mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
儿童电刺激皮层听觉诱发电位P1-N1-P2的参数优化研究

目的比较不同刺激位点、脉宽、速率条件下儿童人工耳蜗植入(cochlear implants, CIs)患者电诱发皮层听觉诱发电位(electrically evoked cortical auditory evoked potential, eCAEP)P1-N1-P2的特点,选择优化的参数,为eCAEP进入临床应用提供进一步依据。方法对20名儿童CI患者进行eCAEP测试,记录并分析不同刺激位点(#4, #13, #20)、脉宽(50μs, 100μs, 200μs)、速率(0.2Hz, 0.9Hz, 1.6Hz)下P1-N1-P2波形的引出率、阈值、潜伏期、振幅。结果在内耳及蜗神经结构正常的16名患儿中,①脉宽为100,200μs时的P1引出率均为100.00%,显著高于脉宽为50μs时的P1引出率80.00%(P<0.05)。脉宽50μs时平均阈值为(125.83±28.43)CL,显著高于脉宽100μs时阈值(102.50±25.63)CL(P<0.01)及脉宽200μs阈值(95.00±16.79)CL(P<0.01)。②刺激速率对引出率无显著影响(P> 0.05)。刺激速率为0.2Hz时平均阈值为(87.14±24.31)CL,明显低于速率为0.9Hz时阈值(98.57±19.56)CL(P<0.05)及1.6Hz时阈值(100.71±23.69)CL(P<0.05)。③刺激位点对引出率、阈值无显著影响(P>0.05)。不同刺激位点下P1引出率均为100%,N1-P2引出率均大于85%。结论CI儿童的电刺激P1-N1-P2 CAEP波形引出率高,便于临床检测。其中,P1波引出率最高,可以作为主要观察波形。刺激速率0.9~1.6Hz、脉宽100~200μs为推荐刺激参数。当引出率欠佳、波形分化差时,可考虑增加脉宽、降低刺激速率以获得最佳的P1-N1-P2反应。
双酚A类似物的生殖毒性及人体生殖健康风险研究进展

随着双酚A(bisphenol A, BPA)的限用,BPA类似物的使用和环境释放增加并在多种人体样本中检出,已成为威胁人体健康的环境污染问题。本文就近年来针对BPA类似物生殖毒性、致毒分子机制和人体生殖健康风险的研究进展及存在的问题进行了综述和展望。不少理论计算、细胞及活体动物实验表明,部分BPA类似物具有同BPA相似甚至更强的生殖毒性,且流性病学调查结果同样提示BPA类似物暴露与生殖系统病变之间具有相关性。目前大部分动物实验所用浓度都远高于人体暴露于BPA类似物的真实浓度,但少量环境相关浓度BPA类似物的暴露结果仍然显示其生殖毒性效应,综合考虑BPA类似物在人体代谢产物的未知毒性,在未来的研究中应更加关注环境相关浓度BPA类似物及其代谢产物的人体健康风险。
离子液体生态毒理研究进展

近年来,离子液体在化工领域中的应用越来越广泛,为了让使用者更加了解"绿色溶剂"——离子液体,从而更加安全合理地使用它,本文简单介绍了离子液体的结构与性质,阐述了离子液体对微生物(费氏弧菌等)、植物(小麦、水稻、蚕豆、拟南芥和藻类等)、动物(鱼类、小鼠、蚯蚓和蚕等)、细胞(正常角质形成细胞HaCaT、肝细胞HepG、人宫颈癌细胞Hela和草地贪夜蛾细胞等)、酶(脱氢酶、胰蛋白酶等)和脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA)的毒性效应,重点分析了离子液体对植物和动物的毒理机制,并对未来离子液体的毒理研究作出展望。
杀虫剂阿维菌素、伊维菌素对斜生栅藻和大型蚤的毒性作用

阿维菌素(avermectin, AVM)作为一种高效生物杀虫剂,是中国农药领域中发展最快的品种;其衍生物伊维菌素(ivermectin, IVM)对多种家畜、宠物体内外寄生虫以及农业节肢动物害虫都有极好的杀灭效果。AVM类药物是高脂溶性的,进入动物体内后残留时间长且代谢很少,大部分是以原药的形式经粪尿排出而进入到环境中。其对非靶标生物的毒性效应及其生态风险值得关注。本研究以AVM和IVM为研究对象,在考察其对水环境初级生产者淡水藻类和浮游动物大型蚤急性毒性的基础上,重点探究2种药物对大型蚤生长繁殖等慢性毒性效应。结果表明,最高暴露浓度640 mg·L~(-1) AVM和IVM对斜生栅藻生长抑制率分别为55.73%和41.84%;对大型蚤的48 h急性毒性LC50值分别为1.43 μg·L~(-1)和0.51 μg·L~(-1),表明2种药物对淡水绿藻的生长抑制作用不大,但对大型蚤均为剧毒。0.08、0.16 μg·L~(-1) AVM和0.015 ~0.06 μg·L~(-1) IVM暴露21 d后,大型蚤体长显著降低;而大型蚤产卵数、净生殖率和内禀增长率等生殖指标对2种药物的响应较体长变化更为敏感。
针刺联合药物治疗对肠易激综合征疗效的探索性研究

目的探讨针刺联合药物治疗对肠易激综合征(Irritable bowel syndrome,IBS)的疗效。方法将42只健康雄性SD大鼠随机分为对照组、IBS模型组、药物治疗A组、针刺组、药物治疗A+针刺组、药物治疗A+B组、药物治疗A+B+针刺组,除对照组外,其余组别大鼠均用三硝基苯磺酸进行结肠灌注,制备IBS模型,进行2周建模。对照组和IBS模型组灌胃生理盐水,药物治疗A组采用蒙脱石散灌胃,针刺组用电针内关、天枢和太冲穴,药物治疗A+B组用蒙脱石散和氟哌噻吨美利曲辛片灌胃,药物治疗A+B+针刺组使用蒙脱石散和氟哌噻吨美利曲辛片灌胃,同时,使用电针辅助治疗,每组都连续治疗2周。建模以及治疗过程中记录各组大鼠的一般行为学特征;治疗结束后,采集各组大鼠的结肠组织,进行结肠溃疡和炎症肉眼评分、腹部回撤反射评分(Abdominal withdrawal reflex,AWR),生化检测结肠组织中的5-羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT)和大鼠髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)的含量,采用苏木精—伊红染色法(Hematoxylin-eosinstaining,HE)和马松染色法对结肠组织进行病理切片观察。结果在建模后,与空白对照组相比,其他模型组均出现了体重的降低(P<0.05)。而治疗后,与空白对照组相比,IBS模型组体重增长率低(P<0.05);药物治疗A组、针刺组、药物治疗A+针刺组、药物治疗A+B组体重增长率与对照组相比较低,但比IBS模型组要高(P<0.05);药物治疗A+B+针刺组体重增长率显著高于空白对照组(P<0.05)。IBS模型组的结肠溃疡和炎症肉眼评分、AWR评分、结肠组织中的5-HT和MPO含量均显著高于空白对照组(P< 0.05);药物治疗A组、针刺组、药物治疗A+针刺组、药物治疗A+B组高于空白对照组,但显著低于IBS模型组;药物治疗A+B+针刺组的结肠溃疡和炎症肉眼评分、AWR评分和结肠组织中的5-HT与MPO含量则显著低于IBS模型组(P<0.05)。HE与Masson染色结果显示,与空白对照组相比,IBS模型组的结肠组织中有明显的致密炎性细胞浸润,各治疗组在治疗后炎性细胞明显减少,IBS模型组及其余各组的结肠组织粘膜下层和平滑肌中有大量胶原蛋白。结论针刺联合药物治疗对肠易激综合征的相关症状有较好的效果,提示针刺可能对肠易激综合征有一定的疗效,启发针刺联合药物治疗对肠易激综合征的临床应用。
基于《中华医典》探讨金银花用药规律及核心组合药物的现代药理活性挖掘

