mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于纯纵波地震资料的碳酸盐岩储集层识别

针对塔里木盆地古喀斯特型碳酸盐岩储集层埋深大、非均质性强、地震资料品质要求高的特点,引入叠前反演获得纯纵波地震资料,代替全叠加地震资料,以提高波阻抗反演及储集层预测精度。数值模拟结果表明:与理论零偏移距地震资料相比,计算的纯纵波地震资料误差几乎为零,而全叠加地震资料会因地震子波类型、入射角度范围、地层界面性质等的不同产生误差。塔中油田中古8井区碳酸盐岩目标层纯纵波地震资料主频提高了8 Hz,储集层预测结果与钻井吻合率提高了7.39%,为塔里木盆地碳酸盐岩储集层预测提供了切实可行的方案。
模拟增温对青藏高原高寒草甸土壤C、N、P化学计量特征的影响

高寒草甸生态系统对气候变化响应极为敏感,其中土壤C、N、P化学计量特征能更深刻地反映生态系统变化的过程。本文在青藏高原北麓河地区采用红外线辐射器对高寒草甸进行了8 a的模拟增温试验,于每年9月初采集试验区土壤样品,测定土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量,从短期增温(3 a)和长期增温(8 a)两个时间尺度分析其化学计量特征,以探究模拟增温对高寒草甸土壤养分的影响。结果表明∶(1)增温显著提高了0 cm和5 cm的土层温度(P<0.05),增温效果随土层深度增加而减弱,空气温度变化仅在短期增温下达到显著水平(P< 0.05)。(2)从总土层来看,短期增温下C、N、P含量分别减小1.53%、0.25%、2.59%,C∶P和N∶P分别增大2.10%和3.18%(P>0.05);长期增温下C、N含量分别增加1.89%、2.68%,P含量减小2.81%,C∶P和N∶P分别增大6.02%和6.12%(P>0.05)。因此,长期增温下C、N、P化学计量特征的变化幅度大于短期增温。(3)从各土层的C、N、P含量来看,短期增温下0~20 cm土层各元素含量呈减小趋势,20~30 cm土层各元素含量均呈增加趋势,表明短期增温下C、N、P有向下层转移的趋势;长期增温下0~30 cm各土层C、N含量总体呈增加趋势,P含量呈减小趋势,但20~30 cm土层各元素增幅较短期增温减小,表明长期增温下C、N、P向下层转移的趋势有所减弱。(4)从各土层的化学计量比来看,短期增温下0~20 cm土层C∶P和N∶P整体呈减小趋势,20~30 cm土层呈增加趋势,长期增温下各土层C∶P和N∶P均呈增加趋势。由此可见,随增温时间的延长,总土层C、N、P及其化学计量比变化幅度增大,但在不同土层变化趋势不一致,C、N、P总体呈现出向下层转移的趋势。
修武盆地下寒武统荷塘组海相页岩孔隙特征

通过孔隙度实验、低温N2吸附法和CO_2吸附法,对修武盆地RDZ01井下寒武统荷塘组页岩孔隙发育特征进行定量表征,结合总有机碳含量、矿物组成及有机质的热演化程度,讨论孔隙发育特征主控因素。结果表明:孔隙形态以楔形孔为主,并发育墨水瓶形孔及狭缝形孔。页岩孔隙度为1.24%~2.91%,具低孔隙度特征;微孔、中孔和大孔3类孔隙分别占总孔体积的35.45%、44.54%和20.01%。页岩总孔体积为5.33×10~(-3) ~20.10×10~(-3) cm~3/g,其中低温N2吸附法和CO_2吸附法平均孔体积分别为7.40×10~(-3) cm~3/g和2.24×10~(-3) cm~3/g;总比表面积为7.62~17.84 m~2/g,其中低温N2吸附法和CO_2吸附法平均比表面积分别为5.23 m~2/g和7.41 m~2/g。孔径分布的主峰值小于10.00 nm,微孔的结构复杂,0.30~ 0.70 nm的孔隙较为发育,大的比表面积为页岩气提供更多的吸附位。总有机碳含量是微孔发育的主控因素,同时促进中孔发育,对大孔的影响较弱;黏土矿物增多会降低页岩的孔隙度;高石英含量为总孔体积和总比表面积增大的有利因素。修武盆地下寒武统荷塘组海相页岩和鄂西地区下侏罗统自流井组页岩储集层特征相似,呈现良好的储集能力。
三维地质建模技术在致密砂岩油藏水平井开发中的应用——以鄂尔多斯盆地S区块为例

为有效提高鄂尔多斯盆地南部致密砂岩油藏水平井钻井精确度及成功率,以三维地质建模技术下的构造模型、岩相及属性参数模型、储集层构型模型和自然伽马体模型为基础,进行水平井轨迹设计及随钻跟踪调整,并在盆地南部S区块长8油层组进行了现场试验。结果表明:储集层构型模型、自然伽马体模型等可有效表征目的层砂体的展布规律,定量指导水平井的轨迹设计;钻进过程中通过随钻自然伽马数据的验证分析,及时对水平井轨迹做出调整,确保水平段始终贯穿于最优砂体储集层中;3口现场试验的水平井均顺利完钻,平均砂体钻遇率为98.5%,平均有效储集层钻遇率为90.3%,投产后取得了显著的开发效果。采用三维地质建模技术可有效指导水平井轨迹设计及随钻跟踪调整,为鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏水平井钻井及开发提供一定的借鉴。
准噶尔盆地勘探历程与启示

以《中国石油地质志》编撰为契机,在系统梳理准噶尔盆地石油地质理论、勘探领域及勘探成果的基础上,通过准噶尔盆地勘探历程回顾和钻井、地震、储量等历史数据分析,将准噶尔盆地勘探历程划分为南缘地面地质调查与钻探(1954年以前)、克拉玛依油田发现和扩展(1955—1977年)、东部油气田勘探战略展开(1978—1989年)、腹部沙漠油气田快速突破(1990—2002年)和盆地富烃凹陷规模发展(2003年至今)5个阶段。以油气勘探各阶段重大勘探成果和里程碑式的勘探事件为依据,系统总结了各个阶段的勘探启示以及对勘探产生重要影响的油气成藏模式:逆掩断裂带构造含油模式、源外沿梁断控阶状成藏模式、源内自生自储型火山岩成藏模式、凹陷区源上扇控大面积成藏模式和南缘上、中、下3套成藏组合模式,期望对以后勘探工作具有启迪意义。
塔河油田海西运动早期奥陶系岩溶地貌

依据大量地质和地球物理资料,从构造形变的角度出发,采用井震结合、层面追踪及三维建模的方法,对塔河油田海西运动早期岩溶地貌的形成过程进行研究。结果发现,塔河油田古生界可分为2个形变构造层,一个是寒武系—奥陶系形变构造层,呈平缓背斜构造;另一个为石炭系—二叠系形变构造层,呈褶皱链式构造披覆于奥陶系之上。印模法不适用于塔河油田岩溶地貌的恢复,基于现今奥陶系顶面构造形态,建立构造等效圆弧曲线方程,依据不同构造阶段挤压形变压缩率,采用等弧长积分法,有效去除了岩溶期后的构造形变量,恢复了岩溶期地貌形态。海西运动早期,塔河油田奥陶系岩溶地貌北高南低,西倾东翘,其构造幅度为现今构造幅度的70%,具继承性演化特征, 2个高耸带状峰丘高地与其间低缓箕状河丘谷地以及南部平坦开阔岩溶湖,共同构成了一个完整、独立的岩溶系统。
无托槽隐形矫治器关闭邻面去釉间隙的生物力学研究

目的:研究无托槽隐形矫治器关闭邻面去釉间隙时牙齿位移情况及牙周组织的应力分布。方法:建立牙冠类型为方圆型的上颌前部牙列,牙槽骨,牙周膜及无托槽隐形矫治器的三维有限元模型,模拟临床关闭邻面去釉间隙,获得关闭间隙时牙齿位移及牙周组织的应力情况。结果:在关闭邻面去釉间隙时,上颌6个前牙位移表现为近中倾斜移动唇向倾斜伴随龈向压低,牙周组织无明显应力集中,牙颈部应力高于根中及根尖1/3,尖牙远中面应力相对较高。结论:无托槽隐形矫治器关闭邻面去釉间隙时,不会因应力集中而对牙周组织造成损失,牙齿表现为近中、唇向及龈向压低的移动。
电池高速测量数据的实时采集与保存

