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预成孔置换强夯法在软土地基中的试验研究

强夯置换法是一种软土地基处理方法,存在置换墩不着底、工后沉降大、施工效率低等缺点。针对强夯置换法的上述缺点,提出了一种新型软土地基处理方法--预成孔置换强夯法。该方法通过将高能级强夯法与预先成孔填料相结合,达到提高地基承载力、减小工后沉降的目的。通过开展试验区(24 m×24 m)试验,在夯后进行平板载荷试验、重型动力触探试验及充水预压试验,验证了该方法的可行性,并最终将该技术成功应用于整个软土地基场地。试验结果表明:夯后动力触探击数提高了260%以上,复合地基承载力达到280 kPa,储罐基础沉降最大值、相邻测点沉降差均远小于规范要求。该方法的成功应用对于今后类似地基的处理具有一定的参考意义。
黄土地区非对称小净距隧道的合理错距研究

西安轨道交通工程修建于我国黄土地区,地铁停车线区间具有埋深浅、净距小、断面型式分布不对称等特点,开挖时为了避免左右线之间扰动过大,需要确定一个合理的掌子面错开距离。以西安地铁8号线工程的存车线区间为研究背景,通过FLAC~(3D)有限差分软件对不同方案下的开挖进行动态模拟,对模拟结果进行整理分析,并结合现场实际监测数据来验证模拟的正确性。研究发现:不同方案对围岩变形及应力的最终值几乎无影响,但需要控制变形速率与过程中的极值影响;隧道掌子面对已开挖土体的纵向影响范围约为3倍跨度,当掌子面错距为2~3倍的跨度时可以有效地控制围岩的变形速率,而当隧道错距较大时,开挖过程中围岩的最大剪应力显著增加,同时中间土柱部位产生了较大的相对位移差,不利于围岩稳定。基于研究结果,可以将掌子面的错距缩减至约30 m,以保证施工安全,提高施工效率。
东海西湖凹陷西斜坡断层-岩性油气藏富集评价体系与勘探方向

近年来,东海陆架盆地西湖凹陷西斜坡随着勘探程度的不断提高,勘探思路逐步由构造油气藏转向构造-岩性复合油气藏。通过系统地开展煤系烃源岩生烃潜力评价,明确煤层及暗色泥岩是斜坡带主力烃源岩。通过"源-渠-汇"系统的沉积体系精细研究,明确了西斜坡共发育8种构造-岩性复合圈闭类型;通过油气成藏条件及油气分布规律研究,弄清了始新统平湖组中-上段圈闭有效性是油气成藏主控因素,平湖组下段供烃能力及储层物性为主控因素,并建立了西斜坡油气藏综合评价体系。研究认为,西湖凹陷西斜坡北段迎翠轩地区始新统-古新统三角洲和平南、初阳-宝石地区始新统潮坪-三角洲及平湖斜坡内带为构造-岩性规模储量发育区,是下步有利的勘探方向。
升钟湖夏季水和沉积物中磷形态分布特征

为探究升钟湖水和沉积物中磷污染情况,于2019年8月(夏季),采集了升钟湖湖区15个样点的水样和沉积物样品,测定了升钟湖表层水、间隙水及沉积物的磷形态,并分析各种形态磷之间的相关性。结果表明:①升钟湖表层水总磷含量介于0.033~0.085 mg/L,各形态的磷含量由高到低依次为DTP(61.93%)、DOP(40.00%)、PP(38.07%)和DIP(21.93%);②间隙水的总磷含量介于3.49~7.57 mg/L,是水体磷的"源",正磷酸盐仅占总磷的1.9%;③沉积物总磷含量介于299.04~1 138.69 mg/kg,Psenner法连续分级提取出表层沉积物共有5种形态的磷,各形态磷含量由高到低依次为残渣磷(Res-P:44.78%)、金属氧化物结合态磷+有机碎屑腐殖酸磷(NaOH-P:22.92%)、钙结合态磷(HCl-P:14.82%)、可还原态磷(BD-P:13.39%)和弱吸附态磷(NH_4Cl-P:4.09%),各形态磷含量均表现一定的空间分布差异,其中,总磷含量整体为西北部高于东南部;④相关性分析结果显示,沉积物中磷的释放主要通过BD-P、NaOH-P及NH_4Cl-P进行,间隙水正磷酸盐(PO~3-_4-P)与水体各形态的磷之间均无显著的相关性(P>0.05),升钟湖沉积物磷在夏季时释放潜力较低。研究成果对于管理升钟湖的政策实施及其资源的可持续利用可提供参考。
地下水污染黏土基原位阻隔材料兼容性能研究

通过一系列兼容性实验研究在酸性、碱性、盐、有机污染环境下黏土基阻隔材料渗透系数的变化规律。结果表明,在pH=1.0的H_2SO_4溶液和柴油作用下,黏土基阻隔材料渗透系数增大,且无法满足垂直阻隔墙渗透系数要求。400.00、4 000.00 mg/L Ca~(2+)溶液,pH=13.0的NaOH溶液,pH为2.0、3.0的H_2SO_4溶液和苯酚溶液对渗透系数影响相对较小。因此,黏土基阻隔材料适用于pH为2.0~13.0的地下水环境、阳离子质量浓度不大于4 000.00 mg/L的盐环境及无自由相溶解性有机污染环境,不适用于可流动自由相有机污染环境。
基于超表面的极化可重构天线设计

提出了一种基于超表面的极化可重构天线设计,由上层结构的圆弧切角矩形单元和下层结构的微带缝隙天线组成。通过采用机械方式旋转圆弧切角矩形单元结构,分析了超表面天线的极化可重构功能。设计的超表面天线能够在3.20~ 3.64 GHz内实现左旋圆极化、右旋圆极化和线极化三种极化方式,且可以相互转换。超表面天线在左旋和右旋圆极化状态的阻抗带宽为2.98~ 4.10 GHz,相对带宽达31.6%,轴比相对带宽达12.8%,辐射增益均大于6.8 dB;在线极化状态的相对带宽达17%以上,辐射增益均大于5.4 dB;圆极化和线极化的辐射效率均大于82%。通过对提出的超表面天线进行实物加工和测试,并对比仿真和实测结果,证明所提出的超表面天线具有较好的极化可重构功能。
基于液体-固体界面的摩擦纳米发电机在能量收集和传感方面的应用进展

作为一种获取能源的新方法,摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerator,TENG)因能有效收集低频机械能并转化为电能而受到广泛的关注和研究。液体-固体摩擦纳米发电机(LS-TENG)是通过液体和固体摩擦电材料之间的接触带电效应来获取电能,与固体-固体TENG(SS-TENG)相比,液体的流动特性使LS-TENG具有更高的接触紧密度和更大的接触面积,同时因其制造简单、成本低等特点,研究人员对其展开了广泛研究,并取得系列新进展。从接触起电和摩擦纳米发电机的基本原理出发,介绍了液体-固体界面接触起电的形成机理模型及LS-TENG的原理、主要类型和工作模式,总结了LS -TENG在能量收集和自供电传感等方面的代表性应用进展,简述了LS - TENG面临的挑战,并对未来的发展进行了展望。
盐酸阿芬太尼注射液在全身麻醉中有效性和安全性研究:一项多中心、双盲、对照研究

