mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
改进有限集模型预测控制策略在三相级联并网逆变器中的应用

针对三相级联并网逆变器输出电流谐波少且可直接用于高电压大功率场合的特点,提出一种可用于此拓扑结构的改进型有限集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。与传统的脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)、载波相移正弦波脉宽调制(carrier phase shifted sinusoidal pulse width modulation, CPS-SPWM)相比,该方案省去了调制器且易实现并网控制;与传统的模型预测控制算法相比,该方案加入了电流反馈补偿环节、计算延时补偿环节、电压电流参考值修正环节,并通过优化被控对象减少运算量。仿真和实验结果表明,采用改进的有限集模型预测控制方案不仅是可行和有效的,而且具有方法简单、总谐波畸变率(total harmonics distortion, THD)小等优势。
大规模中压配电网可靠性建设改造措施优选模型及求解方法

我国正处于配电网建设全面推进阶段,提升供电可靠性是建设改造的核心目标之一。针对大量候选改造措施,提出一种适用于大规模配电网的措施优选模型并设计了求解算法。首先,对可靠性指标估算算法进行改进,使多种改造措施对系统可靠性的提升能够通过连续可导的函数表达。在此基础上,以投资成本与停电损失成本最小为目标,以各区域可靠性指标满足需求为约束建立优化模型。模型对决策变量分类后采用遗传算法与分支定界法联合求解。通过某城市配电网算例验证了所提求解方法具有较好的求解质量与求解稳定性。此外,模型计及了不同区域、不同改造措施间的相互影响,因而能够最大化节约改造资金,提升配电网的社会经济效益。
面向智能电网的配电变压器重过载影响因素分析

根据配变的历史负荷信息、天气信息、用电客户信息等相关资料,统计分析了配变重过载的主要影响因素。首先根据互信息概念及对策理论算法计算所有特征变量对配变重过载情况发生的相对重要性,然后使用贝叶斯和全概率公式计算配变重过载概率与特征变量之间的关系,最后根据重过载概率与特征变量间的关系对配变进行编码分类。分析结果表明:配变重过载主要因素为行业类别、用电类别、日平均温度及月平均温度;配变重过载多发生于采矿、制造等生产行业,乡村重过载率要高于城镇重过载率;大部分配变重过载发生于温度较高和较低时,少量的配变重过载发生在温度适宜时。配变月重过载天数与配变分类情况相吻合。
电力市场下含双馈电机风电场的电力系统无功优化

在电力市场环境下,为无功制定一个合适的价格有利于调动供应商的积极性。在考虑将含双馈电机风电场作为连续无功源参与电力系统无功优化的基础上,分析了同步发电机和双馈电机风电场的无功计价模型,建立了以有功网损和无功购买费用最小为目标函数,包含各种运行约束条件的含双馈电机风电场的电力系统无功优化模型,并采用改进粒子群优化算法进行求解。以 IEEE-30节点系统为例进行了仿真计算,结果表明所采用的无功优化模型和算法的正确性、适用性和较好的经济性。
配电网用电可靠性指标体系及综合评估方法

针对现行供电可靠性指标体系无法准确反映用户实际用电可靠性的问题,根据用电可靠性概念建立了评价指标体系,并设计一种基于改进熵权法的配电网用电可靠性综合评估方法。首先,根据用电可靠性概念和评估需求,从用户侧指标和对比指标2个维度建立用电可靠性指标体系。7个用户侧指标从供电持续性及电能可用度2个方面反映用户实际用电可靠性水平,2个对比指标旨在反映中低压用户之间线路的可靠性水平;然后综合考虑可靠性评价要求及指标特性建立一种综合评估方法,通过改进熵权法初步获得指标权重,依据突出不合格指标的“越值惩罚”原则确定最终权重矩阵,加权求和得到评估对象的综合评价值。最后,通过实例分析验证该指标体系及综合评价方法的有效性。
基于信息熵和变精度粗糙集优化的支持向量机降温负荷预测方法

降温负荷持续增长已成为中国南方夏季最大负荷屡创新高的重要原因。提出了一种基于信息熵和变精度粗糙集优化的不确定支持向量机方法,用于中长期降温负荷预测。方法通过挖掘数据中的相互关系去除冗余信息,从输入属性变量集中寻找核心变量。该方法利用基于信息熵改进的变精度粗糙集对支持向量机的条件属性进行约简,得到最小决策表,并将该最小决策表中对应的变量作为支持向量机预测模型的输入属性变量,进行年最大降温负荷预测。且随着预测年份的推移,该支持向量机预测模型的输入属性变量亦将随之滚动更新,能够为电网规划与运行人员提供不同预测时期降温负荷预测需重点关注的影响因子。最后,利用广东省实际数据对广东电网“十二五”和“十三五”年最大降温负荷进行预测,结果表明,所提的预测方法预测效果良好,预测精度稳定,对于中长期预测过程中的各种不确定因素的影响具有较好的鲁棒性,真正实现了中长期降温负荷的动态预测。
广域量测信息大数据特征分析及应用策略

为深入理解广域量测信息特征,采用类比分析方法探究了广域量测理论研究成果难以转换成实际应用的原因。首先,以信息论大数据4V特征为条件,提出一种判断大数据的逻辑结构。然后,深入分析电网广域信息暂态数据、动态数据及事件标识数据的产生过程、描述结构及关联关系,结合某省 WAMS系统实例,与大数据判断条件进行逐一类比分析,论述了广域量测信息是一种电网特有的大数据,难以满足多数 WAMS理论研究成果对于数据持续性和准确性的要求,是理论成果难以向实用转换的重要原因。实现 WAMS理论成果实用化,必须有效处理广域信息大数据,由此提出了建立数据可信分级、设计专用数据处理控制器、增添数据分群管理模式等数据应用策略。
考虑区域无功平衡的主导节点选择和无功分区的优化方法

针对区域无功需满足多负荷水平下的平衡要求,以及二级电压控制以主导节点为控制中心的特点,提出了考虑区域无功平衡的主导节点选择和无功分区的优化方法。该优化方法以电源对主导节点的可控性最强,主导节点对本区域负荷节点的可控性最强以及主导节点对其他区域负荷节点的影响最小为目标,以多负荷水平下区域静态无功平衡为约束,采用基于目标相对占优的遗传算法进行求解。其中,为表征主导节点对负荷节点的可控性,提出了主导节点的控制空间。该控制空间以主导节点对负荷节点的电压控制灵敏度为基础,通过逐次递归的方法进行构造。IEEE 39和IEEE 118节点系统的仿真结果论证了该方法的有效性。
考虑输电元件损坏概率的电力网架时序恢复策略优化

合理的电力网架恢复策略对大停电后电力系统的快速恢复具有重要意义。采用时序恢复策略进行电力网架恢复,分步进行机组启动顺序优化和路径恢复顺序优化。第一步以网架恢复时间内系统发电能力最大为目标优化机组启动顺序,并计及机组启动功率、临界时间等约束条件;第二步优化路径恢复顺序,通过模糊数学中的隶属度函数对输电元件潜在损坏概率进行建模,并设计策略优先恢复潜在损坏概率小、重要度高且过电压风险低的输电元件。两个步骤之间通过路径操作时间相关联,有效地实现了两个目标的一致性优化。IEEE 39节点系统算例验证了所提方法的有效性,并表明所提方法自动避开了潜在损坏概率较高的元件,形成了合理的电力网架恢复时序方案,更加符合电力系统恢复的实际需求。
基于机会约束目标规划的风火储系统滚动调度