针对电池生产管理需求,在高速验电机上开发数据采集与保存系统,记录每只电池的电参数,为电池的质量管理提供基础数据。系统设计出一种特殊数据包的格式和多线程机制方法,确保在串口通信时能稳定可靠的进行,同时避免采集噪声干扰后的数据。系统采集的数据既可快速保存在数据库中,用WEB浏览器进行查询和统计,也可保存在TXT文档中。
基材对锌镍单液流电池锌负极的影响

采用循环伏安、阻抗和恒流充放电等方法,分析锰白铜带、不锈钢带、铜带和镀镍钢带等锌电极基材对锌电极沉积/溶解的影响。各基材沉积电流急剧增高时的电位差别不大,但铜带和镀镍钢带上锌开始沉积的电位高、沉积反应更早发生。镀镍钢带电极的形式电位E0较小,为-1.422V,腐蚀反应和析氢反应得到缓解;镀镍钢带和铜带电极在不同电流密度下恒流充放电时,均有更高的库仑效率;镀镍钢带电极的反应电阻只有0.107Ω,更接近锌本身的阻抗。以20mA/cm~2充电至160mAh静置24h,镀镍钢带和铜带为基材的电池的剩余容量较高。镀镍钢带更适合用作基材,可能源于锌沉积的形貌最平整,结合力较大,晶粒之间的间隙也最小。
波形流道对高温PEMFC性能的影响

采用COMSOL Multiphysics软件建立高温质子交换膜燃料电池(PEMFC)三维稳态模型,并进行模拟计算,分析波形流道结构参数对阴极氧气、水的浓度分布及电流密度分布的影响。波形流道结构引起的俯冲效应,流场内物质在各方向上的流速分量增大,促进氧气向气体扩散层(GDL)扩散,有利于阴极中累积水分的排出。流道中波形数量的增加,使俯冲效应效果更显著,能获得更高的电流密度。当电势为0.4V时,电流密度从无波形直流道时的9527.5A/m~2提升到波形数量为10时的9758.9A/m~2,提高了燃料电池的性能。
布敦岩沥青多孔碳材料的超电容性能

以布敦岩沥青(BRA)为碳源,KIT-6型SiO_2为模板,用纳米浇注法制备N、S共掺杂多孔碳材料(CPCs)。碳化温度对CPCs的形貌、介孔结构和电化学性能有明显影响。在800℃,碳化的材料CPC-800具有高比表面积(795.96m~2/g)、高含氮量(5.75%)和窄孔径(4.98nm)的特点。以三电极体系在-1~ 0V充放电,CPC-800电极在电流为2.0A/g和10.0A/g时的比电容分别为211F/g和165F/g;对称超级电容器在电流为5.0A/g时的电容为0.5A/g时的80%,当比功率为1000W/kg时,比能量可达19.11Wh/kg。
尖晶石LiMn_2O_4正极材料的研究进展

分析尖晶石锰酸锂(LiMn_2O_4)正极材料的结构和充放电机理,并对常见的制备方法,如高温固相法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、熔盐燃烧法、水热合成法和液相无焰燃烧法等进行介绍。分析尖晶石LiMn_2O_4的容量衰减机理,指出在循环过程中,发生的Jahn-Teller效应、锰溶解歧化反应、氧缺陷和有机电解液分解等现象是制约商品化应用的瓶颈。对尖晶石LiMn_2O_4的改性策略进行总结归纳,元素掺杂、表面包覆、显微结构控制和合成工艺的优化,可提高整体循环性能。
锌银电池湿荷电贮存容量衰减机理

利用增量容量、电化学阻抗谱等方法,探讨锌银电池在40~ 70℃湿荷电贮存48h后的放电性能,并结合电极材料的XRD、SEM分析结果,研究电池在温度加速应力条件下的贮存失效机理。在40~ 50℃下贮存,影响电池容量衰减速率的因素为活性物质的形貌;在50~ 65℃下贮存,电解液挥发及Ag_2O含量增加导致电阻增大,容量衰减速率随温度升高加快;在65~ 70℃下贮存,电池容量衰减机理为隔膜失效,由电极材料膨胀及Ag(OH)_2~-沉积引起。
锂离子电池负极满嵌锂石墨的热稳定性

将锂与石墨负极各组分进行组合,模拟满嵌锂石墨内部的物质组成,研究锂离子电池中负极满嵌锂石墨的热稳定性。在25~ 400℃内,满嵌锂石墨存在4个放热区间。100~ 135℃的区间归属为固体电解质相界面(SEI)膜的分解;随着温度的升高,嵌入在石墨内部的锂相继与残余的电解液、羧甲基纤维素(CMC)及丁苯橡胶(SBR)发生热反应,分别对应于220~ 270℃、270~ 320℃和330~ 350℃的区间。
界面膜改性金属锂负极的研究进展

从原位(电解质添加剂、聚合物电解质和原位设计界面膜)和非原位(人造界面膜、集流体改性和隔膜改性)生成固体电解质相界面(SEI)膜两方面,总结近两年锂负极保护改性方面的研究进展。协同多种精细的原位分析工具,进一步加深对界面膜的理解,是金属锂负极性能提高的突破点;正向结合诸多策略也将产生协同效应,需要跨学科技术的交叉混合来加速推动实验技术的发展。
玛湖凹陷西北缘侏罗系三工河组油藏特征

近年来玛湖凹陷勘探研究多集中在深层,浅层油气藏勘探尚属空白。侏罗系三工河组储层薄,分布面积广,物性好,在实施探井恢复试油过程中,三工河组获得重大突破。据地震、钻井、岩心观察及分析化验等测试资料,对油藏特征分析认为:凹陷发育NE向、NW向两大物源体系,有利相带为辫状河三角洲前缘;储集层主要为灰色细砂岩,储集空间以剩余粒间孔为主;油源为玛湖生烃凹陷二叠系风城组烃源岩,该烃源岩有机质丰度及成熟度高,排烃期为三叠纪和中晚侏罗纪—白垩纪,该区三工河组成藏属于后者。区内大侏罗沟走滑断裂及伴生断裂有助于油气的纵向疏导及调整,渗透性薄砂体与断裂配置形成整个三工河组油气运聚的立体网络。因此,区内三工河组为断层-岩性油藏。
伊犁谷地黄土滑坡发育分布规律及成因

在前人研究基础上,通过现场调查分析黄土滑坡地质条件及发育特征,进一步统计分析伊犁谷地23处典型黄土滑坡形态及滑床、滑体等要素。结果发现,该区降水量及次数与滑坡发生频次正相关,多发生在春夏之交和夏季,集中在4—9月;滑坡主要发育在河谷南北两侧中低山及低山丘陵地带,1 300~2 000 m高程上最集中;具环河平原带状分布特征,沟谷和交通沿线较发育;山区滑坡类型中以黄土型为典型。伊犁谷地黄土滑坡发生机制为“大气降水+冰雪融水→地表水下渗→坡脚侵蚀→冻融循环→累积性破坏→坡体湿陷、蠕变→坡体突滑”多因素影响下,长达约20年的前期蠕变到2小时快速滑动的过程。
基于脉冲数字全息的甩油盘雾化特性

设计搭建离心式甩油盘雾化场测量系统,提出多孔板式抽吸罩防止油雾外溢,仿真计算甩油盘雾化实验器流场,采用脉冲数字全息技术测量了不同转速下甩油盘雾化场雾滴的空间分布,粒径分布及雾化锥角,结果表明:多孔板式抽吸罩抽吸气流径向流速均匀,在甩油盘附近形成的流场速度比雾滴运动速度低一个数量级,对雾化场影响较小;实验甩油盘雾化场雾滴的峰值粒径为20μm,占比20%~30%,随着转速的升高,雾化粒径索特尔平均直径(SMD)减小,且雾化场沿轴向集中,雾化锥角减小。在同一转速下随着距离喷嘴出口高度的增加,雾化粒径SMD增大,且随着转速的升高,增大的幅度减小。
基于PIV技术的单圆孔脉冲射流流场特征