目的探讨阿芬太尼应用于全身麻醉中的有效性和安全性。方法本研究采用多中心的随机双盲对照研究,共筛选受试者352名,分层随机分配至芬太尼组(A组,n = 176)和阿芬太尼组(B组,n = 176) 。麻醉诱导:静脉给予咪达唑仑0.03 mg·kg~(-1)+芬太尼25 μg·kg~(-1)(A组)或阿芬太尼4 μg·kg~(-1)(B组) +丙泊酚2 mg·kg~(-1) +罗库溴铵0.8 mg ·kg~(-1)。术中麻醉维持以七氟烷+芬太尼(A组)或阿芬太尼(B组) +罗库溴铵。比较两组患者麻醉诱导和维持期间生命体征的变化,苏醒时间和拔管时间,以及麻醉相关并发症和相关补救药物的使用情况。结果在麻醉诱导和维持期,阿芬太尼与芬太尼可以同样有效地抑制气管插管以及手术刺激引起的机体应激反应。阿芬太尼对气管插管及手术刺激引起的应激反应抑制效应明显优于芬太尼(P< 0.05) 。但是两组患者在术中低血压、高血压发生率的比较及麻醉苏醒和拔管时间差异无显著性。结论阿芬太尼与芬太尼可以同样有效地抑制手术刺激引起的机体应激反应,但阿芬太尼在麻醉诱导和维持期血压、心率稳定性方面更具优势。
优质高产鲜食大豆新品种浙农秋丰2号的选育及栽培技术

浙农秋丰2号是浙江省农业科学院蔬菜研究所以六月青为母本、夏丰2008为父本进行杂交,经系谱法选育而成的鲜食秋大豆新品种。2017年参加浙江省鲜食秋大豆区域试验,平均鲜荚产量为10 459 kg·hm~(-2),较对照品种衢鲜1号增产13.9%; 2018年续试,平均鲜荚产量为10 062 kg·hm~(-2),较对照衢鲜1号增产2.8%。2019年生产试验,平均鲜荚产量为12 622 kg·hm~(-2),较对照衢鲜1号增产7.6%。该品种优质、高产、商品性好、中抗炭疽病,2020年5月通过浙江省主要农作物品种审定委员会审定,适宜在浙江省及周边气候相似地区作为鲜食秋大豆种植。
宽窄行种植模式对大豆生长发育和产量的影响

为揭示种植模式对嫩江地区大豆生长动态及产量的影响,探讨较适合该地区的田间种植模式,以黑河43大豆为试验材料,在密度相同的条件下设置7种不同种植模式,研究其对大豆不同生育时期叶面积指数(LAI) 、干物质积累分配等指标及产量的影响。结果表明:种植模式对土壤含水量存在显著影响,大垄种植全生育期的土壤平均含水量高于常规垄作以及平播。在生育期内大豆叶面积指数、干物质积累量先增加后降低。垄作产量高于平作产量,行间距相同时,增加垄宽会增加大豆产量;垄宽相同时,采取宽窄行配置能增加大豆产量。灰色关联分析表明单株粒数对大豆产量影响最大。垄上四行宽窄行模式下单株荚数、单株粒数、单株粒重最大,最终籽粒产量达到3 678.15 kg·hm~(-2),较同为大垄栽培的大垄种小垄管、垄上四行等行距、垄上三行等行距模式分别高3.01%、5.95%和13.20%,比当前农场的种植方式65 cm常规垄播模式高7.97%。综上,本试验条件下,垄上四行宽窄行种植模式为较适合嫩江地区的田间配置方案。
松花江哈尔滨段某傍河水源地地表水补给比例研究

在松花江哈尔滨段某傍河水源地开展抽水试验,采用水动力学解析法和以保守组分为示踪剂的环境示踪法,估算该傍河水源地地表水的补给比例,分析其在开采过程中的变化。结果表明:傍河水源地在开采过程中,地表水补给比例随着地下水位下降而增加,在流场稳定后,比例趋近稳定。当研究区开采水位稳定时,采用2种方法估算傍河开采水中地表水的占比均约为60%,2种方法相互佐证。傍河水源地的调蓄作用明显,地表水对其补给量对江河的影响很小,不会威胁地表水的安全与稳定。该研究成果可为松花江沿岸条件类似地区建设傍河水源地提供决策支持和实践参考。
基于富集因子法与MLR-APCS模型应用的农田土壤重金属人为来源定量识别

准确定量识别农田土壤重金属的人为污染来源对于后续实施精准防控具有重要意义。采集典型农业区土壤样品,基于富集因子法和多元线性回归-绝对主成分得分(MLR-APCS)模型对农田表层土壤重金属的人为来源进行定量识别研究。结果表明:研究区农田表层土壤中Pb、Cu、Zn、Cr、Ni均受到不同程度的人为污染影响,其平均含量相比当地背景土壤分别提高了112.37%、71.21%、59.38%、69.67%和64.54%。5种重金属富集因子顺序为Pb>Cu>Cr>Ni >Zn。其中,Pb总体已达到中等富集水平,来自人为污染源含量占比超过50%。基于人为源重金属含量,大气沉降和有机肥施用被识别为该研究区2种主要人为重金属污染来源。MLR-APCS模拟进一步表明:大气沉降对Pb、Cr、Ni的污染贡献率分别为42.41%、37.58%和37.26%,而有机肥施用对Cu、Zn的污染贡献率分别为41.67%和39.39%。综上,提出了一种可靠的农田土壤重金属人为来源定量识别方法,可推广应用于其他相似区域。
CO_2催化合成衍生柴油的基础研究

为促进我国“双碳”政策的推行,拓展CO_2的循环利用技术,开展了CO_2合成柴油的实验探索,利用铁基催化剂,以CO_2作为原料,探讨了CO_2加氢合成衍生柴油的可行性研究。在科学验证CO_2合成衍生柴油可行性的基础上,进一步考察了催化剂载体的酸碱性、催化剂组元Fe含量以及助剂添加对催化活性的影响。研究表明: CO_2加氢的合成产物的主要组分及组分分布特点与商用柴油高度一致。以γ-Al_2O_3为载体负载铁基催化剂可有效促进CO_2的逆水煤气反应和芬顿反应;作为催化剂助剂,金属元素K的添加对提高催化活性有较好的辅助作用。反应温度和压力是该反应的可控因子,其中,压力为决定因素,当压力>1.6 MPa时,反应才可以在250 ℃以上的温度域顺利发生。此外,载体的酸碱性、催化组元Fe及助剂K含量对合成产物的组分分布情况及与柴油的相似度也具有重要影响。
非均质成层边坡极限承载力上限分析

极限承载力一直是采矿、岩土等领域关注的难点和热点问题,严重影响着边坡与邻坡建(构)筑物的安全稳定性。基于极限分析上限定理,考虑边坡滑动溢出位置不确定性影响,建立3种模式的非均质成层边坡刚性多滑块破坏机制,推导出边坡极限承载力上限解,并采用序列二次规划算法(SQP)求其最优值。以三岔露天矿北帮为工程背景,通过与数值计算结果对比分析,验证本文方法的有效性,进而开展不同坡角和排土场距坡肩距离影响分析。结果表明:(1)本文方法计算结果与数值计算结果吻合度较好,表明本文方法边坡极限承载力上限解合理有效;(2)边坡极限承载力与坡角大小呈线性负相关,与排土场距坡肩距离呈线性正相关,相比于排土场距坡肩距离而言,坡角对边坡承载力影响更为敏感;(3)坡角变化对边坡失稳模式影响较大,而排土场距坡肩距离的变化对边坡失稳模式影响不明显;(4)坡角和排土场距坡肩距离均对滑裂面起始位置和溢出位置有影响,滑裂面起始位置受排土场距坡肩距离影响较大而受坡角影响较小,滑裂面溢出位置受坡角影响较大而受排土场距坡肩距离影响较小。相关研究成果有望为边坡及邻坡基础设计提供理论支持。
对称式闭环霍尔电流传感器研究与设计

霍尔传感器是由半导体材料加工而成的有源器件,其输出电压随着温度变化而产生漂移,这限制了其在高精度磁场测量场合的应用。提出了一种新型对称式闭环霍尔电流传感器,对其进行了系统地设计。利用霍尔元件灵敏度的差异设计了输出电压运算电路,分析了对称式闭环电流传感器工作原理并给出了闭环传递函数。电路仿真和样机实验结果表明,对称式闭环霍尔电流传感器具有较好的温度特性,温度系数减小至0.000 8%/℃。相比其他温度补偿方法,该方法简单易实现,能够实现温度漂移的完全补偿,霍尔元件可以根据测量需要任意选型,不受驱动方式的限制。
坚硬顶板定向水力压裂裂纹起裂机制及影响因素分析

