mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于Bayesian-LightGBM模型的国省道路面性能预测

路面损坏状况指数(PCI)是评价路面质量的重要指标,可以综合地量化公路路面状况的优劣。针对由于日常养护干预造成的国省干线公路PCI预测不准的问题,通过研究西南某省全省普通国省干线公路的路面检测等相关数据,构建了基于贝叶斯优化的LightGBM预测模型。深入挖掘日常养护干预模式下的PCI指标历年变化规律,实现对普通国省干线公路PCI的预测。首先,对原始路面检测数据、交通量数据以及养护历史数据等多源数据进行融合,并从中抽取有效信息进行新特征构建。其次,基于多表间时空信息关联进行异常值辨识与修复等多源异构数据处理工作。然后,建立了LightGBM预测模型与采用贝叶斯优化算法对该模型的重要超参数进行了优化。结果表明:贝叶斯优化后的LightGBM模型与优化前相比,PCI的预测精度提高4.6%,平均绝对误差降低15.1%,仅为1.902;与支持向量机、随机森林等机器学习模型相比,预测精度最高达到0.945,平均绝对误差和均方根误差均最低,分别为1.902和2.486。提出的Bayesian-LightGBM模型路面破损状况指数预测方法效果最优,可以基于多源历史数据实现对特定路段未来PCI指数的精确预测,为公路养护管理部门制订合理的养护方案,为降低道路养护成本提供一定的数据依据。
芍药苷转化酶G6046的异源表达及酶活鉴定

芍药苷是一种在传统草药芍药中发现的糖苷类化合物,对心脑血管系统有保护作用。然而,口服芍药苷的生物利用度较低,直接吸收的很少,极大地限制了其临床应用。已有研究表明,芍药苷的药理作用可能是由其代谢产物产生的,且主要在肠内菌中被代谢。本文研究了芍药苷转化酶G6046在大肠杆菌BL21 DE3中的诱导表达和纯化,并通过优化诱导条件提高酶的产量,发现在诱导表达的最佳条件(16℃,诱导24 h)下,菌体的产酶量可达到5.34 mg/g,产酶量提高51.69%。基于此诱导条件,本研究对G6046与芍药苷的反应条件(pH和温度)进行优化,发现G6046在pH 9.0、45℃时反应最快,酶活性最高,比酶活为14.56 U/mg。在此优化条件下扩大反应体系,将反应规模从G6046-底物(1/1, mg/mg)扩大到G6046-底物(1/20,mg/mg),转化产物的产量显著提升,为分离芍药苷转化产物奠定了基础。
基于温度测量和气体分析的高压电缆缓冲层烧蚀故障检测技术

高压电缆缓冲层烧蚀是近年频繁发生的故障,严重威胁电缆系统的安全运行。为此提出一种基于温度测量和气体分析的技术,用以检测缓冲层烧蚀故障。实验室条件下的烧蚀实验表明电缆烧蚀部位存在发热现象,并伴随有甲烷(CH_4)、乙烷(C_2H_6)、乙烯(C_2H_4)、乙炔(C_2H_2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO_2)等产物的释放。有限元仿真研究发现电缆内的电接触不良会导致局部高温,超过缓冲层的起始分解温度进而引起材料破坏。分析认为实验中测得的烧蚀气体产物来自缓冲层的受热分解过程。将上述结果应用于北京地区的实际电缆线路检测,通过红外测温发现某电缆外护套存在异常温度升高现象,并在电缆内部检出了CH_4、C_2H_6、C_2H_4等气体成分。随后解体观察到该段电缆存在烧蚀特征,验证了该方法的正确性和可行性。该研究结果表明温度测量结合气体分析的技术可以检测出高压电缆缓冲层烧蚀故障,有望在实际电缆线路中获得广泛应用。
±800 kV换流变压器阀侧套管表带触指型电连接结构地震响应分析

近年来,国内外发生多起由于套管电连接结构失效导致的过热和放电故障,为探究表带触指型电连接结构在地震作用下的响应,建立了带有该型电连接结构的±800kV换流变压器有限元模型,并进行地震作用下的动态接触响应分析。根据接触电阻数值计算模型提出触指页片3级失效指标,分析高失效风险触指页片的分布规律及原因,揭示地震作用下该型电连接结构的失效机理。结果表明:在正常工况下,阀侧套管因倾斜悬臂的安装方式,自重会导致其尾部的电连接结构无法完全对中,表带触指不均匀受压,并在连接公头端部出现新的接触区域;在地震作用下,表带触指在3个主要位置的触指页片失效风险最高,电连接结构的电阻相较于正常工作状态明显增大,并保持在较高水平;动力时程分析结果表示:表带触指型电连接结构有不容忽视的地震失效风险,连接公头与连接母头间的相对运动所造成的触指页片接触力变化是导致其失效的主要原因。相关结论可为换流变阀侧套管电连接设计、选型和过热型故障分析提供依据。
利用电缆HFCT高速采样的系统暂态扰动辨识

分散分布于电力系统各处的暂态扰动不易被变电站监测设备捕捉,因此提出充分利用电缆附件处装设的高频电流传感器(high frequency current transformer,HFCT)作为高速信号采集源,从而实现暂态扰动信号辨识。首先利用真实的HFCT样品进行暂态扰动信号采样实验,论证了HFCT采集暂态扰动信号的可行性和有效性。然后通过深入分析暂态扰动信号经HFCT滤波后高频突出、信号微弱的具体特征,提出一种基于多重时频特征矩阵的暂态扰动辨识方法。该方法利用参数优化的变分模态分解,将高频微弱波形信号解构为不同中心频率的多重分量,从中提取出波形特征矩阵。接着对不同频率分量做进一步Wigner-Ville分布时频分析,得到时频图谱并提取各分量的时频图谱特征矩阵。最后,融合波形特征矩阵与时频图谱特征矩阵构造出多重时频特征矩阵,将其作为长短期记忆网络的输入,实现暂态扰动信号的分类辨识。实验数据测试表明,该文提出的多重时频特征矩阵能充分挖掘高频微弱信号的局部细节,适用于经HFCT滤波后的暂态扰动信号分类辨识,且抗噪性能较好,为暂态扰动信号分类辨识提供了新的监测思路与方法。
不平衡电网下并网逆变器阻抗建模及稳定性分析

为了分析不平衡电网条件下并网逆变器的稳定性问题,论文首先建立了不平衡电网下基于传统同步参考坐标系锁相环(synchronous reference frame phase locked loop,SRF-PLL)的逆变器输出阻抗模型。通过研究发现,电网的负序基波电压对逆变器输出阻抗的影响较小,而不平衡的三相电网阻抗将严重影响系统的稳定性;然后,论文探究了不同锁相结构对逆变器稳定性的影响,建立了双二阶广义积分器锁相环(dual second order generalized integrator phase locked loop,DSOGI-PLL)的小信号模型,并推导了基于双二阶广义积分器锁相环的逆变器输出序阻抗模型。通过研究发现,在电网电压和电网阻抗不平衡情况下,双二阶广义积分器锁相环均能够显著提升系统的稳定性;最后,论文进行了相应的系统仿真和实验验证,结果证明了论文理论分析的正确性。
浮式螺旋型垂直轴风机动力响应计算研究

随着海上风电逐渐向深海发展,浮式风机成为了更经济的选择。浮式螺旋型风机是传统直叶片垂直轴风机的变异优化。本文针对一种三叶片5 MW浮式螺旋型垂直轴风机的动力响应进行研究。将浮式基础处理成刚体,将柔性塔柱与叶片处理成弹性体,之后基于一种松耦合方法建立整机计算模型,编写了数值求解程序。考虑随机波与湍流风,计算风浪联合作用下的风机动力响应,并与直叶片垂直轴风机进行了对比。结果表明,相较于直叶片风机,螺旋型风机可以显著减小气动转矩的波动,浮式基础的运动几乎没有区别,此外,螺旋型风机塔顶变形和叶片振动明显小于直叶片风机。
优化深度残差网络及其在强噪声环境下滚动轴承故障诊断中的应用