目的基于数据挖掘分析《中华医典》数据库中含金银花组方的用药规律,探究核心组合药物的现代药理活性。方法检索《中华医典》数据库获取含金银花的中药复方,对复方进行药物频次统计、关联规则和复杂网络分析,挖掘核心组合药物。基于TCMSP数据库获取核心组合药物的药物靶点;借助CTD数据库预测药物靶点的现代药理作用并通过细胞实验进行验证。结果筛选出含金银花组方108首,统计中药189味;使用频次在10以上的有35味中药;关联规则显示,金银花-甘草、金银花-甘草-当归分别是支持度最高的组合;网络药理分析显示,核心药物组合金银花-甘草可作用于AKT1、IL-6、ALB等靶点,进而治疗肿瘤、消化系统疾病和心血管疾病等。通过HCT116细胞增殖实验考察核心药物组合的药理作用。结论核心药对金银花-甘草对HCT116细胞增殖的抑制作用较单药效果好且持久;本研究为金银花药对的发现以及在抗人结直肠癌的研究提供了理论基础。
低温胁迫对葛藤幼苗生长发育及生理特性的影响

【目的】探明低温对葛藤幼苗生长发育和生理生化指标的影响,为葛藤种质耐低温鉴定及合理选育抗冷害性强的种质提供参考依据。【方法】以葛藤种质为试验材料,采用盆栽土培试验,在光照培养箱预培养一周后,以昼/夜25 ℃/20 ℃为对照(CK),设2个温度梯度进行低温处理,分别为轻度低温胁迫(记为LD,昼/夜15 ℃/10 ℃)和重度低温胁迫(记为SD,昼/夜10 ℃/5 ℃),测定不同处理葛藤幼苗的生长状况和生理生化指标,再结合相关性、主成分分析和隶属函数进行综合评价。【结果】随温度下降,葛藤幼苗的生长速度减缓,叶片变小,水含量下降,相对电导率上升。可溶性糖、脯氨酸(Pro)等渗透调节物质含量上升;丙二醛(MDA)含量上升但差异不显著(P>0.05);过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等保护酶活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性下降,但始终保持在较高水平;内源激素中脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和玉米素(ZT)含量均呈先升高后降低,生长素(IAA)含量呈下降趋势。相关分析结果表明,葛藤幼苗生长速度与MDA含量呈显著(P<0.05,下同)负相关,ABA含量与可溶性糖含量和相对电导率分别呈显著和极显著(P<0.01)负相关,POD含量与IAA含量呈显著正相关。根据特征值将指标分为6个主成分,结合隶属函数分析发现低温会对葛藤生长带来负面影响。【结论】低温对葛藤的生长有不良影响,但葛藤幼苗可通过增强渗透调节能力、提高保护酶活性、增加生长抑制类内源激素含量、降低生长促进类激素含量以抵御低温胁迫带来的不利影响。
高繁殖力和低繁殖力长白公猪的精子DFI差异分析

【目的】探究高繁殖力和低繁殖力长白公猪的精液品质及精子DNA损伤差异,为筛选出高繁殖力种公猪提供参考依据,进而优化猪场人工授精工作及提高种猪场的经济效益。【方法】选取12头法系长白公猪,通过分析繁育数据将其分组为高繁殖力和低繁殖力公猪,各6头;利用计算机辅助精子分析系统(CASA)对公猪精液品质参数进行检测分析,然后通过流式细胞仪检测精子DNA碎片指数(DFI)和活性氧(ROS)水平。【结果】高繁殖力公猪的平均窝产仔数和活产仔数均极显著高于低繁殖力公猪(P<0.01,下同),但二者的畸胎数和死胎数差异不显著(P>0.05,下同)。高繁殖力公猪精子的前进运动率显著高于低繁殖力公猪精子(P<0.05,下同),而精子畸形率极显著低于低繁殖力公猪,但二者在近端原生质滴率、远端原生质滴率及折尾率等方面的差异均不显著;除了高繁殖力公猪精子的曲线速率(VCL)显著高于低繁殖力公猪外,其他的运动参数均无显著差异;高繁殖力公猪的精子DFI和ROS水平均极显著低于低繁殖力公猪。长白公猪产仔数与各项精液质量参数的相关分析发现,公猪产仔数与精子DFI呈高度负相关(r=-0.85)、与精子畸形率(r=-0.70)和精子ROS水平(r=-0.78)呈中度负相关;公猪精子畸形率与精子DFI(r=0.63)和ROS水平(r=0.62)呈中度正相关;精子DFI和ROS水平呈高度正相关(r=0.93)。【结论】精子DNA碎片化与公猪繁殖力密切相关,即精子DFI可为评估公猪精液品质及繁殖力提供重要参考依据。因此,在筛选种公猪时精子DFI检测可作为公猪精子质量评估的补充手段,以协同人工授精技术提高受精率及猪场经济效益,进而推动养猪业的高质量发展。
预制型钢混凝土柱拼接及节点受力数值模拟

目的研究预制柱的拼接方式和拼接节点的力学性能,为预制型钢混凝土结构的设计和工程应用提供参考。方法设计了3种预制型钢混凝土柱-柱拼接方式,通过ABAQUS软件对法兰板螺栓-钢筋连接器拼接节点模型和现浇模型进行数值模拟,分析混凝土强度、螺栓数目、法兰板厚度及轴压比对预制节点受力性能的影响。结果预制节点模型与现浇模型受力性能基本一致,且预制节点的承载力随着设计参数的增大而提高。但是当螺栓数目超过12个或法兰板厚度超过30 mm时,此时增大螺栓数目或法兰板厚度对承载力的提升基本无影响。结论法兰板螺栓-钢筋连接器拼接节点构造合理,满足承载力需求。
计及气体成分变化的电-气-热综合能源系统能量流计算方法

为实现"双碳"目标,缓解环境压力,综合能源系统(integrated energy system,IES)已成为能源转型的重要发展方向之一。考虑到电转气(power-to-gas,P2G)技术引入的氢气、合成天然气等多类型供气源混合的问题,传统的IES能量流计算已无法确定混合后的燃气品质是否达标,无法量化其对IES中的节点压力、电压等参数影响。为此,提出了一种计及气体成分变化的电-气-热综合能源系统能量流计算方法。首先,将气体相对密度和热值建模为迭代变量,给出了混合气体的相对密度和热值的节点偏差方程及求解流程,为IES中多种供气源及其混合问题提供了通用模型;其次,提出了扩展牛顿-拉夫逊求解方法,给出反映耦合关系的扩展雅可比矩阵,以实现更全面的能量流结果评估和运行分析;最后,通过算例验证了所提模型和方法可有效反映气体成分变化对耦合系统的影响。
基于Omega涡识别方法的诱导轮内非定常空化流动分析

为精确捕捉诱导轮中空化的行为特征并揭示其非定常流动机理,采用大涡模拟(LES)对一凝水泵诱导轮在设计工况、临界空化数下单独进行数值分析。基于Omega涡识别方法,对诱导轮内空化流动的流动结构及空化泡的关系进行研究。结果表明,Omega涡识别技术可以很好反映流动结构(剪切流与旋转流)与空化泡的关系:设计流量、临界空化数下,诱导轮叶片入口附近空化泡主要集中在轮缘附近的回流区内,回流区内部流动主要以剪切流的形式存在;而在流道中的回流区内流动主要以旋转运动为主,且空化泡主要集中在回流区与主流的剪切层区。
基于贝叶斯算法的CPU散热片结构自动优化

