mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于商业园区源/储/荷协同运行的储能系统多目标优化配置

科技园等商业园区的用电负荷类型多样,用电特征和规律与传统高耗能工厂园也有较大区别。通过分析商业园区多负荷特征和人员作息规律,基于分时电价机制采取低谷储能峰平释能的运行策略动态调整冷负荷侧制冷机组功率和园区与电网联络线功率,既实现了对蓄冰槽出力的优化调度,同时由园区能量平衡原则得到储能系统的实时充放电功率,实现对储能功率和容量的配置。建立基于能效、经济、环境的多目标优化模型,分别实现蓄能装置的循环电量和循环冷量最小、储能系统成本及购电费用之和最少和环境污染成本最小。采用基于动态惯性权重的多目标非支配粒子群算法对所建模型进行求解,对生成的Pareto解集使用模糊隶属度法筛选得到最优解。通过上海某商业园区算例验证了所提方法的有效性和可行性。
基于负荷分布匹配与熵权法的配电网无功优化

提出一种基于负荷分布匹配与熵权法的配电网无功优化方法。首先,分析了配电网无功优化控制方案与负荷分布的关系,提出基于拉依达准则的负荷分布匹配方法,从历史数据库中选出若干个与待优化时刻近似的负荷分布,并将其对应的历史控制方案确定为无功优化的备选方案;然后,提出基于熵权法的多属性决策方法,对多个备选方案进行分析评价,确定无功优化各评价指标的客观权重,将多属性决策问题转化为单属性决策问题,进而对各个备选方案进行评价和排序,从中选择出最优无功控制方案。最后,通过多个算例验证了所提方法的有效性和优越性。
中性点不接地系统单相接地故障定位方法

变压器中性点不接地系统当发生单相接地故障时,故障电流微弱,使得其定位十分困难。对不接地系统单相接地故障进行零序网络分析,分别考虑了联络开关两端电源单独作用时的影响,总结出故障时零序电流的相位特点。结合故障区段和测点间的网络描述矩阵,以故障时零序电流相位为基础,应用矩阵算法,有效确定故障所在区段。文中方法考虑了联络开关闭合时的情况,对网络描述矩阵以及故障信息矩阵进行了合理的修正,保证了算法的有效性。仿真实验结果表明了算法的有效性。
共享模式下的充电桩引导与充电价格研究

电动汽车数量日渐增长,充电需求随之增大。但由于当前私人充电桩缺乏有效市场及管理,大量的私人充电桩利用率极低、但存在巨大的经济潜能。据此,提出由聚合商集群管理的私人充电桩共享模式。该模式以要求即时快速充电的用户为研究对象,聚合商方面结合电价、路程、时间、电量提出充电桩择优方法以协助用户选择合适的充电桩。同时聚合商统筹规划私人充电桩充电价格,采用两步式定价法,首先,聚合商结合收入及用户满意度,制定基准价格;而后,根据用户充电频次将管辖范围分割成多个区域,分别进行动态优化,实现充电负荷的友好接入。结合文中所提的择优函数和定价机制进行仿真计算,验证了所提方案的有效性。
基于拓扑势均衡的配电网信息物理系统规划算法

配电网信息物理系统(cyber physical system for distribution networks,CPSDN)是自动化技术、信息技术和通信技术与电网的深度融合产物。其与传统通信系统规划的一个显著区别在于CPS系统内的网元异构性。基于数据场理论,建立了CPS广义节点质量模型,数学量化了节点差异,进而定义CPS势函数,以系统可靠性为测度建立配电网CPS规划问题的势均衡数学模型。对该规划问题,提出改进的二进制粒子群算法进行求解。采用IEEE LVNTS算例及实际电网算例计算,实验表明所建立模型和算法符合配电网CPS系统规划,所提出方法规划CPS网络,可准确辨识网络关键节点,建立高可靠性CPS网络拓扑,实现效能的提升。
可消除过渡电阻影响的单相接地距离保护研究

针对过渡电阻使距离保护稳态超越或欠范围拒动的问题,提出了一种新型距离保护方案并深入分析了其可行性。首先,利用电压电流相量几何特性建立相似三角形,并据此构建故障距离百分比求解方程以消除过渡电阻的影响;其次,基于保护安装处负序测量电流与故障点电压相位关系,简化上述方程以解析求解故障距离。该方案仅利用单端电气量信息即可精确定位故障位置,可有效解决过渡电阻引起的距离保护拒动或超越的问题,PSCAD/EMTDC平台上的仿真实验验证了该方案的可靠性。
基于区间线性规划的区域综合能源系统日前优化调度

针对区域综合能源系统在市场环境下的优化调度中未充分考虑多个系统互联及光伏/负荷的预测误差等不确定性的现状,研究基于区间线性规划的区域综合能源系统日前优化调度方法。采用区间数对光伏出力及负荷的不确定性进行区间描述,以能源服务公司利益最大化为目标,综合考虑多能互补和网络互联及环境效益,并采用分时电价制度,建立基于区间线性规划的区域综合能源系统日前经济优化调度模型,其目标函数及优化变量均以适宜区间来表示。采用强化区间线性规划方法进行求解,能够保证解空间的绝对可行性。通过算例分析验证了该方法的可行性与合理性,仿真结果表明:在多个能源服务公司参与交易的背景下,区域综合能源系统及配网的互联可提高能源服务公司总盈利,区间形式的最优解为决策者提供了选择空间,可以反映系统中不确定因素对能源服务公司盈利的影响。
基于开关函数的LCC-HVDC换流站动态模型及小干扰稳定性

研究了电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)的控制系统参数对其小干扰稳定性的影响。基于LCC-HVDC换流站的开关函数模型,建立了LCC系统换流站、交流系统以及控制系统的小干扰动态模型,并将其与PSCAD/EMTDC中的电磁暂态仿真结果进行对比,验证了小干扰模型的正确性。然后,采用特征值分析方法,研究了锁相环(phase-locked loop,PLL)增益系数和定关断角控制参数对LCC系统振荡模态、阻尼特性、参与因子和可行稳定运行区域的影响,该研究结果可以为LCC-HVDC换流站相关控制参数的选取提供依据。
跨省互联水电站群长期多目标联合优化调度

西南特高压直流水电与受端电网梯级水电构成了非常复杂的跨省互联水电系统,面临新的复杂协调优化问题。为此,以溪—浙直流水电输送工程为背景,提出一种跨省互联水电站群多目标联合优化调度方法。该方法建立了发电量最大和枯期典型日峰谷差率最小的多目标优化模型,并引入目标转换策略将原问题分解为多个不同峰谷差率约束的子问题;在求解过程中,根据流域间水文特性和调节性能差异实现电站分组和汛枯期分阶段协调优化,提出基于负荷重构的直流约束处理策略,并与逐步优化、动态规划逐次逼近混合搜索算法相结合,实现模型高效求解。仿真调度实例表明,所提方法可充分利用送受两端水文和发电特性差异,有效满足电网长期电量和短期调峰需求。
考虑空间容量饱和的分布式光伏时空分布预测

随着分布式光伏大量并网,分布式光伏容量预测作为配电网规划中的关键环节,是变电站、网架规划中综合负荷计算的重要依据。对规划区域内的分布式光伏容量预测评估进行了深入研究,提出了适用于主动配电网规划的分布式光伏发电时空预测方法。建立了配电网分布式光伏装机容量时空分布预测模型,并利用空区推论和时序发展的方法求取规划年空间分布式光伏容量分布。最后,对我国东部某城市规划新区内分布式光伏容量进行了时空预测仿真,得出该规划新区的规划年和饱和阶段的分布式光伏空间容量分布,验证了所提方法有效性和实用性。
适用于含大量子模块的MMC快速电容电压均衡策略