针对传统基于深度学习的故障诊断方法存在抗噪性能差、计算复杂度高和泛化性能不足的问题,提出了一种基于深度可分离残差网络(Depthwise Separable Residual Network,DS-ResNet)的滚动轴承故障诊断方法。采用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)将滚动轴承一维振动转换到频域进行表示;利用深度可分离卷积(Depthwise Separable Convolution,DSC)计算复杂度低和逐点卷积(Pointwise Convolution,PWC)能增强网络非线性表达的优点,分别代替传统深度残差网络中的两个标准卷积层,构建出优化后的DS-ResNet模型。将各类故障状态下的频域信号作为DS-ResNet模型的输入进行识别分类,结果表明,在信噪比为-4 dB的强噪声环境中,识别准确率达到92.71%;在变转速工况下,平均识别准确率可达90.19%,高于其他常用深度学习诊断方法,且模型每轮的训练时间仅需2.16 s,证明了所提方法具有更好的抗噪性能、泛化性能和更高的诊断效率。
基于PDW快速跟踪的雷达侦察信息敏捷处理技术

面对样式捷变雷达信号,传统雷达侦察信息处理技术在干扰保障过程中存在实时性、快速性等适应能力不足的问题。文中提出了一种基于脉冲描述字(PDW)快速跟踪的雷达侦察信息敏捷处理技术,通过建立PDW快速跟踪处理通道和处理模型,基于少量脉冲PDW实现对辐射源参数变化的快速跟踪和干扰信息引导,提升对脉组频率捷变、自适应抗干扰跳频等雷达参数捷变的敏捷感知和跟踪能力。通过数字仿真验证了所提方法的技术有效性。
制样含水率影响红黏土强度特性的微观机理研究

将制样含水率分别小于和大于最优含水率制备得到的红黏土(称为干侧样和湿侧样),通过轴平移技术(ATT)或蒸汽平衡技术(VET)施加吸力后,用非饱和土三轴仪开展同一净应力下的吸力控制三轴剪切试验,分析制样含水率对压实红黏土强度特性的影响。试验结果表明:无论是干侧样还是湿侧样,土体的峰值强度和剪胀量都随着吸力的增大而增大,且高吸力试样表现出明显的剪胀和软化力学特性。此外,相同吸力下,干侧样的峰值强度和剪胀量均大于相应湿侧样的试验结果,证实了制样含水率会对压实红黏土的力学特性产生重要影响。相同吸力和孔隙比的干侧样和湿侧样压汞试验结果表明,干侧样和湿侧样的孔径分布曲线存在明显差异,干侧样为双峰型孔径结构,湿侧样则为典型的单峰型孔径结构。进一步量化分析后确定,干侧样峰值强度大于相应的湿侧样,主要是由于干侧样的大孔径(d>0.2 μm)累计体积量小于相应湿侧样的大孔径累计量引起的。而且,土体的峰值强度随大孔径累积体积量的增大而呈指数减少。
连云港滨海地区沉积物含盐特征及其对工程基础的影响

土体含盐特征是环境演化、工程地基基础设计和城市绿地建设的重要参考指标。通过采集连云港滨海地区土样616件,根据测试结果以及土层划分结果对研究区80m以浅土层含盐特征进行了系统分析。研究结果表明:80m以浅土层盐分主要受3次海侵控制,盐分以NaCl为主,其中Cl~-含量占比最高达到了62.01%,NaCl含量占比最高达到了94.25%。各土层含盐量介于0.020%~ 7.149%。全新世土层含盐量高,以中盐渍土为主。随着深度的增加,土体含盐量有着递减的趋势。含盐量最高土层出现在2-1层黏土中。更新世土层含盐量较高,除了8-2砂层外,均有弱盐渍土出现。受海侵影响,海相土层含盐量均高于其上覆和下伏土层。海侵对下伏地层具有侵染作用,使得陆相地层含盐量增加。同一层组的土层细粒土含盐量一般大于砂土。各土层ESR(交换性钠)值较高,均大于当地地表淡水SAR(钠吸附比)。ESR最大值103出现在3-1软土层,为当地地表淡水ESr值的32倍。各土层统计平均值γMg/γCa范围值为0.80~ 2.67,均大于当地地表淡水的γMg/γCa值,说明各土层不同程度受到海水入侵的影响。各层土γMg/γCa最大值出现在3-1软土层,说明该层土沉积受控于海侵。各层土pH值均大于7.7,浅部2-1层与3-1层pH值高,土体改良需施加酸性或者钙质改良剂。各土层易溶盐的腐蚀性主要表现在Cl~-对混凝土结构中钢筋的腐蚀性,强腐蚀土层主要分布在25m以浅土层,对应土层为3-1层软土和2-1层黏土。给出了土体中Cl~-对混凝土结构中钢筋的腐蚀性界限含盐量,工程建设中应注意基础防腐工作。
面向人机协作的CNN手部抓握意图识别

针对机器人在协作过程中对意图理解不充分的问题,自主设计了一种基于触觉感知的手柄作为意图理解的接口,采用柔性触觉传感器将手部抓握压力信息转换成触觉图像信息,并依据操作者的操作习惯定义一系列抓握手势实现对机器人位姿的灵活调整。构建了一种适用于触觉图像识别的卷积神经网络(CNN)分类器,并基于抓握松紧信息构建一种变阻尼导纳控制方法。最后,采用实验室自主研制的幕墙安装机器人并搭载触觉手柄进行人机协作实验,结果表明此类触觉手柄及CNN方法对操作者抓握意图的识别准确率达到98.80%,所提出变阻尼导纳控制能够更加高效的完成人机协作任务。
基于全局跨尺度时空注意力的深度神经网络海表面温度预测模型

海表面温度(sea surface temperature, SST)是海洋与大气之间相互作用的关键因素,海温控制着全球大气和海洋生态系统的变化。准确预测海表面温度的演变对治理全球大气系统和海洋生态系统都具有重要的意义。为了对SST数据的空间自相关性准确建模,本文提出了基于全局跨尺度时空注意力的深度神经网络海表面温度预测模型(deep neural network based on global cross-scale spatiotemporal attention, GCSA-DNN)。模型分为3个部分,从长时序数据中提取时序依赖特征的时序建模模块,从SST序列均值中提取空间分布规律特征的多尺度局部空间建模模块和基于全局跨尺度的时空注意力融合模块,实现每个网格点对全局自相关性的建模。本研究选择空间分布规律不同的东海和南海海域数据,对1981年9月1日至2022年4月7日美国国家海洋和大气管理局(national oceanic and atmospheric administration,NOAA)的数据进行了预测分析,共14829条数据,其中1981年9月1日至2021年8月31日的70%数据用于训练,30%用于验证,2021年9月1日至2022年4月7日的数据用于测试。结果表明,在不同的实验条件下该模型可以准确捕捉SST数据在时空过程中的演变规律,在东海和南海SST数据集上其准确度相较于卷积长短时记忆神经网络(convolutional long short-term memory, ConvLSTM)分别提高了14.07%和14.18%,提升了SST预测的准确度。
我国产科感染防治的发展与展望

随着我国围产医学30多年的发展,对许多妊娠合并感染性疾病的认识更加清晰、临床诊疗更趋完善、预防措施更加有效。本文从艾滋病、梅毒和乙型病毒性肝炎的母婴传播防治,妊娠期弓形虫、其他、风疹病毒、巨细胞病毒和单纯疱疹病毒感染,孕产妇流行性感冒和新型冠状病毒感染以及妊娠期脓毒症四方面总结我国产科感染防治的发展,并对未来进行了展望。
辽宁弓长岭鞍山群时代与物源——来自石榴十字云母片岩碎屑锆石U-Pb-Hf同位素特征与稀土元素组成的约束