本文基于数值模拟、结构设计、优化设计以及贝叶斯优化算法提出一种针对散热片结构的自动优化框架,并对CPU正弦式散热片的振幅、周期和高度进行结构优化。结果表明,优化后的正弦式散热片与平板式散热片和初始正弦式散热片相比,表面平均努塞尔数提高了195%,表面最高温度降低了6.51℃。分析了优化前后正弦散热片场协同角的变化,进一步证实了流场和温度场协同性能对散热的本质影响。
具有嵌入式流道的贯穿电极热再生电池性能特性

多孔电极内物质传输对热再生电池性能至关重要,而传质较佳的穿透电极内仍然存在物质分布不均,为此构建嵌入式流道以强化物质均匀分布和传输。本文研究了嵌入式流道形式及数量、电解液流量对穿透电极热再生电池物质传输及产电性能的影响。研究结果表明,由于交错型流道具有较佳的物质传输和较均匀的物质分布,电池获得了最高功率(10.0 mW)、最大产电量(1929.1 C)和最高的相对卡诺效率(10.2%)。在一定范围内交错型流道数量越多致使物质分布越均匀,电池最大功率越高。此外,电池最大功率随着电解液流量的增加逐渐增大,但增大速率逐渐减小,最佳电解液流量为30 mL/min。
NaCl添加量对煮制海湾扇贝多糖结构和消化吸收性的影响

该研究考察煮制过程NaCl浓度对扇贝多糖结构和消化吸收性的影响。以海湾扇贝为原料,采用4种不同的NaCl添加量(0%、1.5%、3%和4.5%,质量分数),质量分数对其进行6 min的煮制,采用酶解法提取煮制贝柱多糖,得到4种多糖组分,进而对这4种多糖的基本成分、结构以及消化吸收情况进行研究。结果显示,添加3% NaCl煮制扇贝提取的多糖纯度最高;不同NaCl添加量煮制扇贝提取的多糖结构比较相似,分子质量在2 000 kDa以上,且都含有三螺旋结构和α-吡喃糖环,但单糖组成上存在一定差异。通过对扇贝多糖体外模拟胃肠液消化产物的分子质量测定,得出NaCl添加量为3%煮制的扇贝多糖最好消化;Caco-2细胞模拟小肠吸收实验显示,扇贝多糖能被部分吸收,且吸收作用大于外排作用。
复合菌种发酵对蚕豆蛋白理化性质及其功能特性的影响

该实验将植物乳杆菌(ZR)、嗜热链球菌(SL)和嗜酸乳杆菌(SS)3种菌种两两复配及三菌复合作为发酵剂用于脱脂蚕豆粉的液态发酵,测定发酵前后蚕豆粉蛋白酶活性、肽含量、可溶性蛋白含量、吸水性和吸油性、持水性和持油性、起泡和泡沫稳定性、凝胶特性和蛋白质溶液的黏度等指标,评价每种复合物液体发酵后脱脂蚕豆粉的营养价值和功能特性。实验结果表明,在发酵条件一致的情况下,ZR + SL + SS联合发酵后,发酵液蛋白酶活性最高、多肽含量达到30.94%,脱脂蚕豆粉可溶性蛋白含量比未发酵时提高3.23倍(P < 0.05)。ZR + SS复合发酵后,脱脂蚕豆粉可溶性蛋白含量达到98.86%、蛋白起泡性达到32.00%、泡沫稳定性达13.33%,均高于其他组(P <0.05)。经4种复合菌发酵后蛋白质硬度、弹力、吸水(油)性等明显增加,弹性下降。此外除经过SL + SS复合菌发酵的脱脂蚕豆粉蛋白溶液黏度降低之外,其余组增加,其中经ZR + SS复合发酵后黏度达到55.20 mPa·s。4种复合菌发酵后蛋白营养价值均有了显著提高,表明复合菌种发酵有助于改善蚕豆蛋白的功能特性。
减碳与生物多样性若干问题评述

生物多样性是维护地球生态系统平衡的基础支撑,与气候变化有着紧密的关联性,气候危机的本质就是生物多样性危机。为应对和减缓气候变化对全球生态环境的加速性破坏影响,减碳是这个阶段必经之路。在系统梳理了减碳与生物多样性之间关系的基础上,进一步阐述了生物多样性与减碳之间彼此存在着正向相关关系。减少CO_2的排放可通过采取能源结构转型、产业结构调整、节能减排技术创新等措施来实现;同时,还可以发掘生态系统固碳的潜力来减少CO_2在大气中的含量。控制在大气中CO_2的含量可以缓解气候变化对自然生态环境的干扰和破坏,对生物多样性保护有积极作用。同时林业碳汇固碳在植树造林方面与生物多样性之间也存在联系,亦即在人工造林时生物多样性植物将比树木单栽培隔离更多的碳,存在碳生物多样性的权衡。
硫化氢对老年小鼠主动脉内皮衰老的影响

目的:探讨外源性硫化氢对老年小鼠主动脉内皮衰老的影响及可能机制。方法:8只3月龄雌性C57BL/6小鼠为对照组,16只22月龄雌性老年小鼠随机分为模型组和实验组,分别腹腔注射NaHS或生理盐水处理6周,检测相应指标,验证硫化氢对老年小鼠炎症、氧化应激及主动脉内皮衰老的作用。结果:与对照组相比,模型组小鼠体内细胞黏附分子-1(ICAM-1)和丙二醛(MDA)表达显著增加,超氧化物歧化酶1(SOD1)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)和一氧化氮(NO)表达明显减少,衰老相关标志物纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)表达和衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色比例明显升高。给予NaHS处理后,前述指标均得到一定程度逆转。结论:硫化氢可能通过抑制老年小鼠体内炎症反应和氧化应激改善主动脉内皮衰老。
miR-98-5p靶向HIF1AN对LPS诱导的支气管上皮细胞凋亡及炎症因子的影响

目的:探讨miR-98-5p对LPS诱导的支气管上皮细胞凋亡、炎症因子的影响及对HIF1AN的调控作用。方法:体外培养人支气管上皮细胞16-HBE,LPS刺激细胞建立细胞损伤模型(LPS组),分别将miR-NC、miR-98-5p mimics、si-NC、 si-HIF1AN、pcDNA-NC、pcDNA-HIF1AN、miR-98-5p mimics与pcDNA-NC、miR-98-5p mimics与pcDNA-HIF1AN转染至16-HBE细胞后进行LPS处理(miR-NC+LPS组、miR-98-5p+LPS组、si-NC+LPS组、si-HIF1AN+LPS组、pcDNA-NC+LPS组、pcDNAHIF1AN+ LPS组、miR-98-5p+pcDNA-NC+LPS组、miR-98-5p+pcDNA-HIF1AN+LPS组);qRT-PCR与Western blot分别检测miR- 98-5p、HIF1AN表达;流式细胞术检测细胞凋亡率;ELISA检测TNF-α、IL-6、IL-1α水平;双荧光素酶报告实验检测miR-98-5p、 HIF1AN的靶向关系;Western blot检测Cleaved-caspase-3、HIF1AN、BNIP3蛋白表达。结果:转染miR-98-5p mimics或si-HIF1AN可明显降低LPS诱导的16-HBE细胞凋亡率、Cleaved-caspase-3蛋白表达及TNF-α、IL-6、IL-1α水平(P<0.05);双荧光素酶报告实验证实miR-98-5p可靶向结合HIF1AN;共转染miR-98-5p mimics与pcDNA-HIF1AN可明显提高细胞凋亡率、Cleaved-caspase- 3、BNIP3蛋白表达及TNF-α、IL-6、IL-1α水平(P<0.05)。结论:miR-98-5p过表达可通过下调HIF1AN表达抑制LPS诱导的支气管上皮细胞凋亡及炎症因子释放进而减轻细胞损伤。
肺脏的区域免疫特性及其在感染性疾病中的调控机制研究进展

