mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
回波强度约束下的无人机LiDAR点云K-means聚类滤波

针对目前无人机激光雷达点云滤波过程中存在的效率低、误分割和精度差等问题,本文在对点云三维坐标进行K-means聚类得到不同聚类结果的基础上,引入最大-最小标准化方法对不同聚类结果的点云回波强度原始值进行标准化,得到0-1范围回波强度规则值。针对不同聚类结果选择不同范围的回波强度规则值得到对应地面点云,以提升研究区点云的滤波精度并减少其地面点云的数据量。同时,对比利用K-means聚类对三维坐标和回波强度原始值进行滤波的结果。结果表明:对研究区点云去噪、抽稀预处理后得到107 372个点云数,利用K-means方法对三维坐标和回波强度原始值进行聚类滤波得到地面点数为66 713个,占点云总数的62.133%。通过使用本文方法可剔除过分割地表植被点13 648个,得到地面点云占点云总数的49.422%。该方法能够较好地保持地形轮廓并降低地面点云的数据量,从而为后期快速建立高精度DEM奠定基础。
碳排放和减碳的社会经济代价研究进展与方法探究

碳排放和减碳的社会经济影响与代价评估日益受到学术界和决策者的关注,本文综合分析了全球范围内碳排放与减碳社会经济影响的重要科学问题和国内外研究现状,基于卫星最新观测到的全球CO_2非均匀分布的事实,针对温控1.5 ℃和2 ℃阈值情景,探讨了全球二氧化碳非均匀动态分布与地表温度时空关系,全球二氧化碳非均匀动态分布状况下主要国家碳排放空间评价以及温控1.5 ℃和2 ℃阈值情景下中国碳排放和减碳社会经济代价评估等问题可采取的技术模型方案,并提出了构建新气候变化经济学的理论方法与技术体系。本文构建的技术路线和研究方法拟为国家制订各项应对碳排放和减碳战略与对策、减缓气候变化并实现可持续转型、提升中国在应对气候变化领域的国际话语权等方面提供决策支持。
退火温度对SP-700钛合金板材显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜和室温拉伸实验机研究退火温度对SP-700钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:退火温度低于760 ℃时,显微组织没有显著变化;退火温度为780 ℃时,显微组织由等轴状以及条状α相和β转变组织组成;退火温度为800 ~ 840 ℃时,显微组织由等轴α相和β转变组织构成;当退火温度升高至900 ℃时,显微组织由粗大的β相转变组织组成。室温拉伸实验表明:退火温度低于800 ℃时,抗拉强度变化不大,屈服强度和伸长率逐渐升高;当退火温度为800 ~ 840 ℃时,抗拉强度和屈服强度逐渐升高,伸长率逐渐下降;在740 ~ 820 ℃退火,纵横向抗拉强度和屈服强度的差异随着退火温度的升高而减小,纵横向伸长率差异先减小后增大。
多用户共享接入系统扩展序列优化与改进

多用户共享接入是一种非正交多址接入技术,由于采用了复数域扩频技术,其性能必然受到扩展序列的影响,因此需要对扩展序列进行优选和改进。针对现有序列优选算法在进行互相关优选时只考虑了互相关峰值的影响,该文提出一种改进的序列优选算法,该优选算法同时考虑了互相关峰值和互相关均方值的影响,仿真分析表明,系统使用该文提出的优选算法比使用现有的优选算法优选出的序列在相同BER时,可以改善0.9 dB左右的SNR性能。此外,扩展序列的随机选取会导致序列发生碰撞,为降低碰撞概率,该文利用星座图的增益指数特性,提出一类改进的复扩展序列。该文提出的改进复序列比MUSA使用的三元复序列具有更高的星座图增益指数,经过优选后,可以优选出数量更多的优良序列,在相同BER下与优选后的三元复序列相比,可以改善1 dB左右的性能,在BER为时,用户过载率可以提高15%左右,进一步改善系统性能。
樟芝多糖通过降低NLRP3-Caspase1炎性小体表达改善帕金森小鼠神经行为学的机制研究

目的:研究樟芝多糖通过降低NLRP3- Caspase1炎性小体表达改善6-OHDA构建的帕金森小鼠模型的行为学机制。方法:利用6-OHDA脑内注射构建帕金森小鼠模型,通过酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化染色和行为学判定小鼠模型的构建成功。利用樟芝多糖进行干预,分别在干预前、干预后的第1、3、7天4个时间点进行神经行为学实验,分别采用转棒实验、爬杆实验检测小鼠自主行为能力以及协调能力,4个时间点取小鼠尾静脉外周血采用ELISA法检测外周血中Caspase1和IL-1β的表达,樟芝多糖干预第7天时待进行完行为学实验后小鼠断颈处死,取小鼠脑组织-纹状体,Western blot法检测纹状体中Caspase1、proCaspase1、NLRP3的表达,高效液相色谱检测纹状体中单胺类神经递质的表达,RTQPCR检测Caspase1、NLRP3、IL-1β、IL-4、IL-6的mRNA表达。NISSl染色检测小鼠脑组织神经细胞凋亡情况。结果: 6-OHDA脑内注射可以造成小鼠帕金森样病变,且TH蛋白表达显著下调,樟芝多糖干预后小鼠的行为学得到显著改善(P < 0.05),纹状体中Caspase1、proCaspase1、NLRP3的表达显著下调,与模型小鼠相比具有统计学差异(P < 0.05),且相关炎症因子Caspase1、NLRP3、 IL-1β、IL-4、IL-6的mRNA表达下调(P < 0.05),纹状体中单胺类神经递质表达上升(P < 0.05)。结论:樟芝多糖可以通过下调NLRP3-Caspase1炎性小体表达来改善6-OHDA构建的帕金森小鼠模型行为改善,这可能是樟芝多糖治疗帕金森的机制之一。
GPS高层建筑物动态特性的小波分析提取

针对高层建筑物GPS动态监测数据特点,该文将小波分析技术应用于高层建筑物动态特性提取,研究了数据处理时4种阈值选取准则的好坏,针对观测数据不同阶段振幅和频率不同,提出分段、分层处理数据的思想,为了获得更全面的观测信号,将小波包分析应用于数据处理。结果表明:自适应阈值准则更适用于高层建筑物动态数据处理,采用分段分层的处理方法,既能满足去噪要求又能提取丰富的变形信息,小波包分析能有效提取高层建筑物动态特性,保留更多的动态信息。
中国车用能源需求和关键材料资源可获性分析

随着中国汽车产销量和保有量的迅速增长,车用能源和资源成为汽车强国战略中的一个重要问题。本研究基于清华大学中国车用能源研究中心所开发的中国汽车保有量预测模型,对未来汽车规模进行预测,对车用能源和资源的利用现状、技术发展水平、发展趋势等进行研究,并提出相应政策建议。研究结果表明,中国汽车保有量将持续增长,车用燃料供需矛盾将进一步凸显,汽车材料所需矿产资源储备、产品性能和技术水平有待提升。建议出台相关政策,提前布局,积极应对未来汽车工业面临的能源和资源方面的挑战。
气相色谱-串联质谱法测定西瓜和黄瓜中吡唑萘菌胺及其代谢物残留