对稳态射流及脉冲射流冲击靶板时的流场特性结构进行了探索和分析。采用高频粒子图像测速技术,在射流管口到冲击靶板间距为6倍管径的条件下,对稳态射流进口雷诺数为6000的稳态射流及脉冲频率为20Hz的脉冲射流进行了实验测量,得到了射流核心区、壁面射流区及滞止区内的速度分布。研究发现:①由于射流剪切作用的影响,脉冲射流核心区的最大轴向脉动速度为稳态射流的3倍。②滞止区内,由于射流的剪切作用和壁面的滞止作用,导致了脉冲射流轴向速度梯度最大为稳态射流的2倍,同时,滞止区内的最大脉动速度是稳态射流脉动速度的3倍。③脉冲射流对壁面的卷吸以及旋涡的产生和传播过程,破坏了壁面射流区稳定的速度边界层。相比稳态射流,脉冲射流的流场增加了湍流相干结构的含能并产生周期性的大尺度卷吸涡。
基于主题突变检测的颠覆性技术识别——以无人机技术领域为例

颠覆性技术对实现中国科技创新跨越式发展具有重要战略意义。以无人机技术领域为例,获取Web of Science论文数据库和德温特(Derwent)专利数据库2005—2019年收录的2812篇论文与专利数据,基于LDA-LSTM文本分类算法得到技术主题,采用CiteSpace构建共现网络,从突变权重排序及突变时间段和突变共词聚类知识图谱2个角度进行主题突变检测,进而识别出无人机交互技术中的脑机接口技术及手势控制技术为该领域内的颠覆性技术,通过2020年无人机技术领域相关论文专利验证了识别框架的有效性。
肿瘤相关成纤维细胞的代谢重编程及其对肿瘤代谢重编程的调节

肿瘤微环境中往往是缺氧状态且营养匮乏,因而肿瘤需要通过改变代谢以适应营养匮乏的环境。肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs),作为肿瘤微环境的主要成分对肿瘤的生长有重要影响。研究显示,CAFs能够通过自身发生代谢重编程,生成营养物质来维持肿瘤的生长;同时,CAFs能够调节肿瘤细胞的代谢重编程以适应肿瘤微环境。本文将就CAFs的代谢重编程以及对肿瘤细胞代谢重编程的调节作用作一综述,并讨论其可能的机制,以期为肿瘤治疗的靶点提供一些新的方向。
基于点迹时空关系的雷达目标航迹识别

雷达目标航迹的识别有助于指挥员判断对方作战意图和作战任务,从而为战场决策提供协助作用,但目前少有文献研究目标航迹识别问题。根据雷达检测到的目标物体的时间、距离和方位等时空数据,研究目标航迹识别问题,并提出了一种基于雷达点迹数据时空关系的目标航迹识别算法(TRST) 。该算法首先对雷达点迹数据进行属性选择,然后挖掘点迹数据在空间关系上的间距值特征,最后构建递归神经网络进一步捕捉点迹数据的时空关系特征,实现对目标航迹的分类识别。实验结果表明,TRST算法能够有效提高目标航迹识的准确率、精确率、召回率和F1-Score性能。
一种多核系统任务扰动迭代算法

任务调度问题是多核处理器相关技术的一个重要组成部分。基于列表的调度算法因其低复杂度和高效率得到广泛关注,但确定任务优先级列表方法的单一性使得算法对解空间搜索不够,易陷入局部最优。为此,提出一种基于任务扰动的迭代型列表调度算法(task perturbation iteration algorithm,TPIA)。该算法通过选取任务扰动因子按照一定扰动策略进行调度列表迭代,对迭代后的列表进行贪心选择,生成更优的调度列表序列以得到更好的调度结果。通过实例和随机有向无环图(DAG)有限集对算法进行验证,结果表明算法能有效改善调度解,调度性能提升平均可达16.51%,适宜处理大规模、高出入度的复杂DAG图;针对TPIA算法在低任务总数高通讯开销情况下性能有所下降的问题,对平均任务节点数130以下的任务图进行分组测试,获得了对应的CCR上界值及其变化趋势。
基于协整和向量误差修正的轴承剩余寿命预测

针对传统机器学习出现“伪回归”问题,忽视非平稳序列间的长期依赖关系,提出协整理论和向量误差修正模型预测滚动轴承的性能退化趋势,进而预测其剩余使用寿命(RUL)。首先从振动信号中提取峭度值、峰峰值和均方根值,并分析其平稳性。然后检验3种时域特征的协整关系,根据检验结果来建立向量误差修正模型,并对模型进行残差分析,分析结果接近于高斯白噪声分布,表明模型良好。最后利用该模型预测轴承性能退化趋势和RUL,并使用均方根误差(RMSE)、平均百分比误差(MPE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和Theil不等系数来定量评估预测结果。实验结果表明,提出的向量误差修正模型相比于差分平均移动自回归-卡尔曼滤波模型,具有更高的预测精度,并简化了建模过程。
基于MPDE-EEMD及自适应共振解调的轴承故障特征提取方法

针对滚动轴承振动信号具有非线性、非平稳性和非高斯性,并且故障特征往往淹没于系统噪声之中而难于识别的问题,提出了以多种群差分进化(multiple population differential evolution,MPDE)算法来改进集合经验模式分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)的MPDE-EEMD消噪方法,并与自适应共振解调技术(adaptive resonance demodulation technique,ARDT)相结合实现故障特征提取。首先,为了解决EEMD中加入参数依靠人工选择且难以准确获取的问题,建立极值点分布特性评价函数,利用MPDE来寻优获取最佳白噪声幅值,实现EEMD自适应分解。然后,采用峭度与相关性相结合的准则对分解后的IMF分量进行自动筛选,将满足条件的有效信号进行重构,实现对原始振动信号的降噪处理。最后,采用ARDT自动确定对消噪信号进行带通滤波的带宽和中心频率,再通过包络解调提取出滤波信号的特征频率。将轴承仿真故障信号与实际故障信号用于算法的验证,结果表明MPDE-EEMD+ARDT能有效提取出轴承故障特征。
IL-1RII和IL-1RAcP重组质粒对大鼠自身免疫性心肌炎的作用及机制

目的:研究白细胞介素1 II型受体(IL-1RII)和白细胞介素1受体辅助蛋白(IL-1RAcP)重组质粒对大鼠实验性自身免疫性心肌炎(EAM)的作用及其机制。方法:构建体内导入用重组质粒pCAGGS-IL-1RII和pCAGGSIL-1RAcP,并以pCAGGS-SP(signal peptide)作为对照质粒。将雄性Lewis大鼠分成4组:对照(control)组(未免疫未注射质粒的大鼠,n=5)、EAM+SP组(免疫的大鼠尾静脉注射对照质粒,n=9)、EAM+IL-1RII组(免疫的大鼠尾静脉注射IL-1RII质粒,n=8)和EAM+IL-1RII+IL-1RAcP组(免疫的大鼠尾静脉注射IL-1RII和IL-1RAcP质粒,n=7)。第0天免疫大鼠造模;第6天应用流体动力学方法尾静脉注射重组质粒;第17天处死大鼠进行疗效评估,评估指标包括组织病理学、心脏彩超检测、心脏重量/体重比值、心肌中心衰标志物心房钠尿肽(ANP)和脑钠尿肽(BNP)及炎症因子的表达。构建体外细胞转染用重组质粒pUC19-IL-1RII-actin和pUC19-IL-1RAcP-tub,转染入Cos7细胞获得培养上清液,将含有IL-1RII和IL-1RAcP的培养上清液加至脂多糖(LPS)诱导的H9c2细胞中,RT-qPCR检测炎症因子的表达变化。将构建的重组质粒pEGFP-IL-1RII-actin和pEGFP-IL-1RAcP-tub转染入Cos7细胞,免疫共沉淀(Co-IP)检测目的蛋白的形成。结果:与EAM+SP组相比,EAM+IL-1RII组和EAM+IL-1RII+IL-1RAcP组大鼠心肌炎症程度均有显著减轻,左心室收缩期内径显著缩小(P<0.05),心肌中ANP、BNP、TNF-α、IL-2、IFN-γ和TGF-β的表达水平显著降低(P<0.01),IL-4的表达水平显著升高(P<0.01)。在H9c2细胞中,与LPS组比较,LPS+IL-1RII组和LPS+IL-1RII+IL-1RAcP组TGF-β和IL-6的表达水平显著降低(P<0.01),IL-10的表达水平显著升高(P<0.05);与LPS+IL-1RII组比较,LPS+IL-1RII+IL-1RAcP组TNF-α和IL-2的表达水平显著降低(P<0.05),IL-13的水平显著升高(P<0.01)。Co-IP检测到IL-1RII与IL-1RAcP相互结合并形成了一个新的蛋白,为异源二聚体。结论:IL-1RII和IL-1RAcP重组质粒导入可有效缓解大鼠EAM的炎症损伤,其机制与两者结合形成异源二聚体并强力抑制炎症因子的表达有关。
高温胁迫对海岛棉光合生理及棉铃发育的影响