肺脏是与外界环境相通的开放系统,除了肩负气体交换的生理功能外,也是众多经空气传播的病原微生物等外界抗原的主要靶器官,在防御并清除病原微生物感染过程中发挥重要调控作用。因此,肺脏兼具免疫器官的特性,并且由于其独特的结构和组织微环境,以及特定的细胞亚群和功能分子,形成了不同于全身性系统免疫的区域免疫特性,包括区域固有和适应性免疫特性及其中涉及的黏膜免疫特性。平衡的肺脏免疫调控机制对于维持肺部免疫稳态及抵抗病原微生物感染至关重要,而其失调则可导致感染性疾病的发生。因此,深入阐释肺脏区域免疫特性及其与感染性疾病的内在联系将有助于理解疾病的免疫病理机制,提供新的免疫治疗靶点和免疫防治策略,进而推进临床转化医学研究。
尿崩症患者血尿酸水平及影响因素分析

目的探讨尿崩症(DI)患者的血尿酸水平,总结中枢性尿崩症(CDI)合并高尿酸血症(HUA)患者的临床特征,并分析影响血尿酸水平的相关因素。方法回顾性分析2018年至2021年北京协和医院诊治的DI患者的临床资料。根据年龄将患者分为儿童及青少年组(≤18岁)和成人组(> 18岁),分别比较两组患者合并与非合并HUA的人口学信息和生化指标的差异。采用Spearman相关性分析、多元线性回归模型分析血尿酸水平与其他因素的相关性。结果420例DI患者中,CDI 411例(97.9%),其中合并HUA 189例(46.0%),出现渴感消失13例(6.9%)。儿童及青少年组HUA患病率较成人组增加(χ~2 = 4.193,P = 0.041);口渴中枢受累患者血尿酸水平较非口渴中枢受累患者明显升高(U = 2.593,P = 0.010)。多元线性回归模型结果显示,血清肌酐(β = 0.472,95% CI = 2.451 ~ 4.381,P < 0.001)、体重指数(β = 0.387,95% CI = 6.18 ~ 12.874,P < 0.001)是儿童及青少年血尿酸水平升高的独立危险因素;血清肌酐(β = 0.361,95%CI = 1.016 ~ 1.785,P < 0.001)、体重指数(β = 0.208,95% CI = 2.321 ~ 6.702,P < 0.001)、甘油三酯(β = 0.268,95%CI = 12.936 ~ 28.840,P < 0.001)、总胆固醇(β = 0.129,95% CI = 2.708 ~ 22.250,P = 0.013)是成人血尿酸水平升高的独立危险因素。结论CDI患者易出现HUA,且儿童及青少年HUA患病率高于成人,体重指数、血清肌酐、总胆固醇、甘油三酯以及出现渴感消失是CDI患者血尿酸水平升高的相关因素。
固体氧化物燃料电池La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8-x)Sc_xO_(3-δ)阴极材料的晶体结构与电化学性能

采用溶胶-凝胶法合成了Sc掺杂La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8-x)Sc_xO_(3-δ) (LSCFScx, x=0, 0.04, 0.08)阴极粉体,系统分析了LSCFSc阴极材料的晶体结构、表面元素化学形态、催化活性及电化学性能。XRD结果表明,LSCF为立方结构,Sc~(3+)掺杂后LSCFSc阴极材料由立方相向六方结构转变。LSCFSc阴极材料的电导率随着Sc~(3+)的掺杂而降低,在300~800 ℃温度范围内LSCFSc_(0.08)阴极样品的电导率仍大于100 S/cm。XPS结果表明Sc~(3+)掺杂提高了LSCFSc阴极材料表面吸附氧(OAds)的含量,LSCFSc_(0.08)阴极材料在800 ℃测得的极化面电阻R_(ASR)为0.026 Ω·cm~2,相比LSCF阴极材料R_(ASR)降低了约87.7%,显著改善了LSCFSc阴极材料对氧气的吸附/解离能力,提升了对氧气的催化活性。以Ni-SDC为阳极材料, SDC为电解质,LSCFSc_(0.08)为阴极材料组装成Ni-SDC|SDC|LSCFSc_(0.08)阳极支撑型单电池,在800 ℃时最大功率密度为806 mW/cm~2,表明Sc~(3+)掺杂可以显著提升阴极材料的电化学性能。
Cu-12%Nb复合线材退火过程中微观组织及力学性能研究

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表征了变形态及不同温度退火的Cu-Nb复合线材的微观组织与织构演变,并利用纳米压痕研究了线材硬度随退火温度的变化规律。结果表明,在400~500 ℃退火时,Nb芯丝开始发生球化,纳米尺度Cu基体开始再结晶。退火后线材织构并没有明显变化,始终保持很强的平行于拉拔方向的<111>Cu//<110>Nb丝织构。分别用复合材料混合法则和约束层滑移(confined layer slip, CLS)模型计算了线材硬度,Nb芯丝球化前,通过约束层滑移模型计算的硬度与实验值匹配较好,当退火温度超过800 ℃时硬度则符合混合定律。
榆荚仁黄酮对慢性睡眠剥夺小鼠抗氧化能力的影响

本试验旨在探究榆荚仁黄酮对睡眠剥夺小鼠的抗氧化作用。将42只4周龄无特定病原体(SPF)级雄性ICR小鼠随机分为7组,每组6只。使用改良多水平台睡眠剥夺法构建慢性睡眠剥夺模型,造模成功后灌胃28 d。低、中、高浓度榆荚仁黄酮组每天分别灌胃30、60、120 mg/kg的榆荚仁黄酮,空白对照组(不再进行睡眠剥夺)灌胃等量的生理盐水,阳性对照组灌胃等量的褪黑素,模型对照组灌胃等量的生理盐水,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)对照组灌胃等量的0.5% CMC-Na溶液。结果表明:1)低、中、高浓度榆荚仁黄酮组大脑和肝脏中血红素氧合酶-1(HO-1)、还原型辅酶Ⅰ(Ⅱ)醌氧化还原酶1(NQO1)活性均显著高于模型对照组和CMCNa对照组(P<0.05),低、中浓度榆荚仁黄酮组肠道中HO-1、NQO1活性均显著高于模型对照组和CMC-Na对照组(P<0.05)。模型对照组和CMC-Na对照组血清8-羟基脱氧鸟苷(8-OH-dG)含量显著高于其他各组(P<0.05)。2)阳性对照组及低、中、高浓度榆荚仁黄酮组大脑、肝脏中核因子E2相关因子2(Nrf2)、NQO1和HO-1 mRNA相对表达量均显著高于空白对照组、模型对照组和CMC-Na对照组(P<0.05),阳性对照组及中、高浓度榆荚仁黄酮组肠道Nrf2、NQO1和HO-1 mRNA相对表达量均显著高于模型对照组和CMC-Na对照组(P<0.05)。综上所述,榆荚仁黄酮可提高慢性睡眠剥夺小鼠大脑、肝脏、肠道中HO-1、NQO1活性和Nrf2、HO-1、NQO1 mRNA相对表达量,改善慢性睡眠剥夺小鼠氧化应激损伤。
一种变工况下风电机组行星齿轮箱的故障诊断方法

针对现有的大多数深度迁移学习方法只能在目标转速下工作,而且在模型的训练中总是需要目标域样本的问题,研究风电机组行星齿轮箱在变工况下的故障诊断方法,设计了应用于变工况下行星齿轮箱故障诊断的深度残差半监督域泛化网络,将诊断模型推广到未知转速的故障诊断任务中。首先对振动信号进行Fast Kurtogram时频变换,生成图像并构造样本集;其次模拟实际情况,以含标签源域样本集和无标签源域样本集为输入,使用深度残差网络提取深层故障特征,并引入对抗博弈机制和基于伪标签的半监督学习方法对网络进行训练;最后根据训练后的网络搭建了域泛化故障诊断模型,利用行星齿轮箱故障诊断实验进行评估。实验结果表明,所设计的网络可以有效利用定速样本实现对未知转速样本和变速样本的故障识别,对目标域的平均识别率达到95.24%。
脉冲负载下PWM整流器自适应线性自抗扰控制