基于分散固相萃取与气相色谱-串联质谱建立了快速检测西瓜和黄瓜中吡唑萘菌胺及其代谢物残留的分析方法。样品经乙腈提取,N-丙基乙二胺(PSA)和C_(18)净化,气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)测定,多反应检测模式(MRM)分析,内标法定量。考察了提取溶剂及吸附剂种类对分析结果的影响,优化了气相色谱-质谱条件。结果表明:在1~500 μg/L范围内,吡唑萘菌胺及其代谢物的质量浓度与对应的峰面积间均呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.994 3~ 0.999 9。在0.01、0.1和1 mg/kg 3个添加水平下,吡唑萘菌胺及其代谢物在西瓜中的平均回收率为70%~105%,相对标准偏差(RSD,n = 5)为3.4%~13%;在黄瓜中的添加回收率为82%~104%,相对标准偏差(RSD,n = 5)为1.3%~9.3%。吡唑萘菌胺及其代谢物的定量限(LOQ,S/N = 10)为0.3~0.6 μg/kg,检出限(LOD,S/N = 3)为0.1~0.2 ng。该方法简单、高效、快速,满足残留分析的要求,适用于西瓜、黄瓜中吡唑萘菌胺及其代谢物残留的快速检测。
技术认知、补贴政策对农户不同节水技术采用阶段的影响分析

探究农户节水技术采用的阶段性特征,对促进其持续采用具有重要意义。本文以滴灌技术为例,结合民勤县354份农户调研数据,运用结构方程模型分析了技术认知与补贴政策认知对农户采用节水技术的不同阶段的影响。结果表明:从初始采用阶段到后续采用阶段,农户感知技术的易用性有所提升,而感知技术的有用性与感知补贴政策的合理性有所下降;感知有用性对农户采用意愿的影响相对于感知易用性有所增强;补贴政策认知对农户采用意愿的影响有所提升,并成为最主要的影响因素。据此建议:技术宣传、培训与田间示范在技术推广中仍有重要意义;进一步加大研发投入,从而提升农户技术采用的效果与持续性;适当调整补贴标准与方式,提高补贴政策的实施效果。
中国工业经济增长与工业污染的内在关联机制测度

工业污染始终是人类工业化进程中面临的重要挑战,为解决中国工业污染与工业经济之间的协调问题,本文基于中国工业固体废物产生量增长率(solidt)、工业废水排放量增长率(liquidt)、工业废气排放量增长率(gast)和工业经济增长率(iavt)构建“solidt-iavt”、“liquidt-iavt”和“gast-iavt”三种“工业污染与工业经济”系统,运用非线性MS-VAR模型,测度中国工业经济增长与工业污染内在关联机制的周期性。研究结果表明:①“工业污染与工业经济”系统潜存着在“低速增长区制”和“快速增长区制”之间相互转移的结构性突变迹象,并且具有非线性周期变化特征;②“工业污染与工业经济”系统处于“低(快)速增长区制”时,solidt与iavt呈负(正)相关关系,liquidt与iavt呈正(负)相关关系,gast与iavt呈正相关关系;③“solidt-iavt”系统和“gast-iavt”系统处于“低(快)速增长区制”时的可能性大(小)、持续性强(弱),“liquidt-iavt”系统处于“快(低)速增长区制”的可能性大(小)、持续性强(弱)。
四重质量维度下的县域耕地质量评价方法研究

耕地利用与保护需要对耕地质量进行多维管理,多维耕地质量评价是耕地资源管理的重要依据,而县级尺度耕地质量评价是中国耕地质量管理的基础。根据耕地质量内涵,构建反映不同质量维度耕地质量的方法,是客观评价耕地多重质量的必然要求。本文以“需求-质量维度-指标-限制系数-耕地质量”理论框架为基础,构建了基于土壤、生态、环境和管理四个质量维度的县域耕地质量指标体系。利用多源多尺度数据,采用限制系数逐级修正的方法,以北京市大兴区为例进行了耕地质量评价方法的研究,并将评价结果与相关方法进行了对比分析。研究结果表明:①大兴区耕地质量处于中等偏上水平,环境质量是制约耕地质量提升的主要因素;②本研究考虑了耕地的环境质量,因此评价结果与基础地力评价和农用地质量分等成果有一定差异;③构建的耕地质量评价指标体系融合了现有的农用地质量分等指标、耕地地力指标、土壤环境指标等,具有较强的包容性和开放性;④根据非加和及限制因子原理,采用限制系数逐级修正的方法,客观反映了县域耕地质量差异。该评价方法不仅可以评价耕地质量,还可定量评价分维度质量,是对已有成果评价方法的有效补充,可以为中国耕地资源“数量、质量、生态”三位一体的管理需求提供有效支撑。
钛合金材料蠕变特性的理论与试验研究

钛合金是深海工程装备的重要材料,在深海环境下会产生不同程度的蠕变变形。该文针对双态组织和网篮组织TC4 ELI钛合金材料,在宏观和微观两个方面开展钛合金蠕变试验研究。开展多组应力水平下的钛合金压缩蠕变试验,绘制蠕变曲线,对传统的Norton方程进行修正,基于最小二乘法拟合饱和蠕变临界应力值和蠕变应力指数,给出初始蠕变阶段和稳态阶段的蠕变本构关系。同时,基于OM(光学显微镜)、XRD(X射线衍射)、 TEM(透射电镜)和SEM(扫描电镜)观察,给出TC4 ELI钛合金材料的压缩蠕变微观机理。
滑动轴承—行星齿轮耦合系统非线性动力学特性研究

文章在综合考虑了滑动轴承非线性油膜力以及行星轮系齿侧间隙等非线性因素的基础上,建立了滑动轴承-行星齿轮耦合系统的非线性动力学模型。通过数值仿真的手段初步研究了滑动轴承—行星齿轮耦合系统的非线性动力学特性,结果发现,滑动轴承非线性油膜力可以对行星齿轮系中各活动构件的啮频振动起到镇定作用,也可以导致系统各齿轮副动态啮合力的波动失去周期规律;输入轴转速的变化能够导致轴承力的振动形态在周期运动与混沌之间分岔;轴承间隙对行星齿轮传动系统各齿轮副啮合状态的影响规律是一个非常复杂的非线性映射,间隙值选择不当可能引起行星轮系齿轮副的单边冲击现象。
风险认知、抗险能力与农户宅基地退出

农村宅基地退出对于提高农村土地集约利用水平、推动城镇化发展具有重要意义。而农户作为宅基地退出主体,其风险认知与抗险能力将极大程度地影响宅基地退出实践。基于江苏和安徽的1094户农户的问卷调查数据,通过相关性和差异性的多重实证检验,考察农户风险认知、抗险能力对宅基地退出意愿的影响,同时探究不同特征群体的农户在抗险能力方面是否存在个体的显著性差异。研究发现:样本地区农户的风险认知、抗险能力对其宅基地退出意愿产生显著影响,而且农户抗险能力与退出意愿之间存在非常明显的倒U形特征,即一旦抗险能力的财富效应大于宅基地退出改革成本效应,抗险能力便从总体上表现出了对农户宅基地退出意愿的抑制;另外,宅基地区位、宅基地利用类型、试点地区与非试点地区的差异会导致农户抗险能力方面表现出显著的个体差异。故此,农村宅基地退出改革政策须关注不同特征农户群体的多样化需求,并提高农户对宅基地退出改革风险认知的能力,同时健全农户就业、培训服务体系,加快城乡统一社会保障制度建设以提高农户的抗险能力;在此基础上,针对宅基地的区位类型和利用类型,实施差别化的宅基地退出政策安排,诸如差别化的补偿方式、补偿标准、实施步骤。
资源环境承载力评价方法回顾与展望