鞍山群是华北克拉通东部陆块最重要的含BIF变质表壳岩之一,经历了绿片岩相—角闪岩相变质-变形作用,准确限定其沉积时代与物质来源,对于探究华北克拉通BIF的构造环境具有重要意义。利用LA-MC-ICP-MS(多接收激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪)对弓长岭鞍山群石榴十字云母石英片岩进行了碎屑锆石U-Pb-Hf同位素与稀土元素原位分析。根据碎屑锆石阴极发光图像特征与U-Pb年龄结果,获得石榴十字云母石英片岩中最年轻一组碎屑锆石峰值年龄为2528 Ma,限定了其原岩的最大沉积时代,结合区内约2500 Ma齐大山富钾花岗岩侵入鞍山群的野外地质关系,以及鞍山群经历了2510~ 2470 Ma变质作用,认为弓长岭地区鞍山群沉积时代为2528~ 2510 Ma,属于新太古代晚期。鞍山群十字石榴云母石英片岩碎屑锆石年龄集中在2931~ 2454 Ma之间,最主要的峰值年龄为2528 Ma。结合碎屑锆石内部结构特征,认为鞍山群主要物源为新太古代晚期酸性岩浆岩。代表性碎屑锆石Hf两阶段模式年龄为3532~ 2711 Ma,峰值年龄为2830 Ma,进一步揭示了中太古代晚期是鞍山—本溪地区地壳最重要的生长阶段。综合鞍山—本溪地区已发表的相关地球化学数据,推测弓长岭鞍山群可能沉积于活动大陆边缘的弧后盆地。
标签指导的多尺度图神经网络蛋白质作用关系预测方法

提出了一种标签指导的多尺度图神经网络蛋白质作用关系(label guided multi-scale graph neural network protein-protein interactions, LGMG-PPI)预测方法,不仅增强了数据的表征能力,还引入了标签信息指导学习。首先,通过图数据增强得到多尺度图表示,并将多尺度图表示输入图神经网络得到多尺度蛋白质表示,再引入对比学习进一步提高蛋白质表征能力;其次,构造自学习的标签关系图,学习标签之间的关系,得到标签的特征表示;最后,通过标签的特征表示,对蛋白质作用关系的预测进行指导。在3个公开的数据集上进行了实验,与最优基准方法相比,LGMG-PPI方法具有更好的性能,相比最优基准方法,在SHS27k、SHS148k和STRING这3个数据集上的micro-F_1分数分别提升了2.01%、0.94%和0.93%。
灌水量与灌水方式对夏玉米土壤CO_2排放和产量的影响

【目的】探寻灌水量和灌水方式对夏玉米农田土壤CO_2排放及产量的影响,提出节水稳产减排的灌溉管理措施。【方法】设置常规滴灌(DI)和交替滴灌(ADI)2种灌水方式,灌水量设置为36 mm和27 mm,共4个处理,分别记为36DI、27DI、36ADI、27ADI。采用Li-8100A测定土壤CO_2排放通量,研究灌水量和灌水方式对玉米农田土壤CO_2排放通量、累积排放量、土壤酶活性和玉米产量的影响,分析土壤CO_2排放与土壤充水孔隙度(WFPS)和土壤温度的关系。【结果】与DI处理相比,ADI处理土壤CO_2累积排放量显著降低12%~17%。36 mm灌水量处理CO_2累积排放量较27 mm灌水量处理增加,但增加幅度受灌水方式影响。土壤CO_2排放通量与0~10 cm的WFPS、土壤温度及其交互作用间存在显著相关关系。灌水量与灌水方式通过影响WFPS、土壤温度来改变土壤酶活性,是其影响土壤CO_2排放的调控机制之一。灌水量、灌水方式及其交互作用显著影响玉米产量。27ADI处理的产量较36DI处理降低8.7%,但CO_2累积排放量减少19%。【结论】27ADI处理在保证玉米产量同时减少了玉米生育期内的土壤CO_2累积排放量,是一种节水稳产减排的灌水模式。
超声波流量计测流在扬黄渠道的应用研究

【目的】提高超声波流量计在扬黄灌区多泥沙渠道的测流精度。【方法】基于多声道超声波流量计的测流原理,分析超声波流量计在渠道测流上的影响因素,对测控一体化闸门进行改造,闸门控制过闸流量,斗渠上设置多声道超声波测流槽测量过流量;并对测流槽上超声波换能器角度进行调整,使超声波声强的有效距离变短,增加声强的识别能力;利用超声波液位计和超声波换能器的联动对渠道流量进行测量。【结果】采用闸门和测流分体设置,不会影响闸门的自动控制、测流数据监测和计算分析,还能使斗渠内的水流平稳;在高泥沙水流中,渠道超声波声强有效距离变短后声强的衰减量减小,超声波声强的识别能力增强,提高流量的测量精度。【结论】经过改造后的303斗口在不同含沙量和水深条件下的比测精度对比,测量误差均在5%以内,满足自动化流量测控要求。该成果可为灌区测量水自动化改造提供技术支撑,对多泥沙渠道的信息化建设进行有益的探索。
寒冷地区水库水环境数值模拟研究

【目的】揭示寒冷地区季节性冰封水库明水期和冰封期的水动力与水质变化规律。【方法】以中国北方寒冷地区平原型水库—新立城水库为研究对象,基于水环境流体动力学,构建三维水动力水质模型,对一个完整水期(包括明水期和冰封期)的水温和总磷(TP)浓度进行模拟,对模型参数进行率定和验证。【结果】水库水位模拟值与实测值之间的平均相对误差(MRE)为4.47%,水温的MRE为12.5%,TP浓度在3个采样点的MRE均小于20%。 【结论】三维水动力水质模拟结果能够客观反映新立城水库水动力、水温和TP浓度在明水期和冰封期的变化过程,可为水库水环境管理提供参考依据。
不同地表粗糙度坡面流水力学特性试验研究

为进一步探明坡面流水力学特性,通过室内定床放水冲刷试验,研究了不同流量和坡度下不同粗糙度(0.2~0.6 mm、0.6~1 mm、1~1.4 mm、1.4~2 mm、2~3 mm粒径和光滑对照组)下垫面的坡面流水力学特性。结果表明:下垫面粗糙度的增加减缓了坡面流流速,增大了水深,且流速和水深均与流量、坡度和粗糙度因子呈良好幂函数关系;雷诺数在对照组达最大值,粗糙度的增加使流型趋于缓流;阻力系数随粗糙度呈正势变化,其与流量、坡度、粗糙度因子的幂函数回归关系较好;计算径流剪应力与实测径流剪应力在对照组下垫面的关系良好,粗糙度增加对实测径流剪应力的增加有一定影响。研究成果对深入认识土壤侵蚀机理和坡面侵蚀防治具有重要意义。
亚硝基苯胲铵在金红石表面的吸附机制及其对浮选行为的影响

综合考虑矿物表面溶液化学,从亚硝基苯胲胺用量、Zeta电位、接触角试验、红外光谱测试及基团电负性理论计算的角度研究亚硝基苯胲胺在金红石表面的吸附行为。研究结果表明:当pH=6.8且亚硝基苯胲胺用量一定时,金红石浮选回收率可达到81.5%。金红石颗粒表面的Ti—O键断裂后,会造成表面的活性质点在水溶液中发生水化,从而生成羟基化合物Ti(OH)_2 + 2 、Ti(OH)+3等,而吸附行为主要是与Ti(OH)+3作用的结果。亚硝基苯胲胺能够明显增强金红石表面的疏水性能,且在亚硝基苯胲胺的质量浓度为400 mg/L时,接触角最大,即疏水性最强。亚硝基苯胲胺与金红石表面活性质点发生键合,且与—N—O,—N=O官能团生成了含苯环的络合物;矿物与药剂上O和O键合的可能性最大,且稳定性最强,并生成含苯环的五元环络合物,从而使金红石疏水上浮。
餐厨垃圾与剩余污泥协同发酵提升低C/N污水脱氮效能的中试研究