对于含大量子模块的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)而言,基于实时排序的传统电容电压均衡策略计算量大,降低了控制器的响应特性。为此,提出一种寻k值均衡方法,根据五分化中项的中项原则,确定处于投入和切除零界状态的模块电压大小,通过一轮比较处理从而获得需要投入和切除的模块编号信息,避免每个控制周期对桥臂模块电压的全排序操作且不会降低电容电压的控制精度。进一步,对寻k值均衡方法设定最大模块电压偏差允许值,减少器件不必要的反复投切。最后在PSCAD/EMTDC中搭建MMC模型,仿真结果表明所提出的改进策略能够以较低的计算量实现电压均衡,提高仿真运行速度,设定最大电压偏差允许值能够显著降低器件开关频率。
应用直流调制改善水电能源基地交流电网运行特性

直流输电具有远距离、大容量、无稳定问题等特点,适用于大型能源基地电力集中开发和外送场景。随着我国能源基地的开发建设,直流工程数量以及送电规模不断提高,直流系统的调制功能对系统稳定运行的影响日益凸显。西南地区水电资源丰富,目前通过多回特高压直流工程送电至华东地区。水电基地电网独立运行时系统阻尼特性相对较差,故障时交流系统易发生超低频振荡现象。频率控制器是直流系统附加控制之一,能够根据交流系统频率变化快速调整直流输送功率,进而改善交流系统的频率特性和阻尼特性。西南电网仿真结果表明,利用直流频率控制器能够有效改善西南电网阻尼特性,提高系统频率稳定水平。
直流微电网虚拟惯性控制及其稳定性分析

针对直流微电网惯性低,母线电压抗干扰能力差的问题,考虑直流微电网中各旋转设备和储能设备的潜在惯性支持能力,提出直流微电网虚拟惯性控制。首先,给出了直流微电网中各可控电源提供的惯性功率的通用的表达式,该惯性功率直接由直流母线电压变化量及虚拟惯性控制系数确定;其次,在设计各变流器附加惯性控制时,采用一阶惯性环节代替了微分环节,避免了对输入信号产生高频干扰;再次,建立了直流微电网的小信号模型,分析了加入虚拟惯性控制后直流微电网的稳定性,给出了虚拟惯性控制系数的选取范围;最后,在Matlab/Simulink中建立了直流微电网模型并进行了时域仿真,验证了所提控制策略的有效性以及稳定性分析的正确性。
HVDC阳极饱和电抗器阻尼弹性体降振降噪试验研究

高压直流输电换流阀中由阳极饱和电抗器引起的振动噪声问题直接关系到系统的稳定运行和环境友好性,目前对阳极饱和电抗器的阻尼弹性体降振降噪研究较为匮乏。以锦屏—苏南±800kV/4750A高压直流输电工程使用的阳极饱和电抗器为试验对象,取出阳极饱和电抗器中一对铁心并缠绕激励线圈,测量了一对铁心在不同激励下的振动噪声。同时为降低铁心的噪声,对铁心加装阻尼弹性体降噪,并采用相同的激励对阳极饱和电抗器铁心的振动噪声进行测量,分析比较测量结果,得出阻尼弹性体对铁心的降振降噪效果十分明显。此研究结果对阳极饱和电抗器以及高频设备降振降噪研究具有参考价值。
微电网三相四柱组合式双向变流器双模式控制

三相四柱组合式电路相对于组合式三相电路具有体积小、重量轻和成本低等优点,非常适合微电网双模式应用场合。提出采用三相四柱组合式双向变流器,并针对其双模式控制展开研究。首先建立其各相序等效模型,定性分析出并网条件下并网电流中存在三次谐波电流,并提出了复合控制和指定次谐波消除相结合的控制方法;针对离网时带不平衡单相负载问题,采用了三相独立控制的方法,提出了带动态直流偏磁抑制的双闭环复合控制策略,在抑制直流分量的同时具备较好的动态和稳态性能。最后通过实验验证了所提电路及控制方法的有效性。
基于线性自抗扰的微电网平滑切换控制策略

实现微电网并网/孤岛运行模式平滑切换是保证微电网安全可靠运行的前提。提出了基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)技术的微电网运行模式平滑切换控制策略。以主从结构的微电网为研究对象,将主控单元电压外环控制器设计为LADRC控制器,采用扩张状态观测器(extended state observer,ESO)对扩张状态(未知过程扰动、系统未建模摄动及dq轴通道耦合)进行在线实时估计,并将扰动估计主动补偿于主控单元的电流内环设定值中,从而达到快速消除扰动、平缓切换过程的效果。推导出一阶LADRC及主控系统的传递函数并进行幅频分析,结果表明所提方案具有良好的设定值跟踪性能和扰动抑制性能。动态仿真结果表明,所提控制策略能够有效平滑微网由并网切换至孤网模式产生的暂态振荡,同时对从控部分的扰动具有较好的鲁棒性,并且算法简单、调试容易。
MMC预充电子模块电容电压均衡特性仿真建模

模块化多电平换流器在预充电阶段会出现子模块电压分布不均的现象,严重时会导致子模块旁路,进而影响系统的正常运行。基于MMC预充电过程子模块电容电压的均衡特性,提出了MMC预充电模型搭建方法。该模型充分考虑实际阀塔各导体结构之间的寄生电容参数,以及子模块取能电源等效电阻参数对子模块电压均衡特性的影响。针对超大规模子模块数量下存在的计算效率低的问题,提出了预充电过程MMC单桥臂等效方法,以及换流阀寄生电容集成降阶方法。结合实际工程参数,通过仿真结果与实测数据的对比,验证了所提模型的正确性和有效性。在此基础上,进一步仿真分析了阀塔寄生电容、取能电源等效电阻、子模块均压电阻等参数对子模块电压均衡特性的影响规律,可为工程设计提供参考依据。
模块化多电平换流阀运行试验回路电流闭环控制方法研究

模块化多电平换流器在投运前必须通过运行试验来考核其设计是否满足工程要求。根据IEC标准,运行试验需定性和定量地产生实际工况下的电流应力。传统方法主要采用开环控制方式对试验回路电流进行控制,其控制精度和等效性均有待提高。为此,针对H型运行试验拓扑,提出了一种回路中直流电流、基频电流、二倍频电流的闭环控制方法。采用该方法可使上述各电流分量精准快速地跟踪其参考值,从而使运行试验产生的电流应力与实际工况下的电流应力等效。最后,通过仿真与试验验证了所提控制方法的正确性和有效性。
柔性配电网的安全域模型

提出了柔性配电网(flexible distribution network,FDN)的安全域模型,并与传统配电网(traditional distribution network,TDN)对比分析。首先,介绍了FDN的概念与特点。其次,分析了FDN正常运行N-0和N-1下的安全约束。再次,提出了FDN的安全域模型以及安全边界方程。最后,通过单联络与多联络电缆网算例验证了本文方法的正确性,对FDN和TDN的N-0域、N-1域以及供电能力进行了对比研究。对比发现:1)FDN能扩大N-0/N-1域,提高正常运行情况下带负载的能力与N-1安全性;2)FDN达到不计及N-1和计及N-1下的最大供电能力工作点相比TDN多很多,使其在实际中更容易实现;3)FDN节点负荷能突破馈线容量限制,具有更大的局部带大负荷能力。同时,通过二维视图观察总结FDN安全域的形状特点及形成机理,并揭示其与柔性闭环特征的内在联系,最终从安全和高效角度分析得出多联络更适合发挥FDN作用的结论。
基于长短期记忆网络的风电场发电功率超短期预测