中国经济的快速发展导致资源大量消耗和环境污染加剧,资源环境承载力研究成为热点。本文对国内外资源环境承载力相关研究进行了系统的回顾,以人口总量为出口界定了资源环境承载力概念,在此基础上对资源环境承载力评价方法研究进行了展望,总结分析了资源环境承载力评价方法存在的不足。研究认为:目前对资源环境承载力认知并未统一,评价方法也存在差异;研究侧重单要素评价,而对资源环境要素与社会经济要素的相互作用机理、区域资源环境承载力综合评价研究较为薄弱;在开放的系统下如何剥离要素流动导致的资源环境压力转移,率定社会经济系统对当地资源环境压力,透析区域资源环境承载力并提供可操作的政策建议有待进一步深化。为此,将区域社会经济同人口、资源、生态环境予以集成,开展综合评价的理论方法研究具有重要意义。
考虑用电可靠性的客户用电信息管理系统

为解决现有供电可靠性指标无法反映客户用电真实情况的问题,从客户安全可靠用电的角度,提出客户用电可靠性的概念和评价指标,并根据其特点和要求设计一套考虑用电可靠性的用电信息管理软件,在软件内建立考虑用电可靠性的系统主站停/来电判断逻辑,加入自适应阈值,对客户用电情况进行实时分析,帮助电网员工对客户停电事故进行快速反应,缩短客户用电中断时间,提高用电可靠性,并记录用电中断时间等基本信息,为后续可靠性统计工作提供基础数据并对用电可靠性作出评估。最后通过具体案例分析验证了软件的运行效果。
孤岛微网中分布式储能SOC和效率均衡控制策略

在微网的运行中,不同储能电池的特性和初始状态不一致,会降低电池组间的功率分配精度。针对这一问题,提出了一种基于并联储能单元荷电状态(SOC)和充放电效率的储能均衡控制策略,以均衡电池差异和减少系统有功损失。所提方法采用分布式控制方式,将各分布式储能单元的SOC和充放电效率作为控制输入量,实时调整其输出功率,在满足系统功率需求的同时实现功率均分及并联储能单元间SOC和效率差异均衡。在此基础上,基于各储能单元SOC设计了均衡影响因子,采用两段法优化并联储能单元间SOC的均衡效果。通过MATLAB /Simulink仿真分析了所提控制策略在分布式负载变化、系统电源故障切除及有无均衡影响因子动态变化情况下的SOC均衡效果,仿真结果验证了所提方法的有效性和“即插即用”特性。
基于波动划分及时移技术的多风电场出力相关性研究

多风电场相关性研究对于准确把握风力发电出力变化规律,进行风电场出力预测及时间序列建模具有重要意义,因此提出一种基于波动划分和时移技术的多风电场出力相关性分析方法。首先,通过风电场时间序列散点图分析和回归分析得到多风电场整体相关特性;然后,通过波动划分和波动配对算法,提取按波动过程划分的风电场出力序列局部特征并对多风电场波动进行配对;最后,采用基于Pearson相关系数的时移技术和格兰杰因果检验得到最优时移量和时移方向。通过具体算例分析可以证明,所提方法一方面可以精确提取风电场出力波动局部特征,进而更准确地描述风场出力相关特性,另一方面可得到大、中波动对应波动对的最优时移量,其可作为多风电场时间序列建模的约束条件,提高多风电场出力建模精度。
IEC61850映射到XMPP的实现和应用

IEC61850应用于配电自动化可以解决信息模型传输的问题,减少配电终端接入配电主站带来的调试和维护的工作量。为了适应配电自动化系统通信网络结构复杂、多种通信介质并存的特点,研究了采用可扩展消息和在线表示协议(XMPP)传输IEC61850信息。以开源程序Gloox为例,采用XMPP完成了IEC61850的关联服务、目录访问服务、数据报告服务。以Openfire作为XMPP服务器,配电主站、配电终端作为XMPP客户端,搭建了试验系统,验证了XMPP映射的可用性和实时性能。
基于配电自动化系统的分布式小电流接地故障定位方法

现有依赖主站的集中式小电流接地故障定位方法参与环节多,不同厂家的产品之间不易配合。从系统结构、动态拓扑识别、通信配置以及基本工作模式等方面,验证了分布式故障处理方法可实现小电流接地故障定位。现有的故障定位算法不能适用于分布式控制系统,需提出适用于分布式故障定位的新算法。给出了适用于分布式故障定位的小电流接地故障暂态等值电路,重点分析了故障区段、故障点上游与下游健全区段两侧暂态零序电流相关系数、暂态零序电流有效值系数以及暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比,提出综合利用上述故障零序电流特征、满足分布式故障处理要求的故障定位算法,可提高小电流接地故障暂态定位技术的适用性,解决不同厂家产品配合的难题。仿真和现场数据验证了所提方法的有效性。
考虑电网运行状态的电动汽车充放储一体化充换电站充放电控制策略

电动汽车充放储一体化充换电站作为区域性有源电站,通过合理的充放电控制策略,可以为电网提供削峰填谷的作用。根据电网状态和一体化充换电站与电网之间的能量流信息,结合换电站和梯次站的储能水平,对换电站、梯次站和电网之间的能量流动进行合理调控。将换电站和梯次站内电池组分成若干部分,结合电网实时负荷水平,提出一种新型的充放电控制策略,从而在保证换电站内满电状态电池组数量的前提下,为电网提供增值服务。所提充放电控制策略考虑电池的使用寿命,合理安排电池组在一个周期内的充放电功率。实际算例的分析结果表明,一体化充换电站在保证电池组使用寿命和满足自身良好运行工况的前提下,可为电网提供削峰填谷的服务。
光伏并网逆变器电子防孤岛保护测试装置及其应用

为了提高光伏并网逆变器的防孤岛测试水平、有效地解决传统RLC负载测试条件的限制,提出实时功率匹配的三相四线制背靠背结构电力电子防孤岛保护策略,并研制了30 kW防孤岛保护测试装置,装置输入侧模拟交流电压源实现光伏并网逆变器与测试装置在有功功率、无功功率的高精度匹配,输出侧将从输入侧吸收的有功功率高效逆变反馈给电网。该控制算法采用自适应模糊比例积分(PI)控制。将该装置与传统RLC负载防孤岛测试进行防孤岛性能对比,实验结果证明电力电子防孤岛保护测试装置响应速度快、测试精度高、操作便捷、不受外部环境影响。
MMC子模块故障下能量再平衡控制与安全运行域分析