为研究煤层坚硬顶板定向水压裂纹转向机制,基于线弹性断裂力学理论,推演水压和地应力作用下含井筒和预割缝的定向水力压裂力学模型的应力强度因子计算公式,及裂纹起裂角和临界水压计算方程,以此为基础分析应力强度因子和起裂角以及临界水压的影响因素,探讨定向水压裂纹断裂特征。研究结果表明定向水压裂纹临界起裂状态下,不同预割缝倾角下水力裂缝将发生张拉或者拉-剪复合断裂,裂纹起裂角随应力强度因子比K_Ⅰ / K_(ⅠⅠ)的增大而减小,当K_Ⅰ / K_(ⅠⅠ)较小时,水力裂缝在剪切错动作用下将偏离预割缝方向发生起裂。为了实现水力裂缝的定向控制,应综合考虑K_Ⅰ和K_(ⅠⅠ)的影响因素:低预割缝倾角、高水压时K_Ⅰ远大于K_(ⅠⅠ);低倾角、高井筒半径下K_Ⅰ值较大;在低倾角、高预割缝长度时K_Ⅰ取得较大值,而45°预割缝角度下、高预割缝长度时K_(ⅠⅠ)取得较大值;K_Ⅰ和K_(ⅠⅠ)对侧压力系数和预割缝角度的耦合作用较为敏感,侧压力系数较小时, K_Ⅰ > K_(ⅠⅠ) 。当侧压力系数较大时,低预割缝角度下K_Ⅰ > K_(ⅠⅠ), 高预割缝角度时K_(ⅠⅠ) > K_Ⅰ 。
面向体系化设计与运用的虚拟开放场景构建

场景作为飞行器设计方与使用方之间的重要桥梁,其复杂度随着飞行器的体系化发展趋势不断提高,使得双方需要更直观、更易理解、更高效的场景描述和构建方式,为设计与运用的相关应用提供“共同语境”。在典型的场景应用需求分析的基础上,提出了虚拟开放场景(VOS)的定义和主要特征,进而提出了场景要素的多维映射体(MDM)等概念及VOS构建流程。针对流程中的主要环节,提出了对MDM进行裁剪的双层评估矩阵、从MDM实例到组件的开放式封装等方法,并且探讨了一种支持VOS组合及交互的支持系统架构,以灵活构建可体现不同关注侧重的虚拟开放场景族。最后给出了一个面向多机海上搜救体系的虚拟开放场景族构建案例,实现了从全局视角和局部视角描述搜救直升机所在场景,验证了所提概念与方法的有效性。
基于双脉宽调制的交错Boost集成型CLLLC谐振变换器宽增益控制策略

交错Boost集成型CLLLC谐振变换器具有高增益、高效率等优点,在使用脉宽调制时理论上可得到较宽的电压增益范围,但其在现有的定频同步PWM下会随着占空比逐渐偏离0.5而出现越来越大的电流尖峰,导致占空比调节范围受限,其电压增益范围相比于传统的谐振变换器无明显优势。为实现宽增益,该文采用双脉宽调制的方法克服了定频同步PWM的缺点,提出定频同步双脉宽调制与变频双脉宽调制两种调制方式,并通过分析,构建两种调制方式的切换点,最终形成一种宽增益控制策略。该文分析了所提出宽增益控制策略的工作原理及运行特性,并通过实验验证了该控制策略的可行性与理论分析的正确性。
基于Haar小波变换重构开关序列的MMC子模块电容值在线监测方法

电容器作为模块化多电平换流器(MMC)系统子模块核心部件,因长期工作于交流、大功率的工作环境,使其成为最容易失效的部件之一。因此,电容器健康状态的实时监测对MMC系统可靠运行具有重要意义。该文提出一种基于Haar小波变换重构开关序列的MMC子模块电容值在线监测方法,首先,通过对MMC系统实测的电容器电压信号进行Haar小波变换重构出子模块投入与切除的开关序列;其次,基于重构的开关序列提取电容器的充电时段电压信号,并结合桥臂实测电流信号实现电容器容值在线反演计算;最后,通过MMC系统工况模拟平台验证了该文所提方法的准确性和有效性。该方法仅需控制系统原有采集的电容电压和桥臂电流信号为监测方法输入,即可实现对电容器容值的评估,去除了对开关信号的需求,极大地降低了监测的难度,为MMC系统电容器的健康状态监测和主动运维提供了方法和数据基础。
基于优化移相的双有源串联谐振变换器前馈控制策略

传统的基于单移相调制的双有源串联谐振变换器(DBSRC)在非单位电压增益下循环功率大,导致谐振电流幅值大。针对此问题,采用基波模型分析DBSRC在多重移相调制下的传输功率和谐振电流特性,利用拉格朗日函数对谐振电流幅值进行优化解析,得到基于谐振电流幅值优化的多重移相调制策略。理论结果表明,优化调制可以显著降低DBSRC在中轻载下的谐振电流大小。基于优化移相的调制方法,为了提高变换器对负载变化的动态响应,提出一种输出功率前馈的电压闭环控制策略。最后,通过仿真和实验验证了优化移相调制和输出功率前馈控制策略的可行性和有效性。
一种中间电容谐振型级联双向DC-DC变换器

为满足分布式储能系统中蓄电池组与直流母线互联时对DC-DC变换器的高效率、高功率密度、宽电压调节范围的要求,该文提出一种中间电容谐振型级联双向DC-DC变换器。该级联变换器的低压侧采用改进的谐振型双有源桥(DAB),与传统DAB不同,该结构利用DAB高频变压器漏感与级联拓扑的中间直流母线电容进行谐振,工作频率在2倍谐振频率且在最高效率点运行;高压侧采用传统双向Buck-Boost拓扑,以提升电路的整体电压调节范围。该级联变换器具有中间直流母线电容小、电压调节范围宽、控制复杂度低、效率高、功率密度高的优点。该文首先,分析了变换器的拓扑结构、工作原理和控制策略;其次,推导了关键状态变量和电压增益;然后,建立了变换器的损耗模型,并据此进行谐振参数设计;最后,搭建了一台额定功率7.5kW的样机,其功率密度为1.15W/cm~3,满载效率为95.9%,实验验证了该级联变换器高效率、高功率密度和宽电压调节范围的特性。
形状记忆合金执行器研究综述

智能材料家族中的形状记忆合金(SMA)具有独特的形状记忆效应、超弹性、高阻尼、自感知和生物相容等特性。形状记忆合金执行器(SMAA)具有高功重比、高应变应力、高驱动频率和高设计自由度等特点,目前在航空航天、机器人、生物医疗、汽车自动化和信息电子领域已经开展了相关的理论研究和应用设计工作。基于SMAA的新型现代驱动技术与传统基于电磁、气动和液压原理的技术相比,在某些领域和应用场景下具有高功率密度、高精度和低成本的优势,因此SMAA工程应用前景和潜力较大,然而SMAA的本体设计、系统建模和控制涉及多学科的理论分析和设计思想,目前还没有发展出综合性的设计理论,因此该文总结归纳和分析了SMAA理论研究和应用发展的现状和趋势,进一步探索了SMAA综合设计理论,为SMAA今后发展综合设计理论提供参考,并为SMAA相关领域的科研人员提供理论研究和实际应用的参考。
级联式无刷双馈电机的矢量控制系统和功率流研究

