数。 2) 提前通知时间系数 本文提前通知时间系数与持续停电损失采用表1中数据，将数据取平均值，进行一次函数拟合得到提前通知时间(t N > 1)与停电损失减少率α的关系，对应的提前通知时间系数β即(100 − α)%。 在提前通知时间t N < 1时，可近似模拟为指数衰减，此时t N = 0对应β = 100。以此可写出提前通知时间系数： (13) 对应的提前通知时间系数如图1所示。 3) 停电持续损失系数 本文对文献 [ 9 ] 中给出的单位时间损失按汇率修正得到停电持续损失系数的公式： (14) t L 为停电持续时间，表示在计算停电损失时该负荷已经投入削减的持续时间。 模型同时考虑到停电时间与次数的关系，即使继续削减可控负荷可以提高微电网的整体效益，但基于保证用户供电质量的原则，可控负荷的停电次数和每次停电的持续时间须考虑在内。即在调度计划的每个周期中，可控负荷必须遵循停电次数和停电持续时间约束，使集中控制的能量管理系统对用户侧的管理和控制在有条件的情况下进行。 Table 3 Power shortage factor parameter 用户类型 k 1 k 2 机械 0.0005 1.5 电子 0.0002 1.0 食品医药 0.0004 1.3 建材 0.0001 0.6 纺织 0.0003 1.2 表3. 缺电系数参数 图1. 提前通知时间系数曲线图 4) 停电补偿系数 停电补偿系数k需结合用户的停电成本、历史数据和效用等因素得出。文献 [ 12 ] 给出了杭州地区五大行业的负荷停电补偿系数，如表4所示。
system: [SYSTEM]

user: 4. 微电网经济优化调度策略及模型 4.1. 微电网多时间尺度调度策略 微电网的多时间尺度调度主要包括日前计划阶段，滚动优化阶段及超短期调度阶段。 日前计划阶段是以经济性为目标，通过负荷和可再生资源预测数据对下一日的发用电计划进行规划的阶段。 滚动计划阶段是在当天每小时不断实时更新当日剩余负荷和风光的预测数据，对当天剩余时段的发电计划进行滚动修正，从而减少日前预测误差对于日前计划的影响。 超短期调度阶段是以利用5 min至10 min的超短期预测数据，通过调度可控分布式电源、可调节负荷及储能设备，优化超短期内微电网经济性的调度阶段，需要满足计算速度快，精度高等要求。 4.2. 含可控负荷的微电网经济优化调度策略 在本文中，微电网与主网系统间的交互运行控制策略为微电网内分布式电源、可控负荷与主网共同参与系统的运行优化，并且可以双向交换功率。 Table 4 Load power factor compensatio 用户类型 k (￥/kWh) 机械 0.05 电子 0.14 食品医药 0.08 建材 0.20 纺织 0.11 表4. 负荷停电补偿系数 风力及光伏发电属于可再生能源，在本文中不参与经济调度。对于运行成本较高的燃气轮机和燃料电池，采取综合成本最低的调度策略。 由于可控负荷的停电损失与提前通知时间相关，因此在调度时，需按不同时间尺度而制定不同策略。 一，在日前计划阶段，按较长时间尺度提前通知时间计算提前通知时间系数，同时考虑持续停电损失。 二，在滚动计划阶段，按较长时间尺度提前通知时间计算提前通知时间系数。对于削减已在日前计划阶段或之前的滚动计划进行过通知的负荷，其提前通知时间按最早的提前通知时间计算，对于削减尚未进行过通知的负荷，其提前通知时间按滚动计划进行时的提前通知时间计算，同时更新其停电持续时间。 三，在超短期调度阶段，任何停电行为均视为临时停电，以短时间尺度提前通知时间进行计算，同时忽略停电持续时间改变对单位停电损失的影响。这是由于超短期调度的时间尺度已经非常接近实时调度，其提前通知时间很短，因此任何停电行为都可能影响到用户的用电稳定。 4.2.1. 目标函数 在考虑负荷参与的日前计划中，其计算目标为全日内24小时运行总成本最低，即： (15) 其中M为t时刻参与调度的分布式电源数量，N为t时刻进行削减的可控负荷数量，T为全调度周期中的调度时段数量，在本文中T = 24。其中分布式电源成本和大电网交换功率成本模型见第1章。 影响可控负荷成本的参数中，与时间尺度相关的参数主要为提前通知时间t N 和停电持续时间t L ，其计算方法如式(16)： (16) t L (t)为计划中t (1 ≤ t ≤ 24)时段的停电持续时间参数，当前一时段处于削减状态时，该时段中若继续进行削减，则持续时间增加一个小时。 滚动优化阶段，同理参考式(15)，在滚动优化阶段，第k个时段进行的滚动计划目标函数为： (17) 在目标函数中，可控负荷成本分为两项。这是由于滚动计划是基于日前计划和之前的滚动计划的更新，前一项是同日前计划相同部分的可控负荷成本，后一项为每次滚动计划更新产生的可控负荷停电成本。 负荷停电成本的参数提前通知时间t N 和停电持续时间t L 计算方法如式(18)所示： (18) 在滚动计划中t ≠ 1，这是因为第一个时间段直接使用了日前计划，而不作滚动计划。 调度阶段，其考虑可控负荷停电成本的目标函数可写为： (19) 其中，最后一项为超短期调度中参与调度的可控负荷成本，提前通知时间t N 固定为超短期调度的间隔时间，即5 min~15 min。 4.2.2. 