为有效降低风电预测误差随机性对电力系统调度的影响,优化含风电电力系统运行的安全性与经济性,提出了基于机会约束目标规划的滚动调度模型。首先,研究了误差分布与预测超前时间的关系,并指出预测远端可信度下降对电力系统调度的影响。然后,基于机会约束目标规划建立了可直接利用多时间尺度预测信息的滚动调度模型。其中,调度计划的制定能够有效利用全局预测信息,有侧重地兼顾运行安全性与经济性;调度计划的更新能够通过分时逐次调节降低系统调节难度,同时调整计划更具预见性。最后,利用算例对所提滚动调度模型的有效性进行验证分析。结果表明:模型能够结合误差分布变化,利用多时间尺度风电预测信息优化含大规模风电系统运行。
计及风电最优逆鲁棒指标的双层优化调度策略

引入双层逆鲁棒优化方法来应对风电不确定性影响。同时为提高风电消纳能力,对抽蓄电站的抽水-发电工况进行优化,建立含抽水蓄能电站的双层逆鲁棒优化风电调度模型。该模型内层以发电总成本最小为目标,外层根据目标函数的理想扰动约束来引入风电出力的最优逆鲁棒指标(optimal inverse robust index,OIRI),以此来分析发电总成本与消纳风电量之间的极限制约关系。利用在网格多目标细菌群体趋药性(grid multi-objective bacterial colony chemotaxis,GMOBCC)算法中加入拓扑映射和二分法来求解该模型。最后应用某地区电网系统数据对模型和求解方法进行模拟,通过对比显示了所提方法的经济性和有效性。
电流型降压桥式伪直流环节微逆变器

随着单块光伏电池输出功率越来越高,以反激电路为基础的传统光伏微逆变器难以达到高效率,因此桥式电路为基础的微逆变器越来越受到重视。提出一种电流型降压桥式伪直流环节微逆变器。推导了能量缓冲电感的选择方法,得到了其中各开关器件的电流应力。对所提微逆变器与传统反激式微逆变器在开关管的导通损耗、二极管的导通损耗、伪直流环节滤波效果、开关损耗方面做了详细比较,所提微逆变器综合新能优于传统微逆变器。200 W样机的实验结果证明所提微逆变器性能优良。
基于马尔可夫过程的电力系统连锁故障解析模型及概率计算方法

提出一种基于马尔可夫过程的电力系统连锁故障解析模型及概率计算方法,该方法区分电力系统不同元件物理特性,结合系统元件所在电力系统状态信息,分析元件停运概率。在元件停运模型基础之上,考虑连锁故障演化过程中故障事件间的相关性,以及故障序列对故障概率、故障后果的影响,通过马尔可夫过程描述连锁故障转移过程,搜索系统在不同初始故障条件下的连锁故障事件,生成电力系统连锁故障全系统状态空间;与此同时,分析系统不同状态下的转移过程,通过相关元件停运模型分析系统转移概率,计算得到不同规模连锁故障的概率。最后,在 RTS79系统中验证此方法,结果表明该方法可发现系统在不同初始故障下的连锁故障事件,并计算连锁故障概率,发现系统中的关键元件,以便基于此提出相应的系统改进措施,预防连锁故障发生,降低系统风险,提高电力系统供电能力。
高频切机措施对失步振荡中心迁移的影响

为减小失步振荡中心迁移对系统解列的影响,基于两机系统失步振荡中心迁移的一般规律,研究了高频切机措施引起的等效电抗及等效电动势变化,得到了切机后失步振荡中心迁移的函数表达式。同时提出了切机后失步振荡中心迁移的临界曲线和临界区域,得到了高频切机措施影响失步振荡中心迁移的规律。结合实际电网发生多重严重故障的案例,在失步振荡过程中,高频切机措施会使失步振荡中心朝被切电源一侧迁移,在进行高频切机时,应尽快切除稳定性较差机组,避免孤立系统出现二次失步现象,有利于孤立系统快速恢复稳定。仿真算例对工程实践中增加预想故障类型,考虑第三道防线措施相互配合,和布置解列装置安装点具有指导意义。
基于鲁棒后悔度的光储微网优化调度

提出了一种光储微网系统的鲁棒后悔度优化调度方法,以抑制系统中光伏输出和负荷需求的不确定性扰动。依据不确定参数的预测值及分时电价,动态非均匀划分调度时段以降低求解复杂度。考虑到蓄电池循环寿命在不同充放电深度下的损耗,构建光储微网鲁棒后悔度优化调度模型。由于模型求解属于一类带有非线性的双层优化问题,采用拉格朗日两段松弛和交叉熵混合求解算法获取鲁棒优化调度方案。算例仿真表明,所提求解算法能够实现最大扰动下的经济后悔度最小化,并且动态非均匀调度时段划分能够加快优化模型求解速度。相对于确定性优化调度,鲁棒后悔度优化能够有效减少不确定性因素对模型的影响,从而验证了所提优化调度方法的有效性和可行性。
基于风电接纳空间电量回归模型的弃风率快速计算方法

近年来,风电发展迅速,弃风也日益增多,对电网弃风率做出快速准确评估对指导新能源开发规划、制订常规电源年/月发电计划具有重要意义。提出了一种评估未来电网风电接纳能力和弃风情况的新方法。文中以一段时间的接纳空间电量来衡量此时间段的电网接纳风电能力,经理论分析、回归修正,得到接纳空间电量与备用率、负荷率、负荷电量、常规机组最小出力系数的计算模型。然后,分析弃风率与风电理论电量占接纳空间电量比例的关系,经曲线拟合得到弃风率与该比例的分段线性函数。最后,以接纳空间电量为桥梁,得到弃风率与备用率、负荷率、负荷电量、常规机组最小技术出力系数、风电理论电量的计算模型。利用该方法,算例中评估了我国北部某3个省份2015年的弃风率,与时序生产模拟的对比验证了所提方法的有效性。并定义弃风压力指数作为风电优先调度难度的评估指标。
面向不同投资主体的分布式光伏运营策略研究

为解决不同运营模式的可行性和经济性问题,提高分布式光伏发电综合效益,研究了面向不同投资主体的分布式光伏运营策略。首先建立了分布式光伏的全寿命周期成本/效益模型,然后选取用户和能源投资商两种典型的投资主体,分别建立了业主运营、委外运营和合作运营3种模式下的经济性评估模型,重点研究投资主体、用户和第三方运营公司等利益主体的经济效益,通过敏感性分析确定分布式光伏的最优运营策略,并给出了最低电价补贴。算例结果表明,分布式光伏在不同运营模式下均有较好的投资回报;能源投资商为投资主体时,分布式光伏整体效益更大,利益相关者更多,最低电价补贴更小。
计及可控负荷的微网自治调度模型

随着清洁能源发电渗透率的提高,弃风弃光现象日趋严重。对微网运行架构及其内部源荷架构进行分析,针对清洁能源就地消纳提出微网自治策略,考虑可控负荷的参与,并建立了电热联合鲁棒调度模型。在模型中,利用鲁棒调度的思想对清洁能源发电及负荷不确定性进行建模,并利用可中断负荷措施对可控负荷的响应潜力进行发掘。仿真结果表明,可控负荷的参与提高了微网运行的灵活性,所提自治策略可有效消纳清洁能源发电,实现微网经济运行。加入鲁棒性控制后,系统调度结果趋于保守,备用和成本增加。
交直流混合微网功率控制技术研究综述

微网是解决未来智能电网系统中大规模可再生能源接入问题的重要手段,其中,交直流混合微网兼顾了交流微网和直流微网二者的优点,将成为未来微网发展的主流。微网中通常采用电力电子变换器作为微源进行电能变换的接口,如何实现接口变换器之间功率合理配置是微网控制系统的重要目标。文章从交直流混合微网3个组成部分(交流子微网、直流子微网、交直流互联变换器)出发,对相应的功率控制技术进行了全面的阐述;总结并归纳出交流、直流子微网功率控制技术的通用之处和各自特点。最后,结合未来智能电网的特点,对交直流混合微网未来关键技术进行了讨论和展望。
考虑不平衡度约束的单三相混联多微网日前经济优化