该试验于2018和2019年在新疆阿克苏地区阿瓦提县新疆农业科学院试验基地进行,采用田间搭设增温棚的方式于盛花期进行为期3d(H3)、6d(H6)和9d(H9)的增温处理,以大田自然状态为对照(CK),研究花铃期增温对
冷连轧机新型锥形工作辊设计

针对冷连轧机的边降侦测器仅能将C15(距边为15mm)的冷轧钢带轧制厚度控制在小于10μm的尺寸偏差,同时,无法避免其他位置产生鼓起缺陷的现状,为了加强轧边控制和降低轧制缺陷,提出了一种新型两段式锥形工作辊辊型优化方法。通过深入分析第1机架(S1)两段式锥形工作辊辊型结构及边降控制机理,建立宽、窄钢带边降控制弯辊力的模型,并基于数值模拟结果多次修正工作辊辊型。优化设计后的新型两段式锥形工作辊最终在工业轧制现场进行轧制实验验证,结果表明:优化后的第1机架(S1)两段式锥形工作辊可与现有一级(LV1)边降控制系统配合使用,能够充分发挥锥形工作辊的边降控制能力,同时有效地避免了冷轧钢带在轧制时的鼓起缺陷。
球头销冷镦成形工艺的逃逸粒子群优化算法

为了降低冷镦成形载荷、提高模具使用寿命,提出了逃逸粒子群算法的冷镦参数优化方法。介绍了球头销三维模型和冷镦工艺流程,针对球头销脱模困难的问题,设计了哈弗浮动分模来解决此问题。以减小冷镦成形载荷为优化目标,建立了参数的优化模型。依据Box-Behnken设计了27组实验,基于Deform-3D有限元软件得到了成形载荷的最大值。使用BP神经网络拟合了优化参数与成形载荷间的非线性关系,经验证BP神经网络的拟合精度较高。在粒子群算法中加入了逃逸机制,使算法具有逃出局部最优的能力,从而将参数优化问题转化为最优位置的搜索问题。经仿真验证,逃逸粒子群算法搜索到的成形载荷最大值比粒子群算法减小了11.84%;经生产验证,冷镦成形件表面光滑、成形饱满、纵向无弯曲,满足冷镦件质量要求。以上结果说明,逃逸粒子群算法搜索的参数在满足质量要求的前提下,减小了成形载荷、提高了模具使用寿命。
基于克里金模型和遗传算法的铝合金高筋薄壁锻件多目标优化

以数值模拟和智能算法为手段,以某高筋、薄壁、带有纵横内筋的铝合金锻件为研究对象,将其成形过程中的坯料高宽比、坯料温度、成形速度以及摩擦系数作为设计变量,将填充性能、组织流线、成形均匀性作为优化目标,利用克里金模型构建坯料高宽比、坯料温度、成形速度、摩擦系数与填充性能、组织流线、成形均匀性之间的高度非线性关系。利用多目标遗传算法(NSGA-II),对克里金模型进行寻优得到Pareto解集,均衡考虑实际工艺条件,选取了一组比较均衡的最优解进行工艺试制。结果表明:优化结果能够显著地提升应变均匀性和填充性能,并改善流线分布。
飞秒激光引导高压放电下的SF_6等离子体时间分辨光谱特性

SF_6作为气体绝缘介质广泛应用于气体绝缘设备中,其电弧等离子体得到广泛研究,但对SF_6电弧等离子体时间分辨光谱特性的研究还未见报道.本文在SF_6环境中利用飞秒激光自聚焦产生的光丝引导高压放电,诱导产生SF_6等离子体;利用光谱系统采集300—820 nm波长范围内的SF_6等离子体光谱,对光谱谱线开展了识别和归属研究, S和F谱线主要分布在300—550 nm和600—800 nm波段,分析认为S和F原子主要由SF_6被高能电子碰撞直接或间接产生, S离子由S原子被高能电子撞击产生.给出了SF_6等离子体的时间分辨光谱,等离子体光谱强度先增大后减弱,均由带状光谱和分立光谱叠加而成,带状光谱主要是由轫致辐射和复合辐射共同作用导致,基于时间分辨光谱得到了部分S和F的荧光寿命.给出了电子温度和电子密度随时间的演化规律,二者演化规律基本相同,且都随延迟时间呈指数衰减.最后,利用Mc Whirter准则得到SF_6等离子体处于局部热平衡.研究结果对于开展SF_6分解机理和高压设备运行状态在线监测技术研究具有重要意义.
基于二维材料的全光器件

近年通信技术的飞跃,对光学设备的紧凑性、响应速度、工作带宽和控制效率提出新的挑战.石墨烯的发现,使得二维材料飞速发展,不断涌现出一系列新材料,如MXene、黑磷、过渡金属硫化物等.这些新型二维材料有着出色的非线性光学效应、强光-物质交互作用、超宽的工作带宽.利用其热光效应、非线性效应并结合光学结构,能够满足光通信中超快速的需求.紧凑、超快、超宽将会是未来二维材料全光器件的标签.本文重点综述基于二维材料的热光效应与非线性效应的全光器件,介绍光纤型的马赫-曾德尔干涉仪结构、迈克耳孙干涉仪结构、偏振干涉结构以及微环结构,最后阐述并回顾最新的进展,分析全光器件面临的挑战和机遇,提出全光领域的前景与发展趋势.
用于触觉感知的自供能可拉伸压电橡胶皮肤电子器件

柔软、轻薄的皮肤电子器件是当今的研究热点之一,在健康监测、疾病预防及治疗方面有诸多应用.但是目前柔性能量供给器件从厚度和尺寸上仍然无法满足皮肤电子的集成要求.本文主要阐述一种应用压电橡胶复合材料的柔性皮肤电子器件,采用压电陶瓷材料锆钛酸铅(PZT)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和石墨烯的混合体系组成柔性传感器.混合后的压电橡胶材料柔软,轻薄,延展性良好,结合优化力学性能的蛇形结构叉指电极以及PDMS柔性基底,使该器件柔软、可拉伸,能与皮肤无缝紧密贴合.该触觉感知柔性皮肤电子器件不仅可以准确测量2.84—11.72 kPa范围的压力,且能够适应弯曲、拉伸等机械变化,并且在不同方向上的拉伸应变达到20%时都仍然能保持良好的压电性能,证明该器件可以在人体日常动作造成的皮肤应变下保持良好的稳定性能.该器件可以贴于体表以监测并区分触摸、点按、轻拍、敲击等动作,输出的电能足够点亮15个LED灯泡,在自供能皮肤电子领域有巨大发展和应用潜力.
强碰撞磁化尘埃等离子体中的漂移波

