mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
一起高压开关用防爆膜异常原因分析及处理

介绍了一起某型罐式断路器的防爆膜批次缺陷,通过现场检测、故障仿真和性能试验,发现造成该起防爆膜保护橡胶层异常鼓包缺陷的原因为金属防爆膜与保护橡胶层之间粘结工艺不良。并根据缺陷具体原因,提出相应的整改措施及相关建议。
高压开关设备用碳一陶瓷电阻片的混料工艺研究

为了制得性能稳定的碳一陶瓷线性电阻片,该研究对电阻片制造过程中的混料工艺进行了系统的研究。首先对炭黑的加入方式进行了对比,然后对炭黑与黏土材料的混料时间、料水比进行了系统研究,获得了混料时间、料水比对电阻片性能的影响规律,并最终确定了较优的混料工艺参数。实验结果表明,炭黑先球磨分散后再与黏土混合有利于降低电阻值分散性,电阻的电阻率呈现随着炭黑与粘土混料时间的增长先减小后增大的规律,电阻温度系数均随着测试温度升高先减小后增大。综合考虑,针对该配方的最佳混料工艺为分步混合法,磨球选φ6锆球,炭黑与分散剂预先分散24 h,加入黏土后的料水比为1:2.75,最佳混料时间为2 h。
特高压等级VFTC测量用电子式电流互感器研究

GIS隔离开关操作产生的快速暂态过电流(VFTC)以辐射耦合的方式对二次设备形成电磁骚扰,严重时引发多种类型故障,且极易造成GIS设备绝缘的损害。但目前仅有较低电压等级GIS内VFTC的测量研究,尚未有特高压等级的现场测量研究报道。因此,文中开展了特高压等级VFTC测量用电子式电流互感器的设计研究。首先分析了VFTC暂态特性(幅值、频带、响应速度),并基于Rogowski线圈的原理设计一种特高压等级VFTC测量用电子式电流互感器。而后,在比较各种Rogowski线圈型电子式互感器的基础上,最终确定为外积分式PCB版型Rogowski线圈。该电流互感器的设计包括结构参数和电气参数,结构参数涉及到PCB板的制造工艺,根据工艺要求确定其线圈内外半径、匝数、PCB板厚度及其铜箔尺寸,其中锏箔尺寸是关键的设计参数。电气参数为线圈自感、内阻、分布电容、采样电阻等。而采样电阻是关键的电气设计参数,根据测量频率要求与线圈自身电阻确定采样电阻阻值。文中总结了PCB型Rogowski线圈设计步骤和相应参数的计算过程。为验证设计的正确性,对PCB型Rogowski线圈进行了频谱特性校验,校验结果表明,采用外积分式PCB型Rogowski线圈满足特高压等级VFTC的测量要求。为后续VFTC的现场测量提供了有力的理论支撑。
GIL三支柱绝缘子电场仿真与表面电荷测量

三支柱绝缘子作为GIL设备中的重要部件,研究其表面电荷积聚特性具有重要意义。为充分掌握其电场分布,文中开展了表面电荷集聚理论分析和三支柱绝缘子的电场分布仿真计算,研制了三支柱绝缘子表面电荷测量装置,并在交流电压下开展了表面电荷测量试验。结果表明:三支柱绝缘子腹部区域电场法向分量大于支柱区域;200 kV以下,腹部表面平均电荷密度约为支柱的2.5~3倍,250 kV以上,腹部表面平均电荷密度约为支柱的5倍;三支柱绝缘子测量得到的实际电荷分布与仿真结果相符。
基于构建子模块相关性场景的MMC可靠性分析方法

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的可靠性关系到直流输电系统的安全稳定运行。文中首先基于MMC单个子模块可靠性模型的分析,利用拉丁超立方采样及Cholesky分解排序法产生计及子模块可靠性相关的场景;然后,在产生子模块相关性场景的基础上,利用极大似然估计理论得到3种Copula函数的相关系数,并利用最短欧式距离选取最优的Copula函数;其次,基于MMC子模块组合关系图及Copula理论,建立了计及子模块相关性的MMC可靠性分析模型。最后,以上海南汇工程为例验证了所提方法能满足MMC可靠性分析要求。
两种不同结构纵一横复合触头磁场计算及电弧实验研究

磁场调控技术是提高真空断路器开断能力的重要方式,通过纵向磁场(AMF)可以使电弧保持扩散态,而横向磁场(TMF)可以驱动电弧在电极间高速旋转以降低触头的烧蚀。近年来,一种新型的复合磁场(TMF-AMF)触头得到了广泛关注,在电流较小时电弧保持扩散态,在电流大到一定程度出现电弧集聚时可以使电弧旋转。文中设计了两种不同结构的复合磁场触头,首先分析了两种触头的磁场,并进行了结构上的优化,然后进行了定开距条件下的触发电弧实验,比较了两种触头结构的电弧特性,研究结果表明:结构1的复合触头能充分利用整个触头盘,而结构2的复合触头将电弧束缚在内触头盘附近,不能充分利用外触头盘,更容易出现金属熔化。
三相同壳GIS母线相电压测量解耦方法研究

利用感应电极与高压导体间杂散电容构成电容分压器高压臂的电压传感器是GIS中暂态电压的主要测量手段,但三相同壳GIS结构各相电场在电压传感器处相互耦合,因此需要研究解耦方法以准确测量各相VFTO电压波形。文中根据三相同壳式GIS母线三角形布置这一特点,结合电压传感器电容分压原理,首先建立了三相同壳GIS母线相电压测量系统,提出了电场耦合系数矩阵,并利用仿真手段,建立了二维仿真模型,研究电压传感器位置对电场耦合矩阵的影响。结果表明,电压传感器处于相母线“近距点”时对应电场耦合系数达到最大值,另外两相电场耦合系数近乎为0,电场耦合系数矩阵转化为对角矩阵,达到解耦的目的。文中也进一步建立了三维模型验证了二维模型的结论,并得出了手孔式电压传感器手孔深度越大,手孔直径越小,电场耦合系数越小的结论,为工程实践提供参考。
卫星重力与光学遥感组合的念青唐古拉山脉冰川变化分析

利用GRACE(gravity recovery and climate experiment)和GRACE-FO重力卫星数据,反演了2002年8月至2020年4月间念青唐古拉山脉冰川质量变化,并结合光学遥感技术对念青唐古拉山脉西段冰川面积和储量变化进行估计。结果表明:①研究时段内念青唐古拉山脉冰川整体呈退缩趋势,2013年之后消融速度有所增加。②通过与夏季温度变化和降水异常对比,能够发现温度变化与冰川消融曲线相关性较好,降水在研究时段内持续减少,说明温度升高和降水减少是念青唐古拉山脉冰川质量常年亏损的主要原因。③念青唐古拉山脉西段冰川面积2003—2017年间共减少了72.30 km~2,年均减少速率为5.16 km~2/a,海拔5600~5800 m区间内冰川面积退缩最为明显。④卫星重力和光学遥感技术协同应用可以优势互补,既能快速定位变化剧烈的区域,又能对冰川信息进行精准提取,从而实现从大范围到小区域的多尺度监测。目前,两种技术联合应用方面仍存在一些不足,有待进一步研究。
基于2D-OTSU图像边缘检测的回转窑工况识别方法

回转窑作为水泥窑炉煅烧过程的核心热工设备,其正常运转率与产品产量、质量及能耗紧密相关,由于回转窑内部核心反应区温度高且装置持续旋转,接触式温度传感器无法安装在窑内核心反应区域,而筒扫系统借助红外扫描装置能够实时监测回转窑筒体表面温度并间接反映窑内热工状况.签于此,提出一种新的基于筒扫图像2D-OTSU边缘检测的回转窑异常工况识别方法.该方法首先构建基于灰度梯度和局部灰度标准差信息的融合模型,并利用相对熵概念计算模型权重系数,进而通过1D-OTSU预搜索策略提升识别算法的效率;然后给出一种2D双阈值检测阈值分割策略,以保证边缘的连续性;最后采用工业现场实际的回转窑筒扫图像对所提方法与其他典型检测方法进行比较研究.对比实验结果表明,所提出方法的检测率和单位误报次数均优于其他算法并具备一定鲁棒性,能够有效检测回转窑内的异常工况,达到提高回转窑运转率的目的.
深层油气井井筒完整性检测方法