约束条件 本文考虑微电网运行中包含的各种基本约束条件，包括有功率平衡约束，电源输出最大最小值约束，主网交换功率约束，分布式电源爬坡约束，可控负荷削减量上下限等，此外对可控负荷提出了多个约束条件。 1) 功率平衡约束 微电网中的功率平衡应满足： (20) 其中M为微电网中全部分布式电源数量，N为微电网中全部负荷数量。P Gi 为第i个电源的发电功率，P GRID 为与主网交换功率，P Lj 为第j个负荷消耗的功率。 2) 常规不等约束 分布式电源发电上下限约束： (21) 其中 第i个电源的输出功率下限， 为第i个电源的输出功率上限。 主网交换功率约束： (22) 其中 为主网交换功率下限， 为主网交换功率上限。 可控分布式电源爬坡约束： (23) K Gdi 、k Gui 分别为机组下降和上升的最大爬坡速率。 3) 可控负荷约束 可控负荷作为用户，应当享有一定用电稳定和可靠权限，不能无限制进行削减。因此，在调度中必须遵循针对可控负荷的约束条件。一般而言，可控负荷的约束条件主要包括负荷停电量约束、负荷停电次数约束和负荷停电时间约束。 负荷停电量约束： (24) 其中 为第i个负荷的负荷停电量， 为其停电量上限。 负荷停电次数约束： (25) 其中 为第i个负荷的停电次数， 为其停电次数上限。 负荷停电时间约束： (26) 其中 为第i个负荷的总停电时间， 为其总停电时间上限。
system: [SYSTEM]

user: 5. 算例验证 5.1. 算例系统 本文所采用的算例为一简化的微电网，包括了多种分布式电源和负荷，并与大电网以联络线进行连接。 分布式电源包括两台变速恒频风力发电机、一个包括了60个太阳能光伏电池板的光伏阵列、一台燃气轮机和一个燃料电池。其参数如表5所示。 负荷包括部分不可控负荷与可控负荷。其中可控负荷设为某一电子设备用户。根据表3及表4，其缺电系数参数为k 1 = 0.0002，k 2 = 1.0，负荷停电补偿系数为k = 0.14。 可控负荷的停电约束如表6所示。本文中所设定的负荷停电约束参数参考了大电网中常见可中断负荷合同，因此限制程度较高。 微电网与大电网通过电网联络线连接，最大传输功率为30 kW。峰电时售电电价为0.65元/kW，购电电价为0.88元/kWh，谷电时售电电价为0.13元/kW，购电电价为0.23元/kW。 5.2. 仿真结果及分析 算例对传统多时间尺度调度方法和本文提出的可控负荷参与下的多时间尺度调度方法两种情况进行仿真分析。在调度方法中，分布式电源和大电网以同样的调度策略参与经济调度，在传统调度方法中以满负荷运行作为约束条件，本文方法基于4.2.2中的约束条件进行仿真，对负荷是否参与调度优化的经济性进行比较。仿真过程主要考虑微电网日前计划、滚动优化、超短期调度三个阶段。在每个仿真阶段中，根据可控负荷是否参与经济调度分为两种情况，各阶段的仿真结果及分析对比如下。 日前计划阶段下仿真结果如图2所示，其中虚线部分为可控负荷不参与经济调度下发布计划，实线为可控负荷参与经济调度下发布计划。 可以看出，在11:00至16:00，可控负荷参与了调度，削减了部分负荷。这一时段为负荷高峰时段，通过削减负荷降低了分布式电源的发电压力。 表7为负荷参与与否情况下的微电网可控单元成本对比。 由表7分析可知，在负荷参与调度后，由于削减了部分可控负荷，从而产生了可控负荷成本。负荷是否参与调度对于燃气轮机和大电网售购电成本影响不大，主要影响的是燃料电池的运行成本。 这是由于在本算例中，燃料电池的综合发电成本最高，因而在发电过程中，优先使用成本较低的燃气轮机或向大电网购电。在负荷高峰时段，燃气轮机的发电功率和大电网购电功率已达上限，因而削减负荷降低了成本较高的燃料电池的发电功率，从而降低了发电成本，降低了微电网在日前计划中的总成本。 Table 5 Parameters of distributed power cos 参数 微型燃气轮机 燃料电池 风力发电机 光伏电池板 额定功率(kW) 100 80 15 0.2 最小功率(kW) 30 30 0 0 燃料效率(%) 30.4 40 / / 安装成本(万元/kW) 1.306 4.275 2.375 6.65 折旧年限 10 10 10 20 平均可靠度系数 0.98 0.98 0.98 0.98 维护费用(元/kWh) 0.12 0.03 0.03 0.01 最大爬坡速率(kW/min) 6 6 / / 表5. 各分布式电源成本参数 Table 6 Controllable load power constraint 约束类型 约束上限值 日前计划停电量(%) 10 滚动优化停电量(%) 10 超短期停电量(%) 5 停电次数 2 停电时间(h) 4 表6. 可控负荷停电约束 Table 7 The comparison of recently plan cos 微电网可控单元 负荷参与 无负荷参与 可控负荷成本 16.0 0 燃气轮机成本 2652.9 2650.7 燃料电池成本 3781.3 3904.3 大电网售购电费用 434.1 433.8 总成本 6884.3 6988.8 表7. 日前计划成本对比 图2. 负荷参与调度的日前计划 滚动优化为每一小时进行一次计划，因而对应了23次仿真数据。为简略起见，仅绘出每小时的有效运行计划，如图3所示，同样的实线部分表示可控负荷参与经济调度的调度计划变化。 