我国城镇污水处理厂进水碳源普遍偏低,严重影响生物脱氮效能。外加碳源会造成大量化学品消耗及碳排放,与双碳战略背道而驰。考察了餐厨垃圾和剩余污泥联合发酵中试装备(规模10 t·d~(-1))制备挥发性脂肪酸(VFA)效能,并将生产的VFA发酵液投加至昆山市某城镇污水处理厂,以减少外源乙酸钠碳源投加量,以期探索城市污水与有机固废的协同、高效、低碳处理技术。结果表明:餐厨垃圾与剩余污泥体积比为7∶3时,VFA质量浓度最高,达到54.3 g·L~(-1) (以COD计),乙酸和丙酸质量分数分别为36.5%和22.8%;在批次发酵中试实验中,VFA最高质量浓度达67.5 g·L~(-1) (以COD计),最低质量浓度为42.4 g·L~(-1) (以COD计),平均质量浓度为55.0 g·L~(-1) (以COD计);对比3类碳源的反硝化实验结果,投加乙酸钠组1.5 h脱氮率为86.5%,投加发酵液组4.5 h脱氮率为81.0%,投加餐厨垃圾组仅为69.8%;根据出水总氮预警阈值(>8 mg·L~(-1))补加发酵液,替代部分乙酸钠,通过实际污水厂运行数据,拟合得到发酵液投量X (m~3)与乙酸钠吨水节约量Y (g·m~(-3))的线性关系式Y=4.9X+3.5,其中R~2=0.91。该研究结果可为联合发酵制备优质碳源提升污水厂脱氮工程应用提供参考。
预应力混凝土T梁桥非均匀收缩徐变效应分析

为准确分析干燥条件及混合配筋条件下预应力混凝土T梁非均匀收缩徐变效应,掌握梁体变形、截面应力及截面应力重分布规律,提出了一种预应力混凝土梁桥非均匀收缩徐变效应的梁单元分析方法。通过有限元程序分析了T梁截面湿度分布;将预应力混凝土梁截面具有相似湿度分布规律的区域划分成多个纤维梁单元,采用各纤维的平均相对湿度对截面非均匀收缩徐变计算进行简化;结合纤维梁单元及微预应力-固结(MPS)理论,引入混合配筋及预应力松弛影响,采用非线性增量格式有限元理论进行求解。研究结果表明:预应力混凝土T梁具有明显非均匀收缩徐变效应,平均相对湿度具有良好的代表性,干燥条件对梁体挠度及应力分布规律存在较大影响;1 000 d时腹板压应力储备低于顶板及马蹄,跨中区域同一截面法向应力差异达到3~4 MPa;T梁跨中区腹板竖向裂纹特征与腹板应力薄弱区一致,是该类裂纹产生的重要原因,应在设计中予以考虑。
氧化镁-脱硫石膏-钢渣联合固化疏浚底泥试验研究

采用活性氧化镁(MgO)、脱硫石膏(DG)和钢渣(SS)对疏浚底泥进行固化处理,通过单掺试验、响应面试验和微观特性试验,研究了影响固化底泥强度的主要因素、固化材料的最佳掺量,以及微观固化机理。结果表明:在单掺时,MgO的固化效果最为显著,DG次之,SS单掺固化效果较差;MgO固化土在前7 d时的强度增长迅速,DG固化土强度随龄期增长平缓,而SS由于水化反应慢,SS固化土的强度增长主要发生在养护后期。由响应面试验可知, MgO-DG、DG-SS之间的交互作用显著,MgO、DG、SS在固化底泥中的最佳掺量分别为7.62%、11.31%和5.80%。通过XRD和SEM分析,发现MgO-DG-SS复合胶凝体系中的水化反应是相互促进的,水化产物的包裹、胶结与填充作用,使得土体微观结构更加致密稳定。基于试验结果,提出了MgO-DG-SS固化底泥的微观机制模型。
黑水虻对小龙虾废弃物转化效果研究

我国水产养殖业近年来发展迅速,同时也增加了大量水产废弃物,小龙虾Procambarus clarkii废弃物就是其中之一。黑水虻Hermetia illucens能将有机废弃物转化成高附加值的昆虫蛋白,因此,本研究将小龙虾废弃物与蛋白含量较高的豆腐渣混合,设计6个不同混合比例的饲料,筛选出高转化率和高性价比的饲料配方,分析饲料中营养物质降解情况和预蛹的营养成分。结果表明:小龙虾废弃物与豆腐渣按照4 ∶ 1混合,黑水虻存活率较高(93.42% ±2.65%),幼虫产量最高(44.27 ± 1.30 g),料重比最低(2.26 ± 0.07),预蛹粗蛋白含量可达43.93% ±0.49%;饲料残渣中的粗蛋白和粗脂肪含量比原饲料均有降低,其中粗脂肪降幅最大,说明黑水虻对脂肪利用率很高。综合评价认为小龙虾废弃物与豆腐渣4 ∶ 1混合为本实验范围内最佳饲料配方,本研究为进一步利用黑水虻处理小龙虾废弃物奠定了基础。
菜粉蝶幼虫、蛹和成虫的雌雄形态鉴别

利用体视显微镜观察、测量、记录菜粉蝶不同虫态雌雄个体间的形态特征差异。雌雄菜粉蝶幼虫、蛹和成虫均存在显著的雌雄二型特征, 3龄之后雄性幼虫的第6腹节有一对肾型黑斑,雌性幼虫无此斑。雄蛹第9腹节有生殖孔和一条短纵裂缝,裂缝两侧有凹凸不平的半圆形瘤状突起;雌蛹腹部第8、9腹节分别有生殖孔和产卵孔,且两孔之间亦有一条纵裂缝。雌蝶前翅背面有一对上下排列的黑圆斑,其腹部末端外生殖器为圆筒型;雄蝶前翅背面一对黑斑相对较小,颜色较浅,尤其下斑为浅灰色,腹部末端具钳状外生殖器。本研究揭示了菜粉蝶幼虫、蛹及成虫不同虫态的雌雄二型差异,比较研究并提出了便于快速鉴别雌雄个体的典型特征和识别方法。
纳米偏高岭土水泥浆在水化早期的内部结构建立

考虑水胶比(0.40、0.45、0.50)、NMK掺量(0、1%、3%、5%、7%)、减水剂掺量(0、 0.04%、0.08%,0.12%)及温度(10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃)的影响,采用静态屈服应力试验方法和小振幅振荡剪切试验方法获得了纳米偏高岭土(NMK)水泥浆静态屈服应力、储能模量等参数,通过静态屈服应力和储能模量随时间的演变规律讨论了水化早期(10~90 min)NMK水泥浆内部结构的建立过程.试验结果表明:NMK能够促进水泥浆在水化早期的内部结构建立.在水化90 min内,掺3%NMK水泥浆静态屈服应力的平均增长速率约为普通水泥浆的2倍;掺7%NMK水泥浆储能模量的平均增长速率约为普通水泥浆的4倍.水胶比越高、减水剂掺量越大,NMK水泥浆内部结构建立速率越低;NMK加速了不同温度环境中水泥浆内部结构的建立;温度升高,NMK水泥浆静态屈服应力和储能模量的增长速率增大.
葡萄SWEETs基因家族的全基因组鉴定与表达分析