随着电网单区域内微电网接入数量增多,将形成运行模式及控制方式更加复杂的多微网。针对商业应用价值较高的光储型多微网,基于单三相混联拓扑提出了一种考虑不平衡度约束的模糊偏正粒子群日前经济优化策略。分析了基于分层分级的通信架构及信息传送方式,以双层滚动优化为结构,底层将各子微网的经济性作为优化目标,上层通过平衡底层优化后的各单相子微网联络线功率值得出各子微网相应出力。经实例验证,所提策略可行并有效减少该系统三相不平衡度。
新一代大容量调相机在电网中的应用研究

研究了新一代调相机在我国特高压直流送受端的应用。首先结合直流对于调相机的技术需求,研究了调相机模型,提出基于不同时间尺度的次暂态、暂态、稳态3种运行特性。然后,基于酒泉-湖南直流风火打捆送端,从增加系统短路比、降低新能源高压脱网风险、抑制稳态过电压等角度研究了调相机在特高压直流送端的应用效果;基于华东多直流馈入受端电网,从提高直流多馈入短路比、降低多回直流同时换相失败的风险、提升严重故障下的系统电压稳定水平等角度研究了调相机在特高压直流受端电网的应用效果。最后,从设备角度提出新一代调相机在运行维护、无功响应特性等方面相较于传统调相机的技术优势,旨在为调相机后续投入工程运行提供技术支撑。
高压直流输电系统暂态过程的解析解法(二):算法与算例

对高压直流(HVDC)输电系统的暂态过程提出了一种新的精确计算方法。将直流系统主设备与控制系统分开计算,其中将主设备部分描述成分时段的齐次线性微分方程组,采用解析方法进行求解;对包含非线性环节的控制系统采用变步长的数值积分方法,将二者结合即可得到精确时域响应。采用解析解法代替数值积分方法计算 HVDC系统主设备中的暂态过程,使得计算过程不再受小的积分步长限制,且不存在截断误差与数值稳定性问题。通过一个典型的算例将解析解法的结果与 PSCAD/EMTDC仿真结果进行了比较,说明了所提方法的正确性与有效性。
海南临高人身体成分分析

2014年11月在海南省临高县测量了415例(男性为211例,女性为204例)临高人的体重、身高及体成分指标值。临高人男性体重、身高、总肌肉量、四肢肌肉量、躯干肌肉量、推定骨量、总能量代谢、水分率、内脏脂肪等级都大于女性,但总体脂率、躯干及四肢脂肪率则小于女性。随年龄增长,临高男性总体脂率、内脏脂肪等级、躯干脂肪率呈线性上升,而身高、总肌肉量、推定骨量、总能量代谢、躯干肌肉量呈线性下降。男性躯干部位的脂肪逐渐堆积,这导致临高男性总脂肪率、内脏脂肪等级、躯干脂肪率与年龄呈显著线性正相关。随年龄增长,临高女性总体脂率、总肌肉量、BMI、内脏脂肪等级、身体大部分部位的脂肪率、四肢肌肉量都呈线性增长(P<0.05或P<0.01)。女性的躯干和四肢脂肪率共同增加导致总脂肪率的增大,四肢肌肉量的增加导致总肌肉量的增大。临高男性体脂不发达,体脂率小于邻近汉族。临高人体脂发育情况与黎族较为接近。临高人肌肉较为发达。
高压直流输电系统暂态过程的解析解法(一):数学模型

为清晰、准确地反映高压直流(HVDC)输电系统的暂态过程,采用状态空间法建立了 HVDC系统的数学模型。在换流器交流母线三相电压基波分量作为输入的情况下,将换流器在不同工况下的拓扑结构表示成统一形式,从而使得 HVDC系统主设备模型可用分时段线性微分方程组描述。通过引入辅助变量,将原非齐次线性微分方程组转化为齐次线性微分方程组,简化了其解的表达式。进一步,介绍了 CIGRE标准测试系统中控制系统的主要结构以及锁相振荡器的控制原理,并列写出相应的微分代数方程。所推导的数学模型将为第二部分详细阐述算法流程提供基础。
高压直流断路器限流优化控制方法及仿真

高压直流断路器是直流电网的关键设备之一。基于直流断路器的限流控制方法可以使故障电流保持在参考值周围,为系统故障处理的控制策略提供时间,同时可以使保护区域免受故障端影响。首先对限流控制进行了分析,指出在系统参数一定的情况下,限流参考值的大小直接影响避雷器吸收能量多少,而避雷器投入个数的变化频率则影响很小。随后提出了一种限流优化控制方法,通过检测避雷器吸收能量多少来转换避雷器能量排序的触发信号频率。最后,通过 PSCAD/EMTDC仿真分析,验证了该优化控制方法的有效性,能够在保证避雷器吸收能量平衡的同时,减少避雷器投入次数,延长避雷器使用寿命,增强直流断路器的可靠性。
湖北郧县肖沟旧石器时代遗址发掘简报

肖沟遗址位于湖北省郧阳区安阳镇钟家河村,埋藏于丹江口库区汉江左岸第二级堆积阶地,遗址所在地三面环水,北靠低山。2010年10月-12月对该地点进行抢救性发掘,揭露面积近1500 m~2,出土石制品413件。石制品类型包括石器、石核、石片、断块断片和碎块碎片等。古人类利用河流砾石,就地取材加工石制品;硬锤锤击是主要剥片方法;石制品总体以小型居多,石器主要以石片为毛坯,边刮器为主要类型。石制品特点显示石片工业特点。石制品类型以石片类和断块类为主体,石制品拼合率近10%,是一处原地埋藏的古人类遗址。通过与丹江口库区相关旧石器遗址的比较,结合地貌地层特点,推测该遗址形成于旧石器时代晚期。
北京平原区地面沉降PS-InSAR监测

地面沉降是北京平原区的主要地质灾害之一。针对地下水长期超量开采引发的大范围地面沉降,采用雷达遥感的技术方法对其进行监测分析:以2003~2010年间覆盖北京的31景ENVISAT ASAR数据为基础,采用永久散射体干涉测量技术对北京市平原区进行长时间序列的地面沉降监测,并对比地下水水位变化数据,通过 GIS空间分析的方法讨论地面沉降的时空演化特征。结果表明:2003~2010年,北京市平原区地表形变速率范围为-52.1~8.2mm/yr,已经形成五大沉降漏斗(朝阳-通州沉降漏斗、天竺-金盏沉降漏斗、来广营沉降漏斗、高丽营沉降漏斗和昌平沉降漏斗),地面沉降发生区域与地下水漏斗形成区域基本一致。
腾冲热海地热田高温热泉中的硫代砷化物及其地球化学成因

以我国大陆范围内典型的岩浆热源型水热系统---云南腾冲热海为研究区,在国内首次对热泉中硫代砷化物含量及其地球化学成因进行了分析.研究采用的在野外对富硫化物水样进行快速冷冻处理、而后在实验室进行砷的形态分离和测试的方法明显优于当前通用的水样砷含量及其形态分析的预处理和测试方法.主要原因为后者在采样现场对水样的酸化处理可使样品中三硫代砷酸盐以非定形态硫砷化合物的形式沉淀,且用常规阴离子交换柱在野外无法实现硫代砷酸盐的完全回收及其与砷酸盐的分离.受岩浆流体输入和热储内高温条件下强烈流体-岩石相互作用的控制,热海水热系统排泄的中性-偏碱性热泉中富集硫化物和砷,为热泉中硫代砷化物的形成提供了必要条件.热海热泉中检出的硫代砷化物包括一硫代砷酸盐、二硫代砷酸盐和三硫代砷酸盐,在总砷中所占比例最高分别可达26.7%、43.3%和33.7%.热海地热田的2个子区(硫磺塘和澡塘河)的热泉沿不同断裂带出露,地热水升流过程中经历的冷却方式也不同,使硫磺塘热泉具有相对较高的总硫化物含量和总砷含量,并导致其中各类硫代砷酸盐具有更高的含量范围.
高分一号归一化植被指数时间序列用于冬小麦识别