从图3可以看出，在日前计划的基础上，9:00~11:00时段中有可控负荷在滚动优化阶段参与了经济调度。 表8为滚动优化阶段所得的每时段最终计划成本对比。 从表8可以发现，由于滚动计划中提前了对可控负荷的停电，滚动计划更新导致的停电成本大幅提升，导致最终的停电成本增加了近一倍。 负荷参与调度前后的滚动计划成本对比与日前计划情况相似，即燃气轮机和大电网售购电费用基本不变，燃料电池成本降低。而滚动计划中，由于每次刷新得到的负荷总量有所下降，负荷停电量也下降，导致燃料电池成本下降小于日前计划，负荷是否参与调度的经济性低于日前计划；反之若滚动计划的负荷值大于日前计划，将增大停电量，导致燃料电池的成本下降幅度变大，负荷是否参与调度的经济性高于日前计划。 超短期调度阶段仿真结果如图4所示。 表9为超短期调度阶段所得的计划成本对比。 由表9可以看出，微电网的运行总成本相比于滚动计划增长，其成本的升高主要来自于燃料电池的发电成本升高。这是因为在超短期调度阶段，风光资源和负荷的波动，为保证微电网的功率平衡，依赖燃料电池出力平抑波动，其发电成本增长。 同时，由于提前通知时间很短，此阶段中停电成本很高，相较于滚动计划中的可控负荷成本又有了很大提高。可以看出，可控负荷停电以降低发电成本的方法在超短期调度中受到了很大限制，因此可以预见，如果要进行更短时间尺度的调度，则负荷的停电成本更高。因此，可控负荷参与调度的实用价值主要存在于日前计划和滚动计划，而不适合较短时间尺度的超短期调度。 Table 8 Cost comparison of rolling optimizatio 微电网可控单元 负荷参与 无负荷参与 可控负荷成本 31.2 0 燃气轮机成本 2600.9 2613.0 燃料电池成本 3782.5 3848.0 大电网售购电费用 435.6 437.2 总成本 6850.2 6898.2 表8. 滚动优化成本对比 Table 9 Cost comparison of ultra short schedulin 微电网可控单元 负荷参与 无负荷参与 可控负荷成本 52.5 0 燃气轮机成本 2670.5 2671.6 燃料电池成本 3874.2 4041.8 大电网售购电费用 436.4 436.6 总成本 7033.6 7160.0 表9. 超短期调度成本对比 图3. 负荷参与调度的滚动优化 图4. 负荷参与调度的超短期调度
system: [SYSTEM]

user: 6. 结语 相比于常见的经济负荷分配策略，令负荷参与经济优化调度能够进一步提高微电网经济性，体现微电网灵活多样的特点。不同种类负荷在相同电价的情况下可能产生不同效益，因而相对于单纯考虑实时电价的微电网需求侧管理方法，考虑负荷效益的经济优化能够更加适用于不同环境。 本文分析了影响可控负荷成本的多种因素，建立了基于可控负荷协议和停电成本的可控负荷成本模型并制订了微电网可控负荷参与调度的策略，以此建立了考虑负荷参与的多时间尺度微电网调度模型。负荷参与调度有利于降低微电网在峰荷状态下的电源发电压力，通过削除部分可控负荷减少电源发电成本，从而提高微电网的整体效益。通过典型微电网单元的算例进行仿真，证明了模型的有效性和合理性，并得出结论可控负荷参与调度更适合日前计划与滚动优化阶段，在超短期调度尽量避免更新可控负荷的停电量。 本文仅考虑了在并网状态下的优化调度情况，而未考虑在离线运行和独立运行状态下的经济优化方案。负荷管理在以上两种情况下具有更大的利用价值。同时，除了停电成本模型外，针对于特殊的负荷种类可以建立起更加细化而具体的负荷效益模型，以应用于特殊场合的微电网经济运行优化。今后的研究将围绕于这两点，进一步提高微电网运行的经济性。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 采用动态系统模拟软件TRNSYS建立4人用水规模的典型家庭光伏/光热复合热水系统模型，以长沙地区的气象参数逐时模拟系统的全年发电和产热量。根据TRNSYS计算结果和当地的电价，对系统进行经济性分析和影响经济性因素的敏感性分析。结果表明：生命周期内该系统在长沙区域使用的动态投资回收期范围为7.6~16 a，能源综合价格现值小于0.3元/KWh，内部收益率范围为11%~24%，具有投资经济可行性。敏感性分析得出，电价增长率和基准折现率对系统的经济性影响较大，系统的经济性随电价增长率增加得到显著提高。 关键词 :光伏/光热复合，热水系统，TRNSYS，经济性分析