模块化多电平换流器(MMC)在柔性直流输电领域得到了广泛的应用。在高压大功率场合,MMC的子模块数量庞大,子模块故障是一种常见的故障类型。为了提高可靠性,通常MMC每个桥臂上均设置一定数量的冗余子模块。然而,当MMC发生不对称子模块故障时,直流电流中会出现基频波动,影响MMC的运行性能。针对上、下桥臂同时存在故障子模块的工况,分析了MMC桥臂间能量平衡的条件。据此,提出了一种能量再平衡控制策略,以抑制直流电流中的基频波动。与传统控制策略相比,在额定冗余运行域内,所提控制策略无需提高子模块电容电压。分析了采用所提控制策略时MMC的最大安全运行域,结果表明所提控制策略能扩展MMC的安全运行域,进一步提高其可靠性。±350 kV/1 000 MW的MMC硬件在环实验结果验证了所提能量再平衡控制策略的有效性以及安全运行域分析的正确性。
基于Benders分解的发电机无功备用优化方法

电压稳定裕度与系统无功备用密切相关,因此,提出一种无功源的无功备用优化方法。引入发电机参与因子来衡量发电机无功备用的重要程度,建立以系统无功备用最大化为目标的优化模型,并应用Benders分解将模型分解为发电机主问题和电容器子问题。IEEE 39节点系统算例验证了所提优化方法的有效性,优化方案大幅提高了系统电压稳定裕度。
基于电压抗干扰因子与综合影响因子的电网关键节点辨识

针对现有节点辨识方法存在的评价角度单一、指标权重选取过于片面的问题,从抗干扰能力与综合影响力两方面出发,提出一种多层次多角度的电网关键节点辨识方法。基于运行可靠性理论,构建支路停运下的节点电压抗干扰因子,克服了传统节点抗干扰能力评估仅考虑负荷波动的不足;基于电气介数与潮流冲击熵,构建考虑节点社会属性的拓扑结构影响因子与考虑支路容量裕度的运行状态影响因子,综合表征节点影响力;采用灰色关联投影评价模型进行多指标综合,得到了兼顾主观专家偏好与客观数据信息的节点关键度排序。IEEE 30节点系统及某地区实际电网的仿真结果验证了所提方法的全面性和科学性。
大容量双馈风电机组虚拟惯量调频技术

针对风电机组不主动参与电网频率调节的问题,量化评估了大容量双馈风电机组利用风轮旋转动能进行调频的能力,提出了基于附加转矩的风电机组虚拟惯量调频控制方法,并研究了其实现原理与控制策略,建立了大容量双馈风电机组Bladed+MATLAB联合仿真模型,实现了虚拟惯量调频全过程动态仿真。首次在MW级风电机组上进行了虚拟惯量调频现场试验,揭示了大容量风电机组虚拟惯量调频的动态特性与技术特点。试验结果表明了理论与仿真分析的准确性及控制策略的有效性。
基于天气雷达数据的强对流天气下输电线风偏放电预警方法

夏季多发的强对流天气引起的高频次、大范围的输电线路风偏放电事故是电网“迎峰度夏”面临的主要威胁之一。天气雷达是预测强对流天气的有效工具,在气象与电力行业的融合日益紧密的背景下,提出了一种基于天气雷达数据的强对流天气下输电线路风偏放电预警方法。基于天气雷达对强对流的监测数据,采用两层支持向量机构建了强对流大风预测模型,实现对强对流大风风力的三级预测;根据绝缘子串发生风偏时的几何模型,推导了风偏临界风速与输电线路自身参数的关系;结合风力预测结果和输电线路的风偏临界风速,计算风偏放电概率并发布相应等级的预警。通过算例验证了所提方法的可行性和准确性。
基于电流突变量曲线拟合的故障时刻检测算法

传统基于相电流突变量的故障时刻检测方法虽然简单,但因受暂态分量的影响而存在较大的检测误差。利用现有保护装置采集的电流信息,对相电流突变量进行曲线拟合,并经逆向推导求出故障时刻。对电力系统的短路暂态过程进行分析,探究相电流突变量的变化规律并推导其广义表达式。利用Prony算法对离散的相电流突变量值进行函数拟合,得到表征其函数曲线的特征参数;通过改进现有的波形相似算法,进一步从拟合函数的过零点中筛选出故障时刻。结合PSCAD仿真测试,探究故障时刻的检测精度及其影响因素,仿真结果验证了所提算法的可行性和准确性。
基于桥臂阻尼阀组的模块化多电平换流器故障快速清除与系统恢复技术

针对柔性直流故障快速清除与系统快速恢复技术难题,介绍了基于桥臂阻尼阀组的故障快速清除与系统恢复技术方案。在分析柔性直流双极短路和桥臂短路2种故障机理的基础上,提出适用于工程的桥臂阻尼阀组的具体电气拓扑和阻尼阀组的控制保护策略以及桥臂阻尼参数的选取原则和工程参数设计流程。以某多端柔性直流输电工程为例进行了仿真验证,仿真结果表明,在直流双极短路故障条件下,所提方案可加快直流短路电流的衰减,实现故障清除后系统快速重启动;在桥臂短路条件下,所提方案可加速阀侧交流电流中直流分量的衰减,加快交流开关的开断过程,降低了换流阀故障损坏的风险。仿真结果验证了所提方案的有效性和可行性。
基于耦合漏感的四绕组变压器暂态模型及短路计算

为确保含四绕组变压器的变电站保护整定可靠性,需研究精细化的四绕组变压器暂态模型及其短路计算等值电路。分析常规变压器等值电路的不足,推导了修正的耦合漏感等值电路,根据三相三柱式四绕组变压器的拓扑结构,运用对偶性原理建立了基于耦合漏感的四绕组变压器电路-磁路暂态模型;利用漏磁路的互阻抗远小于漏阻抗的特点,推导了用于短路计算的四绕组变压器简化等值电路以及零序阻抗。根据某地220 kV变电站实例进行仿真计算,结果表明所提出的四绕组变压器暂态模型及短路计算方法能够更准确地计算含四绕组变压器变电站的短路电流。
配电网故障定位容错算法

非健全故障信息下故障区段的快速准确定位对于提高配电网供电可靠性具有重要作用。分析首端电压、电流量和短路回路等值电抗的关系,提出基于径向基函数(RBF)神经网络的短路回路等值电抗估计方法,仿真分析表明短路回路等值电抗估计结果受故障距离、过渡电阻的影响较小。然后,以馈线终端设备(FTU)故障信息和短路回路等值电抗为故障特征,应用改进的BP神经网络构建故障区段定位模型。对大量测试样本的分析表明,改进的BP神经网络建立的故障区段定位模型比极限学习机网络算法的定位精度高、泛化能力好,短路回路等值电抗能够辅助修正FTU故障信息的畸变,提高BP神经网络故障定位的容错性。
基于模型预测控制的模块化多电平变流器桥臂能量控制策略

已有模块化多电平变流器(MMC)控制策略大多采用单一子模块电容电压参考给定的控制方式,存在无法分别控制不同桥臂子模块电容电压等不足。提出一种基于模型预测控制的MMC桥臂能量控制策略,通过引入桥臂能量共模分量和差模分量控制,实现各桥臂子模块电容电压的灵活控制;同时,基于MMC的暂态数学模型设计相电流及环流模型预测控制器,并引入电流误差反馈滚动优化,有效地实现了外部相电流和内部环流的解耦控制,使环流控制器具有能灵活实现环流抑制和环流注入的特性,且对系统参数不敏感。仿真结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。
财政分权与城市扩张———基于省级面板数据的实证研究