针对现阶段归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)时间序列空间分辨率普遍较低的问题,提出利用高分一号16m数据构建高空间分辨率NDVI时间序列。鉴于当前NDVI时间序列冬小麦识别方法比较复杂的问题,提出了空间向量法、曲线积分法和坐标转换法3种冬小麦识别模型。经研究区试验分析,发现以上3种方法均达到了较好的识别效果,其中空间向量法、坐标转换法的总体精度都达到98.65%;同当前流行的决策树分类方法相比较,这3种方法操作简单,且精度更优,具有较好的实用意义。
深水浊积水道沉积构型模式及沉积演化:以西非M油田为例

浊积水道是深水油田的重要储层类型,其构型模式制约油田的高效开发.依据岩心、露头、测井及地震资料,采用地震地层学、地震沉积学、沉积岩石学的方法对西非M油田中下陆坡区浊积水道进行了半定量-定量化构型模式研究,并分析了其沉积演化规律.结果表明:研究区3~5级构型单元为单一水道、复合水道、水道体系;单一水道弯曲度与坡度呈负相关,水道内部岩石相充填由底部到顶部、轴部到边缘粒度变细,厚度变薄;复合水道内部单一水道在平面上存在侧向和沿古流向两种迁移类型,剖面上存在水平式、斜列式和摆动式3种叠置样式.M油田O73油组主要发育半限制性和非限制性水道体系,平面上近物源端以发育半限制性水道体系为主,远物源端以发育非限制性水道体系为主;垂向演化规律以非限制性水道体系内部最为典型,从底部到顶部,单一水道下切能力逐渐减弱,侧向加积能力逐渐增强,弯曲度逐渐增大,水道砂体规模逐渐变小.综合分析表明,古地形坡度和物源供给是控制M油田浊积水道沉积类型及演化的主要因素.
中国大陆1998年以来PM_(2.5)浓度时空分异规律

针对鲜有研究从全国空间尺度揭露长时间序列下PM_(2.5)浓度时空分异规律的问题,利用中国大陆地区1998~2000年、2001~2003年、2004~2006年、2007~2009年、2010~2012年的PM_(2.5)栅格数据集产品和基于广义可加模型得到的2013~2015年PM_(2.5)浓度模拟结果,通过空间数据统计分析,探究中国大陆地区近18年来 PM_(2.5)浓度的时空变化格局。结果表明:1998~2015年期间,大陆地区PM_(2.5)浓度呈现起伏增长趋势,18年间 PM_(2.5)平均浓度增长8.2μg/m~3;PM_(2.5)浓度空间分布呈现明显三高两低的分布特征;PM_(2.5)污染范围的面积表现出阶梯上升趋势,污染程度表现为先加深后减缓的变化趋势。
水动力作用下泥沙对磷的吸附特征

为了研究水动力作用下泥沙对磷的吸附规律,在加长型环形水槽中进行不同流速、初始磷质量浓度及含沙量条件下泥沙对磷的吸附以及磷在水深方向的分布规律试验。结果表明,加长型环形水槽内试验段流速的垂向分布满足对数规律。溶解性活性磷酸盐质量浓度在水深方向非均匀分布,中部水深处磷质量浓度达到最大值。流速影响下的吸附规律取决于水相磷质量浓度:磷质量浓度较低时,流速越大对应的单位泥沙吸附量越小;磷质量浓度较高时,流速越大对应的吸附量就越大。泥沙质量浓度越小,初始磷质量浓度越大,单位质量泥沙对磷的吸附量越大。一阶、二阶动力学方程能够更好地表征淮河泥沙的吸附行为。伴随着泥沙沉降,水体磷质量浓度先增大、后降低,且在沉降0.25 h达到最大值。
近海可再生能源综合发电场的非机理等效建模

为了建立准确的近海可再生能源综合发电场等效模型,提出了非机理建模方法。基于传递函数建立非机理等效模型,描述输入、输出的非线性关系。提出解耦参数辨识方式,并运用蚁群算法进行参数辨识。在Matlab/Simulink中搭建由风力发电机组、潮流发电机组和波浪发电机组组成的近海可再生能源综合发电场的相量模型,采集发电场模型在风速、潮流流速、波浪以及电压扰动影响下的输入输出数据。根据输入、输出数据建立传递函数模型,辨识模型参数,根据所得参数计算等效模型输出。等效模型输出与仿真模型输出的误差较小,验证了非机理等效建模方法在近海可再生能源综合发电场建模中的可行性。
长江上游时空相关气候要素的区域趋势诊断

构建融合时空相关性的区域Spearman秩次相关检验方法,诊断长江上游CRU数据集中年降水量、年平均气温和年潜在蒸散发量在各子流域的区域变化趋势。结果表明:各气候要素均表现出明显的正向空间(互)相关性,气温和蒸散发还呈现出正向高阶时间(自)相关性,2种因素都会导致区域趋势显著性被高估。若忽略该影响,则判断上游各子流域均发生了显著气候变化。新方法有效削减了时空相关性的影响,发现近百年来上游气候变化趋势尚不显著,降水仅在金沙江区显著增加,在川江流域略有减少,气温和蒸散发在1960年以后才显著上升。研究结果表明考虑时空相关性对减少趋势误判起着重要作用。
过筛处理对小兴安岭2种森林类型土壤有机碳矿化的影响

采用室内培养法研究了过筛处理对小兴安岭阔叶次生林和原始红松林土壤有机碳(SOC)矿化的影响,测定了土壤有机碳矿化速率和累积矿化量(C_m),以及培养前后土壤冷水提取碳水化合物(CWEC)和热水提取碳水化合物(HWEC),利用一级动力学模型拟合土壤有机碳矿化参数:潜在可矿化碳(C_0)、易矿化有机碳(C_1)等,并分析了土壤C_m与冷水提取碳水化合物和热水提取碳水化合物的关系。结果表明:阔叶次生林土壤有机碳矿化速率和C_m均大于原始红松林。过筛处理使2种森林类型土壤有机碳矿化速率和累积矿化量增加,其中1mm过筛土壤有机碳矿化增加量大于2mm过筛土。过筛处理对2种森林类型土壤有机碳矿化速率的影响随着培养时间延长而减小。过筛处理对土壤C_0无影响,却使土壤C_1增加,其中2mm过筛土C_1增加49.09%~68.06%,1mm过筛土C_1增加91.03%~133.83%。过筛处理使土壤CWEC增加,但对HWEC无影响。土壤C_m与CWEC和HWEC的初始含量及变化量均呈极显著正相关,表明水提取碳水化合物是土壤有机碳矿化的关键组成部分,碳水化合物的损耗可以在很大程度上解释土壤矿化释放的CO_2。综上,过筛处理破坏土壤结构,释放出部分胶结团聚体的碳水化合物,增加土壤有机碳矿化。
由8个DNA片段推断云南金钱槭的系统位置