该文主要研究了级联式无刷双馈电机的矢量控制以及功率流。首先建立了其动态和稳态模型,对网侧变换器使用电网电压定向矢量控制,对机侧变换器使用定子磁链定向矢量控制,以实现无刷双馈电机的变速恒频运行以及有功与无功功率的解耦控制。同时背靠背变换器的矢量控制可实现功率的双向流动。然后进行了功率流分析,探究了其有功功率分配和不同转速下功率绕组和控制绕组的功率状态,揭示了考虑铜耗下控制侧功率流的变化趋势。通过仿真和实验,验证了矢量控制的有效性以及功率流分析的正确性。
直流微电网储能系统的NF+QPR+LPF双闭环2次谐波电流抑制方法

直流微电网中储能系统直流侧的电感电流含有2次谐波分量,将会增大变换器中开关管的电流应力和通态损耗。该文首先通过分析得到,传统的双闭环控制方法对2次谐波电流的抑制效果不明显,且使得系统在负载跳变时的动态特性变差。针对这两个问题,提出一种引入陷波器(NF)、准比例谐振器(QPR)及负载功率前馈(LPF)的双闭环控制方法,在不降低电压调节器的幅频增益以及不改变等效阻抗的频率适应性的条件下,该方法可以增加直流侧电感支路的等效阻抗在2倍输出频率处的幅值,对2次谐波电流有很好的抑制效果,同时使得直流侧电感支路等效阻抗在2倍输出频率外的幅值降低,改善了系统的抗负载突变能力。最后,通过实验验证了所提控制方法的有效性。
J-TEXT托卡马克上电磁弹丸注入系统的X型电枢设计

国际热核聚变实验堆(ITER)计划是我国参与规模最大的国际科技合作项目,目标是验证大型托卡马克装置实现聚变能的可行性。等离子体大破裂是ITER安全运行面临的最大威胁,会对装置造成严重的损坏,因此缓解破裂危害是ITER亟待解决的关键问题。目前缓解破裂危害的基本策略是主动注入大量粒子,但现有的破裂缓解系统尚不能完全满足ITER的需求。该文通过分析现有破裂缓解系统的特点,介绍J-TEXT托卡马克上新一代用于破裂缓解的电磁弹丸注入系统(EMI),该系统使用电磁力发射弹丸,可有效提高弹丸的注入速度并缩短响应时间,克服了其他系统的局限性。电枢是EMI的核心部件,在发射中起决定性作用,通过介绍尾翼接触型电枢的结构及功能,说明这类电枢运用于EMI时在减速阶段存在枢轨电接触性能不足、运动稳定性不够高等局限性,由此根据EMI减速阶段对电枢性能产生的特殊需求,设计了一款具有X型结构的新型固体电枢。仿真结果表明,电枢的电磁、机械性能满足发射要求,电接触特性良好。在发射性能试验中,电枢完成了加速至520m/s后主动减速至0m/s;电枢-弹丸分离性能试验中实现了电枢、弹丸的稳定分离,弹丸的飞行速度为358m/s,且该速度能随着加速能量的增加进一步提高。 EMI为托卡马克等离子体破裂缓解贡献了一种高效注入杂质的先进方案,该文提出的X型电枢具有良好的发射性能,为EMI提供了一种优良的新型固体电枢结构及设计方法。
变厚板塑性形变超声非线性响应及其实验

超声波在变厚板中的传播特性尚不明确,构建高精度超声非线性响应模型是将超声非线性技术用于变厚板早期损伤检测的关键。基于金属塑性形变的本构关系,推导单轴拉伸下变厚板塑性应变的分布方程,将表征变厚板塑性应变分布的函数与超声波波动方程结合,构建变厚板超声非线性响应模型。由构建模型可知:二次谐波幅值(A2)与基波幅值(A1)二次方的比值(2 A2/A1)随传播距离及波数均呈“二次方”增长;相同传播距离, 2 A2/A1与总体塑性形变呈正相关, 2 A2/A1携带了变厚板塑性形变信息。在COMSOL中构建铝合金变厚板弹塑性模型,验证了利用线性方程描述变厚板塑性应变分布的合理性;构建电磁超声系统,验证了超声非线性响应模型的有效性。制备不同塑性形变的变厚板试件,研究电磁超声表面波在其中的传播规律。实验结果表明,构建的超声非线性响应模型能够精确描述变厚板中超声波的传播行为。该文为利用超声非线性技术实现变厚板塑性损伤的量化检测提供理论基础,为超声非线性技术在异形结构上的应用提供了研究思路。
分址建设直流输电系统拓扑方案与运行特性研究

针对我国西部地区大规模可再生能源跨区输送场景,提出一种适用于不同地理位置新能源基地接入的分址建设特高压直流输电系统。首先,介绍该系统在常规直流与柔性直流换流器两种可行方案下的拓扑结构与控制方式。考虑分址建设场景下电网强度和地理距离对系统的影响,研究系统在交直流故障下的暂态响应与故障穿越方案。然后,根据两种方案的暂稳态运行特性,从经济性、技术性的角度对方案进行对比,并给出改进措施与推荐方案。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建分址建设特高压直流输电系统模型,仿真验证系统暂稳态下的运行特性。
考虑端部效应的同心笼次级直线双馈电机等效电路

同心笼次级直线双馈电机相关研究十分匮乏,其端部效应特征尚不明确,亦未有能体现其端部效应的等效电路,严重制约了该类电机的进一步发展。针对上述问题,该文对同心笼次级直线双馈电机静态及动态端部效应分别进行深入分析,并建立考虑端部效应的等效电路。首先,基于短初级直线电机绕组理论,阐明静态端部效应下直接耦合的产生机理,明确直接耦合感应电动势的分布特点,推导出直接耦合作用下的等效阻抗;然后,基于电机中的电磁关系,分析电机稳态运行时同心笼的过渡过程,计算出动态端部效应修正系数;随后,基于端部效应分析结果并结合传统无刷双馈电机等效电路拓扑,建立同心笼次级直线双馈电机等效电路,推导电机推力表达式;最后,通过静态端部效应和动态端部效应的有限元仿真及实验,间接验证了分析结果的合理性。
高压脉冲放电破岩电弧阻抗特性分析

高压脉冲放电是一种新型破岩技术,其电弧通道阻抗与外回路阻抗匹配关系决定通道能量的注入速率和大小,进而影响破碎效率。该文建立了高压脉冲放电破岩综合试验平台,测量了电弧通道的电压、电流,获取了电弧通道发展图像,通过剥离电弧电压中的电感分量获得了电弧阻抗特性。考虑温度、通道膨胀及辐射的影响,建立岩石中电弧通道的阻抗模型,通过迭代求解确定了模型参数及变量初值,模型计算结果能够合理表征岩层中电弧阻抗的时变特性。由于岩石中电弧通道膨胀更加困难,对于幅值为11.12kA、周期为5.776μs的脉冲电流,其阻抗的典型值约为35.6mΩ/mm。
以家庭为中心对贫困家庭的养育、亲子和儿童行为问题干预效果的系统评价

目的:评价以家庭为中心对贫困家庭的养育行为、亲子关系和儿童行为发展的干预效果。方法:检索中国知网、万方、Web of Science、EBSCO、PsycINFO、Pubmed、Cochrane Library、中国台湾学术文献数据库、中国香港中文期刊论文索引数据库中所有以家庭为中心干预贫困家庭问题的随机对照试验。运用RevMan5.3软件对以家庭为中心对贫困家庭养育行为、亲子关系和儿童行为发展的干预效果进行meta分析。结果:纳入7篇随机对照研究。Meta分析结果显示,在养育行为方面,以家庭为中心相比对照组可以有效减少父母的打骂行为(MD=-2.03,95%CI:-3.58~-0.47,P<0.05);在亲子关系方面,以家庭为中心相比对照组可以提高亲子关系质量(SMD=0.78,95%CI:0.55~1.01,P<0.05);在儿童行为发展方面,以家庭为中心相比对照组可以有效减少儿童的挑战性行为(MD=-4.29,95%CI:-5.40~-3.18,P<0.05)等。结论:研究提示以家庭为中心的干预有助于改善贫困家庭的养育行为、亲子关系和儿童行为问题。
低滤层下不同C/N和碳源对反硝化生物滤池脱氮性能的中试研究