近十几年来我国逐渐形成了以城市扩张为中心的“急速城镇化”,导致了一系列经济社会问题,造成耕地资源过度耗费,严重威胁到国家的粮食和生态的安全。当前中国的城市扩张主要是由地方政府主导,而财政分权对当地政府的行为有着重大的影响。在现行的财政分权体制下,地方政府拥有强烈的城市扩张冲动。论文基于我国省级面板数据探究“财政分权”对“城市扩张”的影响。研究结果表明,省级财政收入分权对城市扩张具有正向推动作用,省内财政支出分权同样对城市扩张具有正向推动作用。
基于瞬时电流特征的电流互感器饱和识别改进方法

电力系统发生区外故障时电流互感器饱和可能引起差动保护误动,常用的解决方法选取的开放差动保护门槛值固定,未考虑差动电流畸变程度的影响,在饱和程度较轻时门槛值偏大,使得开放保护延时较大。针对这一问题,提出了一种基于瞬时电流特征的电流互感器饱和识别的方法。该方法在虚拟制动电流识别电流互感器饱和的基础上,通过分析电流互感器的传变特性得到电流互感器饱和程度与一次电流及其导数的关系,利用BP神经网络拟合算法建立一次电流特征与最优门槛值之间的映射关系,从而可以自适应选取开放差动保护门槛值,以减少差动保护闭锁时间。仿真结果验证了所提方法的有效性。
韧性城市视角的城市安全与综合防灾系统———以上海市浦东新区为例

韧性城市理论在各国城市规划和管理领域已有不同程度的应用。上海市浦东新区正在规划建设全球城市的核心城区,安全是全球城市建设的基本保障和重要目标。通过对浦东新区城市特征及面临安全问题的分析,结合上海城市总体规划纲要,构建了以城市综合防御体系和社会应对体系建设为核心的浦东新区城市安全与综合防灾系统框架,在此基础上,提出了核心安全带、强韧性城市基础设施系统和智能化社会应对体系的规划思路和建设策略。
城市化、食物消费转型及其生态环境影响

利用1981 ~ 2015年城乡人口分布与居民食物消费的时间序列数据,定量分析了中国城市化的发展进程、城乡居民食物消费的转型趋势及其生态环境影响,并通过非参数方法估计了城市化与中国食物消费结构转型及其生态环境影响的非线性关系。结果表明:过去三十多年间随着中国城市化水平不断提高,城乡居民的畜禽肉蛋类等食物消费持续增加;城市化与食物消费结构转型增加了居民饮食的碳足迹、水足迹、氮足迹与生态足迹,带来了巨大的生态环境压力和严重的污染问题;随着未来我国城市化步伐的进一步推进与食物消费转型升级,人口、资源与环境压力将日益突出。最后,提出了通过减少食物浪费、提高粮食进口量,缓解我国农业资源与生态环境压力的政策建议。
基于锁相跟踪技术的宽带线性调频产生方法研究

为满足脉冲压缩体制高分辨率雷达对宽带线性调频信号的需求,解决基于数模转换、压控振荡器、变频(或倍频)等传统技术产生方法带来的带宽有限、线性度差、新调制信号产生(杂散恶化)等问题,提出了一种新型的宽带线性调频信号的产生方法,并通过电路设计和实现验证了该调频源的性能指标。应用该方法研制的宽带线性调频源工作在C波段,频率带宽优于2.5 GHz,相对带宽优于46.3%,调频源获得了8.8×10~(-4)良好的频率线性度,同时该调频源具有小型化和低功耗特点。
小型化T隔板多层基片集成波导滤波器设计

基于LTCC工艺设计并制作了一种多层T隔板基片集成波导(TSSIW)滤波器。该滤波器以TSSIW谐振腔为基础,利用其灵活的同层与异层的耦合方式实现四阶交叉耦合结构,并节省60%以上的电路面积。实验结果显示滤波器中心频率为9.4 GHz,工作带宽为500 MHz,通带最小插入损耗小于2.5 dB,回波损耗优于15 dB,表明该滤波器具有体积小、易于集成的特点,同时保持了TSSIW优秀的频率选择性和寄生响应。
玉米子粒脂肪含量的全基因组关联分析

利用分子标记对控制玉米脂肪合成的关键基因进行定位,从分子水平上阐明其遗传机理,提高高油玉米的育种效率.以吉林省80份核心玉米自交系为关联群体,2014年和2015年分别在吉林农业大学试验地进行田间试验,将自交收获的果穗晾晒脱粒后用NIRFlex N-500近红外光谱仪测定其子粒脂肪含量.同时使用Illumina PE150测序仪对80份玉米自交系进行全基因组重测序,共获得1 490 007个高质量的SNP用于后续的关联分析.结果表明,玉米子粒脂肪含量的变异范围为2.83%~6.81%,广义遗传力为63.3%.经过两年1点的全基因组关联分析共筛选得到10个SNP位点与子粒的脂肪含量显著关联(P<0.000 001),解释的表型贡献率为0.65%~34.5%,其中位于染色体框4.01的SNP标记表型贡献率最高为34.5%.在显著性SNP位点(P<0.000 001)的连锁不平衡区域(5.2 kb)内共挖掘出6个候选基因,分别预测编码MYB转录因子、果胶酯酶、谷氨酰胺合成酶和3种无特征功能的假定蛋白,可能与脂肪的合成代谢密切相关,可为高油玉米材料的分子标记辅助选择及克隆调控玉米子粒脂肪含量的关键基因提供参考.
肥料增效剂对夏玉米植物学性状、产量构成及土壤中NH_4~+-N和NO_3~--N的动态影响

2014、2015年夏季,试验采用单因素随机区组设计,以先玉335为材料,设置两种肥料增效剂、7种施肥方式,研究大喇叭口期和抽雄期植物学性状、施肥后0、14、28、42 d时0~30 cm和31~60 cm土壤中NH_4~+-N和NO_3~--N含量以及收获时玉米穗部性状和产量差异。结果表明,分期施肥比全部氮肥作底肥更能促进夏玉米茎粗、叶面积、气生根数量、穗长、穗行数和行粒数等增加。与对照和不施用肥料增效剂相比,0~30 cm和31~60 cm土层中施用两种肥料增效剂的NH_4~+-N含量较高,NO_3~--N含量较低,控制了NH_4~+/NO_3~-比例。两种肥料增效剂相比,Entrench效果明显优于NMAX。
玉米DH系15D969、D1279株高、穗位高的遗传育种效应研究

利用2份低穗位高DH系(15D969、D1279)、5份自交系(A6、PHB1M、B20、PH4CV、PH6WC)进行杂交、回交试验,对株高、穗位高效应进行研究分析。结果表明,DH系15D969所具有的低株高、低穗位高由隐性基因控制。相对于PH6WC×A6,15D969与PH6WC杂交效应不表达;DH系D1279同时具有高株高隐性基因和低穗位高部分显性基因,杂交组合PH6WC×D1279株高、穗位高显著低于先玉335(PH6WC×PH4CV),改良效果显著。
玉米雄性不育基因Zmms1的同源克隆及生物信息学分析