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 太阳能集热热水器拥有很长的应用和研究历史，然而能同时产生电能和热能的太阳能光伏/光热复合集热系统(简称PV/T系统)直到近30年[ 1 ] 才被提出并引起诸多研究者的关注 [ 2 ] - [ 4 ] 。太阳能光伏/光热复合集热器(简称PV/T集热器)为PV/T系统的核心部件，它将太阳能集热组件与光伏组件合二为一，能同时产生电能和热能并提高太阳能的利用率。目前国内外对PV/T热水系统的经济性研究主要包括：文献 [ 5 ] 采用电子表格的方法分析太阳能热水系统的寿命周期、寿命周期成本。文献 [ 6 ] 根据印度的气象数据对主动式和被动式PV/T太阳能蒸发器进行经济性分析。文献 [ 7 ] 根据希腊的气象数据对PV/T系统的单位面积投资成本、投资回收期等方面进行分析，得出多晶硅PV/T系统的投资回收期小于10 a。文献 [ 8 ] 运用SimaPro 5.1软件，用生命周期法分析不同温度下的投资回收期，得出PV/T系统的投资成本效益高。以上的经济性研究不足之处均是对集热器的年产热量或者发电量进行估算，以此计算太阳能集热器年收益值。本文在动态系统模拟软件TRNSYS (Transient System Simulation Program) [ 9 ] 的平台上建立太阳能光伏/光热复合家用热水系统模型，对全年发电和产热量进行全年逐时模拟，并进行经济性评价，为我国太阳能光伏/光热复合家用热水系统的应用提供参考。
system: [SYSTEM]

user: 2. 系统模型 本文建立的太阳能光伏/光热复合家用热水系统为典型的家庭热水系统，如图1所示，包括PV/T复合集热器(光伏电池组、管板式热水通道)、保温水箱、上／下循环管，蓄电池、控制器和逆变器等部件。用热水人数为4人，24小时供生活热水，生活热水的使用水温为40℃ [ 10 ] ，日热水用水量小时变化与家庭成员结构、作息规律、生活习惯等因素有关，热水用水量小时变化曲线如图2所示 [ 11 ] ，若生活热水的出水温度达不到使用要求，则开启辅助电加热器进行补偿。光伏组件发电不并网，光伏组件的采光面积依据满足热水需求的设计采光面积而定，配备蓄电池，用于日常家用电器供电，不足部分由市电供给。根据中国标准气象数据 [ 12 ] ，以长沙地区为例经过计算 [ 10 ] ，太阳能集热器采光面积取2 m 2 ，外形尺寸为 图1. PV/T复合家用热水系统示意图 图2. 日热水用水量小时变化曲线 2000 × 1000 mm 2 ，2台集热器并联。光伏组件采用多晶硅电池片，单片面积为156 × 156 mm 2 ，72片(6 × 12)，单台集热器的电池有效采光面积为1.752 m 2 ，最大功率为250 w。水箱容积取200 L，辅助电功率为1500 W。 PV/T复合家用热水系统模型在TRNSYS中的模块连接示意图如图3，主要包括PV/T复合集热器模块、气象数据处理模块Type15-3、用于参数计算的运算器、能量计算的积分模块Type24、保温水箱Type4c、温控分流及合流三通Type11、控制模块Type2b、循环泵模块Type3b和用水模式Type14b，其中PV/T复合集热器模块为TRNSYS自编模块，其数学模型及其计算流程见文献 [ 13 ] 所示。气象数据处理模块Type15-3采用的气象数据来自于EnergyPlus [ 14 ] 根据中国标准气象数据 [ 12 ] 整理成的数据格式，输出长沙地区冷水月平均温度和月总辐射分布如图4。
system: [SYSTEM]

user: 3. 经济性分析 3.1. 系统能耗分析 太阳能光伏/光热复合家用热水系统的能耗主要包括全年辅助电加热能耗和循环泵能耗，能量收益包括全年热水产热量和发电量。通过模拟计算，系统运行1 a的热水产热量为1296 KWh，电辅助加热耗热 图3. PV/T复合家用热水系统的TRNSYS模块连接示意图 图4. 冷水月平均温度和月总辐射 量为1361 KWh，发电量为292 KWh，循环水泵功耗为24 KWh，热水需热量为2411 KWh。图5为产热量、电辅助耗热量、发电量和热水需热量的月平均值。由图5得出，系统热水产热量月均值最大值出现在7月份，热水需热量最小值的月份同时也是7月，7月电辅助能耗值最小，12月至3月电辅助能耗相对较大，系统全年使用热水的太阳能保证率约为0.44。 3.2. 综合能源价格现值 综合能源价格是一个将初投资考虑在内的全面反映经济分析对象相对于提供单位能量所需费用的参数。基于李军 [ 15 ] 提出的太阳能热水器综合能源价格现值的表达式，本文研究的太阳能光伏/光热复合家 图5. 系统各项能耗及发电量月平均值 用热水系统的寿命周期内综合能源价格现值可以表示为： (1) 式中，M——综合能源价格现值，元/KWh；V——将安装等费用计入的热水系统初投资，元/台；t——计算年数，a；n——热水器寿命周期，a； 、 和 ——第t年电辅助加热耗热量、循环泵功耗和发电量，KWh/a； ——第0年电价，元/KWh；i——基准折现率。 系统的寿命取值为20 a，系统设备投资成本如表1所示，其中蓄电池寿命为5 a，每年用于与太阳能热水系统有关的维修费用(包括太阳集热器维护、集热系统管道维护和保温等费用)占总增投资的百分率取0.5%，安装费用约占设备费用的4.5%，基准折现率取10%。电价年上涨率分别取1%和3%，不考虑阶梯电价，假设第0年电价为市电价格0.6元/KWh。 图6为光伏/光热复合家用热水系统全生命周期的初投资费用现值，可得出当电价年上涨率分别取1%和3%时，系统运行20 a的投资费用现值分别为1.316万元和1.413万元，由TRNSYS模拟计算所得系统运行20 a所需热水加热量为48，223 KWh，由此得出系统的寿命周期内综合能源价格现值分别为0.273元/KWh和0.293元/KWh。 3.3. 