植物糖外排蛋白(SWEET)是新发现的一类糖转运体,影响植物的生长发育,但其在葡萄中的研究却鲜有报道。本研究对葡萄SWEETs基因家族(命名为VvSWEETs)进行全基因组鉴定和生物信息分析;分析VvSWEETs在野生型(有核)和突变型(无核)酿酒葡萄中的表达量,以及其在'无核翠宝'葡萄胚挽救过程中的表达水平。结果显示,共鉴定到16个VvSWEETs,根据进化关系分为4个亚家族。VvSWEETs启动子区域包含大量激素响应类元件、植物发育类元件、胁迫响应类元件和光响应元件。通过对野生型和突变型酿酒葡萄VvSWEETs的特异表达研究,发现突变型酿酒葡萄胚珠中VvSWEET1、VvSWEET7和VvSWEET10表达下调。qRT-PCR分析显示,胚挽救过程中VvSWEET1、VvSWEET2a和VvSWEET10在'无核翠宝'胚珠中表达显著上调,其中VvSWEET2a和VvSWEET10表达量与胚珠蔗糖和还原糖含量呈显著正相关,表明VvSWEETs可能通过上调无核葡萄胚珠中糖含量,促进其发育。本研究对葡萄SWEETs基因家族进行了全面的鉴定与分析,为了解其在葡萄中的功能和无核葡萄离体胚珠发育中的作用提供了理论依据。
基于WOA-VMD与PSO-SVM的锂离子电池内短路故障诊断方法

为了保证储能电站和新能源汽车的安全运行,针对锂离子电池内短路故障引发热失控现象,提出了鲸鱼优化算法优化变分模态分解(WOA-VMD)和粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM)的故障诊断方法.首先通过WOA寻找VMD分解层数K和惩罚因子α 最优参数组合,将锂离子电池内短路故障信号与正常信号分解出多个模态分量;其次,计算各模态分量(IMF)的样本熵值作为特征向量;最后将特征向量分别输入至SVM故障诊断模型与PSO-SVM故障诊断模型中进行故障诊断.结果表明,SVM故障诊断率66.667%,经PSO优化过的SVM故障诊断率为96.667%,锂离子电池内短路故障得到了有效识别.
多约束航迹规划与跟踪制导律

研究升力式飞行器多约束航迹规划与跟踪制导律设计。考虑到飞行器为满足任务需求规定了一定范围的禁飞区,为确保滑翔段末状态处于中末制导交班窗口内设置了严格的终端约束,导致传统基于最大升阻比、平衡滑翔策略的航迹规划不适用。针对飞行器在不同空域的动力学特性,结合飞行策略预划分手段分段提出不同状态下的攻角、倾侧角剖面,通过优化剖面构型参数将无穷维轨迹优化问题转化为有限维参数规划问题,完成多约束航迹规划。最后,考虑到气动不确定性带来的轨迹偏差,利用线性二次型调节器以位移加权误差最小为优化指标完成轨迹跟踪制导律设计,实现对规划航迹的在线纠偏,并通过仿真分析验证所提方法的有效性。
激光熔覆Ni-Ti-Cr-(CNTs)复合涂层工艺及其力学性能研究

为提高Q235钢的硬度及耐磨性,通过激光熔覆技术在Q235钢表面制备Ni-Ti-Cr-(CNTs)复合涂层,研究激光熔覆工艺参数对复合涂层成形质量、微观组织和力学性能的影响。研究结果表明,复合涂层的主要物相有TiC、Fe2Ti、Cr_7C_3、FeNi、 (Fe,Ni)和Cr,激光熔覆参数对复合涂层的主要相组成影响较小。当激光比能低时,涂层边缘存在与基体之间未结合的现象。激光比能的提高会导致复合涂层陶瓷增强颗粒变粗大、由基体进入复合涂层的铁元素含量增加,进而降低复合涂层的硬度和耐磨性。与Q235低碳钢基体相比,复合涂层获得的最大显微硬度约为基体的5倍,耐磨性能也明显提高。
益气养阴类中成药治疗慢性心力衰竭的网状Meta分析

目的:系统评价益气养阴类中成药治疗慢性心力衰竭的疗效和安全性。方法:计算机检索PubMed、The Cochrane Library 、EMbase、Web of Science、WanFang Data、VIP、CNKI和CBM数据库,搜集建库至2022年1月30日所发表的中成药治疗慢性心力衰竭的随机对照试验(RCT),采用RevMan 5.3、Stata 15.0软件进行数据统计分析。结果:最终纳入200项RCT,包括19 535例患者。试验组共涉及8种益气养阴类中成药,分别为参松养心胶囊、心悦胶囊、补益强心片、灯盏生脉胶囊、生脉饮、稳心颗粒、振源胶囊及益心舒胶囊。网状Meta分析疗效排序结果显示:①心功能改善有效率方面,累计概率排名曲线下面积(SUCRA)累计概率排序为心悦胶囊>灯盏生脉胶囊>补益强心片>稳心颗粒>益心舒胶囊>振源胶囊>参松养心胶囊>生脉饮;②提高左室射血分数(LVEF)方面,SUCRA累计概率排序为振源胶囊>生脉饮>心悦胶囊>灯盏生脉胶囊>稳心颗粒>补益强心片>参松养心胶囊>益心舒胶囊;③增加6 min步行试验(6 MWT)方面,SUCRA累计概率排序为稳心颗粒>参松养心胶囊>灯盏生脉胶囊>振源胶囊>益心舒胶囊>补益强心片>心悦胶囊;④降低超敏C-反应蛋白(hs-CRP)方面,SUCRA累计概率排序为参松养心胶囊>益心舒胶囊>振源胶囊>稳心颗粒>灯盏生脉胶囊;⑤降低脑钠肽(BNP)方面,SUCRA累计概率排序为:补益强心片>稳心颗粒>心悦胶囊>益心舒胶囊>生脉饮>灯盏生脉胶囊>振源胶囊>参松养心胶囊;⑥改善明尼苏达心力衰竭生活质量量表(mLHFQ)评分方面,SUCRA累计概率排序为:补益强心片>稳心颗粒>参松养心胶囊>振源胶囊>益心舒胶囊。安全性方面,试验组不良反应发生事件少于对照组。结论:在西医常规治疗的基础上,联合中成药治疗可提高慢性心力衰竭的临床效果。但鉴于不同治疗措施间纳入的质量、研究数量存在较大差异,中成药的SUCRA累计概率排序还有待今后开展高质量的多中心、大样本、随机双盲试验加以佐证。
IT背景高管能促进金融科技创新吗?

健全金融科技创新体系是推动我国数字经济高质量发展的关键,但近年来对金融科技创新的研究缺乏微观层面的经验数据支持。本文将金融科技创新视为一种研发产出,基于深度学习的中文文本分类方法识别金融科技专利以构建相关指标,结合2013-2020年中国沪深A股上市金融企业数据,实证分析了IT背景高管对金融科技创新的影响。研究发现,具备IT背景的高管有助于促进金融科技创新,这一作用通过抑制管理层短视和拓宽企业创新搜索广度、促进研发投入来实现。考虑可能存在的内生性问题后,该结论仍然稳健。进一步研究表明,高管职位、金融科技创新类别和企业所在省份是否实施了金融科技产业政策等差异,均会对IT背景高管促进金融科技创新的效用产生影响。
基于效率补偿机制的区间标杆面研究——以森林碳汇效率为例

在区间数据包络分析中,由于投入产出数据为区间数,作为评价参照的生产可能集与被评价的决策单元生产点会不一致,这导致区间效率评价存在正向以及负向溢出现象。本文考虑到评价统一性和全面性,提出效率补偿机制,通过设定相容约束条件构建基于最佳及最差生产可能集的交互式效率评价模型,一定程度减少了正向以及负向溢出。随后,本文通过一般区间效率和基准区间之间的可能度定义来表示评价结果的溢出度,并结合溢出度定义了决策单元效率的可达性。本研究从有效性和可达性定义标杆面,使得标杆面构建可适应于多种决策环境。最后,将本文方法应用于我国森林碳汇效率的评价,基于效率评价结果选取了8个省份作为标杆,结果表明这8个省份在森林碳汇发展中分别具有经济优势、资源优势或是管理优势,这为中国森林绩效管理提供了发展路径的指引,具有现实参考价值。
单晶硅拉晶炉富氩尾气回收管道腐蚀原因