研究磁化尘埃等离子体的波动机理,对相关实验、工业加工、天体空间探测等具有重要的价值.本文研究了非均匀磁化尘埃等离子体系统的线性和非线性波动特性.对处于均匀外磁场中的非均匀尘埃等离子体系统,存在密度和温度梯度的非均匀环境,考虑尘埃和中性粒子的强碰撞作用,得到了一个二维非线性磁流体动力学方程.通过线性化得到了色散关系,系统既有强碰撞引起的阻尼波,又有粒子漂移产生的谐波;典型的数值参量分析结果表明,量子参量修改了系统的尺度;实频与漂移频率成正比关系,而虚频与尘埃和中子间的碰撞频率有着比较复杂的关系,粒子的碰撞引起了系统的耗散效应.通过函数变换法,获得了漂移的冲击波和爆炸波的解析解.详细讨论了静电势随着主要物理量的变化,研究结果显示,静电冲击波的幅度和爆炸波的宽度都随尘埃密度和外界磁场强度的增大而增大,随着碰撞频率的增大而减小,随漂移速度而变化.当时空相位较小时,静电势变化很快,一旦足够大时,静电势将趋于稳定值,最终达到稳定的状态.最后对系统的稳定性问题进行了分析,发现尘埃电荷量、量子参量、漂移速度都出现在扰动解中.本文所得结果表明,强碰撞效应、量子效应、粒子漂移和外界磁场等主要物理量都对尘埃漂移波的产生、演化和稳定性产生了重要的作用.
可拉伸超级电容器的研究进展:电极、电解质和器件

可拉伸超级电容器因在可穿戴电子和健康监测等领域的潜在应用而受到人们的广泛关注,它不但具备普通超级电容器功率密度高、循环寿命长、安全、成本低等优点,而且良好的柔软性和可拉伸性使其能够很好地与可穿戴系统进行集成.本文对已有文献中可拉伸电极/器件的制备方法进行归类、分析,详细总结了可拉伸电极/器件的三种制备方法,即弹性聚合物基底、可拉伸结构设计以及弹性聚合物和可拉伸结构结合;另外,还介绍了多功能可拉伸超级电容器和高弹性凝胶电解质的研究进展;最后,分析总结了可拉伸超级电容器未来发展中仍需面临的一些挑战.期望能够激发更多的研究创造以推动可拉伸超级电容器的实际应用.
细胞分裂蛋白编码基因的敲除对丙酮丁醇梭菌溶剂合成与细胞形态的影响

丙酮丁醇梭菌是生物丁醇合成的重要菌株,近年来,研究者们利用基因编辑等技术对其进行菌株改造。通过对丙酮丁醇梭菌中3个细胞分裂蛋白(RodA、DivIVA、DivIB)编码基因(cac1251、cac2118、cac2125)进行敲除,发现cac2118敲除菌株的细胞在产溶剂期为球状形态,细胞变小,ABE发酵的丁醇得率为0.19 g/g,与野生型相比提高了5.6%。cac1251敲除菌株的葡萄糖消耗量和丁醇产量与野生型相比降低了33.9%和56.3%,分别为47.3 g/L和5.6 g/L。cac1251和cac2125的敲除对细胞生长有显著影响,菌体浓度最大值与野生型相比分别降低了40.4%和38.3%。研究表明细胞分裂蛋白DivIVA对细胞的形态和大小调控起重要作用;细胞分裂蛋白RodA和DivIB调控细胞分裂进程,进而影响细胞生长和溶剂合成进程。
罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展

罗汉果甜苷V是罗汉果甜苷中含量和甜度均较高的成分,具有止咳祛痰、抗癌、抗氧化、调节血糖等诸多药理活性,成为兼具治疗功能的天然非糖甜味剂,具有广阔的市场前景。然而目前有限的生物资源和较高的提取成本,限制了它的广泛应用。合成生物学的快速发展为植物天然产物的生产提供了一种新思路,通过构建罗汉果甜苷V的微生物细胞工厂,将实现其低成本、规模化生产。文中介绍了罗汉果甜苷V的结构及药理活性,重点综述了罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展,并探讨了当前研究所面临的挑战,以期为罗汉果甜苷V生物合成的进一步研究提供参考。
原阳县黄河背河洼地耕地景观格局演变研究

以原阳县1980—2015年5期土地利用数据为主要数据源,借助ENVI4.3、ArcGIS10.5、Fragstats4.2、 SPSS20.0平台软件,采用转移概率矩阵、景观指数分析以及主成分分析等数据处理方法,提取原阳县1980— 2015年的耕地变化信息,分析其变化规律及影响因素。结果表明:( 1)耕地是该地区的优势景观地类,其面积占土地总面积的79.5%,耕地的优势度指标高于其他地类,其中旱地的优势度高于水田。( 2)耕地的总面积总体呈现上升趋势,对该地区景观的主导作用越来越突显,同时耕地斑块的形状一直保持较为复杂的形态,耕地作为最大斑块类型其优势度有所下降。( 3)影响耕地景观格局变化主要因素为人民生活水平、经济发展与农业科技水平,人口因素和自然因素对其影响较小。
烟粉虱MED隐种BtβNAC基因克隆及表达分析

根据佛罗里达弓背蚁Camponotus floridanus来源NAC蛋白β亚基氨基酸序列,搜索EST数据库拼接了一个烟粉虱BtβNAC基因cDNA。该基因全长856 bp,5'非翻译区134 bp,3'非翻译区272 bp,开放阅读框编码149个氨基酸,相对分子质量约为16.2 kD;基因组序列长度为4 430 bp,包含2外显子和1内显子。氨基酸分析显示,烟粉虱BtβNAC与已知NAC蛋白β家族成员高度同源,相似性介于78.3% ~ 96.7%之间。定量RT - PCR分析显示,BtβNAC在卵、各龄若虫和成虫均有表达,以1龄若虫表达量最高,成虫次之;吡虫啉胁迫处理可以显著抑制BtβNAC在烟粉虱成虫体内的表达。该基因在烟粉虱不同发育阶段存在差异表达,并受吡虫啉的抑制,推测其对烟粉虱的生长发育具有重要的调控作用。
120份辣椒种质资源苗期耐盐性研究

为了从120份辣椒种质资源中筛选耐盐性强的品种,挖掘辣椒自身的耐盐能力。本研究在穴盘基质栽培条件下,设置质量浓度为150 mmol·L~(-1)NaCl营养液对辣椒苗期进行盐胁迫处理,通过对12个苗期主要农艺性状进行差异分析,采用主成分分析和隶属函数法对辣椒种质资源苗期的耐盐性进行综合评价。结果表明,120份辣椒种质资源的12个农艺性状盐胁迫处理条件下变异系数均较大,变异系数均在10%以上;利用主成分分析法将原12个农艺性状胁迫系数降维,提取出3个主成分,11个决定性指标,反映了原信息量的63.171%;利用平均隶属函数值筛选出耐盐性排名前10的品种为PC135、PC298-1-1、PC66、PC361F3、PY28、PC308、PC287、 PC45、PC41-7、P295。通过聚类分析按平均隶属函数值大小分成:Ⅰ类耐盐性极强品种( 34份) 、Ⅱ类耐盐性强品种( 50份) 、Ⅲ类中耐盐性品种( 18份) 、Ⅵ类耐盐性弱品种( 11份) 、Ⅴ类耐盐性极弱品种( 7份) 。
烟草Rubisco分离鉴定及生物信息学分析

利用热沉法提取Rubisco,通过SDS - PAGE进行蛋白鉴定,将凝胶回收后进行蛋白质谱测序,数据结果利用生物信息学方法对Rubisco的氨基酸组成、亲疏水性、跨膜区域、蛋白二和三级结构等进行分析预测。结果表明,Rubisco是由大小亚基各8个组成的16聚体蛋白,大亚基由476个氨基酸组成,相对分子质量为55 kD,小亚基由179个氨基酸组成,相对分子质量为13.6 kD。蛋白稳定性高,为亲水性蛋白,是一种胞内蛋白,不具有跨膜区域,没有信号肽序列。二级结构主要由α -螺旋、无规则卷曲、β -折叠组成,三级结构预测模型可信度高。拉曼图谱表明,预测结构稳定。通过生物信息学方法得到的Rubisco预测结果具有可靠性,Rubisco具有耐热抗氧化蛋白的显著特征,且氨基酸含量丰富,可作为新型蛋白开发利用。
多源遥感数据结合的橡胶林有效叶面积指数升尺度估测