云南金钱槭是金钱槭属中的濒危物种,其系统地位迄今存在一定争议。本研究利用6个叶绿体基因片段(psbM-trnD、rbcL、trnD-trnT、rpl16、trnL-trnF与psbA-trnH)和2个核基因片段(ITS与CHS)数据,采用最大简约法(MP)及贝叶斯法(BI)对该种及若干近缘类群进行了系统发育分析,从而探讨云南金钱槭的系统位置。结果显示:1)基于6个叶绿体基因联合数据分析,云南金钱槭所在的金钱槭属形成单系群并与槭属彼此独立,互为姐妹属。2)基于CHS数据分析,金钱槭属物种自身形成单系群,但与槭属物种混在一起。3)基于ITS数据分析,金钱槭属为并系群,其中云南金钱槭内嵌于系统发育树的末端与梣叶槭聚在同一进化分枝。本研究中,不同数据集的结果出现冲突,可能是由于不同基因片段进化速率存在差异的影响。此外,核CHS基因在槭树科植物中的有效变异信息位点较少以及核ITS基因存在多拷贝的现象,均可能造成与6个叶绿体基因组合的分析结果出现差异。综合研究结果并参考形态学证据,倾向于云南金钱槭的系统位置继续归属于金钱槭属。进一步增加基因片段可能有助于云南金钱槭系统位置的明确。
四倍体白桦木材纤维性状比较及优良母树选择

为选出不仅生长速度快而且木材纤维性状表现优良适于制浆造纸的四倍体白桦母树。以制种园中31株四倍体白桦为研究对象,测量其胸径生长指标,测定木材密度、纤维长度、纤维宽度以及木质素、纤维素、综纤维素含量等木材品质指标,并对其进行了方差分析和多重比较。结果显示:各性状在母树间的差异均达到极显著水平(P<0.01),在31株四倍体母树中24株的纤维长显著高于二倍体对照。有13株母树综纤维素含量大于70%,12株母树纤维素含量高于50%,说明白桦染色体加倍后对木材纤维性状影响显著,在四倍体母树中可选出用于纸浆材的优良母树。参试母树胸径生长量为2.00或2.00cm以上的有8株母树,并且均为四倍体白桦;根据胸径生长量及材性指标,采用隶属函数法对参试母树进行综合评价,表现最优的7株母树均为四倍体母树,说明染色体加倍可提高白桦的生长量及木材品质。虽然四倍体在树干通直度方面表现较差,仅有42%母树通直度为Ⅱ级或Ⅰ级,但作为纸浆材对该性状的要求可适当放宽,最后初步选出19株母树生长和材性均表现优良,其中5株兼具生长、材性、干型最优。在种子园中,生长及材性性状表现均较差的5株四倍体母树将被淘汰。
供液方式对番茄基质栽培盐分累积与养分利用率的影响

研究了开放式和封闭式供液方式下番茄根区盐分累积强度、盐分离子组成与比例变化特征、番茄养分含量特征、养分利用效率,分析了盐分累积对番茄产量和脐腐病患病率的影响。结果表明:开放式和封闭式根区电导率均随生育期的延长不断上升,开放式根区溶液电导率最高为11.9 mS/cm,封闭式为17.2 mS/cm;开放式和封闭式根区盐分离子组成由大到小为NO_3~-、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、H_2PO_4~-;开放式和封闭式根区溶液离子比例失衡特征与程度相当,均表现为K~+、Ca~(2+)和H_2PO_4~-比例降低,Mg~(2+)、NO_3~-和SO_4~(2-)比例上升;番茄产量随电导率的增加而降低,果实脐腐病患病率则随电导率和离子比例失衡程度的增加而增加,到采收后期开放式和封闭式果实脐腐病患病率分别高达29.7%和36.6%;与开放式相比,封闭式供液方式下番茄N、P、K、Ca、Mg和S养分利用率分别提高11.6%、19.6%、18.9%、11.8%、37.3%和15.9%。开放式和封闭式基质栽培根区均存在盐分累积和离子比例失衡现象,为控制根区离子比例失衡和果实缺Ca现象,在番茄进入坐果期后应提高K和P的投入,控制N、Mg和S的投入。从节水、节肥和保护环境角度出发,基质栽培应着力发展封闭式供液方式。
干化土壤中节水型修剪枣树生长与水分利用效率研究

在野外山地设置4种不同土壤含水率水平的定位试验小区,试验枣树采用相同的节水型修剪标准使其保持一致的规格,在自然降水情况下连续2年观测土壤含水率、枣树生长、产量等。不同初始含水率的土壤在自然降水条件下,土壤含水率趋向某一个值,该值受年降水量的影响而异,2014平水年该值为(13.83±0.22)%,2015偏旱年为(9.46±0.32)%。初始土壤干化程度不同会显著抑制枣树枣吊生长和果实个数,在相同干化土壤中枣树的生长取决于当年的降水量,但节水型修剪下的产量比常规矮化修剪提高36%~41%,产量水分利用效率提高3.6倍以上。节水型修剪技术有利于提高枣树的产量水分利用效率。
温室环境因子驱动甜瓜水分传输机理分析与模拟

利用人工气候室控制空气温度、相对湿度和光合有效辐射量,根据水量平衡法控制土壤含水率,按照四因素五水平的二次回归正交旋转组合设计,对甜瓜蒸腾量进行模拟,并探讨各因子调控水分传输的机制。基于Jarvis模型建立环境因素驱动的多元非线性气孔导度模型,结合水汽扩散原理建立蒸腾量模型,模型预测精度良好。探究因素交互作用及其耦合调控效应,结果表明:除相对湿度对蒸腾表现为抑制作用,土壤含水率、空气温度和光合有效辐射均对蒸腾具有促进作用;土壤含水率与空气温度的单因素效应相似,随因素水平增加,蒸腾量线性升高;光合有效辐射量驱动蒸腾的单因素效应为开口向下的二次函数,当因素水平超过阈值后,蒸腾量逐渐下降。环境因素在驱动和调控蒸腾过程中均存在密切耦合和反馈效应,土壤含水率与温度对蒸腾调控的耦合效应趋近于平滑曲面,蒸腾量随两因素水平的升高而升高,在试验水平内两因素对蒸腾表现为协同促进效应;空气相对湿度减弱了水汽扩散驱动力,进而抑制温度和土壤含水率对蒸腾的驱动作用,且这种抑制作用随相对湿度的升高而更明显。
基于限制因素和热点分析的耕地整治质量潜力测算

以规则网格为评价单元,采用因素组合法对耕地自然质量限制因素进行分析;采用热点分析法对耕地利用水平指标进行局部聚类;并分别测算限制因素改变和利用水平指标提升后的耕地质量变化。以河北省涿州市为研究区进行研究,结果表明:灌溉保证率是涿州市耕地自然质量的限制因素,经改善灌溉条件的耕地自然等指数可平均提升408。涿州市耕地整体利用水平相差较大,可依据热点分析结果提出相应的耕地平整、修建沟渠或田间道路等工程措施,改善土地利用条件,提高耕地利用等指数。综合整治潜力呈现东西低、中部高的分布特点。所提出的耕地整治质量潜力测算方法有助于确定耕地质量限制因素、划分耕地整治区域及指明整治方向。
近32年黄河流域植被覆盖时空演化遥感监测

植被覆盖动态变化及其空间格局演化研究是了解土地资源和环境变化的重要方式,对科学合理地改善生态环境具有重要意义。基于1982-2013年GIMMS-NDVI时序数据,运用均值法、变异系数法、趋势分析法、Hurst指数法,分析了黄河流域植被覆盖时空格局和演化趋势。结果表明:在时间上,黄河流域32 a来NDVI月平均波峰值主要出现在5-9月份,其中以8月份的0.546居首。在年际变化方面,黄河流域植被覆盖呈现较为缓慢的增长趋势,增速为0.018/(10 a);在植被覆盖变异方面,黄河流域在1982-2013年间NDVI变化总体处于低态势的波动过程,其中变异系数小于0.1的低波动变化的区域占流域总面积的53.88%;在空间分布上,黄河流域NDVI多年均值小于0.4的低植被覆盖区域约占流域总面积的24.65%,大于0.6的植被覆盖较好的区域约占流域总面积的45.73%,植被分布从北至南呈阶梯状逐渐增强的变化态势;在变化趋势上,32 a间黄河流域植被覆盖整体在不断改善,约59.49%的地区植被覆盖得到了改善,约33.96%的区域植被覆盖基本没有发生变化;在变化可持续性方面,黄河流域未来植被覆盖变化类型主要是基本不变和持续改善2类,分别占流域总面积的33.56%和58.81%。
芦蒿有序收获机切割器动力学仿真与试验