为解决深层油气井井筒“完整性失效部位不唯一、失效形式多样化”、定位识别难度大的问题,基于现有检测方法,集成优化相关设备和工艺,形成了以“声波+电磁”特征为核心的深层油气井井筒完整性检测方法,能够准确定位并识别油管泄漏、丝扣渗漏、套管泄漏、套后水泥环窜流、液面下泄漏和多重泄漏。采用该方法检测了试验井的井筒完整性,成功确定了生产管柱两泄漏点的位置和泄漏类型。研究和现场试验结果表明,研究形成的检测方法可准确识别深油气井井筒完整性失效类型和确定失效位置,可为深层油气井建井、修井和井筒完整性管理提供技术支撑。
CO_2响应性增强泡沫体系室内试验研究

为解决低渗透油藏CO_2驱气体窜流影响开发效果的问题,以泡沫综合值为评价指标,通过搅拌法优选发泡剂,建立了CO_2响应性增强泡沫体系,配方为0.1%发泡剂AOS+4.0%小分子胺+水。该体系在接触CO_2前黏度与水接近,与CO_2作用后黏度可升高18倍以上。性能评价结果显示:CO_2响应性增强泡沫体系的泡沫综合值可达到常规泡沫体系的11倍以上;具有明显的剪切稀释特性,流变方程符合幂律流体流变模式;比常规泡沫体系具有更强的黏弹性,可以封堵优势渗流通道,抑制非均质低渗透油藏CO_2驱气体窜流,提高低渗透油藏CO_2驱的采收率。研究结果表明,CO_2响应性增强泡沫体系可以解决低渗透油藏CO_2气体窜流问题,提高CO_2驱的开发效果。
非平面三棱形PDC齿破岩机理研究与现场试验

非平面三棱齿的破岩机理不清晰,导致三棱齿PDC钻头达不到预期的破岩效果。为此,采用有限元法对非平面三棱齿进行数值模拟分析,分析破岩过程中的各项切削力的变化规律,研究其破岩机理。数值模拟和刮切试验结果表明,三棱齿与平面PDC齿在破岩过程中的岩石受力状态存在明显的差异,相同条件下三棱齿切削破碎砂岩时的切向力及切向力的波动幅度均小于常规平面齿。三棱齿PDC钻头现场试验表明,其在研磨性高、冲击性强地层中的破岩效率较高,抗冲击性能较好。研究表明,三棱齿主要通过拉剪作用破坏岩石,切向力和扭矩更小,抗冲击性和耐磨性更高,能够提高破岩效率、延长钻头使用寿命。
长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术

针对长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井施工中井眼轨迹控制困难、储层钻遇率低、机械钻速低、井壁易垮塌和易发生井漏等问题,分析了钻井技术难点,研究了旋转导向智能井眼轨迹控制技术、近钻头方位伽马成像技术和工程参数监测技术,进行了钻头选型优化,并研究应用纳米成膜封堵水基钻井液技术,形成了长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术,能够精准控制井眼轨迹、提高储层钻遇率、保障井下安全和提高机械钻速。长庆油田桃XX井应用旋转导向技术及相关配套技术,安全高效地完成了水平段长4 466 m、井深8 008 m的钻井施工,储层钻遇率高达96.6%,创造了长庆油田井深最深、亚太区陆地水平段最长的纪录。研究结果表明,长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术的现场应用效果良好,具有较好的推广应用价值。
新疆玛湖地区致密油水平井套管螺纹扣型优选

为了解决新疆玛湖地区致密油水平井下套管作业过程中的套管螺纹接头断裂失效问题,采用有限元数值模拟方法和全尺寸套管实物试验方法,对比分析了下套管作业上提-下放过程中API-LC长圆扣型和TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的连接强度和疲劳寿命。数值模拟和试验结果表明,在相同上提拉力或下放压力作用下,TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的应力水平明显低于API-LC长圆扣型套管螺纹接头;在相同拉伸-压缩循环交变载荷作用下,TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的疲劳寿命约为API-LC长圆扣型套管螺纹接头的6.9倍。研究表明,新疆玛湖地区致密油水平井下套管作业时采用TP-G2特殊扣型套管螺纹接头代替API-LC长圆扣型套管螺纹接头,能够更好地满足现场下套管作业技术需求,提高作业效率。
聚芳酰胺多孔膜的制备及其介电性能研究

以间苯二胺和间苯二甲酰氯为单体,2-甲基吡啶为缚酸剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,用低温溶液缩聚法合成了间位聚芳酰胺(PMIA);然后以乙醇为非溶剂,用非溶剂致相分离法成功制备了不同孔结构的聚芳酰胺多孔膜.采用核磁及红外等手段对所合成聚芳酰胺的结构进行了表征,考察了聚芳酰胺溶液浓度对多孔膜孔结构及介电性能的影响.结果表明:当聚芳酰胺的浓度为21%,17%和15%时,都可以得到孔结构规整的多孔膜,它们在1MHz频率的介电常数分别为2.31,2.07和1.89,与聚芳酰胺标准膜的介电常数6.22相比分别降低了63%, 67%和70%.
HZSM-5分子筛的改性及其催化裂解废轮胎制备低碳烯烃

用不同浓度氢氧化钠溶液对硅铝比为200的商业HZSM-5分子筛进行了扩孔改性,利用粉末X射线衍射、扫描电镜、NH_3程序升温脱附和N2吸脱附对改性分子筛的晶体结构、孔结构、形貌和酸性进行了表征,考察了改性HZSM-5分子筛在催化裂解废轮胎反应中的性能.结果表明,通过改变氢氧化钠溶液的浓度,可以一定程度调控分子筛晶体的孔结构和酸量.随着碱浓度增大,改性HZSM-5分子筛平均孔径增大,而介孔孔容和酸量先增加后减少.经0.4mol/L氢氧化钠溶液改性处理后的HZSM-5分子筛催化剂,介孔孔容及酸量最大,其催化裂解废轮胎低碳烯烃选择性最高,达到了32.39%,远高于商业HZSM-5分子筛.
碳中和约束下油气行业发展形势及应对策略

为积极应对气候变化,多国明确提出了碳达峰和碳中和时间表,经济低碳化成为必然,能源结构将持续转向低碳化,化石能源需求占比将大幅下降,油气行业发展面临着严峻的挑战。为此,分析了碳中和约束下经济与能源低碳转型特征、碳中和对油气行业的影响,介绍了油公司和油服公司应对碳中和目标的主要举措,包括制定绿色低碳发展战略、加速发展低碳能源业务、加大低碳技术研发与应用、加大新能源业务投资、加快石油工程业务低碳化和布局低碳能源服务业务等,提出了我国油气行业发展建议,包括推进油气行业提质升级、有序推进能源低碳化转型、加速低碳技术创新和加快油气产业转型发展等,对我国油气企业在保证油气供应安全的基础上加快新能源与油气业务协同发展、促进企业绿色低碳转型发展具有一定的指导意义。
面向医疗数据安全存储的增强混合加密方法

现实生活中病人的电子病历通常由就诊医院统一管理,其电子病历数据也都由医疗电子病历系统集中存储.这种集中式存储方式,在跨医院进行信息共享时会让病人的隐私信息存在泄露的风险.文中从信息安全中的关键技术—数字加密技术入手,分析了经典的对称加密算法(data encryption standard,DES)和非对称加密算法(Rivest-Shamir-Adleman,RSA),提出了面向医疗数据安全存储增强的混合加密方法.提出改进算法IBDES通过双重加密增强安全强度;提出改进算法EPNRSA在降低RSA加密时间复杂度的同时还保证了加密的安全质量;形成基于IBDES和EPNRSA的医疗数据增强混合加密方法.通过理论分析和仿真实验表明,该方法具有加解密效果好、执行速度快以及安全性高等优点,是面向医疗数据安全存储的一种理想方案.
重大突发公共卫生事件中的公共服务体系建设研究进展