【目的】针对传统森林叶面积指数监测的小尺度、对植被具有破坏性以及低效率。【方法】以机载LiDAR数据和Landsat 8 OLI数据为主要信息源,使用LiDAR点云基于Beer-Lambert定理反演得到点云条带区橡胶林有效叶面积指数,并用样地实测叶面积指数对其进行差异性检验。其次,以LiDAR点云得到有效叶面积指数作为训练样本结合Landsat 8 OLI数据,分别使用偏最小二乘回归模型和BP神经网络模型对有效叶面积指数进行升尺度光学遥感估测。【结果】1)LiDAR点云反演得到的有效叶面积指数与样地实测的叶面积指数之间极显著相关且差异不显著,相关系数为0.82。2)研究所建立的遥感估测模型中,BP神经网络回归模型的估测结果优于偏最小二乘回归模型,其决定系数R2为0.54,均方根误差RMSE为1.23,相对均方根误差rRMSE为47.68%。【结论】在森林参数获取和林业调查中,机载激光雷达数据与光学遥感数据的结合可有效提高工作效率、降低调查成本、效弥补人工调查的不足。
多子芋组培突变材料表型及SSR标记鉴定

【目的】探究多子芋体细胞无性系变异材料(江芋4号)与亲本(江芋2号)间的性状变异及遗传差异,明确多子芋变异材料的育种潜力和生产利用价值。【方法】考察测定江芋2号及其组培后代稳定变异材料江芋4号间表型、产量及品质相关性状的变异,测定分析两材料间的染色体数目和倍性水平,并采用SSR标记技术和118份芋种质分析亲本及组培变异材料间的遗传差异。【结果】与亲本江芋2号相比,突变材料江芋4号植株地下部侧球茎(子、孙芋)不能正常膨大,突变为长棒状,且侧球茎总质量显著低于亲本,但生物产量与亲本差异不显著;江芋4号侧球茎中淀粉、纤维素、可溶性蛋白及Vc含量显著高于亲本。此外,通过常规压片和细胞流式分析表明江芋4号和江芋2号染色体数目和倍性一致。再者,通过38对SSR分子标记遗传聚类分析表明,江芋2号与江芋4号遗传距离最近,且遗传相似系数高达97%,确定江芋4号为江芋2号基因水平的变异。【结论】通过表型性状考察及分子鉴定,明确了多子芋江芋2号与其组培变异材料江芋4号的表型变异和遗传差异。突变材料江芋4号可作为进一步研究多子芋侧球茎膨大调控机制的独特材料,并可进一步开发为叶、花柄用或观赏用芋新品种。
大果紫檀心材色素纯化及成分研究

【目的】研究大果紫檀心材色素的纯化工艺及成分,为其心材形成机理提供理论基础。【方法】以大果紫檀心材为原料,使用7种溶剂抽提大果紫檀心材色素,测定波长并建立心材色素质量浓度的标准曲线。选用10种大孔树脂纯化心材色素,分别测定吸附率、吸附量、解吸率和解吸量,确定吸附效果最佳的树脂。在DA-201树脂的动态吸附过程中,以色素质量浓度为指标探究不同因素的影响大小,确定最佳吸附条件。使用超高效液相色谱串联四极杆–静电场轨道阱高分辨质谱仪联用技术(UPLC-Q-EXCTIVE-MS)对纯化后的心材色素分离与鉴定。【结果】选用乙醇作为提取溶剂,提取液的色差值为55.15。将486nm作为测定波长,建立了标准曲线。大孔树脂DA-201的吸附–解吸值最佳,其吸附量和吸附率分别是10.07g/L和80.19%,解吸量和解吸率分别是7.06g/L和70.07%。在DA-201大孔树脂的静态吸附过程中,最佳条件为pH值4和洗脱剂乙醇浓度100%。在动态吸附过程中,最佳吸附条件分别为吸附流速2.0mL/min,上样液质量浓度2g/L;最佳解吸条件分别为洗脱流速1mL/min,洗脱剂用量100mL。对纯化后的心材色素分析,从中分离鉴定出10种黄酮类和醇类化合物,分别为荭草苷、牡荆素、金雀异黄素、白藜芦醇、白杨素、黄豆黄素、异甘草素、诺卡酮、芒柄花黄素和酮洛芬。【结论】用DA-201型大孔吸附树脂纯化大果紫檀心材色素工艺稳定,获得了最佳吸附和解吸条件,同时确定了心材色素成分。
NO对低温胁迫下水稻幼苗生理生化特性的影响

【目的】探究外源NO对低温胁迫下水稻幼苗生理生化特性的影响。【方法】以粳稻品种Kitaake为试验材料,于苗期2叶1心时进行低温胁迫处理,并对叶面喷施不同浓度一氧化氮供体硝普钠(SNP),研究不同浓度的SNP对水稻幼苗耐冷性的影响。【结果】结果表明,低温胁迫下,水稻幼苗株高、鲜质量、干质量均下降,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性提高,过氧化氢酶(CAT)活性降低,脯氨酸含量降低。叶面喷施SNP可减缓叶绿素的分解,提高SOD活性和脯氨酸(Pro)含量。不同浓度SNP对水稻幼苗的生理生化影响存在差异,50 μmol/L SNP处理后,SOD和CAT活性及脯氨酸含量增幅均达到最大值,可溶性蛋白含量也较高。【结论】外源NO可缓解低温胁迫对水稻幼苗生长的抑制。
注重教学设计的综合性实验课程建设——以“植物基因工程实验技术”为例

实践教学是培养本科生综合能力和素质的重要载体,对于生命科学专业学生尤为重要。“植物基因工程实验技术”有机地整合了分子生物学、植物基因工程和细胞工程的核心技术,是一门教学和科研相融合的综合性实验课程。课程建设紧紧围绕加强“两性一度”,教学目标体现知识、能力、素质有机融合的高阶性,教学设计通过从一个基因到细胞再到完整植株的科学实践充分体现了科研转化教学的创新性。建设高质量“金课”的教学实践收到了良好成效,提升课程挑战度是进一步教改努力的方向。
SUMO化修饰在缺血性脑损伤中的作用

脑卒中是一种急性脑血管疾病,主要由于脑血管破裂或血管堵塞导致血流无法供应大脑,引起脑实质损伤。脑缺血可引起多种蛋白质翻译后修饰的改变,如磷酸化、泛素化、甲基化、乙酰化和类泛素样修饰等,这些修饰在病理生理过程中起重要作用,参与脑缺血诱导的神经损伤。SUMO化(SUMOylation)为靶蛋白与小泛素样修饰物SUMO蛋白——小泛素样相关修饰分子(small ubiquitin-related modifier)共价结合,参与转录调控、细胞信号转导等多种细胞功能调控。靶蛋白的异常SUMO化通常与癌症、心脏病、糖尿病、关节炎、退行性疾病和中风等疾病相关。其中,SUMO化稳态失衡与缺血性脑损伤密切相关。本文总结了SUMO化修饰在缺血性脑损伤中作用的相关研究进展。
柔性直流互联孤岛微网群的分布式频率协同控制

柔性直流输电是解决多个微网集成聚合问题的最佳选择之一,但传统控制下,直流输电会导致微网间频率解耦,使微网间无法形成频率支撑。为此,以一致性理论为基础,提出一种全新的分布式频率控制结构,并设计了与之匹配的协同控制策略。在该策略中,通过微网间的接口换流站来实现微网间频率调控目标,并利用微网内分布式单元间的协作解决微网内频率恢复、备用容量精确分配等调控问题。控制策略在系统中的稳定性通过Lyapunov直接法进行了论证。最后,通过仿真验证了所提策略的有效性和“即插即用”性能。
渝鄂直流背靠背联网工程交直流系统谐振分析与抑制