利用水稻雄性不育相关基因Osms1同源克隆玉米中的同源基因Zmms1,用生物信息学方法对水稻Osms1及玉米Zmms1基因核苷酸序列以及蛋白质结构、亲水性和疏水性及进化树等进行分析。结果表明,水稻雄性不育相关基因Osms1编码区长度为2 232 bp,编码679个氨基酸,Zmms1编码区长度为2 461 bp,编码670个氨基酸。通过对ms1蛋白功能结构域进行分析发现,Zmms1和Osms1同为PHD-ZF超家族成员,二者具有相同的功能结构域和近似的三级结构,因此推测,Zmms1可能与Osms1具有相似的功能。
三峡库区腹地土地功能演变及其驱动机制分析

土地利用功能在一定程度上反映了土地利用方式和强度的变化。以三峡库区腹地奉节县和巫山县为研究区域,以1986、2000、2007和2015年多时相遥感影像资料为数据源,通过空间自相关和冷热点分析等研究方法,分析土地利用功能的时空演变规律,并探索其与海拔、坡度和岩性等自然因子,以及人口、道路等社会经济条件的耦合驱动机制,揭示土地利用功能的理论现实意义。研究发现: (1)就土地利用功能数量而言,生活用地增加,生产功能减少,生态用地总体趋于稳定;就土地利用功能面积变化格局而言,三生功能均向稳定性方向发展。(2)就其集散程度而言,生产功能由大集聚向小集聚转变且集聚面积减少;生活功能集聚性持续增强,且集聚面积扩大;生态功能由集聚向分散变化,且空间范围增加。(3)就土地利用功能的驱动机制而言,包括高程、坡度和岩性在内的自然因子影响其空间分布状况,人口及道路分布影响三生功能的空间数量变化。
1990 ~ 2015年青海省湖泊时空变化及其对气候变化的响应分析

湖泊作为陆地水圈重要组成部分,是揭示全球气候变化与区域响应的重要信息载体。利用遥感技术获取青海省1990 ~ 2015年湖泊时空变化特征,并结合近25 a青海省气温和降雨量的时空变化特征以探究湖泊对气候的响应。结果表明:近25 a,青海省湖泊面积从12 757 km~2增加到15 167 km~2,湖泊数量由241个增加到286个。不同区域湖泊时空变化存在差异,主要包括3个区域:东部地区(Ⅰ) 、西北地区(Ⅱ)和西南地区(Ⅲ) 。其中,降雨量的增加促进了Ⅰ区域湖泊面积和数量的增加,湖泊面积由7 173 km~2增加到8 474 km~2,湖泊数量增加19个。Ⅱ区域湖泊面积由1 369 km~2增加到1 542 km~2,湖泊数量增加7个。该区域主要地形为柴达木盆地,是我国干旱区之一,干燥少雨,湖泊面积较少且变化剧烈。其湖泊扩张主要是因为降雨量增加,而较强的蒸散发极易导致湖泊萎缩。Ⅲ区域湖泊面积由4 215 km~2增加到5 152 km~2,湖泊数量增加19个。湖泊扩张的主要原因为降雨量的增加和蒸发的减少。研究为青海省湖泊科学利用与水资源合理配置提供了基础数据。
考虑风险偏好的生鲜农产品供应链激励契约设计

针对生鲜农产品“农超对接”模式中的信息不对称,采用委托代理理论建立了生鲜农产品供应链激励契约的数学模型。结合生鲜农产品流通过程产生巨大损耗的特性,研究了生鲜农产品新鲜度和风险偏好程度对供应链利润的影响,并探讨了生鲜农产品投入质量安全科技因素前后供应链利润的变动趋势。结果表明:生鲜农产品供应链各主体的利润随着新鲜度的减小而减少,随着风险偏好程度的增大而呈现先减少后增加的趋势;考虑生鲜农产品质量安全科技投入激励契约后,超市、生鲜农产品生产商以及供应链总利润都在不同程度上有所提高。最后通过算例分析对结论进行了验证。
岷县不同茬口对当归苗栽生长及抗病性的影响

当归传统育苗方式造成严重的荒坡地水土流失。在当归道地产区甘肃省岷县通过定向种植小麦、黄芪、马铃薯和当归培育作物茬口基础上,再行当归育苗,育苗期测定苗栽生长动态,育苗结束测定苗栽质量性状及抗病性指标,利用主成分分析确定各指标权重,再结合隶属函数法综合评判,旨在揭示作物茬口对当归苗栽生长发育和抗病性的影响,为筛选适宜当归育苗的农茬口土壤资源提供科学依据和技术参考。结果表明,各茬口条件下当归出苗数和幼苗地上部分生长指标均表现显著差异,小麦茬和黄芪茬当归成苗数和地上生长指标均维持在较高水平,根系发达,生长势强,个体质量优异,根病发病率和病情指数均低,而马铃薯茬和当归重茬苗栽受季节影响较大,随生长期延后当归死苗率提高,易形成老小苗,发病率高达36.7%以上。综合指数大小依次为黄芪茬(0.7840)>小麦茬(0.7816)>当归重茬(0.4731)>马铃薯茬(0.1656)。马铃薯茬死苗率最高,当归重茬根腐病最为严重,说明岷县正茬黄芪和小麦茬口是适宜当归熟地育苗的优异床土资源。
冬小麦套种草木樨土壤中根瘤菌分布与土壤理化性质的相关性分析

对新疆阿克苏地区冬小麦套种草木樨地土壤中根瘤菌数量动态规律与土壤理化性质的相关性进行了研究。采用平板稀释法对根瘤菌进行计数,测定土壤理化性质包括水分、pH、容重、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾。结果表明:1)从冬小麦返青也是草木樨播种时期(4月)到刈割期(9月),根瘤菌数量分布为10~20cm>0~10 cm>20~40cm土层,0~20cm土层根瘤菌数量7月达到最大值,为6.89lg cfu·g-1,20~40cm土层根瘤菌数量8月达到最大值,为6.46lg cfu·g-1;非共生期根瘤菌比共生期增加7.33%~10.63%。2)4-9月土壤pH下降0.23%~1.40%,全盐下降3.45%~37.69%;0~40cm土层4-8月有机质、全氮、碱解氮、有效磷呈下降趋势,但在9月草木樨刈割时较8月有所增加,其中0~40cm土层的有机质增加7.65%~26.98%,全氮增加16.67%~ 44.12%;0~20cm土层碱解氮增加20.27%~160.68%;10~20cm土层有效磷增加167.74%;0~20cm土层的有效钾含量提高10%。3)根瘤菌数量与土壤理化性质的线性回归分析,0~40cm土层全盐与根瘤菌数量相关性最高(R=-0.81,P<0.05)。此外,0~20cm土层水分还与根瘤菌数量相关性高(-0.81≤R≤-0.73,P< 0.05),20~40cm土层全氮的相关性高(R=-0.88,P<0.05);通径分析中,土壤全氮、全盐、有机质与根瘤菌数量相关性最高,其中与有机质呈正相关(P5=0.56),与全氮、全盐呈负相关(P6=-0.50,P4=-0.64),有机质是促进根瘤菌的主要因子,全氮、全盐是制约主要因子。因此,在栽培过程中应该增加有机肥,适当减少氮肥施量,降低土壤盐分,促进根瘤菌增殖,提高固氮量。
四轮独立驱动系统与驱动模式仿真研究