切割器作为芦蒿收获机的重要工作部件,其切割性能直接影响作物的收获质量和后续输送效果。采用虚拟样机设计方法,对自走式芦蒿有序收获机中往复式切割器的结构参数和芦蒿茎秆的物理参数进行研究,建立了切割部件的三维实体模型和茎秆的柔性简化模型,并进行刚柔耦合动力学仿真分析。以切割系统的切割速度v_g、切割角度α和前进速度v_m为影响因素,选取切割器对茎秆切割力F和重割率γ为评价指标,设计了三因素三水平虚拟正交试验,运用统计学软件进行响应面回归分析和方差分析,并进行田间试验验证。结果表明,响应面模型(RSM)优化组合v_g=1.6 m/s,α=15°,v_m=1.0 m/s时,F、γ明显降低,割茬质量最好,与试验结果相比,切割力误差小于10.9%、重割率误差小于11.3%。分析结果验证了预测模型的有效性和准确性,表明所设计的往复式切割器满足对芦蒿的有序收获要求。
基于DGPS与双闭环控制的拖拉机自动导航系统

以东方红X-804型拖拉机为平台,设计了一种基于RTK-DGPS定位和双闭环转向控制相结合的自动导航系统,研究提高农业机械导航控制精度的方法。阐述了导航系统整体设计方案,以RTK-DGPS和AHRS500GA分别提供位置信息和辅助修正信息实现准确定位,以电控液压转向系统实现转向控制。分析了整体控制的策略,建立了路径跟踪的传递函数模型,阐述了双闭环转向控制算法的建立过程,以及控制器的硬件实现。试验结果表明:GPS定位数据经过校正后,平均偏差降低至0.031 m;双闭环控制算法提高了自动转向系统性能,稳态时方波信号以及正弦波信号的跟踪误差平均值为0.40°;在拖拉机田间作业跟踪过程中,路径跟踪误差平均值不超过0.019 m,转向轮偏角跟踪误差平均值为0.43°,标准差不超过0.041 m。
斜流泵小流量工况压力脉动数值模拟与实验

基于标准的Smagorinsky亚格子尺度模型,对斜流泵全流场进行大涡模拟并结合压力脉动实验对小流量工况下的压力脉动和内部流场进行研究。实验结果表明,叶轮进口处的脉动幅值最高,随着流量的降低压力脉动幅值逐渐增加,不同工况下叶轮进口、叶轮出口、导叶进口的压力脉动主频为叶频,但导叶出口脉动主频随着流量的变化而变化。大涡模拟表明,0.8Q_(opt)工况下叶轮进口流动状态较好,叶轮进口轴面速度变化较小,而在0.4Q_(opt)工况下叶轮进口流动状态较复杂,轴面速度变化较大,0.4Q_(opt)工况时叶轮进口冲角增加以及受到相邻叶片叶顶泄漏流的影响,在t~*=0.041 6时叶片进口吸力面已发生流动分离,当叶轮从t~*=0.041 6旋转到t~*=0.124 9时,叶片吸力面流动分离加剧,轮缘处的轴面速度明显升高,同时分离涡的旋转强度也逐渐增强,导致该区域的静压下降,逆压梯度上升,促使回流的产生,当回流到达叶片进口时进口处的静压逐渐恢复,因此叶轮进口流动分离是引起叶轮进口压力脉动幅值增加的重要因素。
基于机器视觉的玉米根茎导航基准线提取方法

提出一种在大田环境下快速、精确提取中晚期玉米行中心线作为农业机器人导航基准线的新方法。改进了传统的2G-R-B算法,实时地获取植株绿色特征。根据玉米垂直投影图生成根茎轮廓特点并采用峰值点检测算法生成玉米根茎候补定位点,再对候补定位点进行二次判别,提取玉米根茎定位点。利用最小二乘法对已知特征点进行拟合,得到作物行线。求取左右行斜率后,计算出实际需要的导航基准线。实验结果表明,与其它算法相比,处理一幅700像素×350像素的彩色图像平均耗时小于185 ms,实时性好。在多种环境下生成的导航基准线准确率在90%以上,有较强的鲁棒性,为农业自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)在中后期玉米大田中的自主行走提供了一种可靠的导航方法。
LBSN上基于兴趣圈中社会关系挖掘的推荐算法

随着带有GPS定位功能的智能手机越来越普遍,人们喜欢分享他们的地理位置或者通过评论某个地方的商品从而留下用户的足迹,这引发了以共同的兴趣点(POIs)为中心,基于地理位置信息的社交网络研究(location based social network, LBSN).社交网络中的一类典型应用是推荐系统,而推荐系统中最常见的问题是冷启动,即在用户很少点评商家或分享评论时如何为他推荐感兴趣的商家.为解决冷启动问题,提出了一种在社交网络中基于兴趣圈的社会关系挖掘推荐算法.兴趣圈是由所有访问某一类别商品的用户群及他们之间的社会关系构成的社交联系,不同的用户访问同一类别商品表明他们对此类别具有相似兴趣.该方法在传统矩阵分解模型的基础上考虑不同的兴趣圈上的社会关系,使用的社会关系包括朋友关系(显性关系)和相关专家(隐性关系),并用它们作为规则化项来优化矩阵分解模型.实验数据集来自第5届Yelp挑战赛和自己爬取的Foursquare数据集,提出的方法与已有模型进行了充分的实验对比分析,结果表明,我们的模型特别是在解决冷启动问题方面优于多种现有的方法.
电控玉米排种系统设计与试验

传统精量玉米播种机作业时,排种器的动力由地轮提供,针对由于田间作业工况复杂导致地轮打滑而造成漏播率增加等问题,设计了电控玉米排种系统。该系统在田间播种作业时,由雷达测速仪采集播种作业速度,结合所需粒距得到排种器理论转速;通过编码器采集排种器实时转速,利用控制器控制策略,进行转速的最优控制,从而得到目标排种转速,提高排种精度。田间试验结果表明:应用该电控排种系统进行田间玉米播种作业时,排种合格指数平均值为92.40%,与传统排种相比提高3.63个百分点;漏播指数平均值为4.82%,与传统排种相比降低2.04个百分点;不同播种作业工况下粒距变异系数均小于4.20%,播种效果好。
Android动态加载与反射机制的静态污点分析研究

隐私泄露是当前Android安全中最为重要的问题之一,目前检测隐私泄露的最主要方法是污点分析.Android静态污点分析技术凭借其代码覆盖率高、漏报率低的特点而被广泛应用在Android应用隐私泄露的检测上.然而,现有的静态污点分析工具却不能对Android动态加载和反射机制进行有效污点分析.鉴于当前Android动态加载和反射机制被越来越广泛地应用的现状,对如何使Android静态污点分析工具有效地处理Android应用的动态加载和反射机制的问题进行了研究.对Android源码进行了修改,使Android系统能够对Android应用实际运行中加载的dex文件和反射调用信息进行实时存储,并利用这些信息对Android静态污点分析过程进行引导.以当前领先的静态污点分析工具FlowDroid为基础,对其进行了改进,提出了使用非反射调用语句替换反射调用语句的策略,实现了一个能够对Android动态加载和反射机制进行有效污点分析的工具--DyLoadDroid,并通过实验验证了其在处理Android动态加载和反射机制的污点分析问题上的有效性.
水侵枯竭气藏型储气库运行初期合理配注方法