对于复杂多工况切换的脉冲负载问题,传统不控或PID全控整流变换系统均无法解决输出电压响应和交流侧电流谐波间的技术指标矛盾,为此提出一种根据工况变化自适应调节的控制方法。首先分析脉冲负载多工况切换条件下电压稳定速度和三相电流谐波与控制器参数的关系,得到两技术指标间矛盾机理。基于三相PWM整流器的数学模型构建线性自抗扰控制器,确定其基本参数。根据LADRC等效截止频率和交流侧电流谐波与控制器参数的关系,设计等效带宽参数的4自由度更新算法,根据工况变化实现自适应参数调节。仿真和实验结果表明,提出的自适应线性自抗扰控制器能够提高脉冲负载整流器在负载工况切换时的电压动态响应速度,同时降低稳定工况下的交流侧三相电流谐波,实现两指标间的自适应协调。
联合搜索零序电压变化量的小电阻接地配电网故障测距

针对小电阻接地配电网单相故障后保护直接作用于跳闸,供电可靠性低的问题,提出一种基于零序电压变化量的故障测距方法。首先建立了考虑分布与集总参数相结合的配电线路故障分析模型,分析了零序电压沿线分布规律,推导了故障位置与故障区段首、末端零序电压、电流的关系,根据双端推算零序电压在故障点处差值最小原理来构建故障精确测距方程,采用进退-黄金分割法联合搜索求解故障距离。利用电磁暂态仿真软件搭建改进型IEEE34节点小电阻接地配电网故障仿真模型,同时在10 kV配电网真型故障试验平台进行验证。结果表明,所提方法测距精度高、定位速度快、鲁棒性强,具有良好的应用效果。
纳米颗粒对耐冷脱氮菌及其脱氮过程的毒害调控研究进展

生物脱氮具有经济高效、绿色环保的特点,在废水处理中具有广阔前景;目前在废水处理工艺中脱氮效果较好的微生物大部分为嗜温菌,这类菌在低温条件下的脱氮效率会受到强烈抑制,而耐冷脱氮菌可有效抵抗低温环境并进行高效脱氮,逐渐引起了研究者们的重视。其次,纳米颗粒(nanoparticles, NPs)在生物学、农学、医药等领域的应用日渐广泛,但在生产、储存和使用含NPs产品的过程中,不可避免地会向水和土壤环境释放NPs,在水环境中,NPs的大量积累会阻碍微生物的脱氮过程,也对废水处理提出了新的挑战,成为公众日益关注的环境问题和研究热点。当前,有部分研究已关注于耐冷菌的脱氮过程、NPs对耐冷菌脱氮过程的毒害作用及减毒措施。基于此,本篇文章将阐述耐冷菌的耐冷机理与脱氮过程,阐明NPs对耐冷菌脱氮过程的毒害作用与减毒调控措施,为低温环境下采用微生物处理含有NPs的氮污染废水提供理论依据。
基于HPLC指纹图谱和LC-Q-TOF/MS的加味黄芪桂枝五物汤化学成分研究

目的建立加味黄芪桂枝五物汤(Jiawei Huangqi Guizhi Wuwu Decoction,JHD)HPLC指纹图谱,鉴定其主要化学成分,并阐明指纹图谱共有峰的成分归属。方法HPLC指纹图谱检测采用Hypersil ODS色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为乙腈-0.2%甲酸水溶液,梯度洗脱,体积流量1 mL/min,检测波长为250 nm,柱温为30 ℃;运用"中药色谱指纹图谱相似度评价系统"进行相似度评价,并以高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱(liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry,LC-Q-TOF/MS)方法对指纹图谱中化学成分进行分析,通过对照品、化合物质谱信息结合文献报道鉴定其结构,进一步通过药材指纹图谱阐明共有峰的成分归属。结果建立了JHD的HPLC指纹图谱,确定了20个共有峰,10批样品相似度为0.920~0.990。在此基础上共鉴定出JHD中70个化学成分,包括28个黄酮类、23个三萜类、 5个单萜苷类、5个有机酸类、5个姜辣素类及4个其他类化合物。结论HPLC指纹图谱结合LC-Q-TOF/MS定性鉴别,能够体现JHD组分的整体特征,可为其质量控制研究奠定基础。
松辽盆地青山口组高精度沉积旋回格架及有机质富集响应

松辽盆地北部青山口组页岩油的勘探开发潜力巨大,但目前对其沉积旋回格架及有机质富集响应模式认识不清。对古页1井青山口组的自然伽马测井数据分段开展小波变换分析和频谱分析,并综合岩心、测井资料和地球化学元素分析成果,识别出蕴含在该套沉积地层中的米兰科维奇旋回,建立了理论轨道周期与单井沉积旋回的联系,实现了松辽盆地青山口组高精度沉积旋回的识别与划分。依据400ka的长偏心率周期建立了青山口组的“浮动”天文年代标尺,计算出青山口组的沉积时间在5.6 Ma,青山口组一段富有机质泥页岩为晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的产物。青山口组的米兰科维奇旋回可划分为14个长偏心率旋回和46个短偏心率旋回,长、短偏心率旋回分别对应层序地层学的四级、五级层序,由此可搭建研究区天文旋回层序地层格架,为深、浅水区的统一地层划分提供思路。基于建立的受控于长偏心率旋回的有机质沉积响应模式发现,偏心率接近极大值时对应沉积旋回为富有机质层段,该层段是页岩油勘探的潜在优质层段。
煤矿无人化智能开采系统理论与技术研发进展

提出以矿井物联网和先进传感等通信方式为支撑环境,构建“感知、传输、决策、执行、运维、监管”六维度智能开采控制系统;基于此系统架构,提出无人化智能开采控制技术路线和系统方案;最后,对煤矿无人化智能开采系统的理论和技术研发最新进展进行了详细论述。利用双光谱热红外摄像及图像增强技术,解决综采工作面生产工况条件下的视觉监控透尘问题;提出多目视频帧图像融合和全景视频拼接技术,解决工作面大视角覆盖以及实时无死角视频监控问题;利用三维颜色查找法,解决增强算法在质量和实时性难以满足井下视觉测量任务的问题。工作面设备自适应控制进一步发展:构建精准三维地质模型,进行开采预测和模型动态修正,为智能开采提供精准地质保障;结合采煤机截割模板修正技术、工作面多源信息融合智能控制技术,规划采煤机割煤路线;利用新一代信息技术,实现高质量的视频传输,满足智能控制及感知设备的无线接入;利用远距离液压保障技术,在有限开采空间内减轻检修强度、增加安全性。在行业当前普遍采用的“工作面内自动控制+远程干预模式”的智能化开采技术基础上,提出了新一代无人化智能采煤控制技术方法,设计了“井上智能决策、井下自动执行、面内无人作业”的智能无人开采模式;提出聚焦“一网到底”的网络型控制系统、基于透明地质的采煤机自主规划割煤技术、云台摄像机自动跟机视频技术以及基于一体化操作座椅的地面远控平台等关键技术的研发,并应用于黄陵一矿627智能化工作面,实现工作面1人巡视,采煤机自主规划截割,地面2人远程辅助控制的常态化生产。
我国综放开采40年及展望