为提高四轮独立驱动系统的驱动力应用效率,提高特种车辆的控制能力、动力性和稳定性,开展了四轮驱动力分配模式的研究。根据实体车辆结构搭建了四轮独立驱动平台物理模型,基于ADAMS软件搭建了虚拟样机模型;通过3种驱动力分配模式下车辆在平直路面匀速行驶状态下的动力学仿真,分析了等转矩和等状态两种驱动力分配模式下的车辆运行状态;以及在车轮不同转矩模式下车辆运动情况。仿真结果表明,驱动转矩的分配比例与质心位置有关,等状态模式在车辆正常行驶情况下性能较好;当左右车辆驱动转矩不同时,车辆跑偏程度主要取决于左右两侧驱动力的差值。
基于磷化涂层表面改性齿轮的温度场特性研究

为研究磷酸锰转化涂层对齿轮啮合温度的影响,综合运用齿轮啮合理论、摩擦学和传热学知识,并结合SRV摩擦磨损试验测得的涂层和非涂层情况下的摩擦因数,从而精确地计算出齿轮的摩擦热流密度、对流换热系数等边界条件及载荷;最终得到涂层前后齿轮轮齿的稳态温度场分布,并分析了转速、转矩等参数对齿轮稳态温度场的影响。研究结果表明,涂层处理后齿轮的最高温度低于未涂层齿轮的最高温度,为齿轮的抗疲劳、抗胶合研究提供了参考依据。
不同PrPO_4包覆方法对富锂锰基正极材料电化学性能的影响

采用共沉淀-高温固相法制备了富锂锰基正极材料Li_(1.2)[Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2,并分别采用简单湿化学沉淀法和PVP辅助的湿化学沉淀法对其进行PrPO_4包覆改性。实验结果表明,通过PVP辅助包覆,包覆层更加均匀,材料的电化学性能得到了更为明显的提高。包覆3%-PVP样品首次放电容量高达286.7mA·h/g,库伦效率89.6%,经过0.1C倍率下循环50圈,放电比容量仍有254mA·h/g,容量保持率由空白样的88.5%提高到95%。由此得出均匀的PrPO_4包覆层能有效提高富锂锰基正极材料的综合电化学性能。
中国稀土中长期需求预测及政策建议———基于协整误差修正模型

稀土由于其行业特殊性、复杂性,目前国内对稀土需求多以定性方法进行预测,为了取得可靠的稀土需求量预测数值,将协整技术引入研究稀土需求的长期均衡关系中,对稀土需求的长期关系与短期波动情况进行量化分析,建立了我国稀土需求预测的协整—误差修正模型,估计出中国稀土需求的长期收入弹性为1.24、价格弹性为3.56、结构弹性为1.03,并将需求模型与情景分析法结合,模拟了解释变量在不同增长率下我国稀土短、中、长期需求量的变化。模拟结果表明,至2020年中国稀土需求量将突破20万吨,而相对于2017年国土资源部只有10.5万吨的开采指标,未来我国稀土管控任务艰巨。最后,从政府和企业两个层面提出了稀土产业管控的主要政策建议。
钕铁硼生产中烧结挥发物研究与分析

对目前高性能烧结钕铁硼生产中采用石墨料盒产生的挥发物来源、成分、重量进行分析。研究结果表明,烧结挥发物主要来源于烧结高温状态时产品中稀土元素挥发,稀土元素挥发后大量储存在疏松多孔结构的石墨内部,其化学成分主要为稀土氧化物;采用全密封低氧工艺时,稀土更容易挥发;当稀土析出深度在0.3 mm~ 0.4 mm时,对实际成品磁性能不会造成实质性影响。
川西含钪稀土矿中钪的赋存状态研究

采用化学分析、X-衍射分析、偏光显微分析、电子探针和能谱分析对川西某稀土矿中载钪矿物种类、含量及其嵌布特征进行分析,为钪资源的综合利用提供重要的研究依据。结果表明,矿石中的钪主要以离子吸附分布于蚀变的黏土矿物(蒙脱石、滑石)中,这部分钪可以通过直接浸出的方法回收;另有部分钪主要以类质同象的形式分布于角闪石中,该部分钪可通过富集角闪石以达到富集钪的目的。
SVD算法下多谐波源系统解耦策略仿真分析

针对谐波耦合对电网带来的不利影响,本文首先建立了多谐波源的耦合导纳模型,然后结合模型分析多谐波源系统的耦合因子。其次,针对谐波源之间的耦合关系,本文提出基于奇异值分解SVD的解耦方法,实现耦合因子矩阵的解耦,使得谐波源之间的相互干扰减弱。再将提出的解耦策略应用在谐波责任区分方面,从而得到更为精确的责任区分结果,进一步验证了解耦理论的科学性。最后,采用IEEE13节点系统进行Matlab/ Simulink仿真与分析,计算得到多谐波源系统的耦合因子以及解耦前后谐波责任的大小对比结果,验证了理论的可行性。
光伏并网系统数字物理混合仿真新方法

配电网的安全可靠运行受新能源发电的影响越来越大,单一的实时数字仿真或物理仿真在反映配电网和并网设备相互作用机理时的缺陷愈发明显。为此,本文构建了一种包含直流电压分量跟踪的光伏并网系统数字物理混合仿真新方法,用于完善新能源发电并网及含分布式电源的配电网混合仿真建模。通过建立具备低电压穿越能力的光伏并网系统模型,引入数字仿真子系统下发电压信号直流分量作为新的被控对象,分析数模连接器改进逆变控制策略,实现了包含直流电压分量跟踪的光伏并网系统数字物理混合仿真,保证稳态工况下数模连接器输出电压中不含直流分量,故障工况下保留电网中出现的非周期电压。本文针对光伏发电并网,在PSCAD/EMTDC平台中搭建模型,对该模型的有效性进行了验证。
潮流计算收敛问题的离散模型校正方法

为提高潮流计算收敛特性,提出了在离散域中对计算数据建模校正的方法。该算法在迭代计算时,监视网络中节点电压数据的变化;判断数据出现振荡后,建立离散系统模型进行等效分析;使用输出反馈的方法,将系统特征根转移到收敛域,使迭代计算脱离振荡。以IEEE 33节点系统和一个具有198节点配电网为算例,验证算法的正确性。本文方法在付出少量存储空间和运算量代价的同时,可使潮流运算程序成为闭环算法,算法有广泛的适用性。
基于状态估计的配电网实时态势感知与评估

随着分布式电源的广泛接入和智能配电网技术的发展,配电网的运行状态频繁变化,迫切需要实时感知其运行态势。本文首先采用状态估计方法对量测数据进行处理;然后从经济性、可靠性和安全性3个方面建立了配电网实时运行态势评估指标体系;最后结合层次分析法对配电网的运行状态进行评估。结果表明,所提出的方法可以减少量测误差和量测坏数据对配电网实时运行态势评估结果的影响,并给出配电网运行态势的整体评价结果,量化配电网的实时运行状态,为配电网的运行控制提供重要的技术和数据支持;通过典型算例验证了所提方法的可行性和有效性。
基于IGBT的新型混合式高压直流断路器及控制策略

实用可靠的高压直流断路器是实现高压直流输电尤其是柔性多端高压直流输电的重要技术保证。本文阐述了机械式、固态式和混合式高压直流断路器的工作原理和优缺点。在此基础上,提出了一种基于IGBT的新型混合式高压直流断路器及其控制策略,大幅减少了IGBT的串联数量,在提高断路器切断大电流能力的同时延长了固态开关IGBT的使用寿命。通过增设RC缓冲支路,限制了开断过程中断路器两端的电压上升率。控制策略具有一定的自适应性,可以随着预测的固态开关流过的最大短路电流调整IGBT并联支路的导通个数。最后在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,验证了该方案的可行性。
公共备用配电变压器组的可靠性规划方法