在早期建设的水侵枯竭气藏型地下储气库投产之初,以节点压力综合评价方法确定的注气能力来进行配注。但由于对储气库短期高速渗流特征认识不清,注气量大且速度过快,导致气驱水前缘非均匀稳定外推,对有效库容恢复和扩容达产效率均会产生不利影响。为此,通过室内机理分析和注采动态跟踪研究,明确了地层亏空程度、气水分布特征、地层倾角、注气井控半径是影响储气库配注的主要地质因素。利用气水地层渗流基本理论和物质平衡原理,以注气驱替气水界面稳定运移气体临界渗流速度和注气井控范围内地层吸气能力为约束,借鉴国外储气库注气量优化设计经验,建立了水侵枯竭气藏型储气库投产运行初期合理配注方法,成功指导了国内某地下储气库投产方案的设计。该储气库实际运行效果表明:经过3个周期运行,注气驱替效果好,稳定扩容,达容率超过85%,预计第4周期将达到90%。结论认为,所建立的配注方法具有一定的适用性,为国内同类型储气库投产方案设计提供了科学依据。
生物产气对煤层气可采性指标的影响

煤层气开发受多种因素的影响,为了研究生物甲烷代谢对煤层气开采指标的影响,选择不同煤阶的煤样进行了生物代谢模拟实验。通过生物产气数据、代谢前后煤样等温吸附和孔隙结构等参数测试,计算煤层气的采收率、含气饱和度、临储比等开采性指标并分析其变化规律。结果表明:①煤层生物产气能提高煤层气资源量,但随着煤变质程度的增加,生物产气量逐渐下降,同时煤的亲甲烷能力也降低;②生物产气对煤储层孔隙结构有明显的改善,其大孔数量和总孔容两个指标显著增加,从而提高了煤储层的孔渗性;③生物产气后煤储层的临界解吸压力、含气饱和度与采收率等开采指标也都有不同程度的提高,河南义马千秋矿和山西柳林沙曲矿煤样的含气饱和度提高的幅度较大,山西西山官地矿煤样的变化幅度次之,但总体的变化趋势具有一致性。结论认为,煤层生物产气不但能增加煤层气资源量,而且还有助于提高煤层的可采性。该研究成果可以为我国煤层气生物工程现场实施提供参考。
珠江口盆地东部海域含天然气水合物沉积层的地球物理特征

为了弄清珠江口盆地东部海域为何存在渗漏型和扩散型两种天然气水合物(以下简称水合物)类型以及其间的地球物理特征有何区别,根据钻井资料和区域地质条件,对该区地震和测井资料进行了精细分析,总结了不同水合物沉积地层的地球物理特征和构造特征。结果表明:①含水合物层的测井曲线具有高电阻率、高声波速度、高中子孔隙度、低补偿密度和低自然伽马值的“三高两低”的异常特征;②含水合物层在地震反射剖面上具有似海底反射(BSR)、振幅空白带、BSR与地层斜交及眼球状结构等特征;③当地震剖面上存在模糊、杂乱反射且BSR之下气烟囱发育、BSR之上有断裂通道时,通道内容易形成渗漏型水合物矿体,而 BSR上面连续性较好的振幅空白带所反映的沉积地层则是扩散型水合物矿藏的主要储集层;④渗漏型水合物矿藏上、下两层水合物的物性特征存在着显著区别,下层水合物碳氢气体浓度较高,在断层通道内高度聚集形成块状水合物,上层水合物碳氢气体浓度下降,分布范围较广;⑤扩散型水合物由于气体容积扩散导致气体浓度下降,分布范围较大。
考虑微孔超压环境的煤储层含气量计算方法

目前在煤储层含气量的计算过程中,普遍采用测井、试井等得到的储层压力代替气相压力进行反演计算,但由于超压环境下二者不能等同,故导致这一计算结果并不准确。为此,采集山西、河南不同煤级的煤样进行了煤孔隙毛细管压力测试,结合煤层气成藏过程和煤层生排烃史分析了煤储层微孔超压环境的形成机制,据此建立了考虑微孔超压环境的煤储层含气量计算方法,并对河南焦作中马村矿下二叠统山西组二段1号煤层的含气量进行了计算及分析。结果表明:①煤形成演化过程中不断有部分固体有机质转化为气体和水,在其孔隙内必然会出现气水两相界面,由此产生毛细管压力,致使其微孔内气相压力远高于静水柱压力,形成微孔超压赋存环境;②由于微孔超压环境的存在,致使气相压力高于储层压力,基于常规储层压力评价煤储层含气量的计算方法将导致煤储层含气量被低估;③微孔超压环境主要影响3 ~ 100 nm孔隙内煤层气含气量的计算,尤其是3 ~ 10 nm孔隙,而对于超过100 nm的孔隙则影响不大。结论认为:所建立的煤储层含气量计算方法厘清了煤层气赋存的压力环境,保证了煤储层含气量计算结果的准确性。
四川盆地元坝地区长兴组礁滩相储层天然裂缝有效性评价

研究裂缝的有效性对认清储层类型和性质、明确储层渗流机制及确定合理的开发技术政策界限等都具有重要的意义。为此,以四川盆地东北部元坝地区上二叠统长兴组礁滩相储层为例,利用岩心、薄片、成像测井及生产动态等资料,在评价天然裂缝特征的基础上,对不同类型裂缝的有效性进行了研究,分析影响裂缝有效性的主要地质因素并阐明有效裂缝的开发意义。研究结果表明:①元坝地区长兴组碳酸盐岩储层主要发育构造裂缝和成岩裂缝,其中构造裂缝包括剪切裂缝和张性裂缝,成岩裂缝包括溶蚀缝、构造-溶蚀缝以及压溶缝;②高角度构造缝有效性最好,其次为水平缝,再次为斜交缝,压溶缝有效性最差;③构造裂缝中 NW-SE向及近E-W向裂缝的有效性要好于NE-SW向裂缝;④裂缝形成时间越早,越容易被方解石或白云石充填而成为无效裂缝;⑤在油气充注之前或与之同时形成的裂缝易被有机质充填成为无效裂缝,在油气充注之后的晚期裂缝大多为有效裂缝,对储层贡献最大;⑥与现今地应力最大主应力方向近平行的裂缝张开度大,有效性好。结论认为,天然裂缝的充填特征和开度特征决定了裂缝是否有效,而有效裂缝的发育程度、裂缝分布及组合特征、缝洞的匹配关系等进一步决定了有效裂缝的开发意义;当有效裂缝较为发育且相互连通形成较大范围的裂缝网络,才能对储层中分散、孤立的孔隙和溶蚀缝洞起到较好的连通作用,极大地改善储层物性,使得气井获得高产。
鄂尔多斯盆地北部十里加汗区带致密砂岩储层流体赋存状态及分布特征

鄂尔多斯盆地北部十里加汗区带上古生界高产气层与低产气层、(含气)水层共存分布,目前对其气水分布的特征、规律及影响因素认识不清,制约了该区天然气勘探开发的进程。为此,统计分析了该区上古生界地层水的矿化度、pH值及离子含量等数据,发现该区地层水水型基本为CaCl_2型;进而利用钻井岩心、录井、测井及分析测试等资料,结合地层水地球化学特征分类评价结果,厘清了地层水的成因、类型、控制因素和空间分布特征,并建立了该区气层、水层和干层的测井识别图版,明确了储层流体的赋存状态与分布规律。结论认为:① CaCl_2型地层水指示该区地层封闭性好,有利于天然气聚集成藏;②该区储层流体存在自由水、毛细管水和束缚水3种赋存状态,自由水主要分布在区带西部,束缚水主要分布在区带东部,而毛细管水则在全区普遍存在; ③将所建立的测井识别图版在该区锦86等井进行了应用,识别结果与试气结果基本一致,表明该识别图版能够有效识别气水层。
致密气储层孔喉分形特征及其与渗流的关系--以鄂尔多斯盆地下石盒子组盒8段为例