重大突发公共卫生事件对公共服务体系建设提出了更高要求。当前,我国公共服务体系建设主要服务于常态下的基本民生保障需求,而在重大突发公共卫生事件中呈现出明显的不适应性,非常态下居民的公共服务需求未被满足。在新冠肺炎疫情仍在全球蔓延的情况下,建立完备的应急预案和完善的公共服务体系必要而迫切。本研究以新冠肺炎疫情防控为例,基于对浙江6个地市调研的一手资料分析和针对各级政府文件的文本分析,形成了公共服务要素识别、公共服务应急管理机制和智慧治理三个方面的研究成果,包括应急状态下基本公共服务项目清单、应急处置服务要素清单、应急管理机制和优化的应急预案,并提出"战略思维""平战结合""高效协同""智慧治理"的政策建议,为公共服务体系的完善提供科学决策依据。
某晶质石墨矿回收石墨和硫铁矿试验研究

某晶质石墨矿固定碳质量分数4.82%、硫质量分数2.67%,含硫矿物主要为黄铁矿;脉石矿物主要为石英和高岭石;石墨和脉石矿物嵌布关系密切,增加了浮选分离难度。以回收有用矿物和保护石墨鳞片为原则,进行浮选条件试验,确定采用优先浮选石墨、浮选石墨尾矿经活化后浮选硫铁矿的工艺路程。结果表明,矿石在磨矿细度-0.15 mm占35.48%,以氧化钙为硫铁矿抑制剂、煤油为石墨捕收剂的条件下,采用“一段粗磨粗选、二段扫选、五段再磨九段精选、三段预选分级”的闭路流程,获得固定碳质量分数为91.68%,回收率为93.47%的石墨精矿,其中+0.15 mm粒级产品产率为66.09%;浮选石墨尾矿在磨矿细度-0.075 mm占73.26%、硫酸铵为硫铁矿活化剂和丁黄药为硫铁矿捕收剂的条件下,经“一粗一扫二精”流程,获得硫质量分数为41.48%,回收率为75.43%的硫铁矿精矿,实现了矿石中有价元素的综合回收。
热处理对激光增材制造TC4合金耐蚀性及室温压缩蠕变性能的影响

随着钛合金装备在航空、航天、航海等领域的使用逐渐增多,其服役环境日益严苛,对构件材料的抗腐蚀性能及室温应力蠕变性能提出了更高要求。针对钛合金耐蚀性及抗压缩蠕变的性能,分析了激光增材制造TC4合金不同热处理状态试样电化学及室温压缩蠕变性能,并结合蠕变曲线修正了蠕变第Ⅰ阶段本构方程的参数。结果表明,双重退火处理会显著减小增材制造TC4钛合金中α板条长径比与尺寸,而固溶时效可使α板条长径比增大、尺寸减小,导致了材料耐蚀性、屈服极限以及抗压缩蠕变性能的变化。沉积态合金经过固溶时效后自腐蚀电流降低64.92%,稳态蠕变应变率降低46.31%,蠕变应变降低50%。而经过双重退火后合金自腐蚀电流降低26.14%,稳态蠕变应变率提升111.20%,蠕变应变提升48.68%。相比于铸锻工艺制备TC4合金蠕变本构方程,修正后的拟合系数与蠕变曲线吻合度更高。
兴凯湖东方白鹳(Ciconia boyciana)种群动态变化

种群数量与分布调查是种群动态研究的基础,也是理解并确定物种面临威胁的关键步骤。兴凯湖是东北亚水鸟迁徙的重要廊道及繁殖地,对东方白鹳(Ciconia boyciana)的保护具有重要意义。本文分析了2002-2018年兴凯湖湿地春、夏和秋季东方白鹳种群数量变化,探讨了兴凯湖人工巢招引对东方白鹳种群数量的影响及其影响因素。结果表明: 2002-2018年,东方白鹳春季(R~2 = 0.641,P = 0.000)和夏季(R~2 = 0.866,P = 0.000)种群数量总体呈显著性增长的趋势,秋季种群数量年际间波动较大;春季与夏季种群数量(R = 0.701,P = 0.002)存在显著正相关,表明春季迁徙数量越多,夏季种群数量也越多;兴凯湖东方白鹳的巢主要分布在龙王庙(84.16%) 、东北泡子(12.87%) 、氧化塘(1.98%) 、青山水库(0.99%)等4个区域; 2002-2018年,每年东方白鹳繁殖成功的巢数量,包括天然巢(R~2 = 0.514,P = 0.001)与人工巢(R~2 = 0.823,P = 0.000)的繁殖成功率均呈显著线性增长;兴凯湖东方白鹳种群数量的增加主要受其总体数量增长、人工巢招引、气候变化、食物、栖息地和人为活动等因素的影响。研究结果为制订东方白鹳专项保护措施提供了科学依据。
基于DSSAT模型的南疆膜下滴灌棉花灌溉制度优化

为探究DSSAT模型对新疆南疆地区棉花膜下滴灌的适用性和寻求最优灌溉制度,通过2018和2019年两年棉花开花日期、成熟日期、产量和地上部分生物量等田间实测数据校正和验证DSSAT-CROPGRO-Cotton模型参数,不断调整灌水定额,进而得到棉花高产节水的灌溉制度。结果表明: CROPGRO-Cotton模型对棉花品种“新陆中46号”开花日期、成熟日期和产量模拟的相对均方根误差(nRMSE)均小于10%,对地上部分生物量模拟的nRMSE均小于20%,棉花开花日期、成熟日期、产量和地上部分生物量的一致性指数(d)均大于0.85,表明该模型模拟效果较好;运用2017-2020年4年气象数据驱动模型,综合灌溉定额、产量及水分利用效率进行分析,提出当棉田作物蒸发蒸腾量与降水量的日差值(ETC-P)累计达到25 mm时灌溉,灌水定额为27 mm及生育期内297 mm灌溉定额的方案,是兼顾产量和水分利用效率的最优灌溉制度。
川西米亚罗亚高山暗针叶林动态样地物种组成与群落结构

亚高山暗针叶林是川西米亚罗林区的主要植被类型。为了更好地了解位于青藏高原东南缘的亚高山暗针叶林的物种组成和群落结构,依据美国热带森林研究中心(CTFS)和中国森林生物多样性监测网络(CForBio)的建设标准,于2016-2019年在四川省米亚罗省级自然保护区的亚高山暗针叶林建立了一个面积为9.6 hm~2(400 m×240 m)的动态样地。本文基于2019年9月完成的动态样地内胸径(DBH) ≥1 cm的木本植物调查数据,分析了亚高山暗针叶林的区系类型、物种组成、群落结构和径级分布。结果表明:动态样地内DBH≥1 cm的木本植物存活个体共有50055株,其中独立个体24183个,分枝或萌株25872个,隶属于14科20属32种。温带区系成分的科和属分别占总科数和总属数的64.28%和85.00%,温带区系特征明显。高山柏(Juniperus squamata) 、云杉(Picea asperata) 、松潘小檗(Berberis dictyoneura)和滇川醉鱼草(Buddleja forrestii)为稀有种,占总物种数目的12.50%。共有10个物种的重要值> 2,其重要值之和为90.54。排名前4位的岷江冷杉(Abies fargesii var. faxoniana) 、糙皮桦(Betula utilis) 、密枝圆柏(Juniperus convallium)和紫花茶藨子(Ribes luridum)的重要值分别为30.55、15.74、9.95和8.80。动态样地面积小于1.6 hm2时,物种数目随动态面积的增加而急剧增加;当动态样地面积达到6.76 hm2时,32个物种全部出现。动态样地内所有存活个体的平均胸径为5.29 cm,整体径级分布呈倒“J”型, DBH<2.5 cm存活个体数量占总个体数量的59.63%。
若尔盖湿地土壤有机碳含量和密度的分布特征