采用反硝化生物滤池(DNBF)处理安徽省蚌埠市五河县污水处理厂二级生化出水,通过改变碳氮比(C/N)以及碳源类型,重点考察了低滤层下DNBF的脱氮效能,并构建了脱氮动力学模型。研究结果表明:当滤层高度为2.5 m,滤速为9 m/h,温度为16~17 ℃时,最佳C/N比为6;两种碳源(甲醇、乙酸钠)TN的平均去除率分别为72.78%、67.76%,乙酸钠能较好地提高DNBF的脱氮效能,并且出水TN、COD平均值分别为3.93、20.55 mg/L,在最佳碳氮比条件下并没有发生碳源穿透现象,出水均满足地表水"准Ⅳ类"水质标准(COD≤20~50 mg/L,ρ(TN)≤10 mg/L);此外,一级反应动力学模型能较好的拟合两种碳源下的DNBF脱氮过程,且相关系数R~2分别高达0.997 2、0.983 9。本实验研究为五河后续提标改造工程提供了技术支撑,并为"准Ⅳ类水"提标改造工程提供参考。
同塔四回500 kV输电线路全复合横担与半复合横担均压特性

同塔四回输电线路的应用可以减少对土地资源的占用,提高单位面积输送容量。建立同塔四回500kV输电线路直线塔的三维模型,利用COMSOL Multiphysics仿真软件对拉锁绝缘子小圆环进行均压特性研究。首先,对全复合横担的拉索绝缘子上没有小圆环和加装小圆环之后的均压特性进行对比。结果表明,加装小圆环后,拉锁绝缘子表面最大场强降低了25.9%。然后,对半复合横担与全复合横担拉锁绝缘子小圆环分别进行参数优化设计,对小圆环的环径和管径进行组合参数分析,对抬高距进行单值分析,最终得到半复合横担和全复合横担拉索绝缘子小圆环的最佳参数配置。结果表明,半复合横担比全复合横担所需的小圆环尺寸更大,拉锁绝缘子上加装优化配置后的小圆环使得绝缘子表面场强进一步降低,均压环和复合绝缘子的表面场强也均在控制值范围内。
含核电-碳捕集机组的直流跨区互联电网多源协调鲁棒经济调度策略

为提高负荷中心的调峰容量,降低源-荷双侧不确定性对新能源跨区消纳和调度经济性的影响,在考虑核电、碳捕集机组接入的前提下,提出计及源-荷双侧不确定性的直流跨区域互联电网多源协调两阶段鲁棒优化模型。首先,改进核电机组调峰模型,提高其负荷跟踪的精确性;分析碳捕集机组的“削峰填谷”和功率快速调整特性。然后,通过构造凸多面体不确定集合,描述风电、负荷的不确定特性。进而,针对各类型电源不同的调度特征,将机组启停成本、核电运行及调峰成本作为第一阶段目标函数;将机组发电成本、弃风惩罚成本以及碳交易成本作为第二阶段目标函数;同时,引入列和约束生成算法将优化模型转化为主、子问题相互迭代求解。最后,以跨区域仿真算例验证了模型的有效性和合理性。结果表明,所提协调优化方法可以提高跨区电网新能源的消纳能力、减少碳排放量、显著改善受端电网调峰裕度;并可通过改变不确定度预算参数得到不同保守度的调度结果,平衡系统的鲁棒性和经济性。
AC-(LCC)DC系统的全电磁暂态数值计算方法二:算法及算例

将Kahan方法应用于电磁暂态计算,提出了同步求解AC系统与电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)系统的全电磁暂态数值计算方法,该方法在每一步的积分中无需迭代,而且可以实现高度的空间解耦计算。将直流控制系统的仿真计算与主设备的电磁暂态计算分开处理,对极控制层包含的相关控制系统采用解析法进行求解;对阀控制层涉及的锁相振荡控制器采用Kahan方法进行积分求解。采用一个简单的AC/DC算例系统,将基于该文所提方法的电磁暂态计算结果与PSCAD/EMTDC仿真结果进行了比较,验证了所提方法的正确性与有效性。
基于AHP-TOPSIS算法的重要电力客户用电状态评估

在新型电力系统构建过程中,电力客户用电状态识别与评估将成为其参与需求响应、虚拟电厂等新兴业务的重要基础。以保障重要电力客户安全用电为出发点,挖掘应用电力大数据,提出了一种基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)的重要电力客户用电状态评估方法。首先搭建了基于Hadoop架构的用电大数据分析平台,为大数据分析提供高性能平台支撑。然后从电压、负荷和综合三类维度构建了9项评估指标,用以描述重要电力客户的用电状态。最后采用AHP-TOPSIS算法分别对电压类、负荷类、综合类指标进行分项评估分析,得出了三类指标各自的用电状态评估值,再通过变权重加权求和的方式确定重要电力客户的用电状态评分。经过算例分析和现场验证,证明了模型和算法的合理性、可行性,该方法有助于促进客户故障事后抢修向事前预警转变,具有保障安全用电、支撑精准巡视、服务主动抢修的多重功效。
少开关管和低电压应力的无变压器型高增益三端口光伏储能变换器

该文提出了一种新颖的无变压器型高增益三端口变换器及其简易构造方法。其利用零电压软开关双电感高增益二端口变换器中的缓冲电容构造出第3个端口;使前、后级电感分别工作在电流连续模式和断续模式,进而采用脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)+脉冲频率调制(pulse frequency modulation,PFM)混合调制策略,同时实现了光伏端的最大功率点跟踪控制与负载端的恒压控制。所提三端口变换器的所有端口均共地,可以实现蓄电池端的能量双向流动,且保留了原变换器的优点,如输入侧电流连续、开关管数量少(2个)、电压应力低、升压能力强、可实现部分功率管软开关等。该文详细分析了所提三端口变换器的工作原理、稳态特性、控制方法,给出了电感参数设计过程,并通过一台300W的样机实验验证了理论分析的正确性。实验表明,所提变换器的最大效率约为97.7%。
适应集控模式的主厂站数据流优化

为了满足智能变电站设备集中监控业务需求,适应集控站建设模式,该文从调度主站、集控站和变电站的业务功能需求出发,优化了主站与变电站、变电站内设备间的数据流。在主厂站数据流方面,提出主厂站间数据分流处理和分层规划方法,优化上送数据选点原则,增加非实时数据的按需调阅通道,提升主站采集数据覆盖范围,解决远方监控信息不足的问题。在变电站内数据流方面,根据不同设备的数据实时性、数据结构、处理性能指标等差异,优化数据传输路径,由原来的多端重复采集优化为分区传输,并利用跨区实时总线同步技术,实时全面接入一、二次设备及消防、安防等辅助设备信息,解决数据重复采集、冗余交叉传输的问题,支撑主辅一体化全面监控。
基于贝叶斯理论的分布鲁棒优化在储能配置上的应用

为提高可再生能源场站的灵活调节能力,针对具有稳定支撑需求的储能电站配置问题,提出基于贝叶斯理论的分布鲁棒优化方法。其中为科学描述可再生能源出力的随机性,进而准确表征由大规模可再生能源并网导致的调频需求,计及不确定变量概率分布的不确定性,在分布鲁棒优化的基础上,提出利用贝叶斯多元非线性模型与贝叶斯混合效应模型分别构造风电、光伏发电功率的不确定合集。该方法能够弥补现有分布鲁棒中概率分布模糊集构建较为主观且仅针对单一时间断面下不确定量表征的缺陷。最后通过算例验证所提方法在储能配置上的有效性与可行性;并对储能配置结果在发电不确定性因素影响下的敏感性做定量分析。所提方法为面向大规模可再生能源场站,满足其惯量支撑和调频需求的储能配置问题提供理论指导。
风储联合系统参与频率响应的优化控制策略