选取鄂尔多斯盆地盒8段16块致密砂岩样品进行恒速压汞测试,结合同位样品核磁共振实验,分析了致密气储层孔喉分布特征;在此基础上,运用分形几何原理和方法,开展了致密气储层孔喉分形研究,并表征了分形与储层渗流特征和孔隙结构参数的关系。结果表明:致密气储层有效孔隙被亚微米-微米级孔喉所控制,其中孔隙主要为大孔和中孔,喉道由微喉道、微细喉道和细喉道所组成;致密气储层孔隙分布不具分形特征,而孔喉整体和喉道则符合分形结构,且分别对应分形维数D1和D2;基于储层孔喉分形结构与其渗流特征,将盒8段致密气储层孔喉分形结构划分为2种类型:Ⅰ型表现为阶段式分形特征,以进汞压力1 MPa为界,大于1 MPa孔喉具有分形特征,且储层阶段进汞饱和度主要由喉道贡献,反之,孔喉不符合分形特征,其进汞饱和度增量由孔隙贡献;Ⅱ型为整体式分形,进汞饱和度几乎全由喉道贡献。储层孔喉分形维数与渗透率、平均喉道半径和主流喉道半径存在较好的负相关性,与微观非均质系数呈现较明显的正相关性,而与孔隙度、平均孔隙半径和平均孔喉半径比之间没有明显的相关性。
渤南洼陷古近系早期成藏作用再认识及其地质意义

传统观念认为渤南洼陷古近系具有三期成藏、晚期为主的特点。随着咸化湖盆烃源岩具有早生早排、生排烃量大的新认识的提出,利用钻井、地震及分析化验资料开展了渤南洼陷古近系早期成藏作用的重新评估。结果显示:渤南洼陷沙四上亚段发育有咸化环境下形成的烃源岩,地球化学参数表明其具有生成大量油气的能力,是早期成藏的物质基础;流体包裹体荧光颜色、均一温度共同指示出渤南洼陷罗家地区和三合村洼陷存在早期成藏,三合村洼陷古近系油气是在东营组沉积早期孤南断层断距较小时由渤南洼陷罗家地区运移而来;早期成藏作用的再认识不但使三合村洼陷古近系的油气勘探取得突破,而且构建了完整的油气成藏期次序列;早期成藏造成的岩石润湿性反转利于优势运移通道继承性发育,同时成藏过程中伴随的有机酸充注利于储集空间发育,更重要的是早期成藏作用的再次认识将会转变勘探思路、拓展勘探选区,带来了重要的地质意义和勘探启示。
巴丹吉林沙漠石英δ~(18)O值及其物源意义

巴丹吉林沙漠是世界上沙丘最高大的沙漠,其沙源研究对认识沙漠形成、高大沙山发育和防沙治沙工程有重要意义。石英是沙漠沉积物中常见的矿物,其氧同位素值可示踪物源。采集沙漠西北部、东部、东南部高大沙山、丘间低地与湖泊以及雅布赖山前的表层沉积物,测定了样品不同粒级的石英δ~(18)O值。结果表明:①石英δ~(18)O值随粒级减小有增大趋势,同一样品不同粒级石英δ~(18)O值存在较大差异,相同粒级石英δ~(18)O值也有变化。②石英δ~(18)O值介于9.4‰~19.3‰,均值为13.3‰(n=55);其中沙丘沙的石英δ~(18)O值介于9.5‰~16.6‰,均值为12.9 ‰(n=39);湖相沉积物的石英δ~(18)O值介于9.4‰~19.3‰,均值为14.2‰(n=16)。③区域内,<16 μm粒级的石英δ~(18)O值与16~64 μm、125~154 μm、200~250 μm、> 300 μm粒级的石英δ~(18)O值都存在显著差异,但200~250 μm与 > 300 μm粒级的石英δ~(18)O值没有显著差异;经区域对比,巴丹吉林沙漠 < 16 μm粒级的石英δ~(18)O值与柴达木盆地沙漠、蒙古戈壁风成沉积物 < 16 μm石英δ~(18)O值无显著差异,但巴丹吉林沙漠16~64 μm粒级的石英δ~(18)O值与蒙古戈壁风成沉积物16~64 μm石英δ~(18)O值存在显著差异;这似乎暗示研究区的细颗粒物质可能是远源的。巴丹吉林沙漠沉积物的石英δ~(18)O值位于火成岩石英、砂岩和变质岩石英δ~(18)O值分布阈值内,受区域地质条件、物源混合、粒级效应等因素的影响,砂粒级的石英δ~(18)O值所指示的母岩成份特征与祁连山区岩石的岩性有较好吻合。
煤层气藏缝网压裂直井生产动态规律

体积压裂技术在煤层气藏开发中已得到广泛应用,针对体积压裂形成的裂缝网络(SRV),矩形边界复合模型相比于传统的径向复合模型能够更加准确合理地描述流体的渗流规律。解析或半解析函数方法无法对考虑SRV的矩形复合模型进行求解,而应用线性流模型对其求解则又会产生较大的误差。为此,利用双重介质模型对煤层气藏体积压裂区进行描述,综合考虑煤层气的吸附与解吸、扩散、渗流等多重运移机制,建立了基于非稳态扩散的煤层气藏矩形复合压裂井试井模型。结合Laplace变换、Stehfest数值反演以及计算机编程技术,采用边界元方法对模型进行求解,得到了煤层气藏生产动态变化的规律。对试井典型曲线进行了流动阶段划分,并分析了气藏边界尺寸、体积压裂区渗透率、吸附气含量、储层渗透率以及SRV尺寸等参数对生产动态规律变化的影响,实现了对体积压裂改造后的煤层气藏更为准确合理的描述。该项研究成果为深入认识煤层气运移规律和高效合理评价及开发煤层气藏提供了理论依据。
面向高场应用的铁基超导材料

铁基超导体的上临界磁场可达100 T以上,并具有较小的各向异性、简单的制备工艺等突出优点,在核磁共振成像(MRI)、核磁共振谱仪(NMR)及高场超导磁体等领域具有重要的应用前景。目前铁基超导材料正处于快速发展的研发阶段,低成本的粉末装管法已广泛应用于铁基超导线带材的制备,临界传输电流密度在4.2 K和10 T下超过10~5 A/cm~2;最近世界首根百米量级铁基超导长线的成功研制进一步奠定了铁基超导材料在强电领域的应用基础。本文首先介绍了铁基超导材料的典型结构与基本超导特性,接着以粉末装管工艺流程为主线,从影响铁基线带材临界电流密度的关键因素:相纯度、晶界弱连接以及致密度等方面入手,详细评述了国内外铁基超导线带材制备的最新研究进展。在此基础上,分析当前研究中存在的问题,并提出进一步改善传输性能的可能对策,最后对铁基超导材料的发展趋势进行了展望。
低温胁迫下马铃薯的数字基因表达谱分析

以马铃薯品种合作88为材料,利用数字基因表达谱(DGE)技术,对-2℃低温胁迫处理后的马铃薯叶片c DNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明,有28 505个基因受低温胁迫诱导差异表达,其中上调表达基因13 703个,下调表达基因14 802个。GO功能显著性富集分析表明,DEGs主要涉及信号生物代谢过程、氧化还原过程、能量代谢、次生代谢过程以及催化活性。KEGG富集分析表明,上调表达基因主要富集于苯丙烷、光合作用天线蛋白、类胡萝卜素的生物合成、苯丙氨酸代谢及淀粉与蔗糖代谢途径,而下调表达基因主要富集于植物激素信号转导途径。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证4个DEGs在低温胁迫条件下的差异表达,其结果与DGE分析结果基本一致,证实了DGE测序结果的可靠性。