湿地是重要的土壤有机碳库,为维持全球二氧化碳平衡提供重要保障。为了解高寒湿地土壤有机碳水平和垂直变化特征,本研究以若尔盖高寒湿地为对象,采集不同植被类型(湿地植被和草地)不同深度的土壤样本,分析土壤有机碳分布特征。结果表明,土壤有机碳的垂直分布呈现出两种不同的特征:一是随土壤深度增加土壤有机碳含量和密度显著下降,最高值和最低值倍数达到20.03倍和7.47倍;二是随土壤深度增加土壤有机碳含量和密度波动变化,且在深层土壤中仍保持较高水平,最高值和最低值相差只有2.90倍和1.48倍;若尔盖高寒湿地土壤有机碳含量和密度的水平分布具有明显的空间异质性,湿地土壤有机碳含量和密度显著高于草地并且土壤含水率高的样点的土壤有机碳含量和密度显著高于土壤含水率低的样点。本研究表明,若尔盖高寒湿地土壤有着很强的固碳能力,并且较高的土壤含水量是维持若尔盖高寒湿地土壤碳汇功能的重要前提。研究结果对高寒湿地生态环境管理及可持续发展具有重要意义。
春季灌水次数对灌区宽幅条播冬小麦植株氮素运转及产量的影响

为明确宽幅条播冬小麦的节水机理,于2017-2018年在山西农业大学闻喜试验示范基地开展大田试验,研究春季不灌水(W0) 、春灌1水(W1,拔节水) 、春灌2水(W2,拔节水、开花水)与常规条播(DS) 、宽幅条播(WS)对冬小麦土壤水分消耗、植株氮素运转、产量及效益的影响。结果表明:较春季不灌水,春灌1水和春灌2水显著增加播种-拔节、拔节-开花期土壤耗水量及耗水强度,显著增加拔节、孕穗和开花期植株氮素积累量,增加花前各器官氮素运转量、花后氮素积累量及其对籽粒的贡献率,显著提高产量及其构成因素、水氮利用效率;较春灌2水,春灌1水降低了开花-成熟期土壤耗水量及耗水强度,显著提高了花前植株氮素运转对籽粒的贡献率、叶片氮素运转对籽粒的贡献率;显著降低了穗粒数、千粒重,降低产量,但不显著;显著提高水分利用效率4%~8%,提高了宽幅条播条件下氮素利用效率5%;宽幅条播较常规条播显著降低了开花-成熟期土壤耗水量及耗水强度,增加了花前植株氮素运转量、花后植株氮素积累量及其对籽粒的贡献率,显著提高穗粒数、产量、水分利用效率;在不同灌水次数和播种方式条件下,产量与花前茎秆+叶鞘、穗轴+颖壳氮素运转量,花后氮素积累量关系密切,水、氮效率与茎秆+叶鞘氮素运转量关系更密切;拔节期灌水较拔节水+开花水降低了花后土壤耗水,提高花前氮素向籽粒运转,虽降低了穗粒数和千粒重,但产量下降不明显,提高了水、氮效率,且配套宽幅条播提高产量16%~ 48%,提高收入39%~76%,提高产投比22%。
寒区湿地不同土地利用方式对土壤理化性质和团聚体稳定性的影响

为揭示寒区湿地不同土地利用方式对土壤理化性质和团聚体稳定性的影响,选择大兴安岭地区黑龙江塔河固奇谷国家湿地公园内次生林、灌草丛、薹草沼泽和耕地4种土地利用方式,探究土壤理化性质、土壤酶、土壤活性碳含量及团聚体稳定性的相互关系。结果表明:不同利用方式下土壤理化性质发生了明显变化,各土壤样品pH呈中性或偏碱性,与薹草沼泽土壤相比,次生林、灌草丛和耕地的土壤电导率、含水量、全氮、碱解氮等显著降低;在垂直方向上耕地以0~20 cm土壤深度的速效磷含量最高。薹草沼泽各土层土壤蛋白酶、纤维素酶、脲酶和β-葡萄糖苷酶活性均显著高于其他土地利用方式,薹草沼泽和灌草丛土壤硝酸还原酶活性无显著差异。薹草沼泽土壤总有机碳、水溶性碳和微生物生物量碳均显著高于其他土地利用方式;薹草沼泽和灌草丛各深度土壤中易氧化碳含量显著高于次生地和耕地。与薹草沼泽相比,耕地土壤<0.25 mm的小团聚体比例增大;耕地土壤MWD和GMD指标较次生林、灌草丛和薹草沼泽略有降低。综上,土地利用方式改变了寒区湿地土壤理化性质在不同土层的分布,且薹草沼泽土壤具有较好的团聚体稳定性。本研究结果为寒区湿地土壤可持续利用和保护提供了理论参考。
近15年内蒙古防沙带防风固沙功能时空变化特征

防风固沙是我国北方防沙带主要生态功能,对于筑牢我国北方生态安全屏障至关重要。本文以北方防沙带东部的内蒙古防沙带为研究区域,利用修正风蚀模型(RWEQ)量化了2000和2015年内蒙古防沙带土壤风蚀物质量和防风固沙量,明确了内蒙古防沙带防风固沙功能时空演变规律,并探讨了土地利用变化对防风固沙功能的影响,以期为提升我国北方防沙带生态服务功能提供参考。结果表明: 1) 2000年,研究区风蚀物质量介于0.007~48.9 kg·m~(-2),风蚀物质总量为29418.3 × 10~8 kg; 2015年研究区风蚀物质量介于0.002~48.2 kg·m~(-2),风蚀物质总量为28727.3×10~8 kg,较2000年减少了691.1 × 10~8 kg。 2000年,土壤风蚀强度以中度、强烈和剧烈为主,占研究区总面积的71.6%; 2015年,土壤风蚀强度以轻度、中度和剧烈为主,占研究区总面积的78.7%,其中土壤风蚀强度为强烈、极强烈和剧烈区域面积减少了101079 km~2,而土壤风蚀强度轻度和中度区域面积增加了100572 km~2。2) 2000年,研究区防风固沙量介于0~42.4 kg·m~(-2),2015年的防风固沙量介于0~45.4 kg·m~(-2),防风固沙量最高的地区为赤峰市,其次为通辽和鄂尔多斯市,防风固沙量最低的地区为乌海市和石嘴山市。研究区总固沙量较2000年增加了646.0×10~8 kg。研究区防风固沙功能以“低”、“较低”和“中”为主,占研究区总面积的75%以上。2000-2015年,防风固沙功能“较高”、“高”的区域面积增加1979 km~2。3) 2000-2015年,沙漠的总面积减少,主要转换为草地、耕地类型,转换草地面积为6460.7 km~2,转换耕地面积为439.2 km~2。上述结果表明,近15年来,内蒙古防沙带的防风固沙功能得到明显提升,得益于人工植被建设,但不同地区防风固沙功能差异较大。因此,未来应加强分区施策治理与研究区西部防风固沙功能的提升。
东北森林带生态脆弱性时空变化及其驱动因素

评估大尺度森林生态系统的脆弱状况对于维持区域生态安全及保证人类可持续发展具有重要意义。本研究以东北森林带为对象,从自然和人为干扰两个角度出发选择13个指标构建生态脆弱性指标体系,结合空间主成分分析法评估2005年和2015年两个时期生态脆弱性时空分布及其变化,并分析其背后的主要驱动因素。结果表明:东北森林带生态脆弱性等级以潜在脆弱性、微度脆弱性和轻度脆弱性为主;生态脆弱性空间聚集效应明显,脆弱性空间聚集以高-高聚集为主,主要分布于东北森林带边界区域; 2005年和2015年区域生态脆弱性指数分别为2.339和2.450。生态脆弱状况呈现略微下降的趋势;两个时期东北森林带生态脆弱性主要驱动因子依次为净第一性生产力、土地利用类型和生境质量。本研究为大尺度的森林生态系统保护及治理提供一定的理论基础和决策依据。
油松飞播林灌木层主要物种种间联结及其环境解释