我国应用和创新发展综放开采技术40 a来,取得了巨大成功和重大科技创新,实现了厚煤层一次采全高和高产高效低成本开采,综放开采技术已经成为我国开采厚煤层的主要方法,也是我国在世界煤炭开采行业的标志性技术。在综放开采技术发展过程中,先后试验了高位放煤、中位放煤、低位放煤,最终形成了我国的低位放煤综放开采技术。支架结构形式从早期的四柱支架发展到今天四柱与两柱并存的局面,对于智能开采工作面两柱支架更具优势。我国的综放开采技术可以分为2个阶段。在前20 a的探索和推广应用阶段,针对我国煤层条件,充分发挥了综放开采的技术优势,形成了高产高效综放开采模式、“三软”厚煤层综放开采模式、“两硬”厚煤层综放开采模式、急倾斜厚煤层综放开采模式等。在最近20 a的技术创新和输出阶段,我国创造性地开发了特厚煤层大采高综放开采技术、急倾斜厚煤层综放开采技术等,在智能化开采与智能放煤技术等方面取得了突破性进展,实现了综放开采技术从引进到输出的飞跃式发展。我国已经形成了一批专注综放开采技术研究的科技队伍,无论是综放开采的理论成果,还是技术成果都遥遥领先于世界其他国家。综放开采技术的进一步发展需要集中到综放工作面的全面智能化开采、智能放煤技术开发,提高工作面端头顶煤采出率技术,开发基于采动岩层运动的保水开采、绿色开采和减灾开采等技术,建立覆岩运动的统一场理论,研究综放开采低碳技术路径。
冲击地压预测的煤岩变形局部化方法

冲击地压预测是冲击地压防治的前提和基础,是冲击地压研究中的一个重要内容,针对目前冲击地压前兆和冲击地压孕育过程之间内在的本质联系不清问题,从煤岩变形破坏的固有特征及冲击地压的失稳问题本质出发,借鉴经典力学中的能量原理,提出了以煤岩变形局部化为前兆的冲击地压预测方法。根据虚位移原理和稳定性理论,推导并得到了冲击地压发生临界条件和煤岩变形局部化发生条件,分析煤岩变形局部化与冲击地压内在联系。采用梯度塑性理论,通过引入内部长度参数,构建煤岩变形局部化模型,分析了变形局部化带宽带的影响因素。给出了测量内部长度参数的实验方法,对变形破坏向某一区域集中,且集中区具有一定尺度的现象进行理论解析。根据变形局部化的时空演化特点,引入描述变形局部化的空间聚集性、梯度显著性和曲率显著性指标,从“时间演化”属性和“结构演化”属性对变形局部化状态进行识别。对变形局部化预测方法进行初步的应用研究,分别采用实验的声发射数据和现场的微震数据,预测煤岩试件破坏区域和煤矿冲击地压危险区域。研究表明:煤岩变形局部化开始条件和冲击地压发生的临界条件相同,即冲击地压孕育演化过程和煤岩变形局部化的过程具有一致性;煤岩变形局部化带宽度与材料内部长度参数和煤岩冲击能指数有关,随着材料内部长度增大,变形局部化带宽度线性增大,随着煤岩冲击能指数增大,变形局部化带宽度非线性减小;根据实验和现场初步应用结果,表明空间聚集性、梯度显著性和曲率显著性指标能够描述和追踪变形局部化时空演化特征,变形局部化预测冲击地压危险区域方法具有可行性。
环境友好脂肪酸型离子液体的流变学与摩擦学性能

为研究不同结构脂肪酸离子液体的流变学及其对润滑油性能的影响,以蓖麻油酸、油酸、二聚酸及胆碱为原料,制备3种环境友好型润滑材料([cho] [ricinoleat],[cho] [oleat],[cho][dimer] ),采用流变仪和SRV摩擦试验机研究其流变学和摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能谱仪(EDS)对磨损表面进行分析,初步探讨其润滑机制。结果表明:制备的[cho] [ricinoleate]和[cho] [dimer]是离子液体,室温下以液体状态存在,而[cho][oleic acid]室温下是以半固体的形态存在,类似润滑脂;随着温度和剪切速率的变化,[cho] [ricinoleate]和[cho] [dimer]黏度始终大于150BS基础油,其中[cho] [dimer]黏度最大,并具有最优的减摩和抗磨性能,其主要原因可以推测为离子液体在金属表面形成双电层结构的吸附膜,以及离子液体较高的黏度增加了油膜厚度以及承载能力。
微量供油条件下润滑油液滴的生长与脱附

润滑油液滴的生长与脱附性能对于微量供油过程和微量润滑效果有重要影响。采用试验和数值仿真相结合的方法,研究微量供油条件下、在重力环境中的润滑油液滴在毛细管出口端的生长与脱附行为,考察毛细管管径和表面润湿特性变化对润滑油液滴脱附性能的影响。结果表明,润滑油液滴的生长与脱附是毛细力、黏性力、表面张力和重力等共同作用的结果;减小毛细管管径或增大润滑油液滴在毛细管表面的接触角,均可有效减弱毛细效应,降低润滑油液的爬移高度和脱附粒径,改善液滴脱附性能;毛细管管径由1.2 mm减小至0.7 mm过程中,液滴脱附粒径减小了4.5%;接触角由5°逐渐增加至90°的过程中,液滴脱附粒径减小了9.3%;通过选用低表面能材料制作微量供油的毛细管可以显著增大接触角。
不同类型虚拟电厂市场及调度特性参数聚合算法研究综述

作为参与电力市场或电网调度的先决条件,确定虚拟电厂整体的运行特性在最近几年得到广泛研究。以算法的原理与优缺点为立足点,对虚拟电厂中分布式能源的运行特性聚合方法进行综述。从经济性和技术性两个角度出发,分析虚拟电厂中分布式能源的运行特性聚合难点;详述技术型虚拟电厂的可调节功率域和调节功率成本等两种运行特性的聚合算法;归纳商业型虚拟电厂作为价格接受者和价格制定者的竞标电价和竞标电量确定方法;最后,结合未来高比例新能源系统的发展要求,展望虚拟电厂运行特性聚合算法的研究方向。
考虑智能软开关接入的主动配电网扩展规划方法

柔性互联装置的广泛应用给主动配电网(active distribution network,ADN)规划带来巨大挑战。该文提出一种考虑智能软开关(soft open point,SOP)接入的ADN扩展规划方法,对变电站新建及扩容,线路新建,智能软开关、分布式电源、储能系统以及无功补偿等设备的选址定容进行协同规划。首先,考虑分布式电源出力和负荷功率不确定性,采用基于改进高斯混合模型的聚类方法构建典型日场景。在此基础上,以年综合费用最小为目标函数,建立了考虑SOP接入的ADN扩展规划模型。然后,通过线性化和二阶锥松弛技术,将原始非凸非线性规划模型转化为混合整数二阶锥规划(mixed-integer second-order cone programming,MISOCP)模型,并提出逐次收缩凸松弛算法以获得凸松弛间隙足够小的原问题最优解。最后,在54节点主动配电网算例上验证了所提规划模型和求解算法的可行性与有效性。
基于二阶锥规划和NNC法的交直流混合配电网双层规划模型及其求解方法

随着直流配电技术的快速发展,未来交直流混合的拓扑结构将成为智能电网的重要形态,如何实现交直流混合配电网的规划及求解成为一个亟需解决的问题。为此,该文提出一种交直流混合配电网双层规划模型,同时综合考虑源-网-荷-储的协同优化运行。上层规划层,以投资成本和运行成本的综合成本最小为目标,考虑线路、分布式电源(distributed generation, DG)和储能系统(energy storage system,ESS)的投资规划;下层运行层,以运行成本和电压偏移量最小为目标,考虑有载调压变压器(on-load tap changer,OLTC)、分组投切电容器(capacitor banks,CB)、开关、可削减负荷、电压源型换流器(voltage source converter, VSC)、DG及ESS这些主动调控对象的控制。同时,为了有效地求解此双层模型,对模型上、下层进行关联建模,将其转换为单层模型,并采用二阶锥松弛、Big-M法和McCormick线性化方法等将此单层模型转化为混合整数二阶锥规划(mixed integer second-order cone programming, MISOCP)模型。由于最终的MISOCP单层模型为多目标优化问题,采用归一化法向约束法(normalized normal constraint,NNC)进行求解,以获取均匀的帕累托前沿。最后,对改进的交直流混合配电系统进行仿真分析,验证模型的有效性。
能源转型下的未来交流和直流联合运行模式及发展趋势探讨