通过设备运行情况分析、化学成分分析,研究了单晶硅拉晶炉富氩尾气回收管道的腐蚀原因。结果表明:引起管道腐蚀的原因是真空泵的润滑油在高温下分解产生了氟化氢、硫化氢及氯化氢等多种腐蚀性物质,这些腐蚀性物质溶于冷凝水中,并随着时间的延长逐渐累积,从而造成管道的腐蚀。通过吸附剂吸附、去离子水吸收以及优化管道的材质和壁厚解决了管道腐蚀问题。
虾青素的生物学功能及其在畜禽生产中的应用

虾青素是一种广泛存在于海藻、真菌和甲壳类动物中的天然类胡萝卜素,具有广泛的生物学活性,如抗氧化、抗炎、抗肿瘤、免疫调节和神经保护等。虾青素是一种天然抗氧化剂,能够降低机体患病风险,在无抗、安全和绿色养殖中具有巨大潜力与应用前景。目前,对虾青素的研究已经表明其在畜禽生产上的应用潜力。本文主要综述了虾青素的主要生物学功能及其在畜禽生产中应用的研究进展,以期为虾青素作为功能性饲料添加剂在畜牧生产上的研究与应用提供参考。
犬源乳酸片球菌GLP236的分离鉴定、体外益生功能及小鼠安全性评价

本研究旨在对犬源乳酸片球菌GLP236进行益生特性和安全性评价。通过革兰染色、 16S rRNA测序和生理生化特性鉴定菌株分类地位,通过低pH、胆盐、胃肠道环境和高温耐受性、自凝聚性、表面疏水性、抗氧化活性、溶血活性、抑菌活性、抗生素敏感性以及小鼠灌服试验评价菌株益生特性和安全性。小鼠灌服试验中,将健康、体重相近的80只昆明小鼠随机分为4组,每组20只。对照组(CK组)小鼠灌服0.2 mL无菌生理盐水,其他3组小鼠灌服0.2 mL浓度分别为1×10~9(LG组) 、1×10~(10)(MG组)和1×10~(11) CFU/mL(HG组)的乳酸片球菌GLP236。试验期共28 d。结果表明:1)结合16S rRNA和生理生化结果鉴定GLP236为乳酸片球菌。2)菌株生长24 h后进入稳定期,pH最终稳定在4.10。3)菌株在0.1%、0.3%和0.5%胆盐中存活率分别为96.91%、86.24%和65.73%,在人工胃液、人工肠液和人工胃肠液中的存活率分别为73.81%、94.11%和64.18%,在80、90 ℃条件下可耐受5 min。4)菌株8、16和24 h自凝聚率分别为57.02%、77.56%和87.22%,表面疏水率为62.56%,2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率分别为87.28%和80.70%。5)菌悬液和无细胞上清液可抑制致病菌生长,菌株对苯唑西林、氨苄西林、庆大霉素等抗生素不敏感,呈γ溶血。6) MG组小鼠平均日增重显著高于CK组和LG组(P<0.05),MG组和HG组小鼠平均日采食量显著高于CK组(P<0.05) 。MG组和HG组小鼠血清超氧化物歧化酶活性显著高于CK组(P<0.05),血清丙二醛含量显著低于CK组(P<0.05);LG、MG和HG组血清天冬氨酸氨基转移酶活性显著低于CK组(P<0.05);MG组血清尿素氮含量显著低于CK组(P<0.05) 。综上所述,犬源乳酸片球菌GLP236具有良好的益生菌特性,可作为犬源益生菌的候选菌。
真空联合堆载预压法在寒区筑坝工程中的应用

真空联合堆载预压法是中国沿海地区常用的软基处理方法,但在北方地区筑坝工程中缺少工程案例和施工经验,具体表现在传统的插板工艺、密封墙工艺对复杂地层适应性不明确,大体积坝体堆载后密封膜的密封效果未知,冬季低温冻结力会破坏饱水的密封和排水系统。为此依托中国北方某土坝工程,选取先导试验段,分别开展塑料排水板插板工艺试验、密封墙成墙试验、密封膜保护试验和坝基防冻试验。研究结果表明:履带式振动插板工艺能有效穿透上覆硬壳层,其施工效率优于引孔+振动插板工艺;采用1.2 m双排泥浆搅拌墙方案能起到良好的负压密封效果;在密封膜表面铺设无纺布、编织布,过渡层采用轻型压实能有效保护真空密封膜。在土坝上层和坡脚填筑2 m的防冻层,可有效防止地基土层和排水系统冻结,冬歇期后真空排水系统可正常运行。
基于VR与社会力模型的地铁车站火灾疏散路径仿真及布局优化

为模拟地铁车站火灾情况下的乘客疏散情况,提高地铁车站火灾疏散效率,提出利用VR与社会力模型进行仿真优化的方案。通过问卷与VR实验探究乘客微观行为特征,并将其微观行为特征通过数值形式导入Anylogic,实现微观与宏观层面相结合的人群仿真。研究结果表明:现有车站方案模拟总疏散时间为412 s,不符合规范要求;经优化后,总疏散时间缩短68 s,使该站在大客流情况下满足规范要求。研究结果可为乘客的个体疏散行为提供指导性建议,为车站应对未来的客流激增提供设计优化思路。
基于贝叶斯网络的地铁暴雨内涝风险预警模型及协同响应机制研究

为提升暴雨灾害发生后的风险预警能力,有效化解地铁内涝重大风险,建立基于贝叶斯网络的风险预警模型,分析提出协同预警响应需求。以暴雨导致城市地铁内涝事故为例,建立综合考虑暴雨及预警、地铁站系统结构、客流量、应急措施、事故后果的基于贝叶斯网络的风险预警模型,分析预警信息对事故后果的影响,进而提出风险预警协同响应机制建设需求。研究结果表明:风险预警对提升地铁暴雨内涝事故应急处置的及时性、精准性和协同性具有显著影响,能够有效减小事故后果。研究结果可为建立重大灾害风险预警方法和机制提供参考。
电子束辐照处理废水研究及进展

电子束辐照是一项全新的废水处理技术,是环境工程与核技术应用交叉结合的产物,具有高效(处理时间短)、低碳(不使用药剂)、清洁(不产生二次污染)等独特优势,为难降解工业废水处理提供了新技术.本文总结了作者在电子束辐照处理废水方面的研发历程、主要研究工作及进展.研究了电子束辐照难降解工业废水中特征污染物的特性及作用机理;研制了电子束辐照连续处理废水的辐照反应器,能够快速形成超薄水膜,并揭示了水膜的水流特性及电子束吸收剂量分布规律;针对环境突发事件应急处理要求,发明了车载移动式电子束处理废水一体化装置;针对水处理对加速器的特殊要求,如高束流、环境潮湿、腐蚀等,研制出了废水处理专用电子加速器及成套装备,在国内首次实现了工程应用.目前已建成了10多个电子束辐照废水处理工程,涉及到印染废水、化工废水、制药废水、医疗废水、酿造废水以及垃圾渗滤液、抗生素菌渣等处理.电子束辐照处理废水,不仅为废水处理提供了新的技术手段,也拓展了核技术应用领域.利用辐照技术治理环境污染,正在形成新的环保产业,应用前景广阔.
基于改进RRT*算法的智能轮椅全局路径规划研究

现实环境中智能轮椅大多数处在复杂场景下工作,其自主导航时对路径安全性等要求较高。渐进最优随机搜索树RRT*算法基本满足移动机器人最优路径规划,但由于智能轮椅本体较大,容易与环境较近接触,因此可对环境模型进行膨胀并定义不同搜索步长,使其规划出的路径远离障碍物。其次为保证用户在使用智能轮椅导航时能够获得更高的舒适性,更高效的到达目的地,而借用启发式约束采样思想和人工势场中引力场思想修剪此算法规划时的冗余节点,从而减小系统运行内存,随后结合轮椅的最小转弯半径,提出最小段路径曲率约束策略和三次B样条曲线算法对路径进行平滑处理,使其更加适合轮椅行驶。最终在MATLAB和Gazebo仿真平台对改进前后算法对比实验,并将本文算法应用与智能轮椅实体上,试验结果表明,该算法能够有效解决智能轮椅全局路径规划问题,能够明显提升全局路径规划效率,具有一定安全性,可为其移动机器人领域提供有效参考。
计及短路故障影响的含风电电力系统恢复决策优化方法