2018年12月中国渝鄂直流背靠背联网工程(以下简称“渝鄂工程”)鄂侧空载加压试验中交流电压出现1 810 Hz谐振,使用典型高频谐振抑制措施后,渝侧空载加压试验中交流电压出现700 Hz谐振。根据奈奎斯特稳定性判据,文中使用基于阻抗理论的波特图对交直流系统整体进行谐振机理研究,分别对柔性直流系统和交流系统的阻抗特性进行分析,结果证实柔性直流系统与鄂、渝两侧交流系统在1 780 Hz和750 Hz附近存在谐振风险,与现场试验基本吻合。提出了一种基于电压前馈环节非线性滤波的控制策略,通过改造柔性直流系统在中高频段的阻抗特性,达到规避与交流系统谐振的效果。利用电磁仿真模型对渝鄂工程柔性直流系统和两侧交流系统进行仿真,复现了现场谐振现象,仿真结果验证了所提策略对谐振抑制的有效性。最后,将所提策略应用于渝鄂工程现场,典型运行方式下未再出现谐振现象。
智能电力设备关键技术及运维探讨

当前电网对部分输电设备引入了基于代理的状态监测管理模式,但该模式存在单点故障安全隐患且严重依赖通信的高可靠性,分布广泛的配电设备也并不适用于此模式。即当前电力设备只执行功能不具备“智慧”,无法实现状态智能感知,不符合能源互联网需求。为此,阐述了“智能电力设备”概念,并全面详述了其智慧功能,包括自我传感、自我告警、自我状态分析、健康状态评估以及自我保护。该设备管理模式基于电力设备对自身的智能感知、状态分析与健康管理,使其具备自主思维,成为可与外界智能交互的独立个体,实现对设备的高效全面感知,适应电网智能感知与灵活运维的要求。此外,研究了支撑该模式的关键技术,包括传感技术、故障预测算法、故障诊断算法、设备退化模型、健康评估方法、通信方式与传输协议。最后,讨论了智能电力设备的运维管理。
含分布式能源的配电网实时最优潮流分布式算法

提出一种含分布式能源的配电网实时最优潮流分布式算法。首先,该算法在获取电压状态量的实时数据后,利用原问题的二阶泰勒展开对状态量进行一次修正,并将修正结果用于控制量的计算和分布式能源的功率控制,给出了该方法在连续执行后的可行性分析。然后,利用海森阵的稀疏特性,提出了海森阵元素的分解、并行计算方法和修正方程的分布式高斯消去法,从而实现算法的分布式求解。最后,通过算例分析验证了所提算法的可行性和有效性。
柔性直流配电系统高频振荡降阶模型与机理分析

在柔性直流配电系统中,由于存在多时间尺度的控制环节和物理电路相互作用的影响,容易产生高频振荡现象。文中针对柔性直流配电系统的高频振荡机理进行研究,建立了柔性直流配电系统高阶数学模型,通过对影响系统阶数的关键参数灵敏度分析实现系统降阶,推导了时域下系统参数对高频振荡频率影响的解析式,文中总结了直流侧滤波电容、交流侧等效电感和控制器参数对高频振荡的影响规律。最后,基于Simulink搭建了低压和中压柔性直流配电系统的仿真模型,仿真结果验证了理论分析的有效性。
多功能宽频测量装置的设计与实现

针对电力电子化电网电气量的宽频特征,设计了多功能宽频测量装置。基于高速同步采样优化,该装置集成宽频振荡检测、同步相量测量和宽频(间)谐波测量等功能。该装置综合运用暂态量、相量、有效值等算法模型,可提高对于不同信号结构宽频电气量的监测能力,兼顾平稳和非平稳工况,实现0~2 500 Hz范围内工频、非工频分量和振荡功率的全面检测,为宽频电气量的产生机理、传播路径、分析控制等研究提供针对性的数据。文中实现的多功能宽频测量装置已通过测试并试点应用。
基于MPI的分布式水循环模型并行计算性能研究

为满足分布式水文模型快速模拟的需要,引入并行计算技术。基于MPI编程模型实现了WEP-L分布式水循环模型产流模块的并行编程,采取子流域任务划分和对等模式实现了模型的并行设计。为了减少进程间的通信时间,在产流计算之前,数据按随年、月、日变化以及不随时间变化分成四类,分批进行通信;产流计算完成之后,采用聚合通信方式中的数据收集,快速统计结果。模型并行化后应用于黄河流域,结果如下:(1)随着参与计算的进程数增加,并行计算的加速比呈先增加后减少的趋势,并行效率随进程数增加呈线性下降趋势。(2)模型并行性能受通信开销制约,当通信开销增量大于产流计算时间减少量时,加速比达到峰值4.8。
考虑条件断面限额自动匹配的一体化发电计划优化

断面限额是电网安全可靠运行的重要边界条件。随着电网规模的扩大,互联电网运行方式复杂多变,很多断面限额仅在一定的机组开机方式或者相关支路潮流水平等条件下适用,甚至这些条件断面之间也会存在相互关联。传统基于人工经验的起效条件判定需反复尝试断面限额进行发电计划优化,使得发电计划优化决策过程非常复杂。文中在传统考虑固定断面限额的发电计划优化模型的基础上,针对条件断面限额依据相关变量所属区间进行判定的特点,提出一种发电计划和条件断面限额一体化优化建模技术。该模型可实现条件断面限额与发电计划自动匹配,在保障电网安全的同时进一步挖掘电网输送潜力。最后,基于所提模型对断面潮流区间、开停机台数等典型的条件断面限额场景进行算例分析,验证了该模型的有效性。
基于差值计算法的系统分区惯量评估方法

随着新能源的大量接入,系统惯量下降且分布不均的特征日益明显,系统频率响应呈现时空分布特性。文中提出了一种基于差值计算法的系统分区惯量评估方法。首先,根据机组间频率响应特性相似程度对系统进行分区,并确定各区域的主导机组。然后,在分区和主导机组选取基础上,提出了一种差值计算方法,测量扰动发生后区域间联络线上功率和主导机组频率,对各区域惯量水平进行评估。该方法所需测量数据较少,只须在区域间联络线和主导机组上测量数据,能够实现惯量评估的在线应用。在PSASP中建立了IEEE 10机39节点系统,验证了所提方法在系统不同运行情况下的正确性,并分析了扰动数据时间段的选取对惯量评估正确性的影响。验证结果表明,所提方法适用于含大规模新能源电力系统惯量评估,具有较高的精度。
利用电力电子装置的探测式故障识别技术分析与展望

电力电子装置在电力系统大量接入改变了电网故障特征,适用于同步机激励下电网的常规继电保护面临挑战。电力电子化电力系统故障暂态特征复杂、持续时间较短,限制了被动检测保护技术的应用和发展,利用电力电子设备的可控能力可以提高继电保护对故障的甄别能力。文中总结了控制与保护融合的探测式故障识别方法的关键技术,对能够实现主动探测的电力设备进行了分类,阐述了实现注入操作的可行性和注入探测信号的物理限制,最后探讨了探测式故障识别方法的应用场景,并给出了研究展望。
基于干扰抑制的双馈风机低电压穿越控制策略

低电压穿越要求风力发电系统在电网电压突降下保持连续运行并为电网提供无功功率支撑。为提升双馈风力发电系统的低电压穿越能力,提出基于状态相关Riccati方程技术的干扰抑制控制方法。所提干扰抑制控制目标为:确保转子侧换流器在暂态期间为系统提供所需的无功功率支撑;控制网侧换流器以维持直流母线电压恒定。基于上述控制目标构建相应的干扰抑制控制问题,并采用状态相关Riccati方程技术获得反馈控制律。在设计权重矩阵时,充分考虑了控制目标、控制效果与控制成本的影响。为了保证转子电流和直流母线电压在低电压穿越过程中处于安全范围,设计转子电流抑制机制,并采用串联动态电阻保护电路。最后,与传统比例-积分(PI)控制、基于粒子群优化的PI控制、滑模控制以及精确线性化控制的仿真结果进行对比,结果表明所提出的控制策略具有更好的暂态性能,能够有效地提升双馈风力发电系统的低电压穿越能力。
基于零序电压调控的配电网不平衡过电压抑制方法