随着全球能源向低碳化转型,电力系统"源"、"荷"特性发生深刻变化。"源"侧加速向新能源发电为主导方向发展;同时,电能替代的推进使"荷"侧规模及特性产生本质改变。生产与消费环节的双重变革,为传统的电网形态带来了巨大挑战。该文从支撑能源转型需求出发,基于交流系统和直流系统自身技术特点,探讨如何构建适应于未来电网发展的交流和直流联合运行形态。首先,概述交流和直流的本征特性,分析两种技术的适用范畴;其次,针对高比例新能源、灵活负荷等接入电网带来的电力平衡、系统稳定、谐波谐振等关键问题,阐明不同交流和直流组合形态的解决或改善效果;最后,针对不同区域的应用场景,提出未来交直流联合运行模式的发展路径,为"双碳"目标下新型电力系统的构建提供参考。
面向碳中和的港口综合能源系统(一):典型系统结构与关键问题

高度电气化的港口将形成"能源-交通"强耦合的港口综合能源系统,其管理是实现未来绿色交通的关键途径。为厘清港口综合能源系统的发展路径,探究港口综合能源发展在实现海洋交通"碳中和"目标过程中的关键作用,该文调研相关文献,分析代表性港口及港口能源系统发展历史,从典型功能分区、排放政策法规及当前排放类型等角度总结港口综合能源系统的典型结构,提出港口综合能源系统发展建设中的关键问题。结果表明,港口综合能源系统是港口电气化发展的必然趋势,亦为未来海-陆能源协同提供坚实平台,但"能源-交通"深度融合在为港口带来巨大节能减排潜力的同时,也将带来多能流融合、能源-交通融合建模、多利益主体管理等复杂问题等亟待解决的问题。
考虑季节互补特性的电-气综合能源系统容量规划

冬季天然气供应紧张问题已愈发严峻,同时风电在冬季的消纳问题也成为风力发电并网的瓶颈之一,亟需探索季节储能措施。分析温带季风气候地区中电力系统和天然气系统在春秋、夏、冬3种典型季节场景下的季节互补特性及其运行特征,剖析其中可以挖掘的耦合效益,提出一种考虑季节互补特性的电-气综合能源系统电源容量规划方法,以投资成本、运行成本、弃风成本的总成本最小为目标,细化天然气结算方式,使用内嵌模拟运行的方式模拟电-气耦合系统在季节和日内2个尺度上出力和负荷特征的耦合。经修改后的IEEE39节点电力系统和比利时20节点天然气系统组成的测试系统,验证了所提规划模型可以利用季节互补效益促进新能源消纳和提升系统运行效率,达到季节性"储能"的效果,并分析了风电渗透率和气价水平波动对规划结果的影响。
新型电力系统中储能应用功能的综述与展望

以高比例新能源和高比例电力电子(即"双高")为特征的新型电力系统处在快速发展中,其动态行为和运行特性正发生深刻变化,在多时间尺度上的功率-能量平衡面临重大挑战;而储能可有效改善系统的动态特性、满足系统多时间尺度平衡需求。从分析新型电力系统多时间尺度功率-能量平衡的主要挑战出发,归纳常见储能技术的关键技术特征,探讨储能在新型电力系统中的应用潜力;梳理储能应用功能的研究现状,展望未来趋势,提出一种适用新型电力系统需求的储能多目标协同调控方法,可望实现多时间尺度上功率-能量的高效平衡,为利用储能技术应对新型电力系统的关键挑战提供支撑。
考虑内-外生双重不确定性的风储系统联合规划方法

风电场配置储能设备提供了良好的并网特性,但传统风储联合规划中,仅考虑不受决策结果影响的外生不确定性,受决策影响的内生不确定性被忽视,无法给出兼具经济性和鲁棒性的规划方案。为此,首先从不确定优化理论的角度梳理风储联合规划的模型演化路径,给出对应优化模型的拓扑表示。引入随机过程中的鞅理论,针对不确定性的外生与内生问题进行严格数学定义加以区分,并采用散度对风储联合规划中的内生与外生不确定性进行数学建模,同时设计参考分布修正过程使内生不确定性的参考分布逼近真实分布。构建改进分布鲁棒优化模型,设计对应的求解流程。最后,以改进IEEE 30节点系统和中国蒙西某区域电网验证所提模型的有效性和通用性,分析储能配置与内生不确定性间的相互影响,为该类规划问题提供先验信息支撑。
氨燃料经济性分析及煤氨混燃研究进展

氨能作为氢能的重要补充,近来获得了越来越多的关注。双碳政策与煤价高企使燃煤电厂面临极大的生存压力。使用新能源弃电生产绿氨替代部分煤炭可以减少燃煤电厂的碳排放,使燃煤电厂向煤氨混燃的储能调峰电厂转型。该文对氨燃料的生产、储存、运输成本进行详细的经济性分析,对工业锅炉中煤氨混燃的关键技术(如氨气的喷射位置、旋流煤粉燃烧器的改造)提出相应的总结和建议。最后,对电站锅炉掺烧氨气的NO_x排放和飞灰含碳情况进行针对性的预测:掺烧氨气通常有利于降低飞灰含碳量,氨气对焦炭生成NO_x的抑制与未燃尽氨气向NO_x转化的竞争机制决定了工业锅炉以及电站锅炉中NO_x排放。通过合理的措施可以同时实现飞灰含碳量的降低以及NO_x生成的控制。
考虑MMC主动限流控制影响的直流断路器参数优化方法

直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)成本是制约高压柔性直流系统发展的重要因素之一。为降低直流系统对断路器的要求,文中首先介绍模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)主动限流控制策略,提出状态空间平均模型下的直流短路电流时域解,分析采用主动控制方案改变电容放电状态占空比优化DCCB参数的可行性。提出考虑MMC主动限流控制的混合式DCCB参数的计算方法,分析占空比对DCCB的最大关断电流、机械开关时间、金属氧化物避雷器(metaloxide surge arrester,MOA)吸收能量的影响,设计DCCB的选型优化流程,降低DCCB的成本。最后,通过仿真和实验验证理论分析的合理性。
考虑电压约束时双三相永磁同步电机一相开路的建模与容错控制策略

双三相永磁同步电机因其适用于低压大功率输出场合、输出转矩脉动小、容错能力强等优势而受到来自于学术界与工业界的广泛关注。该文通过对基于正常解耦变换的容错策略下的单相开路永磁同步电机控制系统进行重新建模,指出在容错控制器设计过程中忽略电压约束是现存的容错策略中仍存在电流波形畸变与转矩脉动的原因,进而在所建立的模型的基础上设计容错控制算法,对电压约束进行补偿,从而优化容错运行状态下的性能。所提出的控制策略保留基于正常解耦变换的双三相永磁同步电机容错策略下电压、磁链方程与正常运行时一致,且只需3个电流闭环的优势,并实现容错运行时的转矩脉动抑制,保证电机在开路故障状态下的高性能运行。仿真和实验结果也证明建模的准确性以及所提出的策略在减少谐波损耗和抑制转矩脉动方面的有效性。
基于有源光纤光栅阵列的局部放电声发射检测与定位技术