动态投资回收期 太阳能光伏/光热复合家用热水系统设计使用寿命为20 a，为了克服静态投资回收期未考虑资金时间价值的缺点，PV/T系统的动态投资回收期方程为： (2) 式中， ——动态投资回收期； 、 ——第 年的现金流入、流出额；i——基准折现率；t——计算年数，a；n——热水器有效使用年限，a。 以电价增长率d = 3%为例，动态投资回收期计算表如表2所示，寿命周期内各年净现金累积折现值如图7，可得出当电价年上涨率分别取1%和3%时，动态投资回收期分别为13.2 a和11.06 a。 3.4. 内部收益率 内部收益率为净现值为零时的折现率，是所有的经济评价指标中最重要的评价指标之一，被认为是项目投资的盈利率， PV/T系统的内部收益率为： (3) 式中， ——内部收益率；其他符号同式(2)。 根据现金流量计算表，可得出当电价年上涨率分别取1%和3%时，寿命周期内太阳能光伏/光热复合家用热水系统的内部收益率分别12.8%和15.4%。 3.5. 敏感性分析 通过改变电价的年增长率和基准折现率，对太阳能光伏/光热复合家用热水系统进行全生命周期内综合能源价格、动态回周期和内部收益率进行敏感性分析，结果如表3所示。表3结果表明，当电价增长率变化范围为0%~10%，电价增长率对太阳能光伏/光热复合家用热水系统的经济性影响较大，当能源紧张，电价持续上涨时，电价增长率对内部收益率影响很大，内部收益率与电价上涨率正相关，随着电价上涨率增加而趋于上涨，同时，项目的动态投资回收期随着电价增长率增加而缩短，使项目取得较好的收益。基准折现率不影响内部收益率，但是会对投资回收期影响较大，当基准折现率变化范围为0%~15%，项目的投资动态回收期变化范围为7.69~16.04 a，在项目的寿命周期之内。综合能源价格现值在寿命周期内随基准折现率与电价增长率变化比较小，在分析范围之内均保持较低，小于0.3元/KWh。 图6. 寿命周期内投资费用现值 图7. 寿命周期内净现金流量累积折现值 Table 1 System equipment investment cos 费用构成 规格 数量 金额/元 光伏 部分 组件250 W 2 1300 控制器24 V 20 A 1 90 逆变器24 V 1000 W 1 600 配电柜 1 180 电缆及配件 1 200 蓄电池12 V 100 A 2 800 支架 1 208 光热 部分 集热器 2 1000 保温水箱200 L 1 900 控制系统 1 400 管道、其他配件 1 300 设备成本 5978 安装成本 269 年维护费 30 表1. 系统设备投资成本 Table 2 Calculation table for dynamic payback period of investmen 年份 投资支出 (初投资 + 电池更换) 其他支出 (安装费 + 年管理费) 收入 (产热水 + 发电) 净现金流量 折现值 累积折现值 0 5978.0 269.0 −6247.0 −6247.0 −6247.0 1 30.0 981.7 951.7 865.2 −5381.8 2 30.0 1011.2 981.2 810.9 −4570.9 3 30.0 1041.5 1011.5 760.0 −3811.0 4 30.0 1072.7 1042.7 712.2 −3098.8 5 800.0 30.0 1104.9 274.9 170.7 −2928.1 6 30.0 1138.1 1108.1 625.5 −2302.6 7 30.0 1172.2 1142.2 586.1 −1716.5 8 30.0 1207.4 1177.4 549.3 −1167.2 9 30.0 1243.6 1213.6 514.7 −652.5 10 800.0 30.0 1280.9 450.9 173.8 −478.7 11 30.0 1319.3 1289.3 451.9 −26.8 12 30.0 1358.9 1328.9 423.4 396.7 13 30.0 1399.7 1369.7 396.7 793.4 14 30.0 1441.7 1411.7 371.7 1165.2 15 800.0 30.0 1484.9 654.9 156.8 1321.9 16 30.0 1529.5 1499.5 326.3 1648.3 17 30.0 1575.4 1545.4 305.7 1954.0 18 30.0 1622.6 1592.6 286.4 2240.5 19 30.0 1671.3 1641.3 268.4 2508.8 20 30.0 1721.4 1691.4 251.4 2760.3 表2. 动态投资回收期计算表 Table 3 Sensitive analysi 经济性参数 综合能源价格/元∙KWh −1 动态回收期/a 内部收益率 d 0 0.22 14.59 0.11 10% 0.27 7.57 0.24 i 0 0.24 7.69 0.15 15% 0.23 16.04 0.15 表3. 敏感性分析