储能具有柔性调节功能,将储能和风机相结合共同参与电网一次调频能够提高频率稳定性。但是目前储能成本较高,进行风储联合调频时还需要考虑到调频的经济成本问题。为此,基于模型预测控制,提出了一种风储联合系统参与电网一次调频的优化控制策略用来改善系统的调频效果,以及从经济性角度实现风储功率的优化分配。首先,根据系统的状态方程建立预测模型;然后,考虑风储自身约束,并将系统一次调频的功率平衡约束引入;其次,以风储的调频成本最小为目标,对风机桨距角变化量和储能功率变化量进行优化控制。最后,在MATLAB/Simulink平台上验证了所提策略的有效性,结果表明:该策略相较于传统PI控制不仅具有更好的调频效果,而且在调频过程中能够基于经济效益实现风机和储能的功率最优分配。
一种基于改进K-means++算法的分布式光储聚合调峰方法

近年来,随着光伏装机容量占比迅速提升,日益突出的光伏出力波动性及反调峰特性加剧了电力系统调峰的压力。利用光储资源参与调峰成为缓解电力系统调峰压力的一种有效措施。但是,高比例分布式光储(photovoltaic-energy storage,PV-ES)直接参与调峰会带来决策变量维数爆炸、求解结果难以收敛等诸多问题。对此,基于典型调峰特征量将高比例分布式光储聚合为数量较少的特征集群,建立聚合-调峰-分解模型,有效解决了高比例分布式光储参与电力系统调峰优化的问题。算例结果表明,所提方法有效降低了光储变量维数和求解难度,提升了其参与电力系统调峰优化的可行性,并在保证调峰能力的同时具备一定的经济优势。
考虑电动汽车充电方式的热电氢耦合孤岛综合能源系统优化配置

为实现热-电-氢综合能源系统在满足多种负荷需求的同时,能有效地降低经济成本,提出了一种以经济性为目标的双层优化配置算法,研究了孤岛综合能源系统的优化配置。首先,搭建了热-电-氢混合耦合综合能源系统(the combined hydrogen,heat and power system,CHHP),然后考虑到设备购置、运维以及燃料电池、电解槽和蓄电池的老化建立了系统总目标函数。再采用上层算法为混合正余弦灰狼算法(gray wolf optimization with sine cosine algorithm,GWO-SCA),下层算法为混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)的双层优化配置算法对设备容量进行求解。最后运用算例,验证了该算法的优越性。并对系统中的电动汽车负荷考虑了多种充电方式,讨论了不同充电方式对配置结果和经济成本的影响。结果表明所提优化配置方法能够实现综合能源系统的经济、稳定运行。
基于地球剖分网格的电网资源统一时空数据模型的建立与应用

随着“十四五”数字化转型新发展思路的提出,电力企业需要与时共进,发挥其全局和全生命周期的优化能力。然而在电网场景中,数据管理形式单一、灵活性不足;缺乏高效的信息检索工具;空间数据挖掘水平偏低。针对以上问题,文章聚焦电网资源数据统一时空模型的建立,提出将地球剖分网格方法运用至电网场景中的策略,分别构建电网资源数据通用网格编码、网格索引数据库与网格图的生成规则。在该编码规则的基础上,进一步构建电网资源统一时空数据模型,实现空间数据与时间信息的有机组织、高效管理。通过试验分析与建立典型应用场景,验证基于北斗网格码的电网时空信息编码体系,将现有电网资源数据构建成基于地球剖分网格的电网时空数据,实现基于离散网格编码的电网多维空间精准化管理与控制。
面向知识图谱构建的设备故障文本实体识别方法

电力设备在运行维护中积累了大量包含重要实体信息的故障文本,然而文本实体边界模糊、术语较多等特点导致传统实体识别方法训练效率低下,效果难以提升。为此,该文提出一种新的实体识别方法I-BRC(integrated algorithm of BERT based BiRNN with CRF)。该方法采用字嵌入模型将文本逐字转化为字向量序列以避免分词处理带来的误差累积;利用循环神经网络与概率图模型对文本的序列特征信息进行抽取;集成多个单一类型实体识别器分别独立学习不同类型实体的特征并采用并行预训练机制提升算法训练效率;最后利用多类型识别器对识别结果进行整合。此外,通过调整单一类型实体识别器可以灵活机动地应对不同电力设备的实体识别任务,避免重复训练,节省计算资源。实验表明,所提出的I-BRC仅需3次迭代就可收敛,训练效率大幅度提升;且该模型的F1值、精确率、召回率分别达到了88.0%、 86.8%与89.2%,相比传统模型性能提升了7.5%~29.3%,验证了所提模型的有效性与可行性。
新能源场站共享储能提供调频服务的日前优化策略

针对在新能源场站聚集地区配置大规模共享储能,研究储能系统的优化运行问题,使其在承担多个新能源机组一次调频义务的前提下,最大限度利用自身调节能力参与辅助服务市场,提供二次调频等服务。基于调频服务市场规则,保证调频服务质量的前提下,以储能系统利润最大化为目标,综合考虑储能寿命、电量维持等因素,建立了储能系统在日前市场的调频容量与基准功率申报决策模型,并将其转换为混合整数线性规划的形式,能够使用成熟软件进行求解。利用历史数据进行仿真验证,结果表明所提出的方法能够有效利用储能系统的能量、功率容量,在承担新能源场站一次调频义务的同时,具有提供二次调频、参与峰谷套利从而获取收益的能力。
模块化多电平换流器子模块关键组部件稳态电流应力全解析化计算

模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)是当前柔性直流工程的主流拓扑。高压大容量柔性直流输电工程中,MMC子模块中的半导体器件,特别是绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的通流能力较弱,电流安全裕度较小,对各半导体器件的稳态电流应力进行精确解析计算对换流器器件选型、换流器损耗计算、阀冷系统设计、换流阀运行状态评估等具有决定性的作用。同时,支撑电容器也是模块的关键组部件,电流是其研发的关键指标。该文基于MMC子模块各组部件的通流条件和平均开关函数模型,推导了各组部件的电流平均值和电流有效值等关键参数的精确解析表达式,并进一步分析了MMC处于整流状态和逆变状态时各器件稳态电流应力的大小关系及特征。通过将稳态电流应力的解析计算结果与电磁暂态仿真结果进行对比,验证了该文提出的解析计算方法的精确性。最后,基于解析计算和仿真分析,揭示了各组部件电流应力分布的特征规律。
双碳目标下我国新型电力系统的构建与演变研究

构建新型电力系统,对于实现碳达峰、碳中和目标至关重要,而对新型电力系统构建路径及其演变的探索则是重中之重。该文从我国电力系统的互联格局出发,聚焦构建新型电力系统面临的供应安全、平衡调节、供电成本等系统性问题和挑战,采用计及多种灵活性约束和基于时序模拟的广域电力系统源-网-储协同规划方法,以系统总成本最低为目标,兼顾源-网-储可规划容量、新能源发电量占比及源-网-储各种设备时序运行特性等条件约束,结合已有研究规划,系统性分析了2025、2030、2050及2060年中国7大区域互联电力系统风电、光伏新能源和新型储能装机容量,并在此基础上,分析了不同水平年全国互联系统新能源装机及占比、新能源发电量及占比、不同时间尺度储能装机及占比、新能源利用率、供电成本、同步机出力占比和碳排放等技术经济指标,并总结了其发展演变趋势,为构建新型电力系统提供技术和决策参考,有力支撑了我国实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。
受端电网高比例可再生能源消纳的运行瓶颈分析与储能需求评估