精确的风电场发电功率超短期预测对电力系统的经济调度和安全稳定运行意义重大。为充分利用多数据源中的有效信息来进一步提高风电场超短期发电功率的预测精度,提出了一种基于长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络的多变量风电场超短期发电功率预测方法。该方法首先利用距离分析法筛选出与风电功率相关程度高的变量,进而降低数据的规模和复杂程度。然后利用LSTM网络对多变量时间序列进行动态时间建模,最终实现对风电功率的预测。采用美国加州某风电场的实测数据进行验证,结果表明,文中方法能够有效利用多变量时间序列进行风电场发电功率的超短期预测,较人工神经网络和支持向量机拥有更高的预测精度。
电动公交车光储充电站日运行随机优化策略

针对电动公交车光储充电站的运行优化问题,建立了以充电站的运行成本最小为目标、考虑光伏出力随机性的多场景日前优化模型,在满足充电需求的条件下,实现储能系统的充放电优化调度并给出日内储能初始荷电状态。在实时运行阶段,根据更新的光伏和充电需求的预测,提出了光储充电站的日内滚动优化策略。所建模型考虑了环境温度对电动公交车充电需求的影响。仿真结果验证了所提日前和日内优化策略的有效性,并分析了充电站配置光伏和储能系统的成本效益。
基于随机集理论的电力系统运行风险评估

针对电力系统中故障特征和运行信息的不确定性,提出了基于随机集理论的不确定信息的表示与建模方法。该方法考虑元件故障发生的不确定性和负荷波动的随机性,将描述电网元件参数和节点负荷信息的变量转换为其随机集形式。基于随机集扩展准则,通过区间潮流计算将参数的不确定性映射到风险指标的不确定性,并利用随机集的信任测度和似真测度构造风险指标的上下累积概率分布函数。基于证据理论的随机集描述,利用Dempster-Shafer证据组合规则对所有系统状态下获得的基本概率分配(basic probability assignment,BPA)进行融合,获得系统风险水平的一致性描述。IEEE 39算例系统的计算结果证明了该方法的合理性。
基于RT-LAB的直驱风电场振荡仿真分析技术

直驱风电场并入弱交流电网时会出现振荡等不稳定问题,严重时会导致风电机组脱网、火电机组跳闸等事故。以新疆某地区的直驱风电场为研究对象,以阻抗分析法为依据,对直驱风电机组网侧逆变器进行阻抗理论建模,并在MATLAB中搭建风电机组逆变器并网模型,得到并网数字模型的阻抗来验证理论推导阻抗。最后以单机数字模型为基础,以新疆地区某直驱风电场的框架和参数为建模依据,考虑实时仿真的建模规则,在RT_LAB/MATLAB中搭建一个直驱风电场,依据并网点短路比的概念在直驱风电场和交流电网之间串入一定数值的电感模拟弱交流电网,最终复现出振荡,并简单分析了振荡的产生机理,为后续进一步解决直驱风电场振荡问题提供一种新的思路。
基于概率分布的动态矩阵演化算法

传统演化算法通常以宏观层面的种群之间或个体之间的相互作用来进行协同演化,较少考虑个体基因编码在微观层面进行局部优化时的相互作用。针对该情况,提出基于种群基因分布结构的动态矩阵演化算法。利用二进制基因矩阵的方式构建种群个体,结合基因编码差异及适应度评价种群个体,通过对比种群基因列决定个体基因结构调整的位置,并根据优势种群的基因结构产生下一代个体,通过微观层面上基因位之间的协同作用引导种群的演化。实验结果表明,该算法对于中、高维函数均表现出良好的优化性能,同时能较好地平衡宏观全局优化和微观局部优化之间的关系。
无线传感器网络中基于盲点查找的能量空洞避免路由算法

在实际的无线传感器网络中,由于路由空洞而采用的边缘转发方式容易引起空洞边缘节点能量消耗过快从而导致空洞不断扩大,形成能量空洞。为延长网络生命周期,避免能量空洞的出现,对网络中的盲区、盲点进行定义,设计一种盲区查找规则,并提出一种基于盲点查找的路由算法。利用网络中的盲点和盲区信息进行路由,避开空洞边缘的盲点,从而减少了边缘转发次数。仿真结果表明,与GPSR和GEAR算法相比,该算法能有效延长网络生命周期,数据包到达率较高,传输效率有所提升。
近30 a基本农田领域研究态势的可视化分析

论文通过收集“基本农田”为关键词的537篇检索文献,建立关键词共现关系聚类图谱与时区图谱,以Citespace可视化分析法分析近30 a(1986—2015年)中国基本农田领域研究的发展态势。研究结果表明:1)基本农田领域的研究聚类集中在基本农田保护、评价、划定以及建设等4个领域,研究内容与方法侧重点不同;2)基本农田研究内涵及内容体系丰富,具有明显的时代性特征,并且具有明显的地域差异性和时间变异性;3)基本农田研究还存在一定的共性问题,一是基本农田划定与评价指标体系过于笼统,评价体系缺乏协调性,二是缺少各级别的基金资助与支持。研究建议:基本农田评价与划定标准体系要考虑区域特征与需求;基本农田研究要适应土地利用规划及土地整治等国家战略要求;同时,基本农田研究应是一项科学问题,要发展成为国家自然基金等资助的重要检索关键词与申报领域。
黄土丘陵区枣农复合系统土壤水分利用与竞争

探明黄土丘陵区农林复合系统植物土壤水分利用策略对评价其配置合理性与可持续性具有重要意义。论文以黄土丘陵区枣农(枣树+农作物)复合系统为对象,测定不同生育期植物木质部水和土壤水氧稳定同位素比率(δ~(18)O),利用IsoSource模型分析了复合系统中枣树与间作农作物(黄花菜和饲料油菜)土壤水分利用策略,判断两种复合系统作物间是否发生水分竞争。结果表明:枣树各时期对表层(0~20 cm)土壤水利用较少,在旱季主要使用中层(20~60 cm)和深层(60~200 cm)土壤水,雨季有显著降雨后主要利用中层土壤水。黄花菜、饲料油菜在旱季对低雨量有效降雨反应灵敏,但其仍主要利用中层土壤水,雨季显著降雨后两者对表层土壤水利用比例显著增加。总之枣树与黄花菜和饲料油菜土壤水分利用策略存在明显区别,但在较为干旱的5月和7月对中层和深层土壤水存在明显竞争。因此可在枣树株间修建深度为40 cm肥水坑,增加中层和深层土壤含水量,促进枣树根系向下生长,缓解水分竞争对枣树生长和产量造成的不利影响。
黄土丘陵沟壑区饲料油菜种植试验及其产业化前景——以延安治沟造地典型项目区为例