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 1) 太阳能光伏/光热复合家用热水系统运用于长沙地区典型4人家庭热水模式时，当基准折现率为10%时，分别考虑电价年上涨率为1%和3%，寿命周期内综合能源价格现值分别为0.273元/KWh和0.293元/KWh，动态投资回收期分别为13.2 a和11.06 a，内部收益率分别为12.8%和15.4%。 2) 全年逐时能耗模拟表明，太阳能光伏/光热复合家用热水系统热水产热量和发电量月均值最大值出现在7月份，热水需热量最小值的月份出现在7月，因此电辅助能耗值最小，12月至3月电辅助能耗相对较大，全年太阳能保证率约为0.44。 3) 敏感性分析表明，电价的年增长率和基准折现率对系统的经济性能影响很大。当基准折现率变化范围为0%~15%，系统的投资动态回收期变化范围为7.69~16.04 a，在系统的寿命周期可接受范围之内，综合能源价格小于0.3元/KWh。当电价增长率变化范围为0%~10%，电价格年增长率上涨时，内部收益率显著提高，取得较好的项目收益，同时系统的动态投资回收期随着电价增长率增加而缩短，因此当能源紧缺导致电价上涨时，经济性优势更显著，具有广阔的应用前景。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 目的：探讨术前栓塞鼻咽部纤维血管瘤供血动脉的临床疗效。方法：采用Seldinger技术，超选择插管对肿瘤颈外供血动脉进行栓塞后1~3 d内手术切除。结果：12例患者，患侧颌内动脉供血9例，合并咽升动脉供血1例。双侧颌内动脉分支供血2例，患侧颌内动脉及颈内动脉分支供血1例；均未发生严重并发症；栓塞后11例完整手术切除，1例部分切除拟分期手术。术中平均出血约380 ml。结论：术前血管栓塞鼻咽部血管瘤可有效减少术中出血，并增加肿瘤切除率。 关键词 :鼻咽部纤维血管瘤，血管成形术，栓塞
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 鼻咽部纤维血管瘤(JNA)是鼻咽部较常见的良性肿瘤，多起始于鼻咽顶后侧壁，组织学富含纤维和无收缩能力的血管。肿瘤多具有生长扩张能力强，易产生压迫堵塞症状及大出血。其治疗方法主要是手术切除[ 1 ] 。术前动脉造影不仅了解病变血供，同时对供血动脉进行栓塞，减少高血运肿瘤术中出血，降低并发症。
system: [SYSTEM]

user: 2. 材料与方法 12例中男性11例，女性1例，年龄13~31岁，平均21岁。病程1~5年不等，均有不同程度鼻塞，反复发作鼻腔出血等症状。3例伴有耳鸣、听力减退，4例间断头痛。所有病例均经CT或MR检查明确诊断。根据Fisch分期[ 2 ] ，Ⅰ期：肿瘤局限于鼻腔和鼻咽部无骨质破坏，占8例；Ⅱ期：肿瘤侵犯翼腭窝和鼻窦伴骨质破坏2例；Ⅲ期：肿瘤侵犯颞下窝眼眶鞍旁海绵窦的外侧1例；Ⅳ期：肿瘤侵犯海绵窦视交叉区域以及垂体窝1例。术前1~3日DSA下行全血管造影，明确诊断及分期后，用明胶海绵颗粒(0.5~1 mm)对供血动脉超选择栓塞，复查无明显肿瘤染色时结束。本组所有患者造影时均未发现椎动脉参与供血，仅1例有颈内动脉参与血供的危险吻合支，因此栓塞主要针对颌内动脉。手术时记录术中出血量，手术病理证实为鼻咽部纤维血管瘤。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果 DSA造影表现及栓塞效果：血管造影显示肿瘤供血动脉主要为病变区同侧的颌内动脉，表现为颈外动脉造影时鼻咽区明确的肿瘤染色并消失缓慢。9例由单侧颌内动脉供血，1例合并有咽升动脉供血，双侧颌内动脉分支供血2例，患侧颌内动脉及颈内动脉分支供血1例；造影时发现危险吻合支。10例完全栓塞，2例仅部分栓塞。因1例存在危险吻合，另1例栓塞过程中痉挛。均无严重并发症发生。栓塞后11例患者得到完整切除，1例侵袭范围广拟行二期手术。切除物大小0.5 × 0.6 × 0.8~3 × 4 × 6 cm 3 ，切除物病理检查证实10例为血管纤维瘤，2例毛细血管瘤。手术中出血量平均出血量为380 ml。
system: [SYSTEM]

user: 4. 讨论 4.1. JNA血供特点及造影意义 JNA是一种富血管性肿瘤，当瘤体较小局限于鼻咽腔时多以同侧颌内动脉供血为主，随肿瘤增大并侵润生长，可有面动脉、咽升动脉或颈内动脉参与供血。本组Ⅰ期和Ⅱ期多为病侧颌内动脉单支供血，有时咽升动脉也参与供血。Ⅲ期和Ⅳ期多表现为双侧多支动脉供血。当每支供血动脉均被成功地造影，才可组成一个完整的肿瘤影像。术前须行全脑血管造影和超选择性插管，以明确供血动脉来源。利于判断瘤体大小及侵润程度，亦为手术切除提供血供来源依据。如果JNA术前血管内栓塞仅在供血动脉主干造影，不能准确的超选择插管，则难以判断危险吻合支开放情况。由于超选择插管不仅能充分充盈瘤体的微血管床，而且在瘤体造影剂充盈良好情况下，危险吻合支逆流显影。 4.2. 栓塞剂的选择 鼻咽纤维血管瘤的栓塞主要是术前栓塞，目的是减少术中出血，利于肿瘤的完全切除，所以应选用短期栓塞剂明胶海绵颗粒。考虑到栓塞后3天内手术切除，故均选用0.5~1 mm明胶海绵颗粒为栓塞剂来闭塞肿瘤血管网。如使用 5F 导管可完成超选择造影，则将明胶海绵剪至1 mm大小栓塞，如必需微导管才能达到超选择造影，则制成0.5 mm大小，既保证超选择性栓塞的完成同时避免不必要的异位栓塞。