随着高比例可再生能源并网以及高压直流馈入,频率响应能力不足导致了电网对灵活性调节资源需求也随之增加。针对华东某省受端电网进行多维度运行瓶颈分析,首先引入运行限制指标量化描述影响系统功率平衡和安全运行的多维度运行瓶颈,考虑旋转备用容量和快速调频备用容量等多维度约束建立了电网运行瓶颈识别模型;然后将识别的瓶颈场景根据其相应的运行限制指标进行归纳,并计及不同瓶颈场景对储能持续时间要求,结合技术经济性参数比较各类瓶颈消除方案的相对经济性,得到储能的经济性应用场景及储能需求结论。最后通过算例表明电化学储能技术在消除快速调频备用容量瓶颈和调频容量瓶颈2种场景的经济性优于抽水蓄能和常规机组。
促进分布式光伏消纳的两阶段源网荷储互动优化运行策略

随着以新能源为主体的新型电力系统的建设,大规模分布式光伏接入配电网造成了严重的潮流返送、电压越限等一系列问题。基于博弈论与NSGA-II(non dominated sorting genetic algorithm II)提出了促进分布式光伏消纳的两阶段源网荷储互动优化运行策略。首先定义了配电网动态极限承载能力(dynamic loadability of distribution network,DLDN),为配电网内需求响应资源赋予时间特性和空间特性,为配电系统促进分布式光伏就地消纳电量调度与有功/无功协调控制的两阶段优化提供“桥梁”,并且给出了DLDN的求解方法;其次,提出两阶段源网荷储互动优化运行框架,第一阶段基于博弈论制定能够促进分布式光伏就地消纳、供需双方收益达到均衡的电量交易策略;第二阶段通过配电系统有功/无功协调控制跟踪第一阶段的电量交易策略,优化配电网运行状态。最后,通过算例分析表明所提方法能够实现配电系统促进分布式光伏就地消纳的电量调度与有功/无功协调控制的有机统一,通过消纳光伏发电实现多方共赢。
海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述

规模化发展海上风电对我国实现能源转型和双碳目标具有重要意义,海上风电可靠性问题是制约其发展的瓶颈之一。该文从海上风电并网通用拓扑结构出发,综述了海上风电可靠性评估方法和指标,海上风电出力模型,以及在海上风电机群、集电系统、海上风电集群送出可靠性评估中的应用,归纳梳理了海上风电并网不同元件的故障概率和故障修复时间等可靠性数据。在此基础上,从系统和元件两方面探讨了海上风电运行可靠性提升技术,最后对海上风电可靠性相关研究方向进行了展望。
电力天然气互联系统协同安全机制:现状,问题与挑战

随着我国“碳达峰,碳中和”进程的加快和能源转型的深化,电力系统对灵活性调节资源的需求将进一步提升。未来,燃气机组装机容量具有极大的增长空间,同时随着电转气技术的快速发展,电力-天然气互联系统(electric-gas interconnect systems,EGIS)正逐渐成为能源供应与传输的重要载体。构建EGIS有助于提升新能源消纳、促进能源系统低碳转型,但同时也引入了新的潜在安全风险。异质能流的深度耦合使得电力或天然气系统任意一侧发生故障都可能通过耦合设备跨系统传播,导致EGIS的连锁故障。亟需建立有效协同安全机制,以提升EGIS的常态化协同风险管控水平和极端事件下的能源互济能力。该文围绕EGIS协同安全机制的最新研究进展展开综述。首先,由近年国际上发生的几起典型电力与天然气系统之间的连锁故障案例出发,对电力系统与天然气系统之间的故障耦合机理进行简要分析;其次,回顾了EGIS态势感知和安全预警方面的研究进展;进而,对近年来EGIS协同预防/校正控制方面的关键问题和研究成果进行梳理;最后,在总结国内外相关研究现状的基础上,分析了EGIS协同安全机制面临的主要挑战,并对未来的研究方向进行了展望。
考虑储能灵活能量状态的新型电能量市场机制

在市场化环境下,建设充分反映储能特点的市场机制对储能产业的发展意义重大。储能对能量状态的需求是具有弹性的。然而,现行的市场机制不利于储能申报该交易意愿,未能充分发挥储能灵活性优势。由此产生了一种储能灵活能量状态的运行方式,其特点是松弛了优化时段末尾的能量状态约束,从而增加储能在市场中的收益。该文系统阐述了储能灵活能量状态运行方式的原理和特点,设计了相应的新型日前电能量市场报价机制,建立了市场调度模型。该机制允许储能申报能量状态需求响应曲线和充放电成本,由系统运营商在出清中确定储能的分时充放电功率和最终能量状态。最后通过算例证明新机制能保证社会福利最大化,同时降低储能的市场风险,提高储能收益。
面向配电网故障处置的知识图谱研究与应用

知识图谱将配电网现有大量半结构化/非结构化文本数据关联,提高配电网故障处置效率,但配电网多源异构文本数据难以用于深度学习模型训练且电力领域文本数据的标注成本较高。该文采用预训练方法构建深度学习模型对故障处置数据进行命名实体识别,利用知识图谱技术对数据进行知识存储和应用,辅助调控人员进行故障处置决策。首先,以配网设备台账数据、故障处置数据、调度规程数据及配网缺陷库数据为对象,提出配电网故障处置知识图谱的构建框架和方法;然后,针对配电网可用于深度学习训练的数据量不足的问题,采用预训练方法构建了实体识别模型,实现了配电网领域非结构化知识的抽取;接着,设计实验证明了该文所构建模型的有效性,模型的F1值达到86.3%,准确率达到95.16%;最后,利用Neo4j图数据库对知识图谱进行高度可视化管理,并给出配电网故障处置知识图谱的应用流程,有效提高配电网调控人员故障处置决策效率和处置效果。
港口综合能源系统低碳化技术综述

在“碳达峰、碳中和”背景下,港口节能减排已迫在眉睫。绿色低碳化港口结构复杂,异质能源之间、能源系统与物流系统之间相互影响、耦合关系紧密,港口综合能源系统低碳化技术是当前研究热点。该文分析了港口低碳化运行现状,包括港口电能替代、可再生能源发电技术、清洁燃料在港口的应用和港口低碳化平台发展现状。针对港口综合能源系统能源与物流紧密耦合的趋势,总结港口不同物流方式的运行特性,梳理能源-物流耦合机理的研究成果,重点讨论了物流运输能量化的建模方法。归纳总结了港口现有灵活性资源,并综述了港口能量管理相关成果。论文展望了绿色港口综合能源系统的研究方向,以期为“双碳”目标下港口低碳化发展的研究提供参考。
基于两性离子的自修复准固态聚合物电解质

设计合成了一种以降冰片烯为骨架的基于两性离子的自修复聚合物电解质(SHPE).聚合物中含有聚乙二醇(PEO)和两性离子2种组分.其中PEO组分为聚合物提供良好的锂离子传输能力,而两性离子通过离子耦合作用实现自修复.通过调控两组分的比例,并混入锂盐和离子液体得到一系列SHPE,研究了不同组分对SHPE的电化学性能影响.电解质在室温下的电导率最高达到7.42×10~(–5) S·cm~(–1),该电解质切断后,在60 ℃下,10 h便可恢复91.4%的拉伸强度.将制备出的电解质组装成锂金属电池,在60 ℃下,以0.2 C的倍率进行充放电测试,其初始放电容量为133.7 mAh·g~(–1),在50圈循环之后,电池仍能保持124.3 mAh·g~(–1)的比容量.电解质在被切割破坏后组装的电池,经8 h的自修复后仍能正常运转,在50圈循环之后保持123.2 mAh·g~(–1)的比容量.
关于构建全国统一的数据资产登记体系的思考