沟道土地整治后,如何实现土地的持续、高效利用成为黄土高原丘陵沟壑区面临的突出问题,其关键在于如何充分发挥农牧交错区的比较优势,因地制宜发展种养结合的农业生产模式。依托延安市宝塔区羊圈沟和顾屯沟实验基地,通过大田试验研究了黄土丘陵沟壑区沟道土地整治后种植饲料油菜的技术要点,并探讨了基于饲料油菜种植构建新型农业生产模式的思路。结果表明:1)延安地区具备种植春季饲料油菜的自然生态适宜性,春播饲料油菜播种量以3.9~5.1 kg/hm~2为宜,苗期密度宜控制在22.5万株/hm~2左右;2)饲料油菜种植需要一定的田间管理,做到施足底肥,适当追肥,间苗遵循“五去五留”原则,4~5片真叶期定苗并适当追肥浇水; 3)根据油菜多功能性,黄土丘陵区可发展饲用、菜用+饲用、菜用+观光+油料等多种产品组合模式,科学推广油菜种植可以促进集“种植+养殖+加工+观光”等于一体的多功能农业发展。
中国水资源绿色效率测度及空间格局研究

绿色发展是当今时代的主题,在对传统水资源效率研究的基础上,论文界定了水资源绿色效率的概念与内涵。基于数据包络技术,进行水资源绿色效率测度,将其与传统的水资源经济效率、环境效率测度结果进行比较分析,并运用ESDA方法进行空间格局研究。研究结果发现:社会维度效应对水资源整体利用效率改进有积极作用;3种水资源利用效率均呈现出下降的趋势,并且存在不同程度的波动,水资源环境效率波动最大,水资源绿色效率次之,水资源经济效率稳定性最好;水资源绿色效率与经济发展水平没有密切的关系,经济发达地区的水资源绿色效率高,但是经济欠发达地区的水资源绿色效率也高,水资源经济效率和水资源环境效率高值地区多数分布在东部沿海地区;水资源绿色效率的空间相关性不明显,并且集聚程度逐渐减弱;2000—2014年水资源绿色效率在研究区内部存在着明显的地区差异,并且这种差异逐渐扩大;不考虑社会维度效应的水资源利用效率对水资源真实利用情况产生偏差估计,误导政策制定。
基于MODIS EVI的重庆植被覆盖变化的地形效应

基于2000—2015年的MODIS EVI数据,采用趋势分析结合地形差异修正,分析了重庆市植被覆盖变化在高程、坡度和坡向上的空间分布差异。结果表明:1)近16 a来,重庆植被以低覆盖度和中覆盖度为主,低覆盖度呈下降趋势,劣覆盖度、中覆盖度和高覆盖度呈上升趋势; 2)研究区植被显著减少趋势占3.84%,基本不变占81.12%,显著增加占15.04%,植被变化总体上呈恢复趋势;3)在地势低(< 400 m)、坡度小(< 6°)的区域,植被覆盖度低,但变化趋势显著;在400~ 1 200 m、6°~15°的区域,植被变化趋势分布出现由优势到非优势或由非优势到优势的转折;4)在地势高(> 1 200 m)、坡度大(> 15°)的区域,植被覆盖度高,变化趋势较弱,但是在高程大于1 500 m、坡度大于25°的区域也存在植被减少的现象;5)不同坡向上,除了在平地区域植被变化趋势较显著外,其余坡向差异不明显。
增雨和氮添加对内蒙古草原土壤氮矿化潜力的影响

论文以内蒙古克氏针茅草原为研究对象,通过设置不同降雨强度的等量增雨和氮添加实验,研究温带草原土壤氮矿化潜力对不同增雨模式的响应以及氮添加对这种响应的影响。两个增雨处理分别是在6月和7月共增加60 mm降水和自然降雨。增雨方式是单次降雨强度分别为每次2、5、10、20、30 mm,对应的频率分别为每隔2、5、10、20和30 d一次。两个氮添加处理分别是10 g N·m~(-1)·a~(-1)和无氮添加。处理2 a后于8月采集各处理原状土样,在20 ℃和60%田间持水量下进行4周的室内培养实验,测定土壤无机氮含量,计算氮矿化潜力。结果表明:1)总体上,增雨对土壤无机氮含量和氮矿化潜力没有显著影响,但不同的增雨方式对土壤氮矿化潜力影响不同,高强度低频率的增雨有利于提高土壤氮矿化潜力;2)氮添加增加了土壤无机氮含量和氮矿化潜力,与对照相比分别提高了256%和29%;3)氮添加后,每次5 mm的低强度高频率的增雨方式显著提高了土壤氮矿化潜力。这说明,未来增雨模式的短期改变不会影响土壤供氮能力,而氮沉降则能够改变土壤供氮能力对降雨模式的响应。
饮马河支流伊通河农村段水质时空特征及评价研究

为掌握伊通河下游段(农村段)水环境质量时空变化特征,2015年4—11月非冰封期间,在伊通河下游20km农村河段设置了10个控制断面,并进行了逐月的水质监测,指标包括COD、${\rm{NH}}_4^ + $ -N、TN和TP;基于上述水质监测数据,运用单因子评价法、内梅罗污染指数法、综合污染指数法以及综合水质标识指数法对目标河段水质进行了评价.结果表明:4种评价方法均表明该段水环境质量明显不达标,所有监控断面均属劣Ⅴ黑臭水质.研究河段各断面COD、${\rm{NH}}_4^ + $ -N、TN和TP浓度变化趋势基本一致;支流中央沟渠和支流二道河子的COD之和是伊通河COD总量的2.4%,而${\rm{NH}}_4^ + $ -N、TP和TN的总量不足伊通河总量的1%;伊通河农村段污染物主要来源是上游城区段(长春市主城区)来水及农村段(农安县区片)的农业面源污染,包括畜禽养殖排水、农村生活污水等.根据评价结果,提出了适合该段水环境质量改善的措施建议.
沧州市土壤墒情变化规律研究

依据沧州市捷地旱情试验站2003~2014年监测资料,深入分析了沧州地区土壤墒情特点,研究了捷地试验站所代表区域(滨海平原区)的土壤墒情变化规律。采用实际观测资料,分析计算土壤消退系数K值,并求出逐月平均K值,建立退墒预报方案。构建P-θ_0-△θ组合图,即建立降雨量、雨前土壤含水率、雨后增墒的相关关系,由此分析得到土壤墒情增加的相关公式,进而可以较为准确地对未来墒情增加进行预报。通过2015年实测资料验证,比较增退墒方案以及经全面评定,其精度可以满足本地区墒情预报的要求。该成果对合理利用水资源,合理指导农作生产,促进水资源可持续发展,具有重要的现实意义。
通用型旋桨流速仪性能检定方法研究

流速仪检定主要问题是当检定仪器数量多、水体波动大,不符合流速仪检定理论和仪表标定原则,检定成果有可能形成系统误差,它既无标准,又难发现,用均方差表示则优。分析仪器运动机理,提出:低速,用力矩仪检测起转速V_0,使用标准修订值的低速直线公式;中、高速,用干式检测法,水力螺距检定法,积分检定法和优化一速度级检定法,后者还可用于水文测站验证流速仪检定公式。
山东半岛2000~2014年蒸散发时空分异特征

蒸散发的时空格局分析对于合理利用水资源、水资源短缺问题的解决以及旱涝灾害预警和监测具有重要意义。基于山东半岛区域气象资料、MOD16遥感影像数据集及GIS背景信息,分析了山东半岛2000~2014年地表蒸散量的时空变化特征及趋势,并在年时间尺度上通过基于像元的相关分析法分析了蒸散量与降水和气温的相关性。研究结果表明:在研究时段内平均蒸散量年际波动较大,波动范围为397.9~479.8mm,多年蒸散平均值为440.78mm;其中2003年和2008年蒸散量最大,分别超出平均值77.3mm和81.9mm。除水体、滨海湿地外,ET年平均值有明显的由东南向西北递减的特征,降水量和地表植被覆盖度的差异是其空间变异的主要因素。蒸散量与气象因素的相关分析表明,年平均降水量与蒸散量变化呈现明显的正相关关系(0.663),温度与蒸散量呈显著负相关关系(-0.143),NDVI与蒸散量相关性较弱(0.33)。
大武水源地地下水中NO_3-N动态变化特征及其影响因素分析