利用柔性接地装置解决配电网三相不平衡过电压问题时,常用的电流控制方法依赖对地参数及谐波电流的精确测量,应用困难。针对此,研究了不平衡过电压抑制方法中电压控制与电流控制的区别,设计了一种基于零序电压调控的不平衡过电压抑制方法。该方法在双闭环控制的基础上,采用内环比例-积分(PI)加外环一阶惯性环节的控制策略,无需测量系统对地参数及谐波电流即可实现不平衡过电压抑制,性能得到进一步提升。仿真结果证明了该方法的动态性能和稳态性能良好,能够在各种情况下准确抑制不平衡过电压。
计及分布式电源的变电站个数及馈线条数概率规划

随着分布式电源渗透率的提高,分布式电源对配电网规划方法和结果的影响研究更具现实意义。采用概率规划方法,建立了涉及分布式电源的变电站个数及馈线条数优化简化模型,模型目标为变电站和中压线路的相关总费用最小,并考虑了线路的容量约束;提出了中压主干线与分支线长度的近似计算模型,并考虑了负荷变化、分布式电源随机性和线路负荷转供率对停电时间和停电费用的影响。基于模型求解获得的变电站优化个数、馈线优化条数和最小总费用,定义了相应的三大类置信变量。算例表明了概率规划对于变电站个数和馈线条数选择的意义以及分布式电源的替代作用。
电力系统机电暂态的混合单调特性

结构愈发复杂的电网能够保持长期稳定运行,一定程度上得益于内在的系统特性。其中混合单调性衍生于单调性,其作为动态系统的定性性质,能够说明系统结构中固有的增长与衰减机制。电网机电暂态数学模型动态过程中的雅可比矩阵在不同时段往往具有不变的符号特征,符合混合单调系统特征,文中结合混合单调分解技术对系统关键状态变量起正作用和负作用的部分进行拆分,挖掘了各状态变量间的增长和衰减机制,进而分析了系统机电暂态尺度下的动态响应特性,解释了电网运行经验。基于混合单调分解结果构造了一个具有双边比较性能的单调增广系统,其顶点响应提供了原系统区间响应的快速估计,为不确定性问题提供量化分析结果。
面向分布式电源就地消纳的园区分时电价定价方法

在能源互联网的背景下,园区运营商首先对内利用分布式电源满足园区用电需求,然后对外进行不平衡能量交换。园区运营商通过制定差异化分时电价套餐,挖掘园区用户的需求响应潜力,能够促进分布式电源就地消纳,优化园区内外交换负荷,对此提出一种园区分时电价定价方法。首先,综合考虑园区用户的用电负荷和需求响应特征,基于谱聚类算法形成园区用户群体;然后,根据园区用户群体的用电负荷特征,基于k-means聚类算法确定分时时段;最后,构建园区分时电价定价优化模型,形成面向不同园区用户群体的差异化分时电价套餐。根据算例分析可知,基于该方法制定园区分时电价,能够有效提高园区分布式电源的就地消纳率和综合利用效率、与外部电网的友好程度和整体经济性。
基于水文水动力耦合模型的山区小流域洪水预报

开展无资料地区洪水模拟研究具有重要意义。针对于无资料地区洪水预报的挑战性,以我国东南沿海典型山区小流域—梅溪流域为例,构建了山区水文-城区水动力耦合模型。山区水文模型经河道计算流量率定后,模拟了2016年“莫兰蒂”台风场景下的城区洪水淹没过程。结果表明,模拟最大淹没水深结果与城区17处洪水淹没痕迹吻合较好,验证了耦合模型的适用性。分析了“莫兰蒂”台风场景下重点区域的淹没水深与历时。此外,根据不同重现期的设计降雨,分析了城区淹没水深与淹没范围。同时,重现期越大,城中心区域洪水滞后时间越短。
九江地震台地下水氢氧稳定同位素变化特征及意义

在地震地下流体研究中,地下水补给及循环过程是重要的研究内容之一,氢氧同位素示踪技术是目前研究该过程的常用手段。通过对九江地震台2井地下水、大气降水及周边天花井水库水、马尾水高山泉水的样品进行氢氧同位素测定分析,结果表明,与降水相比地下水氢氧同位素变化更为稳定。夏半年,大气降水氢氧同位素与降水量呈显著的负相关关系,具有明显的降水量效应;冬半年,与温度成显著的正相关关系,具有明显的温度效应,地下水氢氧同位素并未表现出明显的降水效应和温度效应。氢氧同位素及过量氘揭示地下水在下渗补给前经历了明显的蒸发分馏作用,并与围岩进行~(18)O交换, δ~(18)O与δD计算的补给高程分别约为647m、440m。九江台地下水总体属于大气成因型,循环过程为较稳定的裂隙水补给形成承压自流井。
2020年7月大气环流和天气分析

2020年7月北半球大气环流主要特征表现为:极涡分裂为多个中心呈绕极分布,较常年同期均偏强;西太平洋副热带高压较常年同期强度偏强,位置偏西偏南,副热带高压主体中上旬稳定位于长江中下游及以南地区,下旬明显西伸北抬,并南北摆动。7月全国平均降水量为125.7 mm,较历史常年同期偏多4.2%,江南北部、江淮、江汉、黄淮以及西南地区累计降水量较常年同期偏多1~2倍,而东北地区大部、华南大部等地偏少5成左右。月内有7次区域性暴雨天气过程,主要出现在长江中下游地区、黄淮以及西南地区,共有103个站日降水量达到或超过同期极值,长江中下游、淮河流域等地出现严重汛情和洪涝灾害。全国平均气温为22.1℃,较历史同期略偏高,福建南部、广东大部、海南东部等地最高气温平均值较常年同期偏高2~4℃。中下旬,江南、华南等地出现大范围持续性高温天气,福建沿海、广东沿海以及湖南南部、四川中东部等地共81个站发生极端高温事件。2020年7月是1949年以来首个没有台风生成的"空台"7月。
智能网格预报应用分析平台设计与实现

无缝隙全覆盖智能网格预报是中国气象局现代天气业务的重要业务体系与支撑。为了提升智能网格预报在全国天气预报及服务的业务应用水平,提高高时空分辨率智能网格预报数据的显示分析应用水平,设计并实现了智能网格预报应用分析平台(MOAP),通过分析无缝隙全覆盖智能网格预报数据海量、实时等特点,采用浏览器/服务器架构设计,并通过分布式流式计算处理、WebGL高效渲染、GIS空间分析等关键技术,实现了短时、中短期及延伸期等海量智能网格数据的高效加工处理、网络共享服务、可视化分析、影响分析、产品制图等业务功能。MOAP平台已在中央气象台实时业务中运行,为全国预报服务业务人员高效提供了无缝隙智能网格预报业务指导、应用分析、产品服务等日常业务支撑,并在上海合作组织青岛峰会、九寨沟地震气象服务、台风登陆等气象保障服务工作中发挥了重要业务作用。
2016-2018年全国智能网格降水及温度预报检验评估

为综合评估智能网格预报业务的产品质量,基于站点观测和格点实况分析资料,开展了对2016-2018年国家级网格指导预报、省市级订正反馈网格预报的降水和温度要素的检验,并与GRAPES和ECMWF模式输出进行对比。分析结果表明:智能网格预报业务整体上实现了从数值模式系统、国家级指导产品到省市级订正反馈产品的逐级增加价值的业务链条;国家级指导产品的降水、温度在数值模式的基础上都有明显提升,相比于ECMWF模式,小雨ETS评分提升9%~37%,暴雨ETS评分提升最大达41%,日最高温的预报误差降幅可达16%;省市级订正反馈产品的日最高/低温在国家级指导产品基础上进一步降低误差,能给出最优预报结果;国家级指导产品需进一步改进,重点要控制对于强降水预报的空报率,改善午后降水峰值预报显著提前的偏差,提高对空间精细化降水特征的表现能力,改进对于最低温的预报统计模型;省市级订正反馈产品在降水预报、整点温度预报方面未能对国家级指导预报进行很好订正,需要进一步加强;智能网格预报产品已能替代城镇天气预报,有利于流程的集约高效。