栓塞的关键在于导管是否超选择插管，并采用低压缓慢间断的方法释放明胶海绵微粒，再加上自然血流冲击将栓塞微粒带到肿瘤内血管网，达到病灶内栓塞；同时避开颅内、外动脉间造影未能发现的危险吻合。 4.3. 术前超选择栓塞的价值 手术根治性切除术仍是目前首选治疗方法，但由于肿瘤生长极不规则加之体积较大，且血供异常丰富，单纯手术切除风险高、术后易复发。1972年Roberson等[ 3 ] 首先报道了术前栓塞治疗JNA作为辅助或姑息治疗的方法以后，供血动脉的栓塞已广泛应用于头颈部和颜面部肿瘤及血管畸形的治疗并取得较好疗效，为控制术中大量出血及完整切除肿瘤提供了可靠技术保证[ 4 ] 。本组平均出血量仅380 ml，与文献报道[ 5 ] [ 6 ] 类似。本组11例肿瘤顺利完整切除，充分表明术前栓塞对于保证鼻咽纤维血管瘤手术疗效的重要性。 4.4. 栓塞并发症 栓塞的方法和技巧对于充分栓塞及避免严重并发症是十分重要的。栓塞后综合症主要为被栓塞侧颜面部肿胀、疼痛及张口困难等，可能与栓塞后组织暂时缺血有关。栓塞剂分流或通过危险吻合误栓颈内动脉分支，造成相应部位组织、神经损伤等严重并发症，如眼动脉栓塞后的失明、视野缺损等[ 7 ] ，经脱水、神经营养药物等对症治疗部分病人可恢复正常。多因栓塞后造影时高压注射器压力较高，推注力较大，速度过快或过度栓塞。本组仅2例患者感栓塞侧面部疼痛不适，随后缓解。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 微小核糖核酸(microRNAs， miRNAs)是一类具有调控功能的小分子非编码核糖核酸，与肿瘤的发生有密切关系。大量研究也充分证实了miRNAs在乳腺癌中的作用。循环miRNAs (circulating miRNAs)指存在于血液或其他体液中的细胞外游离microRNAs，具有稳定性好、取材方便、创伤小，可反复取样检测等优点，且与肿瘤发生和发展相关，因此被认为是最具潜力的肿瘤标志之一。本综述主要总结循环miRNAs在乳腺癌早期诊断、预后预测及指导治疗等方面研究及其临床应用进展，并探讨循环miRNAs临床应用所面临的挑战和需解决的问题。 关键词 :微小核糖核酸，乳腺癌，生物标志，诊断，治疗
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 近年来我国乳腺癌发病率和死亡率逐年上升，实现乳腺癌早期诊断、疗效监测和预后预测，准确和实用的诊断是前提。目前临床常用的、以肿瘤组织标本为基础的病理和分子诊断，因为取材困难、有创伤或风险性、不能多次获取标本等局限性，无法满足早期诊断和指导个体化治疗的要求，更难以对疗效、术后复发和转移进行动态监测。因此，迫切需要无创伤或创伤小、能反复多次检测的样本替代肿瘤组织。体液(包括外周血、尿液、唾液等)标本具有相对安全、创伤小、可反复取样等优点，目前已有肿瘤相关蛋白如CEA、CA153等方法用于肿瘤辅助诊断，但敏感性和特异性较低。 微小核糖核酸(microRNA)是小分子非编码RNA，特异性降解靶mRNA或抑制翻译，发挥转录后调控功能。许多研究证实MiRNA参与人体多种生理和病理过程，尤其在肿瘤的发生和发展过程中的作用备受关注。而存在于外周血和体液中的游离miRNAs (循环miRNAs)，因具有出现早、分子小、含量多、稳定性高、组织和肿瘤特异性等优点，是最具潜力的肿瘤分子标志之一。自从2008年被发现以来得到了广泛关注和大量研究，有望应用于乳腺癌的风险预测、早期诊断、分子分型、疗效预测与监测、预后预测等各个阶段。本综述将总结循环miRNAs在乳腺癌诊断和治疗中的最新研究和应用进展、并展望临床应用前景和尚需解决的问题。
system: [SYSTEM]

user: 2. miRNAs的功能和特性 在细胞核内miRNA基因由RNA聚合酶(Rnase-II)转录生成初始miRNA (pri-miRNA)，再经Pasha (RNase-II Drosha与DGCR8蛋白组成的复合体)剪切生成70-90核苷酸的miRNA前体(pre-miRNA)，在输出蛋白(exportin5)的辅助下从细胞核转运至细胞浆中。经Dicer(RNAse III)进一步降解生成19-24个核苷酸的成熟miRNA。成熟miRNA与Argonaute蛋白等共同构成RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex， RISC)，miRNA特异性识别并结合靶mRNA发挥调控作用。miRNA与靶mRNA完全互补时，RICS中Argonaute蛋白发挥切割作用降解mRNA；而当miRNA与靶mRNA不完全互补时，结合于mRNA的3’-UTR的RICS阻滞蛋白的翻译过程。 目前miRNA数据库收集的人miRNAs达到2578条，所识别的靶mRNA 3’-UTR结合位点超过45，000个，人体2/3的编码基因受到miRNA调控。一种miRNA可调控多个靶mRNAs，同时同一个miRNA也可能受多个miRNA调控，因此构成复杂的调控网络。miRNA基因约50%位于基因间区域(intergenic region)，50%位于内含子区域(intronic region)，内含子区域的miRNAs半数以上与肿瘤相关。miRNA基因多位于染色体的脆性位点区域，而这些区域在肿瘤细胞中常发生扩增或缺失，扩增区域的miRNAs发挥类似癌基因作用，而缺失区域的miRNAs类似肿瘤抑制基因。 