利用GIS空间分析平台的反距离权重法插值获取中国北方典型大武岩溶水源地年内和年际地下水中NO_3-N浓度空间分布特征,并利用斯皮尔曼相关系数获取2009年地下水中NO_3-N浓度与地下水脆弱性各影响因子的相关性。经分析可知:①综合以往研究资料,大武水源地地下水中NO_3-N演化过程分为恶化初期、恶化中末期和恢复阶段,且地下水水化学演化过程要滞后于地下水水动力过程的演化;②年内地下水中NO_3-N浓度的变化主要受到降水的影响,年际间地下水中NO_3-N浓度的时空变化特征很容易受到地下水系统动态因子的影响,包括地下水资源的开发利用和可变的下垫面条件;因此,人类活动朝着优化地下水环境的方向努力,可促进岩溶水资源的可持续开发利用。
贵州山区降水集中度和降水集中期的时空变化特征

利用1961~2015年贵州省81个气象观测站的逐日降雨资料,计算了降水集中度(PCD)和集中期(PCP),并采用线性趋势、空间分析、M-K突变检验和R/S分析等方法,对贵州山区复杂地形下的降水集中度和降水集中期进行了分析。结果表明:贵州1961~2015年PCD波动幅度介于0.30~0.59之间,空间分布上由东向西逐渐增加的趋势,PCP的波动范围在16.5~21.0旬之间,空间呈现出由东南向西北逐渐增加的趋势;PCD与降水量的相关性高于PCP与降水量的相关性,表明贵州地区的降水量越多,降水越趋于集中;R/S分析表明贵州地区PCD可能隐含着周期规律,PCP会保持提前的趋势。
不同时间尺度的中长期水文预报研究

为研究中长期水文预报时间尺度对预报精度的影响,选取最近邻抽样回归模型与基于小波分析的组合模型对长江干流典型断面不同时间尺度的径流序列进行中长期径流预报。将1980~2012年的逐日径流资料经过时间聚集方法转换成三天、周、旬、半月、月、双月、季、半年、九月、年等10个不同时间尺度,对高场、寸滩、宜昌、螺山、汉口、大通6个典型断面的径流进行拟合和预报。结果表明:随着预报时间尺度增加,预报精度呈现先降低后提高的趋势,其中,在月时间尺度上预报效果最差,三天和年尺度上预报效果相对较好。
新媒体环境下网络社群情境信息共享影响因素实证研究——基于信息生态群落视角

新媒体环境下网络社群情境信息共享因素研究对了解网络社群行为及推动网络社群的专业化和品牌化发展具有重要作用。本文基于信息生态群落视角,从“感知协同性”、“感知集聚性”和“感知互动性”三个外部变量入手,构建新媒体环境下网络社群用户情境信息共享影响因素模型,并通过问卷调查和结构方程模型进行实证分析。数据结果表明,“感知协同性”、“感知集聚性”和“感知互动性”对用户的情境信息共享意图以及共享行为具有积极的影响作用,影响系数从大到小排列依次为感知集聚性、感知互动性和感知协同性。本文通过探究新媒体环境下网络社群用户情境信息共享的影响因素,指出网络社群应从“感知协同性”、“感知集聚性”和“感知互动性”三个方面提升社群服务品质,以促进社群成员的情境信息共享意图和行为,进而优化网络社群信息生态。
大气、陆面与水文耦合模式在中国西北典型流域径流模拟中的新应用

水文模式在较长的发展阶段由简单的概念模型逐步演变复杂的分布式物理模型,大气学科的各类气候模式在近年来迅猛发展同时也逐步带动了水文学的发展。从大气、水文两个学科发展角度纵向开展研究,通过分析以往研究成果认为,虽然大气、水文模式在其各自的发展已经到达了较为完善的地步,然而其相互耦合并取长补短的优势并未发挥。在探讨大气、陆面及水文模式发展的基础上,选取XJLDAS(Xinjiang Land Data Assimilate Datasets)大气陆面同化系统,CLM3.5(Community Land Model, Version 3.5)公用陆面模式及快速汇流模式RAPID(Routing Application for Parallel computation of Discharge)作为关键耦合对象,利用以上耦合系统对新疆精博河流域径流过程进行模拟。通过研究分析,认为:XJLDAS+CLM3.5+RAPID模式可较好地重现流域地表径流年内分布状况,然而,由于陆面参数化方案选取等原因,研究区径流量出现一定偏差。此外,在本研究中发现,陆面模式径流汇流模拟结果与实际结果存在一定偏差,将这种偏差进行分析后发现:在进行大尺度水文模拟时,需要在考虑在研究区相关地理特性(如地质构造、地表覆被)基础上进行模式相应改进,以最大限度的重现大尺度径流真实过程。
无缝线路磨损钢轨激光熔覆自动修复方式的研究

由于列车的高速化和重载化,钢轨磨损问题越来越严重,采用修复质量高、修复速度快的激光熔覆技术可以对其进行在线快速修复。为此,采用三维扫描仪首先对磨损钢轨进行扫描,然后将扫描点云数据进行三维重构、路径规划及数据格式转换,最后利用优化的数据驱动机器手臂和激光熔覆装置对磨损钢轨进行自动修复。修复工艺结果表明,对5 mm的磨耗层进行7层修复,利用修复道与道之间和层与层之间的回火作用,修复层的组织马氏体含量少,硬度为330~360 HV;经过600 ℃回火处理10 min后,加入钒元素的铁基合金粉末激光熔覆修复后钢轨母材、热影响区、修复层硬度均在300~340 HV,组织为回火索氏体;修复钢轨的耐磨性约为钢轨母材的87%,达到修复目的。
基于OLCAO算法金属塑性变形磁记忆信号特征研究

塑性变形是金属材料在应力作用下产生损伤的早期阶段,对其的有效检测可预判危害的发生,实现设备破坏前的预警。针对金属磁记忆检测技术,利用量子力学密度泛函理论建立铁磁材料力磁耦合计算模型,采用原子轨道正交化线性组合法(Orthogonalized linear combination atomic orbitals,OLCAO)计算铁磁晶体在应力作用下的磁特性变化及磁记忆信号特征。结果表明:应力作用引起晶体内部电子运动状态及其分布特征改变,导致体系能带结构和电子态密度分布发生变化,材料的磁特性发生改变,定量表现为原子磁矩随应力的增加而变化。拉应力导致原子磁矩线性减小,压应力导致原子磁矩线性增大。当金属发生塑性变形时,体系的磁矩均发生突变,应力磁矩关系曲线出现拐点,变化速度变慢,表现为磁记忆信号的特殊变化特征。通过铁磁材料的拉伸及压缩试验,验证了理论计算结果的正确性。
磨料水射流喷丸对渗碳GDL-1钢表面性能及残余应力场热松弛行为研究