物种的种间联结和生态位特征反映了物种的资源利用及水平空间配置情况,是了解群落结构和分布的重要基础。本研究采用样方法,调查了陕西丹凤县流岭油松(Pinus tabuliformis)飞播林区30个样地内150个样方的灌木群落,并基于方差比率法、卡方检验和联结系数研究了物种种间联结,采用典范对应分析探讨环境因子与物种分布的关系,揭示了油松飞播林灌木群落的结构和分布特征。结果表明: (1)灌木层主要物种的生态位重叠程度总体较低,种间竞争不激烈;重要值和生态位宽度较大的物种为麻叶绣线菊(Spiraea cantoniensis) 、胡枝子(Lespedeza bicolor) 、绣线菊(Spiraea salicifolia) 。(2)灌木层主要物种总体联结性呈显著正联结(P<0.05),卡方检验和联结系数的正负关联比分别为1.47和1.87,群落结构趋于稳定;卡方检验的正负联结显著率分别为4.3%和0.9%,种对间联结性较弱,趋于独立分布。(3)灌木层主要物种分布受海拔、坡向、坡度、枯落物厚度影响较大。在今后的森林经营活动中,可根据灌木种间联结规律、生态位特征以及影响物种分布的环境因子调控灌木配置,维持和提升灌木群落的稳定性。
基于H模型的随钻振动误差建模

随钻测量时钻具振动使加速度测量信号失真,为获取真实随钻加速度,需要建立随钻非线性振动误差模型并予以补偿。考虑到钻具振动形式的复杂性,难以直接构造模型描述。从中间变量不可测的角度出发,视振动为模型输入的一种有色噪声,设计了一种基于Hammerstein(H)的加速度随机振动误差模型。利用改进的递推贝叶斯算法通过较少输入输出数据,在线辨识参数向量的估计值,同时引入条件阈值和调节系数,将MWD的钻头运动状态与调节系数关联来修正模型,提高辨识灵敏度。实验结果表明,该模型很好地拟合加速度随机振动误差序列,验证了建模的有效性。
表面粗糙度对近壁圆柱体涡激振动响应影响的数值研究

使用数值模拟方法,研究了表面粗糙度对近壁圆柱体涡激振动响应的影响,对不同粗糙度下近壁圆柱体的振动幅值、振动频率、锁定区间、升力系数、拖曳力系数、斯脱哈尔数以及振动轨迹等参数进行了对比分析。分析结果显示:基于近壁圆柱体振动幅值以及振动频率变化趋势,可以将整个折合速度区间依次划分为三个区间:初始分支、锁定区间以及解锁区间。随着粗糙度的上升,近壁圆柱体横向振幅最大值呈上升趋势,锁定区间宽度逐渐变窄,拖曳力系数均值呈下降趋势。锁定区间里,较大的横向振幅使得壁面效应大幅增加,进一步导致升力系数均值明显大于0。
基于等效梁模型的大高宽比高层剪力墙隔震结构地震反应分析

针对基础隔震高层剪力墙结构,建立了考虑隔震层边界的等效梁模型,提出了适用于该模型地震作用动力响应求解的振型分解反应谱法及有限元非线性时程分析法。以高宽比达3.96的实际结构缩尺模型为算例,采用上述两种分析方法求解其地震响应,并与三维有限元模型分析结果进行比较。结果显示:采用所建立的等效梁模型对基础隔震高层剪力墙结构地震反应进行分析具有较好的计算精度。可用沿结构高度均匀分布侧向力作用下、综合考虑弯剪变形影响的整体等效刚度EI_(eq)作为等效梁的模型参数。可将该等效梁模型应用于高层隔震结构的普适性规律研究;高宽比达3.96的算例结构在8度罕遇地震作用下,显示出了良好的抗倾覆性能,结构以整体平动加轻微翻转摆动为主,水平侧移主要集中在隔震层。隔震支座尚处于受压状态,隔震层滞回曲线饱满、耗能显著。所建立的方法及相关分析结论,可为高烈度区大高宽比高层剪力墙基础隔震结构后续理论研究及实际工程应用提供有价值的参考。
基于增量动力分析的加筋土挡墙抗震性能评估

位于高地震烈度区的支挡结构时刻面临着特大震灾的严峻考验,迄今国内外还没有人针对加筋土挡墙系统地做过易损性方面的研究。采用增量动力分析法,考虑地震动输入的不确定性,选取地震峰值加速度(PGA)为地震强度参数,加筋土挡墙的位移指数为性能参数,基于振动台模型试验和对震害资料的分析划分了其抗震性能水准,利用ABAQUS软件对加筋土挡墙进行了地震易损性分析。研究表明:挡墙的位移指数随着PGA的增大而增大,墙体发生局部变形是加筋土挡墙在地震作用下的主要破坏模式,中震作用下加筋土挡墙以损伤破坏为主,大震作用后其损伤程度进一步加剧;当地震强度持续增大时,出现严重损坏和毁坏的概率也将进一步加大;另外,增加筋材的长度和减小铺设间距均可减小加筋土挡墙的破坏概率。
齿轮传动环向铅剪切阻尼器的试验研究与数值模拟

金属屈服型阻尼器通常存在疲劳损伤后需要更换和不易满足大行程要求的问题,提出一种齿轮传动环向铅剪切阻尼器(GD-CSLD)。基于铅材常温动态回复再结晶性能,并通过齿轮齿条配合使该阻尼器具有理论上无疲劳损伤及无位移上限的优良特征。根据核心耗能部件的构造对3个不同剪切轴截面的模型试件进行了数值模拟和试验研究,选择最优剪切轴截面方案设计加工了GD-CSLD,通过性能试验对该阻尼器的滞回性能、疲劳性能进行研究。基于有限元分析和试验结果,对该阻尼器耗能机理进行分析。结果表明:该型阻尼器滞回性能稳定,可实现大行程加载,多次加载后基本无疲劳损伤效应;其耗能机理包含铅材屈服和侧向钢-铅摩擦两部分,且两者贡献基本相同。
基于伪异常点辨识的关口电能表计量数据异常研究

关口电能表计量数据是贸易结算的根据,其数据质量的好坏对贸易结算的公平、公正性产生较大影响。针对现有计量数据异常辨识方法忽略了关口表异常状态与负荷动态行为之间差异性的缺陷,该文提出一种基于伪异常点辨识的关口电能表计量数据异常辨识方法。该方法考虑到用户动态用电行为具有潜在规律性,结合时间序列分解和自相关分析挖掘其内在周期性,并考虑负荷曲线的动态变化特点,采用用电相似度判据消除时间偏移影响,进而实现伪异常点准确辨识。基于西南某省电网关口表实测数据对该文方法有效性进行验证,结果表明该文方法能够有效辨识伪异常点,可满足工程实践需要。
面向工业互联网的电工装备智慧物联标准体系研究

电工装备质量是影响智能电网安全可靠运行的关键因素。为提升电网安全质量、实现质量强网,国家电网公司积极打造面向工业互联网的电工装备智慧物联平台,提升电工装备供应链质量及电网运行安全稳定水平。为推进电工装备智慧物联平台应用与推广,亟需制定一套系统化的电工装备智慧物联标准体系。因此,首先分析了工业互联网及其应用的标准化体系建设现状,其次以建设落实面向工业互联网的电工装备智慧物联体系为目标,从基础共性、关键技术和应用服务3个标准方向构建并分析了电工装备智慧物联标准体系架构,最后结合电工装备智慧物联平台建设计划,梳理了以基础建设、深化运营和系统增值为重点发展方向的标准制定计划,为电工装备智慧物联标准化工作有序开展提供参考。
基于ADMM的交直流混合配电网分布式电压优化模型