数据资产登记是我国数据要素市场体系建设的重要组成部分。近几年我国个别地区和机构开始了数据资产登记工作的探索。然而,我国目前存在着数据资产登记概念不清晰、登记制度和服务体系缺失等问题。文章在总结我国现有部分典型资产登记制度的基础上,提出了数据资产登记的概念及其"七统一"的原则。基于数据要素流通的视角,建立了数据要素的价值链,并提出了数据资源性资产和经营性资产的概念,分析了数据资产登记的功能及其意义。文章提出了构建全国统一的数据资产登记体系的3点建议:构建以数据资产登记相关法律法规为核心制度的登记依据、创建全国一体化组织模式的登记机构、建设集成的登记平台系统作为登记载体。
山药化感物质对山药和玉米种子萌发及幼苗生长的影响

本研究以山药零余子和玉米种子为受体材料,采用生物测试方法,以发芽率、发芽势、发芽指数、根长、茎长和干重为种子萌发和幼苗生长参数,研究山药植株腐解液、根系分泌物和根际土浸提液对受体材料的化感效应,旨在探明山药化感物质的释放途径,探索山药化感物质对不同受体材料的化感作用,为揭示山药连作障碍的机理奠定基础。结果表明:山药植株腐解液和根系分泌物对山药和玉米均有强烈的化感抑制作用,根际土浸提液的化感作用较微弱,化感作用强度为根系分泌物˃植株腐解液˃根际土浸提液,山药根系分泌物和植株腐解液含有丰富的化感物质,可能是山药自毒物质的主要来源之一,是山药化感物质研究的可靠基础材料;在试验设置的浓度范围内,山药化感物质对受体材料的抑制作用与其质量浓度呈正比,3种浸提液对受试材料的化感作用存在低促高抑的浓度效应,低于100 mg/mL时有微弱的促进作用,大于等于100 mg/mL就会产生强烈的抑制作用,随着浓度升高,化感抑制作用强度越大;山药的化感物质对玉米幼苗生长抑制强度大于种子萌发期,山药则相反;结合种子萌发和幼苗生长的综合化感效应指数,2种受试作物对山药化感作用的敏感程度为自毒作用强于他感作用。
基于微机电系统与径向基函数的水下航行器姿态检测

为实现水下航行器自主运动控制,准确掌握水下航行器的运动姿态至关重要。微机电系统惯性传感器因具有体积小、成本低和功耗低等特点,被广泛应用于姿态检测系统当中。由于海底的工作环境复杂,故水下航行器在实验过程中设定有一定的非合作性;因此设计采用径向基函数神经网络算法对采集数据进行训练与分类。实验结果表明,微机电系统惯性传感器结合径向基函数神经网络算法对水下航行器的基本行为识别的平均召回率可达94%。
不完全信息下计及环境成本的多能源集线器博弈优化调度

为解决综合能源系统内多个能源集线器间的不完全信息以及竞争制约关系给系统经济与环境优化调度带来的挑战,建立了经济和环境协同的综合能源系统优化调度模型,并分析了动态价格机制下多能源集线器间的制约关系,采用决策博弈方法对多能源集线器进行优化调度。针对能源集线器间热电联产运行模式的不完全信息,采用贝叶斯博弈对多能源集线器间的不完全信息博弈关系进行建模,并给出了博弈算法描述,获得计及环境成本的多能源集线器间贝叶斯博弈优化调度方案。仿真分析表明,依据不完全信息下多能源集线器间的博弈模型所得综合能源系统经济与环境优化调度方案趋近于实际情况,能够在提高经济效益的同时兼顾环境污染问题,具有合理性和可行性。
多端口电力电子变压器的安全稳定运行区域分析与控制

多端口电力电子变压器(PET)是交直流混合配电网组网的关键设备。然而,当多端口负荷功率差异较大时,将引起PET相间或相内功率严重不平衡从而超出PET的功率传输能力,导致系统不稳定。因此,提出一种级联式跨相并联型多端口PET的安全稳定运行区域分析方法及其稳定控制策略。首先,建立基于调制比的系统稳定运行约束条件;然后,推导系统安全稳定运行区域及边界的解析表达式,给出其安全稳定运行裕度的定义和计算方法;最后,提出提升PET安全稳定运行裕度的功率转移策略,利用MATLAB/Simulink仿真验证了所提策略的有效性。
基于多中继线圈结构的无线电能传输系统恒流/恒压输出方法

在高压杆塔在线监测设备的电池充电过程中,为了兼顾充电速度与安全,常采用恒流/恒压充电方式。文中基于多中继线圈的无线电能传输系统,提出一种仅切换一次系统工作频率便能实现恒流/恒压输出的方法,该方法无需复杂的控制和额外的元件。首先,分析得到恒流、恒压与系统系数矩阵之间的定量关系;然后,采用迭代算法确定各个补偿参数的数值,使得系统在两个不同的频率点上可以分别实现恒流或恒压输出;最后,切换系统的工作频率,即可从恒流输出模式切换到恒压输出模式。实验结果表明,在负载大范围变化时,电流增益和电压增益仅略微变化,且在整个充电过程中几乎没有无功功率。
基于含时序项代理模型的电力系统时域仿真不确定性分析

随着电力系统中不确定性因素的不断增加,传统确定性的时域仿真分析已难以满足不确定性环境下系统暂态分析的需要。为此,提出了一种基于含时序项代理模型的时域仿真不确定性分析方法。该方法采用非线性有源自回归(NARX)模型表征系统动态特性,利用多项式混沌展开(PCE)方法刻画系统内随机因素的影响,在保证计算精度的同时,提高了时域仿真不确定性分析过程的效率。同时,引入了最小角回归(LAR)策略以选取代理模型的基函数,克服了高维随机变量所引起的维数灾问题。采用标准IEEE 9节点和118节点系统进行仿真,并与传统方法对比,验证了所提方法的准确性和高效性。
基于自然进化策略的可再生能源ELM预测两阶段优化训练方法

随着中国“双碳”目标的提出和可再生能源接入比例的不断提高,其精确预测对提高新能源消纳水平和电网稳定性以及降低系统规划运行成本具有重要意义。为此,提出了基于自然进化策略(NES)的极限学习机(ELM)网络参数两阶段优化训练方法及可再生能源功率预测改进模型。在第1阶段,使用ELM随机参数和广义矩阵逆运算过程训练模型网络参数。ELM训练过程具有随机性且矩阵逆运算过程缺少对参数的微调,导致模型虽然训练速度较快,但在精度上有所欠缺。因此,第2阶段在原有模型训练结果的基础上引入输出层偏移和自适应的NES算法,对网络参数进行二次优化调整。结果表明,该两阶段优化算法能够有效地提高模型预测精度。
考虑用户行为不确定性的阶梯式需求响应激励机制

针对电力需求响应试点初期存在响应规模偏小、用户响应意愿较低且具有多重不确定性等问题,电网公司通过设计合理的需求侧互动机制引导用户积极、高效参与需求响应具有重要意义。为此,提出了考虑用户响应行为强不确定性的阶梯式需求响应激励机制随机优化模型。首先,构建参与需求响应的日前竞价市场用户切负荷行为和负荷波动的多重不确定性模型,以获得不同需求响应阶梯激励系数和调用场景下的期望响应量;然后,以电网公司为主体构建基于双层随机规划的阶梯式需求响应激励机制优化模型,上层构建在长时间尺度下的阶梯式需求响应激励机制阶梯区间和激励系数优化模型,并基于Pareto最优实现用户响应积极性最高、单位容量负荷激励成本最低的多目标优化;下层在给定的激励系数下,构建多负荷缺额场景下计及达标机会约束的需求响应调用裕度优化模型。最后,采用中国浙江省需求响应试点的实际数据进行仿真验证,结果表明阶梯式需求响应激励机制能够引导用户积极响应,并提高电网公司调用需求侧资源的经济效益。