采用后混合磨料水射流喷丸对经渗碳风冷后的GDL-1钢进行表面强化与改性,通过激光共聚焦显微镜,扫描电镜,透射电镜,显微硬度仪,X射线应力衍射仪分析不同压力水喷后试样表面粗糙度、组织、硬度和残余应力等的变化规律,并研究300 MPa水喷处理后不同保温温度和保温时间残余应力场的热松弛行为。结果表明:随着水压的增加,表面粗糙度增大、残留奥氏体转变量增多、硬度提高幅度变大,水喷后,晶粒和组织得到明显细化,并且在表层形成一定深度的残余压应力场。残余应力的热松弛主要受保温时间和温度的影响,在100 ℃和300 ℃时,残余应力的热松弛受回复过程控制,500 ℃时,残余应力热松弛受回复和再结晶过程控制。表面残余应力在回复过程中存在两个阶段,初始阶段应力松弛速度快,以点缺陷回复为主,后一阶段松弛速率慢,以位错回复为主,并进一步研究指出Zener-Wert-Avrami方程并不适合描述整个回复过程。
程序性死亡分子1及其配体和吲哚胺-2,3-双加氧酶1在鼻腔鼻窦恶性黑色素瘤中的表达及其临床意义

目的探讨程序性死亡分子l(PD-1)及其配体(PD-L1)和吲哚胺-2,3-双加氧酶1 (IDO-1)在鼻腔鼻窦恶性黑色素瘤(SNM)中的表达及其与患者的临床病理特征和预后的关系。方法采用免疫组织化学的方法对86例未接受放化疗、免疫治疗和分子靶向治疗的SNM样本进行染色,观察PD-1/PD-L1和IDO-1在组织中的表达情况,分析其与临床病理特征及预后的关系。结果临床病理学分期、脑转移、高龄是SNM预后不良的独立危险因素,无色素组SNM总生存率较有色素组低。PD-1/PD-L1和IDO-1的表达与色素统计学无相关性,与SNM累及部位相关。SNM中PD-1/PD-L1和IDO-1的阳性率分别为47.6%(41/86)、53.5%(46/86)和58.1%(50/86)。 PD-1的表达与脑转移有关。PD-1阳性和IDO-1阳性患者的无病生存期均较阴性患者长(P=0.031,P=0.017 9)。PD-1阳性和IDO-1阳性患者的无病生存期均较阴性患者长。PD-L1的表达与预后无明显相关性。Ⅲ、IVA和ⅣB期PD-1阳性的患者预后较好(P=0.025),PD-L1阴性和IDO-1阳性患者预后较差(均P>0.05)。IVC期PD-1阳性和IDO-1阴性患者总生存率较低(均P<0.05)。结论临床病理学分期、脑转移、年龄和色素可作为预后相关的临床病理学参考指标。PD-1和IDO-1的表达水平可作为评估预后的参考指标。PD-L1在SNM发病及预后判断中的价值有待进一步的研究。
浮顶罐内含蜡原油静态储存中的冷却胶凝规律

将失流点以下的含蜡原油看作是多孔介质体系,以附加比热容法描述蜡的结晶潜热,动量源项方法表征蜡晶网络结构对液态原油的流动阻力,基于有限体积法数值模拟含蜡原油的冷却胶凝过程。结果表明:传热机制和边界条件主导了凝油结构的演变进程。在自然对流作用下,凝油最先在罐底和罐壁所包围的区域内产生,且其始终是罐内胶凝最严重区域。罐顶最先形成完整的凝油层,其发展先后经历了慢速增长和快速增长两个阶段,且其凝油层厚度逐渐趋于均匀分布;其次是罐底,其发展过程与罐顶相反;最后是罐壁,其凝油层的演变具有从罐底沿罐壁向罐顶推进的特点。罐内对流越强,罐顶凝油层的增长速率越缓慢,罐底凝油层的增长速率越快。基于温度场及凝油结构的演变规律,可以将含蜡原油的冷却过程分为3个阶段,即自然对流占主导的第1阶段,导热逐步取代自然对流的第2阶段,及以导热为主导机制、边界条件调控下的第3阶段,同时给出了不同阶段原油温度分布和散热损失规律的细节。
点火位置对氢气/甲烷/空气预混气体爆燃特性的影响

为研究不同点火位置下氢气/甲烷/空气预混气体的爆燃特性,改变点火位置IP和氢气添加比例φ,在100 mm×100 mm×1000 mm方形透明管道实验平台上开展爆燃实验。实验结果表明:火焰结构向泄爆端和封闭端传播时受点火位置和氢气添加比例的控制,当火焰向泄爆端传播时,郁金香火焰的形成因素由IP主导,当火焰向封闭端传播时,IP及φ共同作用于郁金香火焰的形成;IP和φ对火焰前锋演化的作用模式可以分为3类;当混合气体中φ小于0.25时,氢气添加对火焰传播速度的影响不明显;当φ不超过0.75时,仅当IP位于管道中后部时,超压出现周期性振荡,且点火位置距泄爆端越近,振荡时间越长;当为纯氢爆炸时,不同点火位置下压力振荡消失且到达最大压力峰值的时间基本一致;当φ不同时,最大压力峰值随点火位置的变化规律不同。
回灌过程中离子强度和水流流速对胶体粒子在多孔介质中堵塞的影响

人工回灌过程中的堵塞问题一直是影响其推广的瓶颈,目前回灌过程中大颗粒悬浮物导致的堵塞机理研究较多,对胶体类颗粒物的堵塞机理研究相对少。采用室内砂柱实验,研究不同离子强度和不同水流流速条件下胶体在饱和多孔介质中的迁移-滞留特征。选择大肠杆菌为实验胶体,设计在不同离子强度、不同水流条件下的砂柱回灌实验;运用Hydrus-1D软件模拟,拟合穿透曲线后得到表征胶体沉积的相关参数。实验结果表明,在相同的离子强度下,流速增大会促进胶体的迁移,穿透曲线峰值增高,胶体的吸附率减小。在中等离子强度条件下(IS=30、 50 mmol·L~(-1))流速对胶体的这种影响比在更低的离子强度(≤10 mmol·L~(-1))或更高的离子强度(≥300 mmol·L~(-1))条件下更为显著;相反地,同一流速条件下,离子强度从10 mmol·L~(-1)升高到300 mmol·L~(-1)时,胶体的吸附随着离子强度的增加而迅速增加。从胶体和介质相互作用势能来看,随着离子强度的增加,胶体和砂表面的相互作用增强,有利于胶体吸附在介质表面,增加介质堵塞的概率。但是,在一定的离子强度下,流速的增加产生的水动力剪切力有利于促进胶体的迁移,不利于胶体的吸附或阻塞,减少了微小颗粒堵塞的概率。模拟结果显示吸附速率系数k、最大固相沉积量S_(max)随着离子强度的增大而增大,随着流速的增大而减小。从整体上来看,回灌过程中胶体微粒的迁移滞留行为主要受控于离子强度,但水流因素会干扰离子强度的控制作用。在实际的人工回灌过程中,有效的预防堵塞需要将化学(降低离子强度)和水动力(增加回灌水流速)手段有效地结合起来。
折面螺旋折流板换热器的流动传热性能