配电侧直流化日益明显,直流配电技术已是当前国内外研究热点之一,促使交直流混合配电网成为主动配电网的重要分支,交直流配网的电压优化问题是与其相关的重要研究课题。提出一种分区分布式优化的方法,依据电压源型换流器连接情况,对交直流混合配电网使用耦合支路法,分成交流子区域和直流子区域。基于交替方向乘子分布式方法,以网络损耗最小、电压偏差最小和柔性负荷利用率最低为目标,构建分布式电压优化模型,并采用二阶锥松弛等技术转化为凸优化模型,在修改的IEEE 33节点算例系统中进行仿真计算,分析了交流侧功率和分布式电源对直流侧电压的影响,比较了换流器采用不同控制方式时优化结果的不同,验证了所提分布式优化模型的合理有效性。
基于启停状态识别改进因子隐马尔可夫模型的非侵入式负荷分解

非侵入式负荷分解(non-intrusive load disaggregation, NILD)是通过对总电气量分析得到用户家中各电器设备的能耗数据,该数据为节能、需求响应及公共安全等方面提供重要依据。目前,NILD算法存在因设备启停状态识别准确率低导致负荷分解精度低的问题。为此,该文提出一种基于设备启停状态识别改进因子隐马尔可夫模型(factorial hidden Markov model,FHMM)的NILD方法。首先,通过人工少数类过采样法(synthetic minority over-sampling technique, SMOTE)对训练数据做重采样处理、深度神经网络(deep neural network,DNN)模型提取启停状态特征以及双向长短时记忆网络及条件随机场(bidirectional long short term memory-conditional random field,BiLSTM-CRF)模型提升其对不平衡启停状态的识别能力;然后,将设备启停状态组合模块按照数理组合方法划分数据集,形成若干启停状态组合子数据集,并分别对各子数据集中处于启状态的设备建立FHMM进行负荷分解;最后,在公开数据集每分钟电力年鉴数据集(the almanac of minutely power dataset,AMPds)进行实验,该文算法得到的设备负荷分解平均精度比传统FHMM方法提升了3.8倍,验证了所提方法的有效性和准确性。
基于低压直流母线系统的惯量阻尼特性研究

随着新能源规模化推广,电网中的电力电子设备占比日益增加,对含直流母线的系统惯量阻尼特性水平造成显著影响。通过对并联于电力电子能量路由器低压直流母线系统中各功率变换环节的功率传输特性分析,结合同步机转子运动方程和电气转矩法,建立其直流电压时间尺度动态模型,推导建立了系统的惯量、阻尼和同步系数表达式;在此基础上,详细分析了系统稳态工作点参数、结构参数及控制器参数对惯量阻尼特性的作用机理,得出影响系统稳定的主要因素及其作用规律,从而为系统参数选取及稳定性分析提供了理论依据。最后仿真验证了分析结论的正确性。
基于限流电抗器电压积分凹凸性的柔性直流输电线路单端量保护方案

现有柔性直流输电线路保护无法同时耐受高阻和噪声干扰,会出现区内高阻故障拒动以及区外金属性故障误动。针对这些问题,提出了一种基于限流电抗器电压积分凹凸性的柔性直流输电单端量保护方案。该方法利用了与过渡电阻无关的波形特征提取差异,具有较强的耐受过渡电阻能力;采用积分法构成判据,具有较强的抗噪声干扰能力,可靠性高。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,所提方案能快速、可靠地完成故障判别,同时具有较强的耐受过渡电阻能力以及抗干扰能力。
可调节负荷调控能力评估行业标准研究及应用

“双碳”目标下,可调节负荷作为电网新兴调节资源,制订调控能力评估行业标准具有重要工程价值。据此,提出了可调节负荷调控能力评估行业标准制订整体思路、评估原则、应用场景;构建了以“可观、可测、可调、可控”4个维度为核心的评估指标体系;建立了不同市场场景下可调节负荷调控能力评估标准;设计了可调节负荷调控能力评估整体流程。在西南电网源网荷储示范工程的应用,验证了所提评估方法有效性,对行业标准的制订打下了坚实基础。
基于CNN-BiLSTM的短期电力负荷预测

短期电力负荷预测能准确评估地区整体电力负荷变化情况,为电力系统运行决策提供准确参考。电力负荷参数受多维因素影响,为充分挖掘电力负荷数据中的时序特征,提升电力负荷预测精度,该文提出一种基于特征筛选的卷积神经网络—双向长短期记忆网络组合模型的短期电力负荷预测方法。以真实电力负荷数据作为数据集,通过对多维输入参数的优化筛选,选取高相关性特征向量作为输入,构建预测模型。通过与添加注意力机制的组合模型对比验证了输入参数优化分析的可行性和优越性。最后利用实际算例将该方法与利用自动化模型构建工具构建的梯度增强基线模型及常用预测模型相比,该方法构建的组合模型可以提升多维电力负荷数据的短期预测精度。
三绕组高频变压器优化设计方法

随着工程中对三绕组高频变压器的需求逐渐增多,准确计算三绕组高频变压器电磁参数并对其结构进行优化设计具有重要的工程价值。根据三绕组高频变压器结构,推导了中间位置绕组的交流电阻系数计算式。求解得到三绕阻高频变压器中压绕组区域漏磁能量大小,用以计算高低压绕组间漏电感。使用自由参数扫描法进行设计的过程中,采取给定高压绕组初始位置进行迭代计算的方式,实现同时对三绕组高频变压器2个漏电感进行控制。按照最优设计方案制作了一台5kHz/7kVA三绕组高频变压器样机,通过仿真分析与试验测试验证了计算方法与设计方案的有效性。
基于聚类经验模态分解的CNN-LSTM超短期电力负荷预测

为了减少复杂环境因素对电力负荷超短期预测效果的影响,提高算法的预测精度和运算效率,该文提出一种基于聚类经验模态分解(cluster empirical mode decomposition, CEMD)的卷积神经网络和长短期记忆网络(convolutional neural network and long short term memory network,CNNLSTM)混合预测算法。该算法首先通过经验模态分解法将负荷数据分解为平稳性好、规律性强的若干本征模态函数(intrinsic mode functions,IMF)和残差(residual,Res)。其次为了简化后续模型的计算体量,运用k均值聚类方法对分解所得的各分量进行分组集成,同时分析不同聚类数对应的预测效果,选取最优聚类标签构造神经网络输入数据。之后将各组数据分别输入到CNN-LSTM混合神经网络中,利用CNN挖掘数据间的特征形成特征向量,并将其输入到LSTM中进行预测。最后将所有预测结果进行线性相加得到完整预测负荷。通过在真实负荷上进行验证并与现有模型进行比较,所提方法具有更高的预测精度。
基线计算偏差对负荷基线设计的影响研究

随着电力市场改革的进行,需求响应作为一种源荷互动的市场产品受到人们的关注。用户负荷基线(customer baseline load,CBL)作为激励型需求响应产品的关键技术,其设计过程需要考虑全面。文章以广东电网的现货市场出清模型为基础,加入需求响应以及负荷基线模型,分析得到基线适度高偏有利于社会福利的增加。然后对基线高偏可能会导致用户“褥羊毛”行为的问题进行分析,得出设定合适的需求响应准入容量可以在一定程度上遏制用户“褥羊毛”行为的结论。
一种数据驱动的暂态电压稳定评估方法及其可解释性研究