随着新型电力系统的加速建设,我国风电等新能源渗透率逐年增加,给系统恢复控制带来新的机遇与挑战。风电提供的功率支持可加速系统恢复进程,但在故障扰动下,风电机组可能大量脱网,甚至引发系统再次崩溃。针对以上问题,该文提出一种计及短路故障影响的含风电电力系统恢复决策优化方法。首先,分析短路故障对电力系统快速、安全恢复的影响,讨论系统恢复中计及短路故障影响的必要性。其次,综合考虑短路故障切除前后影响,提出短路故障下的失负荷风险模型。然后,考虑风电及常规机组恢复特性,建立机组启动、并网及运行约束。同时,综合网络潮流及拓扑约束,构建系统恢复决策优化的混合整数线性规划模型。最后,结合滚动优化策略,动态切换系统恢复模式,实现模型的高效求解。采用IEEE-39和IEEE-118节点系统验证所提方法的有效性。
基于人工智能技术的新型电力系统负荷预测研究综述

在“双碳”目标的驱动下,构建以新能源为主体的新型电力系统是促进现代电力系统低碳转型发展的重要前提与必然趋势。由于复杂易变的多元负荷是新型电力系统的重要组成部分,因而负荷预测对于新型电力系统的规划、运行、控制以及调度具有十分重大的意义。在此背景下,首先对电力系统负荷预测进行了简要概述;其次,针对新型电力系统负荷预测的新特征与新挑战,详细阐述了当前数据驱动的人工智能技术在负荷预测各个场景中的应用现状;然后,分别从数据和模型2个角度,深入分析了目前基于人工智能技术的负荷预测方法存在的问题与不足;最后,针对基于人工智能的新型电力系统负荷预测技术面临的挑战,对未来关键的技术研究方向进行了展望,并总结了相关重点研究场景,以期对“双碳”目标下的新型电力系统的发展提供具有建设性意义的参考。
基于非接触耦合式潮流控制器的不停电融冰装置拓扑及控制方法研究

现有分裂子导线的交流融冰技术大多将改变负荷电流,影响正常电力输送,或者影响电力线路正常开断,增加线路停电风险。利用分布式潮流控制器的调控原理,将单匝耦合变压器分布式地卡合在分裂子导线上,将被融冰段内的间隔棒进行绝缘改造,使融冰电流只在融冰段内的子导线间进行轮换;在耦合变压器的控制侧采用旁路开关将融冰装置退出,在并联联接电容与电感元件中采用可控开关实现耦合变压器等效阻抗的柔性调控,与单匝耦合变压器共同形成非接触耦合式交流融冰拓扑;为了不改变负荷电流的大小,基于融冰电流与负荷电流的分流比,推导了被融冰段对外等效阻抗不变的各子导线与融冰子单元等效阻抗的数学关系式,提出不影响正常电力传输的、各子导线依次融冰的各融冰子单元协调控制策略。基于某500kV输电线路实例,从理论计算和数字仿真2个方面验证了所提方法的有效性。
35kV/1MVA宽频带导纳测量装备与频率耦合导纳测量方法

高压大容量宽频带导纳测量装备是破解风光等新能源并网发电设备控制黑/灰箱化下导纳建模难题的重要装备。该文采用基于级联多电平的宽频带导纳测量拓扑结构及其宽频带线性输出控制方法,研制出1台35kV/1MVA宽频带导纳测量装备,可在新能源并网发电设备的高压侧进行导纳测量,测量频宽为10Hz~1kHz。在此基础上,提出宽频带导纳测量装备的平滑投切控制方法,主要通过控制各种开关的投切顺序以及导纳测量装备与新能源并网发电设备的启停顺序,避免投入和切除导纳测量装备过程对装备本身及被测对象产生冲击,特别是能够防止变压器励磁涌流带来的不利影响。然后,针对传统频率耦合导纳测量方法易引起导纳矩阵中非对角元素的相位出现混乱的问题,提出基于电网基波电压相位校正的频率耦合导纳测量方法,可准确测量新能源并网发电设备的频率耦合导纳特性。最后,仿真与风电基地现场实验证明所提35kV/1MVA宽频带导纳测量装备设计方案与频率耦合导纳测量方法的有效性。
柴储微电网虚拟惯量和阻尼系数可行域分析方法

采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术的储能系统能够有效提升高比例新能源接入的独立柴储微电网的惯量及频率稳定性。首先推导基于VSG的柴储微电网简化频率分析模型;在此基础上,提出一种储能VSG虚拟惯量与阻尼系数的可行域分析和设计方法。该方法计及VSG最大输出功率与能量约束,保证系统满足频率最低点等基本频率稳定指标约束,并有针对性地考虑阻尼比或VSG等效功率平滑时间等定制化动态性能需求。此外,针对柴储微电网在扰动初期出现的功率振荡现象,建立计及线路阻抗的稳定性机理分析模型,并提出基于虚拟阻抗的振荡抑制策略。最后,搭建了1台50kV·A柴油发电机和1台50kV·A虚拟同步机构成的仿真和实验平台,验证所提方法的有效性。
可逆固体氧化物电池的部分功率变换四象限运行能效优化

为了提高可逆固体氧化物电池(reversible solid oxide cell,rSOC)的并网转换效率,提出一种基于部分功率变换(partial power conversion,PPC)技术的双极性优化方案,对比单极性电路能够提升电池电压支撑范围以及系统效率。建立rSOC的电化学模型并分析PPC变换下的电压功率范围,分析表明在双极性变换下,变换器的轻载工作带与rSOC在双向运行时不对称的功率特性降低了系统效率。为进一步优化系统,根据效率与功率需求优化了rSOC工作运行带,使变换器能够正常工作,并结合双极性变换与LLC的特点,提出一种双极性双向LLC谐振变换器,能够满足4种工作模式,并分析了变换器正反向增益特性,提出非对称工况下的谐振参数设计方案,使正反向均能高效运行。最后完成了系统仿真与模式切换仿真,搭建实验平台,验证了所提储能系统优化方案的高效性与实用性。
煤粉锅炉发电机组深度调峰技术进展

为实现煤粉锅炉发电机组深度调峰的安全稳定运行,该文回顾国外调峰技术的发展历程,分析国内各种调峰技术路线的发展现状以及存在的问题,并预测未来调峰技术的发展方向。国内深度调峰运行策略集中于机组燃烧侧的低负荷运行、热电联产机组的热电解耦、储能耦合调峰以及快速变负荷响应等领域。针对不同的机组类型和调峰需求,应当综合考虑多方面因素,包括调峰效果、技术可靠性和运行经济性等指标,从中选择恰当的改造路线。未来,增加灵活调节电源装机比例、开展锅炉燃烧侧预热调峰技术改造、利用先进储能技术耦合调峰等方式参与机组的深度调峰运行将有很大的应用前景。
三相PWM变换器的共模电压抑制方法综述

脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术是电力电子变换器中最常用的控制技术之一,但不可避免地会产生共模电压。共模电压及其感应产生的轴电压、轴承电流等会严重危害电机甚至整个系统的安全运行,因此必须从源头上对它进行有效地抑制。首先分析共模电压的产生及作用于电机的基本原理,随后分别总结空间矢量PWM和载波PWM两种调制策略下进行共模电压抑制的控制自由度及相应控制方法,并对不同方法的性能进行对比,最后对其后续的发展方向进行展望。
无直流传感器LC-STATCOM自适应测控方法