针对现有平面螺旋折流板换热器的相邻折流板与壳体间存在的三角漏流区,提出了一种折面螺旋折流板换热器。基于实验研究分析了折面螺旋折流板换热器的螺旋角和搭接度对流动传热性能的影响,并拟合了壳程对流传热和阻力系数的实验关联式。结果表明,当壳程体积流量相同时,随着螺旋角的减小,折面螺旋折流板换热器的壳程总压降增加,壳程管束压降增加,壳程膜传热系数提升,综合性能增强;相同壳程体积流量下,随着搭接度的增加,壳程总压降也增加,壳程膜传热系数增加,综合性能提高。实验研究表明螺旋角18°、搭接度50%的折面螺旋折流板换热器流动传热性能最佳。将折面螺旋折流板换热器的螺旋角和搭接度作为修正因子拟合到了实验关联式中,对比发现实验值与Nu实验关联式计算值的平均相对误差为1.13%,与f实验关联式的平均相对误差为6.84%,说明了拟合的正确性和可靠性。研究结果为折面螺旋折流板换热器的设计提供了理论指导。
Closed-Loop Supply Chain Decision-Making under Competition of Product Vertical Differentiation

A Closed-Loop Supply Chain(CLSC)system which includes duopoly manufacturers and a retailer,and the competitive strategies of the manufacturers'products with vertical differentiation was studied.In this system, duopoly manufacturers'new products(or remanufactured ones)are sold together in the same market at different prices.The results reveal an effective elimination of the influence of Bertrand's paradox by product differentiation strategy;a loss of system efficiency caused by double marginalization during decentralized decision-making;and more recycling of waste products,lowering product prices and optimizing system performance deriving from the use of joint decision-making pricing.Therefore,on basis of equilibrium result under joint decision-making,through coordinated pricing by revenue-and-expense sharing contract,and identifying a reasonable sharing ratio will enable the perfect coordination of CLSC system.Further numerical examples also analyzes the impact that the substitute ratio and price sensitivity coefficient have on supply chain pricing and profits.
分担连续函数的全纯函数正规族

研究了分担连续函数的全纯函数族的正规性问题,推广了一些已有的结论.设$F$为定义在区域$D$上的全纯函数族,${h_1},{h_2}$为两个连续函数满足对$\forall z \in D$有${h_1}\left( z \right) \ne {h_2}\left( z \right)$,并设$k \ge 2$为正整数.若$\forall f \in F$,有$f\left( z \right) = {h_i}\left( z \right) \Rightarrow \left| {{f^{\left( k \right)}}\left( z \right)} \right| \le \left| {{h_i}\left( z \right)} \right|$, $i = 1$,2,则$F$为$D$上的正规族;并举例说明了$k = 1$时,结论不成立.此外,还将分担值条件用拓扑度条件代替得到了一个涉及拓扑度条件的全纯函数族正规定则.
差分进化算法在气动力参数辨识中的应用

差分进化算法是一种新兴的优化算法,与最小二乘法等梯度类算法相比,它能够进行全局寻优且对初值不敏感,具有广泛的应用前景.建立某型飞机刚体运动的6自由度非线性动力学模型,在叠加一定比例白噪声的情况下获得其仿真数据,使用差分进化算法辨识出该型飞机的纵向运动气动力参数,辨识结果与真实值较为吻合,证明该算法是可行的.多组试验表明:对于该型飞机的动力学模型和仿真数据,使用差分进化算法的辨识结果与使用最小二乘法、普通粒子群算法的辨识结果相比,具有更高的精度和更强的鲁棒性.
考虑土壤火花放电的接地装置暂态特性全时域电网络模型

杆塔接地装置的冲击电阻是影响输电线路耐雷水平的重要参数之一,研究接地装置的冲击特性对输电线路的雷电防护具有重要意义。高幅值雷电流作用下,接地装置周围土壤会发生火花放电,使得其冲击特性与工频特性有显著的区别。为解决频域电路理论在对雷电流和响应电压进行傅里叶变换过程中需要忽略掉大量高频分量的问题,该文建立了考虑土壤火花放电的接地装置暂态特性全时域电网络模型。针对低阶精度时域差分法计算得到的响应电压存在局部锯齿状波形的问题,推导出了电网络模型的p-order精度时域差分解。结果表明,(3~5)-order精度时域差分法计算得到的响应电压波形平滑没有波动,能够提高计算精度,并减少计算时间。在武汉特高压试验基地对杆塔接地装置进行了大电流冲击试验,验证了该仿真算法的准确性。
新型CH5光伏逆变器共模漏电流抑制研究

漏电流抑制是非隔离型光伏系统需要解决的关键问题。该文首先分析了传统CH4光伏逆变器的工作原理,建立了系统共模回路模型,分析了系统共模特性和漏电流抑制能力。然后提出一种新型CH5光伏并网逆变器,从原理和理论上证明了新拓扑具有抑制漏电流的优点,并提出新型一维空间矢量调制策略改善系统共模漏电流抑制能力,最后在TMS320F28335 DSP+EP4CE10E22C8 FPGA数字控制实验平台上对提出的CH5拓扑和传统CH4拓扑进行了对比实验研究,结果验证了提出方法的有效性。
采用虚拟电机的改进偏差耦合多电机同步控制

针对传统偏差耦合控制结构在多电机转速控制中起动过程同步误差较大以及转速同步补偿器模型较为繁琐的缺点,该文提出了一种改进偏差耦合结构,该结构引入了“虚拟电机”的概念,每台电机在起动过程中跟随虚拟电机的运行轨迹,从而有效减少了起动过程的同步误差。改进偏差耦合结构将各台电机的输出转速作用于“虚拟电机”上,各台电机之间不再有直接耦合作用,由“虚拟电机”对各台电机进行同步控制,从而简化转速同步补偿器模型。与传统结构相比,在保证系统在稳定运行过程中电机受到负载扰动同步性能不变时,改进结构还可以在一定程度上减少各台电机的跟踪误差。
带有源钳位光伏并网逆变器谐波形成机理与抑制方法研究

有源钳位技术因其能吸收漏感能量,实现主开关管零电压开通等特点被广泛应用于光伏并网逆变器中,但增加有源钳位电路会引起并网电流的谐波的增加,造成电能质量下降等不利影响。该文以电流断续模式(discontinuous current mode,DCM)有源钳位反激式微型光伏并网逆变器为例展开研究,通过对有源钳位各个阶段波形进行分析,对带有源钳位并网逆变器并网电流进行数学推导,对其谐波形成机理和谐波增加的原因进行研究,在此基础上提出并网电流的谐波抑制方法。最后通过仿真和实验验证理论分析的正确性,从而为有效改善带有源钳位并网逆变器的电能质量提供理论依据。
基于自适应权重证据理论的断路器故障诊断方法研究

断路器操作时会伴随剧烈的振动和声音信号,该文提出了一种基于自适应权重的证据理论,诊断断路器机械故障方法。首先利用小波包对多传感器的振动和声音信号进行分解,然后提取特征熵输入(library for support vector machines, LIBSVM)获得了基本可信度分配,再利用状态分类准确率对权重自适应赋值,最后通过证据理论(dempster shafer,DS)将多信号加权后的基本可信度进行融合,实现了断路器正常、卡涩、基座松动和拒分状态的识别。通过识别实验表明:自适应权重的证据理论在避免证据冲突情况下,能够有效提高断路器故障类型诊断的准确率。
基于自抗扰控制的双环伺服系统

为提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统的抗负载扰动和参数摄动能力,提出一种基于自抗扰控制的位置–电流双环控制策略。分析伺服系统的扰动机理,构建基于离散最速控制综合函数的跟踪微分器进行位移规划,通过引入三阶扩张状态观测器,得到位置和转速复合控制的非线性自抗扰控制器,优化了系统结构,降低了参数整定难度。为进一步提高系统刚度和对突变负载扰动的响应能力,设计电流环自抗扰控制器,引入二阶观测器估计扰动量并进行扰动补偿,给出电流环线性自抗扰控制器参数的确定方法。仿真和实验结果表明,该控制策略能够减小外部转矩干扰和电机参数摄动对系统性能的影响,验证了基于自抗扰控制的双环控制方法的有效性。
基于控制自由度组合的级联H桥逆变器PD功率均衡控制方法