将数据驱动方法用于电力系统暂态电压稳定评估可以较好地兼顾预测速度与准确性,但存在模型泛化能力不佳及可解释性差等问题。利用系统故障后采集的物理量作为输入特征,基于支持类别特征的梯度提升(gradient boosting with categorical features support,Catboost)算法构建暂态电压稳定评估模型。在模型训练中采用排序提升的方法避免预测偏移问题,提升准确性;使用对称决策树以提高计算效率;同时考虑数据的类别不平衡特性,采用代价敏感手段提高模型的分类性能。为了提高模型的可解释性,提出基于SHAP理论的暂态电压稳定评估归因分析框架,通过计算Shapley值的平均绝对值大小得到暂态电压稳定特征重要性排序,并根据每个特征的边际贡献,进一步量化不同输入特征对模型输出结果的影响。在新英格兰10机39节点系统上的测试结果表明,所提方法比其他机器学习算法具有更高的预测准确性与更快的预测速度,基于Shapley值的归因分析方法能够有效地解释输入特征对暂态电压稳定的影响以及机器学习模型对样本的预测结果。
基于改进Shapley值的风电波动成本分摊策略

风电出力波动给电力系统调度带来额外负担从而产生波动成本。因为平滑效应,合作并网可降低各风电场的总波动成本,由此又产生波动成本分摊的问题。提出一种基于改进Shapley值的风电波动成本分摊策略。首先,用等电量–顺负荷法获得风电场等效曲线,并以此设计出波形相似度指标来表现风电跟踪负荷变化的程度,衡量各风电场出力波动给电网带来的影响;其次,用Shapley值法对集群波动成本进行初步分摊;最后,提出一个结合负荷跟踪程度与发电量影响的波动成本分摊系数来改进Shapley值法的分摊结果。算例结果表明改进的分摊策略综合考量各因素的影响,分摊结果更公平合理。
交通–配电网耦合下电动汽车集群可调控裕度及优化运行策略

规模化电动汽车接入电网在各时段均存在一定可调控潜力,可通过充放电优化运行的方式调控电动汽车集群参与电网需求响应,提升配电网充裕水平。提出了一种交通–配电网耦合模式下的电动汽车集群可调控裕度及优化运行策略,利用挖掘出的灵活性对配电网可靠性进行提升。首先建立交通–配电网耦合系统,模拟用户状态参数变化得到日内电动汽车用户初始充电负荷时空分布。以电量–时间响应裕度指标为依据将各节点入网电动汽车聚类为充电集群,可延迟充电集群和放电能力集群。之后根据交通–配电网耦合关系分析得到各配电网节点的动态可调控裕度,进而实现对各节点电动汽车集群参与响应的协同优化调控。仿真结果表明,基于交通–配电网耦合下电动汽车集群可调控裕度所提的优化运行策略可在兼顾用户出行的同时提升电网可靠性。
基于分层分布式调度的多园区服务商与综合能源供应商两级协调优化运行模型

在用能形态转变关键期,有关园区级综合能源系统的试点项目集中涌现。多个园区以不同参与主体接入电力系统与热力系统构成的区域综合能源系统,带来利益冲突与交互功率不匹配问题。为此,基于交替方向乘子分布式算法,建立了多园区服务商与综合能源供应商的两级协调优化运行模型。上级综合能源供应商运营管理电网与热网构成的区域综合能源系统,下级各园区服务商控制管理各园区级综合能源系统。上级模型中针对热电能源本身特性,建立供需实时平衡的配电网以及考虑热能传输延时性的热网模型;在下级模型中利用多能转换设备实现能源的梯级利用。该文提出的两级协调运行模型基于ADMM(alternating direction method of multipliers)分布式算法,利用复制变量法解耦上下层交互功率保护参与主体隐私信息,利用惩罚因子调整参与主体调度策略,在多次迭代互动中实现上下层协调运行。以苏州同里某新能源智慧园区为算例,验证所建模型可保护各参与主体隐私,同时满足整体运行成本最低,并分析不同调度模式以及不同运行场景对系统运行结果的影响。
计及过渡电阻影响的配电网断线接地复合故障保护方法

为保障配电网安全运行,近年来断线故障保护受到重视,但对于断线接地复合故障的研究尚处于起步阶段。由于断线接地复合故障特征与断线不接地或单相短路故障存在显著区别,现有断线和短路故障保护方法对于断线接地复合故障存在局限性。特别是高阻下故障特征的进一步弱化,加大了故障识别难度。为此,提出了一种计及过渡电阻影响的配电网断线接地复合故障保护方法。首先,推导了断线电源侧接地故障和断线负荷侧接地故障的序电流,解析了负序、零序电流的变化特征和关联关系,进而构建了融合负序电流和零序电流的保护判据,提出了一种配电网断线接地复合故障的灵敏保护方法。理论分析和仿真结果表明,该方法兼顾了故障类型、负荷大小与分布、故障位置等多重因素的影响,适用于各种中性点接地方式,能够实现过渡电阻全范围内的断线接地复合故障可靠识别。
注入探测信号的直流配电网接地故障识别方法

为准确可靠识别直流配电网接地故障,解决现有基于故障暂态信息识别方法可靠性和灵敏度不足的问题,提出基于探测信号注入的接地故障识别方案。提出一种利用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)注入正弦探测信号的附加控制策略;并进一步结合MMC响应速度、电网安全运行准则和测量设备精度等约束确定了探测信号参数的选择依据;在此基础上,分析了故障网络对探测信号的响应特征,得出从馈线首端看入的线路零模阻抗在故障下显感性,而非故障下显容性的结论;据此设计了接地故障识别方法,方法兼具永久性故障判别能力。仿真结果表明:所提接地故障识别方法能在500W过渡电阻下可靠识别发生在母线或各条馈线任意位置的单极接地故障,整体性能优于现有的接地故障识别原理。
德钦县城直溪河泥石流成灾模式及运动过程模拟

云南省德钦县曾多次暴发较大规模的泥石流,是云南遭受地质灾害最严重的地区之一。根据直溪河泥石流的分区、物源、流体和堆积等特征,首先确定了直溪河泥石流的5种成灾模式:崩塌-碎屑流、岩质滑坡-碎屑流、土石混合体滑坡-碎屑流、松散堆积层-基岩接触面滑坡-碎屑流和松散堆积层内滑坡-碎屑流;其次,采用FLO-2D模型对直溪河在10年、20年、 50年和100年一遇暴雨周期下发生泥石流时的运动情况进行模拟,定量分析了不同降雨重现期的最大流速、最大堆积深度、冲出沟口堆积距离和体积规模。结果表明:该泥石流暴发时具有启动加速度大、流速快、破坏力强、流通区长的特点;当100年一遇的泥石流发生时,其最大流速达到了3.07 m/s;最大泥深为2.27 m;泥石流冲出方量为84 419 m~3;致灾面积达到91 600 m~2。研究结果可为直溪河泥石流灾害防治与治理提供数据参考,为德钦县防灾减灾工程设计提供依据。
不对称故障下光伏逆变器的最优电压支撑策略

电网不对称接地故障下,充分利用逆变器容量,最大化支撑电网电压有助于提升光伏逆变器的低电压穿越能力,减少其大面积切机风险,保障电网的可靠运行。针对该问题,提出电网不对称接地故障下光伏逆变器的最优电压支撑策略。介绍了逆变器对并网点电压的支撑原理;以正序电压支撑最大化为首要控制目标,正序电流为约束条件,构建拉格朗日函数,推导正序有功电流与无功电流的最佳分配关系;以负序电压最优抑制为次要控制目标,逆变器最大允许电流为约束条件,构建拉格朗日函数,推导负序有功电流与无功电流的最佳分配关系;在此基础上,综合考虑有功功率波动与并网点相电压幅值约束,整定了正负序有功电流与无功电流的参考值。仿真与实验结果验证了所提控制方法的正确性与有效性。
川中地区下侏罗统自流井组大二亚段陆相页岩层系岩性组合类型及其特征