miRNAs不仅调控癌基因、抑癌基因编码蛋白的表达，也调控肿瘤发生发展相关信号途径中蛋白、肿瘤微环境中血管上皮细胞、免疫细胞的重要蛋白。因此miRNA与肿瘤的发生发展、转移和复发密切相关，也可通过调控药物靶分子、药物转运蛋白、甲基化或组蛋白修饰酶、细胞周期调控蛋白，影响药物敏感性和继发耐药等。 miRNA不仅调控细胞内的转录和翻译，还以微囊(microvesicles)或外泌体(exosome)为载体，通过“细胞间通讯”调控其它细胞。Le等[ 1 ] 发现高转移性乳腺癌细胞分泌含有miR-200的外泌体，被低转移性乳腺癌细胞所内吞后，转化为高转移性乳腺癌细胞。Bovy等[ 2 ] 最新发现乳腺癌肿瘤周围上皮细胞所分泌外泌体中miR-503水平低，化疗后外泌体中的miR-503水平增高，miR-503可调控其靶基因CCND2和CCND3，抑制肿瘤细胞增殖和转移。因此，miRNAs介导肿瘤细胞之间、肿瘤细胞与肿瘤微环境中其他细胞间的相互作用，充当“信使分子”的功能。 肿瘤患者外周血和体液中的循环miRNAs水平和种类与肿瘤组织中miRNA存在关联，循环miRNA来源于肿瘤细胞坏死裂解或者主动分泌等。循环miRNAs包裹于微囊或外泌体中，或与蛋白(如Argonaute、高密度脂蛋白等)结合，可抵御体液中RNA酶的降解，因此具有高稳定性。在高温、酸碱、反复冻融等条件下保持稳定，在石蜡包埋组织标本中能稳定保存数年，加之取材方便等优点，是比较理想的检测分析材料。
system: [SYSTEM]

user: 4. 应用前景及尚待解决问题 循环miRNAs具备作为肿瘤生物标志的特征和临床应用潜力，但目前仍处于临床前研究阶段，在成功应用于临床之前尚有一些理论和技术问题有待解决：从已发表文献不难看出，虽然大量临床和基础研究筛选到与乳腺癌诊断、病理分期、受体状态、药物反应、复发转移等相关的miRNAs，但结果的可重复性和一致性不高，甚至有些相互矛盾。例如Ng等报道原发乳腺癌患者血浆miR-145表达水平降低，而Mar-Aguilar等却报道miR-145表达水平增高。其原因既有肿瘤异质性和miRNAs本身特性也有研究方法(如患者选择、分析样本、检测方法、数据处理和实验设计等)的差别：1) 乳腺癌与其他肿瘤一样存在高度异质性，发生和发展过程涉及多个基因的改变，相关的miRNAs数量和种类众多。循环miRNAs既可由坏死肿瘤细胞被动释放，又可由活细胞主动分泌，因而循环miRNAs的组成和含量可能呈现随机性和动态波动性；2) 许多相关性研究采用病例–对照方法，研究对象的特征(年龄、种族、病理分期、肿瘤组织学分型，分子亚型)影响研究结果。例如不同种族患者的miRNAs表达谱可存在差异，Zhao等[ 23 ] 对比白人和黑人乳腺癌患者全血miRNAs表达谱，绝大多数不一致，仅见miR-181a和miR-1304在2个人群呈一致性； 3) 检测分析样本的影响：循环miRNAs的研究采用了全血、血浆和血清样本，全血标本因受到淋巴细胞内miRNAs的干扰，对结果的影响较大；血清和血浆相对更为稳定，但也存在细微差别，因在凝血过程中少量淋巴细胞裂解释放miRNAs，通常血清中miRNAs浓度略高于血浆；4) 样本量的大小、取样时机、筛选和验证程序等实验设计的影响：一些研究的样本量偏小造成结果的偏差；循环miRNAs受到手术、药物治疗等影响，选择手术后或治疗后患者会影响用于早期诊断分子标志的miRNAs的筛选结果；5) 检测和数据处理方法：qRT-PCR是最常用检测方法之一，PCR结果的校正方法和参照不同也会产生偏差。如Cookson等对血清miRNAs的RT-PCR结果用miR-16等内参基因校正，未发现显著差异的miRNAs，而改用miRNA的平均值进行校正后获得阳性结果。 目前新一代测序技术(NGS)应用于miRNAs研究，将加快miRNAs的筛查和发现。陆续出现的新技术也将拓展样本范围和简化检测操作，如Erbes等[ 24 ] 从尿液中筛选4种miRNA (miR-155、miR-21、miR-125b、miR-451)在乳腺癌患者高于健康对照，尿液miRNA检测无创伤也更加方便。Asaga等[ 25 ] 建立了不需要分离RNA直接RT-PCR检测miRNAs的技术，操作更为简便和快捷。 随着循环miRNAs临床研究和方法的成熟，可以预期不久的将来可应用于临床肿瘤的早期诊断、用药指导和预后预测等，服务于乳腺癌的个性化诊断和治疗。而且，miRNAs在无典型症状或临床诊断乳腺癌前数年可被检出，有望用于高风险人群的早期筛查和预防。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 基于STKX的仿真技术，既继承了STK (Satellite Tool Kit)的专业性与逼真性，又能够无缝集成于软件中，已成为航天领域内仿真研究的一项重点技术。本文以灵巧卫星对地观测成像为工程背景，阐述了STKX技术的基本原理，对场景仿真中卫星、相机和观测目标的创建等工程技术问题进行了细致地说明，并展示了灵巧卫星对地观测成像的仿真效果，旨在为STKX技术的工程应用提供参考与借鉴。 关键词 :卫星成像，STKX，仿真技术