对于级联H桥型逆变器,载波同相层叠(phase disposition,PD)调制策略相比于载波移相(carrier phase shift, CPS)调制策略,具有更优的输出线电压谐波特性,但其无法实现级联单元间功率均衡。为了解决功率均衡问题,该文提出一种新颖的PD功率均衡控制方法,首先基于调制波控制自由度对传统的PD调制技术进行改进,减少了所需三角载波数量,实现了级联单元输出功率的大致均衡;进而结合载波控制自由度组合的思想,通过调整载波在垂直方向上的排列方式,在不改变逆变器输出电压的前提下,实现了对各级联单元输出电压的二次调整,最终在一个输出周期内达到了级联单元间的功率均衡。文中以3个H桥单元级联为例,给出功率均衡的定义和传统PD调制方法下功率不均衡的机理,分析所提控制方法的原理,通过仿真和实验结果验证理论分析的正确性和功率均衡控制方法的可行性。
基于模型预测控制的能源互联网系统分布式优化调度研究

能源互联网系统包含多个能源局域网,其优化调度方案的制定较单个能源局域网更加复杂,需要考虑和协调的因素更多。同时,由于各个能源局域网其拥有者、调度目标和任务需求有所不同,以及追求自身利益最大化的特性,使得难以设计出一个满足各方利益的集中式优化调度方案。为此,该文提出一种含主–从博弈的能源互联网系统分布式能量管理模型,发电公司能够通过发电侧“源–储”协调最大化其发电收益,各能源局域网能通过协调内部各可控单元最小化其运行成本。将这一分布式能量管理模型融入到模型预测控制架构中,以有效应对可再生能源输出间歇性、波动性和负载需求不确定性带来的不利影响。通过不同的算例分析了该文所提方法的鲁棒性与可行性。
多端柔性直流电网快速方向纵联保护方案

直流线路保护是柔性直流电网发展的关键问题,其主要技术难点在于快速可靠地识别故障区段。传统交流系统保护和常规直流输电系统保护原理很难适用于柔性直流电网。根据柔性直流电网故障暂态特征以及一次设备固有构成,该文提出一种基于线路边界元件的新型快速方向纵联故障识别判据,以及一种实用可靠的故障选极判据,并设计相应的线路保护方案。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)型直流电网模型,通过大量的仿真算例验证该保护原理的可行性,以及在硬件成本、动作速度、耐受过渡电阻能力等方面的突出优势。
不确定性环境下基于可调度能力的微电网优化运行实时控制策略

随着可再生能源的高密度接入,依托供需两侧柔性互动的微电网实时控制技术成为应对不确定环境的重要手段。该文发展了可调度能力(schedulable ability,SA)概念,面向多重不确定性环境,构建了含不同采样周期的微电网优化运行两阶段实时控制模型。首先,根据微电网内电能供需关系建立了面向响应主体的内部电价机制,并以系统运行总成本最优为目标、基于模型预测控制方法完成微电网的动态优化;在此基础上,综合考虑实时状态信息和历史信息,建立响应主体SA评估模型;最后,根据SA评估结果、供需两侧功率的动态失衡水平确定各响应主体的调度优先权,基于既定准则实现微电网的实时功率控制。以某居民区微电网为例进行了仿真分析,算例结果验证了所提模型的合理性、有效性。
无差拍优化五相永磁同步电机有限集模型预测转矩控制算法

多相永磁同步电机驱动系统在低压大功率、高可靠性的应用场合日受青睐和瞩目。首先研究了适用于五相永磁同步电机系统的传统有限集模型预测转矩控制(finite-controlset model predictive torque control,FCS-MPTC)算法,为了消除d3-q3谐波子空间的低次电流谐波,构造了包含谐波项的目标函数。然后,为了减小FCS-MPTC算法实现时带来的巨大计算量,提出了一种基于转矩与磁链无差拍估算的每个控制周期内电压矢量控制集优化方法。所提算法不仅保持了传统FCS-MPTC算法优越的稳态性能、快速的动态响应和低次电流谐波抑制能力,同时显著减少了数字实现的运算量。最后,将所提算法分别与两种传统FCS-MPTC算法进行半实物实验对比分析,验证了所提算法的正确性和有效性。
单变压器分区互联装置接地故障特性研究及控制保护策略设计

基于模块化多电平换流技术的分区互联装置在城市电磁环网解环方面具有广阔的应用前景,该文重点研究单变压器分区互联装置交流系统单相接地故障和直流系统单极控制接地故障的故障特性。针对交流单相接地故障引起零序电压问题,分析零序电压对故障穿越策略的影响,提出零序电压策略,降低故障情况下的直流侧过电压水平。针对直流单极接地故障引起的交流电流直流偏置问题,分析交流电流直流偏置机理,推导故障情况下交流电流的数学表达式,提出基于切除子模块和闭合子模块旁路开关的保护动作策略。在PSCAD/EMTDC中建立单变压器分区互联装置系统模型,通过仿真分析验证保护控制策略的正确性。
双回不共端长距离输电线路零序参数测量方法

文章提出一种双回不共端长距离输电线路零序参数测量方法。考虑分布效应和线路参数的不均匀性,建立双回不共端长距离线路的零序模型,推导线路的传输线方程。基于全球定位系统(global positioning system,GPS),同步测量各线路两端的电压和电流,计算得到双回不共端线路的端口特性矩阵。根据端口特性方程同时求解包括零序电阻、零序电感和零序电容在内的12个零序参数。针对实测中存在的系统白噪声和感应电压干扰,提出使用TLS-ESPRIT(total least square-estimation of signal parameters via rotational invariance technique)法抑制系统白噪声和短时阶梯零序电源注入抑制感应电压的综合抗干扰方法。利用PSCAD软件对文中方法和传统方法进行对比仿真。仿真结果表明,传统方法没有考虑线路参数的非均匀性,并且受分布效应影响很大,测量误差随线路长度增加显著增大,而文中方法克服了分布效应和线路参数不均匀的影响,能适用于双回不共端长距离输电线路。基于文中方法的综合抗干扰方法能有效抑制系统白噪声和感应电压的干扰,测量精度满足工程测量要求。
基于多代理系统的主动配电网多故障动态修复策略研究

针对主动配电网(active distribution network,ADN)发生多故障时的快速恢复供电问题,在ADN分层控制技术以及“主动性”资源基础上,建立基于多代理系统(multi-agent system,MAS)的ADN多故障分区、分场景动态修复模型。当ADN发生多故障时,首先对非故障失电区域进行区域划分,利用子区域内DG(distributed generator)、光伏、储能系统以及主动负荷优先恢复重要负荷供电,并根据各区域内最大供电能力指标、最大主动调节能力指标和最大恢复能力指标选择各时段的恢复策略。在此基础上,基于MAS的自治性、协同性和并行计算能力,通过定义场景等级权重系数,以综合经济损失最少为目标,并采用离散化处理的细菌群体趋药性(discrete chemotaxis of bacterial population, DBCC)算法优化得到整个故障周期的最优修复策略。同时,考虑到故障修复过程中突发新故障的情况,通过多代理系统动态更新策略,尽快完成故障修复工作。以IEEE 69节点配电系统为例,验证了所提策略的可行性和有效性。