川中地区下侏罗统自流井组大安寨段湖相页岩非均质性强,有利岩性组合的研究对目标层段的选取较为关键.通过对21口井的岩心观察与描述、有机质含量与主微量元素测定等,划分了岩性段及组合类型,并探讨了各组合类型特征.结果表明:大二亚段页岩层系主要发育泥质介壳灰岩、灰黑色页岩、含介壳页岩3类岩性,针对其生物介壳发育的特征,识别出特殊的介壳层岩性段;进一步总结出4类岩性段类型,A块状介壳灰岩段、B页岩与介壳层互层段、C页岩夹介壳层段、D纯页岩段.4类岩性段的古环境特征差异反映了不同的页岩油潜力,半潮湿-潮湿的古气候、较高的古生产力、合适的沉积速率,以及缺氧还原、半咸水-淡水环境有利于有机质的富集与保存,由此综合优选出有利岩性段类型为C页岩夹介壳层段,D纯页岩段次之.
川中地区龙王庙组高频层序与沉积微相及其对有利储层的控制

为明确川中地区龙王庙组沉积微相时空分布及其对储层的控制,利用地震、钻井及岩心资料,开展了精细的沉积、层序和储层研究,深入讨论了高频层序与沉积微相对有利储层的控制.龙王庙组主要发育鲕粒颗粒云岩、砂屑颗粒云岩、花斑状粉晶云岩等8种岩相,垂向上发育深水台地-滩间海型、颗粒滩型和局限潮坪型等3种岩相组合.龙王庙组构成1个三级层序,可分为2个四级层序(SQ1和SQ2),各四级层序可分为3~5个五级层序.高频层序格架内,颗粒滩和局限潮坪具明显的加积和朝东南方向进积趋势,SQ2颗粒滩和局限潮坪的发育优于SQ1.局限潮坪微相的窗格孔细晶-粉晶云岩和花斑状粉晶云岩孔隙度最好,主要分布于四级和五级层序的顶部;其次为高频层序中-上部的颗粒滩微相.与高频海平面变化相关的早期溶蚀是优质储层形成的关键,并为后期储层改造奠定了基础.
含多种分布式资源的配用电系统运行可靠性研究评述及展望

现代配用电系统可观可控能力大大提升,大量分散接入的柔性负荷、储能装置和可再生能源发电等分布式资源具备柔性调控能力。配用电系统运行可靠性受多重不确定因素影响,为在运行阶段有效提升可靠性水平,需要对系统运行风险进行辨识和平抑。文中针对含多种分布式资源的配用电系统运行可靠性研究展开了深入分析与总结,综述归纳了现有配用电系统运行可靠性评估与提升技术两方面的研究新进展,分析了运行可靠性研究的发展趋势,提炼了现代配用电系统运行可靠性的研究内涵及主要研究路线。针对配用电系统中典型的新设备、新负荷、新形态以及支撑平台等关键技术进行了阐述总结,给出了有待进一步研究的思路方向,以期使运行可靠性评估与提升契合当前发展特点。
基于虚拟同步机的变流器暂态稳定分析及混合同步控制策略

针对采用组网型控制策略(以虚拟同步机控制为例)且考虑电流限幅的电压源型变流器(VSC)暂态稳定性差且失稳机理不明的问题,首先从传统同步机的暂态稳定分析方法入手,定性地分析了组网型VSC的暂态过程。然后,通过基于相图的非线性微分方程的分析方法,定量研究了组网型VSC的暂态失稳机理,并提出了一种结合了传统同步机摇摆方程和锁相环的新型同步方法(称为混合同步控制),使得VSC不仅具备频率响应的能力,而且其暂态稳定裕度得到了大幅提高。最后,通过MATLAB/Simulink搭建的仿真模型验证了分析方法的准确性和所提控制方案的有效性。
混合级联直流输电系统主动谐波补偿控制

为提升混合级联直流输电系统接入点的电能质量,减少工程占地与造价,提出了一种基于模块化多电平换流器的主动谐波补偿方法。首先,介绍了混合级联直流输电系统的拓扑结构和谐波特征,其中高压阀组采用电网换相换流器,低压阀组则采用模块化多电平换流器。然后,介绍了系统的谐波等值电路与主动谐波补偿控制策略,通过模块化多电平换流器对电网换相换流器的谐波进行补偿,并分析了主动谐波补偿对模块化多电平换流器稳态运行的影响。最后,在PSCAD/ EMTDC仿真软件中搭建了混合级联直流输电系统的仿真模型,验证了主动谐波补偿控制策略在系统稳态运行、功率变化和计及延时工况下的有效性。
考虑火电调峰资源协调优化的广西调峰辅助服务市场实践

为充分激发火电机组调峰意愿,促进水电等清洁能源的就地消纳,中国南方电网在中国广西试点区域内实施首个省级调峰辅助服务市场。文中重点介绍了广西调峰辅助服务市场的交易品种、交易组织形式、出清模型和方法、结算分摊机制、工程化问题及处理方法。出清模型除考虑常规深度调峰和启停调峰资源外,还考虑了机组启停调峰热备用的调用,充分挖掘了火电机组的调峰潜力。同时,约束条件考虑了机组的启动和停机过程,更符合火电机组实际调峰特性。基于文中模型和方法研发的技术支持系统已在广西调峰辅助服务市场投入实际运行。算例分析及运行实践表明,所提模型和方法是有效的且研发的技术支持系统能满足实际工程需要。
适应清洁能源发展和现货市场运行的容量市场机制设计

随着中国电力体制改革的不断深化与现货市场建设的全面铺开,部分省区已暴露出电力容量充裕性不足、发电资源产生大量搁浅成本等问题,亟须完善容量市场机制,健全电力市场体系,以促进机组投资和保障发电容量充裕性。文中提出了一种适应清洁能源发展且与现货市场运行相适应的容量市场机制。一方面,将现货电能量交易要素纳入考虑,调动了容量资源在固定成本和运行成本两方面的竞争力,强化了容量投建与系统运行的联系,有利于形成更加切实可行的容量投建方案;另一方面,切合“碳达峰、碳中和”目标,内嵌能源结构约束以兼容产业结构调整从而获得满足能源清洁低碳转型要求和经济性最优的容量组合。最后,通过构建双层优化模型实现计及现货市场运行的容量竞价集中出清,采用改进的IEEE 24节点等系统的算例模拟计算表明,所提机制能够在激励市场主体主动参与、适应未来清洁能源成本替代效应的同时,实现市场整体经济效率的有效改进。
利用多空间尺度下时空相关性的点云分布多风机风速预测

在风机呈不规则排列的风电场中,不同空间位置下的众多风机分布构成点云,而不是规则化的矩形网格。点云是不规则且无序的,可以代表任意风电场中多风机的地理位置分布,但是不能构成卷积神经网络(CNN)高度规则的网格输入,卷积算子难以学习其空间局部相关性。若直接将不规则点云映射为网格排列进行常规卷积,会失去点云原始的空间信息。为此,采用点CNN进行空间相关性提取,再利用简单循环单元进行时间相关性提取,从而获取点云数据的时空相关性。同时,设计点CNN时融入了多尺度下的空间特征提取与汇集。最后,结合实际以点云分布的多风机仿真结果验证了所提预测模型的有效性。
基于IELM算法的配电网故障区段定位

针对传统智能优化算法在配电网故障区段定位中存在准确率随配电网规模扩大而大幅下降的问题,提出一种基于改进仿电磁学(IELM)算法的配电网故障区段定位方法。首先,基于分层处理以及全局寻优思想对传统故障定位方法的一体式结构进行优化,通过改变算法结构实现单一故障及多重故障的分层处理并缩减多重故障定位的解空间规模。在结构优化的基础上对仿电磁学(ELM)算法进行改进,忽略全局电荷对单一电荷的影响,突出单一电荷对最优电荷的学习能力,提高其全局寻优能力及运算效率。最后,分别以IEEE 13节点单电源辐射配电网和改进后的4电源119节点配电网为仿真测试系统进行了测试。测试结果表明,所提故障区段定位方法在面对不同结构和规模的配电网时具有准确性高、容错性好、定位速度快以及降维效果佳等优点,在大规模配电网中具有良好的应用前景。