针对现有光纤超声传感器复用系统光路繁琐、传感器无法实现多点同步测量等不足,该文提出一种基于有源光纤光栅(fiber bragg grating,FBG)阵列的局放声发射传感检测方法。通过抑制系统的弛豫振荡噪声、引入不平衡干涉仪和声光调制器将微小波长变化的检测转化为相位变化进行解调,使系统检测灵敏度明显提高;理论推导并验证非平衡干涉仪臂长差优化设置方案,使光纤超声传感阵列各传感元检测下限比压电陶瓷换能器(piezoelectric transducer,PZT)低17.1%~19.7%。在此基础上,开展变压器油中局部放电检测与定位实验。实验表明:在1000mm´1000mm´1100mm的油箱内定位精度小于40mm;对于变压器油中悬浮放电模型,有源FBG的局部放电检测起始电压比PZT低22.2%,可测放电量低24.0%。结果可为变压器油中局部放电提供一种高灵敏度的检测与定位方法。
弱电网故障下新能源并网变换器的奇异摄动模型与暂态稳定性分析

弱电网短路故障下新能源并网变换器易于暂态失稳,但由于并网系统表现高阶、非线性和强耦合等特征,其暂态稳定性分析十分困难。已有研究大多局限于单锁相环系统,即忽略电流控制动态的影响,无法充分反映并网变换器的暂态失稳机理。针对该挑战,该文同时考虑锁相环和电流环的控制动态,研究弱电网故障下并网变换器的暂态稳定性。首先,建立并网变换器接入弱电网的奇异摄动模型,将原高阶模型降阶简化为二个低阶的快、慢子系统。然后,分别采用李雅普诺夫第一法和第二法分析了快、慢子系统的稳定性,由此揭示了工作点、线路阻抗和控制参数等多重因素对暂态稳定性的影响规律,并给出一些参数优化设计的指导原则。最后,通过实验验证了分析结果的正确性。
弱电网条件下并网逆变器控制环路稳定判据及交互作用规律分析

为分析新能源并网发电系统中弱电网与逆变器交互作用对稳定性的影响,该文从控制器带宽交叠角度出发,将表征系统闭环稳定性能的电流环开环传递函数G_0表示为电网阻抗、锁相环和电流控制器3个环节相乘,进而把锁相环和电网阻抗环节组合并与电流控制器环节相比得到等效的环路比表达式,据此提出弱电网下基于奈奎斯特定理的并网逆变器控制环路稳定判据,当G_0分子和分母幅值相等时,幅频曲线产生交点,易使系统闭环增益无穷大而失稳。接着,为分析3个环节间交互作用规律,该文推导得到满足控制环路稳定判据的锁相环与电流控制器带宽比n的表达式,研究发现:在不同弱电网条件下,带宽比大于n的临界值时,各环节间会产生交互作用,在波德图中主要表现为G_0分子和分母幅频曲线的交叠,且电网越弱或锁相环与电流控制器带宽越接近,幅频曲线交叠面积越大,越易导致闭环增益无穷大,即系统愈易失稳;此外,当电流控制器带宽固定时,n的临界值随电网减弱在小于1和大于1之间的区间范围变化,即锁相环与电流控制器的带宽比大于或小于1都可以使得系统保持稳定。最后,通过Matlab仿真和半实物实验平台验证了该文理论分析的准确性。
极弱电网下新能源跟网逆变器低频振荡的机理探究与暂态无功过补稳定性提升策略

为了探究短路容量比接近1.0的极弱电网下新能源跟网逆变器低频振荡的原因,该文建立描述逆变器动态行为的低频简化小信号模型,并以此深入分析了诱发低频振荡的主导因素。研究发现,极弱电网下逆变器交流侧电压控制与有功控制紧密耦合,这使得它们之间互相干涉,从而引起低频振荡。其中交流电压-无功闭环控制的快速性很大程度上决定了低频振荡是否发生。对此,该文提出一种暂态无功过补稳定性提升方法,通过前馈加快逆变器的无功响应,从而有效抑制了低频振荡,显著提升极弱电网下逆变器的稳定性。与已有稳定性提升方法相比,该方法具有参数整定简单、运算量小、不削弱逆变器功率调整动态性能的3个优点。最后,该文通过仿真和实验验证解析分析结论的准确性,论证暂态无功过补方法的有效性。
全功率变换风电机组的电压源控制(二):电网故障穿越控制与保护

电压源风电机组可实现对电网频率和电压的自主快速支撑,是构建新型电力系统的关键装备。惯性同步控制方法通过直流母线电压对电网频率的自主感知同步电网和进行频率响应,是实现电压源风电机组的一种有效方法。然而,当电网暂态故障时,网侧变换器因输出功率受限无法控制直流母线电压稳定,打破了直流母线电压感知电网频率的机制,使得网侧变换器与电网失去同步;此外,惯性同步控制方法无电流内环,在暂态故障下容易出现过电流导致机组因自我保护而退出运行。针对上述问题,该文提出一种应对电网故障的电压源风电机组控制策略,具备暂态故障期间网侧变换器对电网同步的能力,采用电网电压和直流电压复合判断法控制同步环节准确切换,通过电压电流级联控制结构和虚拟阻抗自适应调节器有效抑制了暂态过电流,搭建了2.3MW永磁直驱风电机组的Bladed+RTDS硬件在环实验平台,验证了所提控制策略的有效性。
高比例可再生能源新型电力系统长期规划综述

大力发展风电、光伏等可再生能源是实现电力系统低碳转型的重要途径。由于可再生能源出力具有波动性与不确定性,为应对大规模可再生能源并网给电力系统长期规划带来的挑战,近年来相关研究成果不断推出。为全面综述该领域的研究现状,该文首先分析新型电力系统的主要技术特征,然后,从能源供应的经济-政策不确定性与低碳转型带来的能源供应安全两个方面分析新型电力系统长期规划模型所面临的挑战。并从长期不确定性、短期不确定性、电力系统充裕性、电力系统安全性4个方面,综述当前新型电力系统长期规划研究成果,分析其中需要关注的重点、难点问题。最后,对新型电力系统长期规划模型的构建与应用进行总结与展望。
分层集群的新型电力系统运行与控制

新型电力系统的发展必将导致电力系统形态的重大调整。随着可再生能源渗透率的不断提升、电力电子设备的广泛应用,未来电力系统容纳的电源与负荷种类将不断攀升,运行与控制的复杂度也将急剧升高。首先,描述将大规模电力系统划分为多层级的含分布式资源集群的小规模电力系统的新形态。各个资源集群皆具有电力供给、消纳及功率交换的能力,并尽量实现集群内的发用功率平衡和自治优化运行。其次,提出分层集群的新型电力系统的3层网络(能量网络、信息网络、价值网络)架构及整体研究思路。在能量网络层面,提出分层集群的新型电力系统的技术特征和形态结构,并介绍我国当前的相关政策支持;在信息网络层面,在介绍新型电力系统分布式感知和信息融合问题后,重点探讨集群智能与协同控制理论、技术在新型电力系统(特别是频率控制)中的应用;在价值网络层面,介绍分布式资源端对端交易、虚拟电厂等新型交易机制和商业模式等。最后,从复杂系理论和多学科交叉研究的角度探讨新型电力系统的前沿研究方向。
数字孪生虚拟电厂系统框架设计及其实践展望

随着国家"双碳"及"构建以新能源为主体的新型电力系统"等目标的提出,清洁化、数字化越来越成为电力系统面临的迫切需求。虚拟电厂基于先进的控制、计量、通信等技术聚合需求侧海量多元分布式资源,可以通过多样化的调节手段为电力系统提供必要的灵活性支撑,并同时助力可再生能源消纳。而数字孪生技术利用大数据、云计算、人工智能等数字技术对分布式资源物理实体的特征、行为、过程和性能等进行虚拟建模,是实现虚拟电厂运行优化的理想途径。该文展望虚拟电厂未来技术发展方向,基于数字孪生的概念、架构和特征,提出数字孪生虚拟电厂系统,深入阐述数字孪生虚拟电厂的内涵,构建基于物理实体、数字孪生体、孪生数据、连接以及智能应用等的数字孪生虚拟电厂总体架构,分析相关关键技术,并对其未来应用实践进行总结与展望。