传统级联H桥型静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)链内子模块均配有大容值稳压电容和电压传感器,导致硬件和维护成本增高。针对这一问题,该文从节省电压传感器和降低电容容值2个方面进行分析,提出一种无直流电压传感器低容值(low capacitance,LC)级联H桥型STATCOM(LC-STATCOM)自适应测控方法。首先,分析零序电压对LC-STATCOM簇电压的影响,并相应提出2种簇电压控制模式,改善电容电压的控制效果;然后,针对传统无直流传感器电容电压检测存在错误的问题,构建适应于LC-STATCOM簇电压控制的电容电压自适应检测方法,规避了影响检测结果的特殊模态。最后,仿真和实验结果表明,所提测控方法对LC-STATCOM实现有效控制。
长间隙正极性先导放电通道电场计算方法

正极性长空气间隙先导放电是特高压交、直流输电工程外绝缘设计以及雷电放电物理研究关注的重点。而其中连续先导通道电场特性十分关键,现有正先导通道电场工程计算方法均基于局部热力学平衡假设,不能准确计算先导通道等离子体特性。为此,该文构建连续正先导通道电离过程计算方法,结合3.0m棒-板间隙正先导通道电流数据进行仿真计算,获取先导通道半径膨胀过程。相比Gallimberti提出的经典模型,该文模型计算得到的半径扩张过程与实验测量结果更加接近。通过开展大量仿真研究,获取先导通道内约化电场与气体温度的关系,并通过添加振动-平动动能弛豫过程配分系数以及热传导损耗项修正了能量守恒方程。由此建立适用于工程计算的先导通道电场计算模型,并与经典模型进行对比。结果表明,在操作冲击与雷电冲击电压下,该文模型计算的先导通道电场值与实验结果更为接近,显著大于经典模型结果。在工程上继续沿用经典模型,将使预测的间隙50%击穿电压偏低。所作工作对于完善长空气间隙放电击穿过程和雷电上行先导过程仿真模型具有重要的参考价值。
多馈入直流输电系统换相失败风险区域识别(二):换相失败风险量化评估及风险区域快速识别

针对多馈入直流输电系统换相失败风险程度量化评估及风险区域快速识别的难题,该文研究多馈入直流输电系统换相失败的关键影响因素;然后,基于系列文章(1)的改进换相失败临界电压计算方法,并通过归一化思想,提出一种换相失败风险程度量化评估指标,其正负可用于判断不同直流子系统是否发生换相失败,其幅值大小可以反映当前状态至发生换相失败所需要的电压跌落幅度(幅值为负)或当前状态至不发生换相失败所需要的电压提升幅度(幅值为正);最后基于上述量化评估指标,提出不同故障严重程度下的换相失败风险区域快速识别方法。基于PSCAD/EMTDC搭建双馈入和三馈入直流输电系统模型,对换相失败风险程度评估结果和换相失败风险区域快速识别结果进行有效性验证。结果表明,提出的指标可用于量化评估多馈入直流输电系统换相失败的风险程度,且能够在不同故障严重程度下准确识别多馈入直流输电系统的换相失败风险区域。
基于自注意力编码器和深度神经网络的短期净负荷预测

随着新能源渗透比例的提高,新型电力系统的源荷平衡与稳定运行依赖于更精确可信的预测。净负荷是实际负荷减去新能源出力的负荷需求,其准确的预测结果能够有效提高电力系统运行经济性与安全性。该文采用直接预测策略,提出基于自注意力编码器和深度神经网络的净负荷预测模型,该模型包括提取原始不确定量特征信息的自注意力编码器模块和提取净负荷时序特征的长短期记忆神经网络模块,两个模块提取的特征信息输入残差神经网络后输出最终的预测结果。同时,由于净负荷集成了负荷、风光等多个不确定量,波动性较强,该文结合条件分位数回归有效实现非参数区间预测,来量化预测不确定性,评估净负荷波动范围。算例分析表明,所提模型相比常见的预测模型取得了更高的净负荷预测精度,给出的预测区间质量也优于基线模型,能够有效支持电网实时运行。
12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统解耦控制策略

12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力位移刚度系数和电流刚度系数受转子位置动态耦合,具有非线性时变特征,严重影响悬浮系统运行鲁棒性。针对上述问题,该文提出基于耦合悬浮力调节器的悬浮系统控制策略。首先,基于有限元分析和麦克斯韦应力法,揭示悬浮力非线性时变规律,并建立完善的数学模型;进一步将该模型表征为位置解耦悬浮力模型和非线性时变耦合分量。其中,位置解耦悬浮力模型一方面作为悬浮系统的直接反馈模型,另一方面用于设计耦合悬浮力观测器,实时在线获取非线性时变耦合分量。所获取的耦合分量作为外部干扰前馈补偿至悬浮控制系统。最后,针对基于耦合悬浮力调节器以及控制系统的有效性开展仿真分析与实验验证,结果表明,所提控制方法可以有效地解决转子位置对悬浮系统的动态耦合,提升系统鲁棒性。
基于变限幅结构的内埋式永磁同步电机转速动态优化控制策略

针对内埋式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)的转速动态性能优化展开研究,详细分析多种工况下的电流工作点轨迹及转速动态过程,揭示传统方法中存在的电流工作点轨迹偏移、转速超调、转矩波动等问题。针对这些问题,该文提出一种基于变限幅结构的转速动态优化控制策略,在转速环引入一个变限幅结构,并通过引入转速误差生成转矩控制信号,实现了转速、转矩的同步控制。该文提出的方法使转速误差呈指数收敛,不仅有效抑制了转速超调和转矩波动,还消除了传统方法中电流工作点轨迹的波动、偏移等问题,显著缩短了转速调节时间并提升了转速动态性能。最后,通过实验验证所提转速动态优化控制策略的有效性。
考虑多态能源系统中用户多维响应特性的激励型综合需求响应优化策略

为保证综合需求响应(integrated demand response,IDR)经济高效的实施,该文对传统用户模型提出3方面改进:首先考虑多种能源家用负荷使用时的耦合特性,建立能源舒适度耦合矩阵改进用户的舒适成本模型;进一步,引入参照依赖理论以描述不同时段激励间的耦合性,建立激励参照矩阵以优化用户响应量与激励价格的关联关系模型;最后,分析由于有限理性产生的羊群效应对用户参与IDR概率的影响,引入动态参与率以实现对用户间响应行为耦合特性的表征。在证明用户-多态能源服务商(multi-energy service provider,MESP)模型最优解唯一性的基础上,由仿真结果可知:考虑以上因素改进用户模型后,有效降低了响应偏差与MESP的总成本,提高了用户总收益与用能舒适度,实现了用户与MESP的共赢。研究表明,对于用户的精细化建模能够保障MESP以更低成本维持多态能源系统的供需平衡。
多能变换装备功率模块封装绝缘的"胶-固"沿面放电演化过程研究

多能变换装备功率模块易在有机硅凝胶和陶瓷基板界面形成沿面放电。该文对高频电应力下胶-固绝缘放电特性、气泡流注发展过程和陶瓷基板损伤特性进行研究,并基于有机硅凝胶的固-液两相性和自愈性,将沿面放电问题转化为气泡发展问题,探究胶-固绝缘失效规律和损伤机理。研究表明:胶-固沿面放电脉冲信号集中于电压极性反转后和峰值附近,放电次数和幅值随频率的升高先增加后减少,随温度的升高单调递增;通过不同脱气方式,揭示了硅凝胶内部气泡和基板烧结气隙是影响沿面放电的重要因素;基板损伤与胶-固界面流注特性有关,并对沿面放电发展具有显著影响。研究结果可为IGBT封装绝缘结构设计提供一定参考。
巴西"8.15"大停电事故分析及启示

2023年8月15日,巴西电网发生大面积停电事故,巴西国家互联电网解列为北部、东北部、东南部/中西部/南部电网3个部分,共损失负荷约23368MW,最长停电时间约6h,对人民生产生活造成严重影响。该文首先介绍巴西电力系统的电源、电网及负荷概况;然后,梳理此次大停电事故的各阶段发展过程,分析事故的直接原因以及电网结构、电源支撑、技术防线、安全管控等方面存在的深层次问题;最后,结合我国电力系统实际,提出清洁低碳转型形势下保障电网安全稳定运行的相关措施建议。