针对已有公共备用变压器相关研究未计及负载差异性的现状,提出基于公共备用模式建立配电变压器组可靠性Markov模型和公共备用规划模型。以随机故障停电损失费用、备用投资费用和安装投运费用之和最小为目标,建立配电变压器组公共备用规划模型,并采用枚举解析法求解该模型。结合RBTS Bus2系统的变压器组进行算例分析,比较不同备用数量下的经济性指标以得到最优备用方案,并对安装投运时间进行灵敏度分析。通过算例分析验证了所提方法的实用性和有效性。
风速相关性产生新方法及对电网电压稳定影响

风速随机性导致风机输出功率不稳定,继而对电力系统电压稳定产生影响。同一地区相邻风电场风速变化具有相关性,进一步增大了对电力系统电压稳定的影响程度。本文提出一种相关风速产生新方法并应用于多风电场电力系统电压稳定分析,利用改进帕克-希恩(PS)算法产生相关正态变量,将概率变换到威布尔分布空间得到符合要求的风速相关性矩阵,再将所产生矩阵应用于潮流分析并进行奇异值分解,确定多风电场电力系统静态电压稳定程度。以风速相关的四风电场电力系统为例,证明了应用改进PS算法产生相关风速比传统的Cholesky方法更精确。以实际37节点电网为例,仿真分析了风速相关性对静态电压稳定的影响。
基于模块化多电平换流器的直流电网保护方案

当半桥模块化多电平换流器MMC直流侧发生故障时,反并联二极管会继续为短路电流提供通路,二极管很可能因过电流而损坏。因此,针对二极管的脆弱性学者们提出了多种保护方案。为了对各方案有更加清晰的认识,本文以分流、限流、电容电压箝位、快速保护为划分依据,归纳阐述了各方案的优缺点。首先,介绍了半桥MMC双极短路故障的两个阶段,对子模块闭锁前的故障等效回路的电容等效值进行了对比验证,给出了明确的结论。其次,本文提出了一种新的故障限流措施;对电容电压箝位技术进行简练地分类和总结,阐述了半桥子模块电容在故障发生后无法充电的原因;提出了一种新的自阻型子模块方案,该方案可减少二极管的使用。最后,改进了基于握手原理的保护方案,可实现快速切除故障。各种保护方案都有各自的适用范围,应综合考虑系统容量、投资预算、负荷等级等因素,对各方案组合,形成经济、可靠的保护方案。本文研究为后续MMC技术在多端直流输电系统的应用提供技术参考。
电压源换流器实时故障检测平台实现

电压源换流器交、直流侧易受外界干扰产生各类故障,这些故障的暂、稳态信息不易于区分和识别。目前多数研究面向离线仿真而实时检测难以兼顾。本文针对上述问题,提出了PC+FPGA架构的故障检测平台,运用Mallat分解得到的高频小波系数和低频尺度系数作为区分暂态与稳态的判据。针对稳态信号,提出改进型快速傅里叶变换FFT算法进行谐波分析。针对暂态信号,采用模极大值点求出扰动持续时间,模极大值作为判断故障是否发生的阈值,高频小波系数进行小波熵计算,判断故障发生的相。实验结果表明,该平台可判断交、直流故障,识别故障线路,具有较高准确度。
风-储-海水淡化直流微网功率协调控制

构建风-储-海水淡化直流微网,将高耗能的海水淡化产业与风电联产运行具有良好发展前景。在分析各功率单元运行控制基础上,提出联网、孤网两种运行模式下系统的功率协调控制策略,利用海水淡化负荷可调节的特性配合蓄电池稳定系统直流电压。联网模式下交流主网作为稳压单元,海水淡化运行在满负荷状态;孤网模式下海水淡化负荷作为可调负荷,采用变频、投切控制实时跟踪风功率变化,与蓄电池配合协调系统的功率交换,在维持系统直流电压稳定的同时减少蓄电池充放电功率。通过对风-储-海水淡化直流微网的仿真分析,验证了所提功率协调控制策略对直流微网控制的有效性。
特高压直流换流站端子温升计算及影响因素

针对特高压直流换流站通流回路接头端子局部过热的问题,在分析接头端子热电耦合效应的基础上通过建立特高压直流换流站接头端子的有限元模型,研究了接触电阻、电流强度及结构尺寸对接头端子温升及温度分布的影响;利用接头端子温升预测模型,对其温升趋势进行了分析。计算结果表明,在通大电流的条件下,接头端子温升随时间呈指数增长的趋势并逐渐趋于稳定;当接头端子搭接部位接触电阻增大时,该部位温度相应增加;接头端子搭接部位温度随输入电流的增加呈线性增大趋势,其搭接部位温度随截面宽度、厚度的减少分别呈线性、非线性升高的趋势;接头端子温度沿电流方向呈梯度分布,其搭接部位温度比其他部位高,搭接部位中部温度最高,在垂直电流方向接头端子温度呈均匀分布。
灵活虚拟同步机主要控制参数对系统频率稳定性的影响分析

基于虚拟同步机(VSG)控制的换流器可以模拟出同步发电机的惯性,虚拟惯量可在一定范围内灵活调整是其区别于传统同步发电机的重要优势。然而,灵活虚拟同步机(FVSG)控制参数的变化会对系统频率稳定性造成严重影响,探究主要控制参数对系统频率稳定性的影响规律对其大小选择具有重要意义。首先给出了固定惯性时间常数下的虚拟同步机控制策略,构建了VSG的控制框架;其次,研究了3种典型的FVSG控制方法,并对其进行了对比分析;最后,针对基于指数惯量的灵活虚拟同步发电机控制技术,通过构建小信号模型、灵敏度计算及根轨迹分析的方法,揭示了主要控制参数对系统频率稳定性的影响规律,为控制参数的选择提供了依据。
降电容电压型准Z源三电平逆变器及其恒功率并网控制

针对传统Z源三电平逆变器的Z源网络电容电压应力大、启动时存在冲击电流等问题,提出一种新型的准Z源中点钳位式(NPC)三电平逆变器拓扑结构,并对其并网控制方法进行研究。首先,分析了新型准Z源NPC三电平逆变器的结构和工作原理;然后将恒功率控制策略引入到准Z源NPC三电平逆变器的并网控制中,并结合SVPWM调制策略实现了逆变器并网控制;最后,进行了软件仿真与硬件实验。结果表明:准Z源NPC三电平逆变器能够减小Z源网络电容电压应力,并网控制方法能够实现逆变器输出的有功、无功功率有效跟踪设定值,且并网电流谐波含量较低。
基于虚拟同步发电机控制的微电网分层频率控制

为提高孤岛微电网运行时的频率稳定性,提出了一种基于旋转同步坐标系的微电网分层控制策略。其中底层控制采用电压电流双环控制,实现快速跟踪,改善波形质量;一次频率控制采用虚拟同步发电机控制及有功–频率下垂控制,提高系统惯性,增强稳定性,并对一次频率控制的不同实现方法进行了比较,讨论了阻尼系数与下垂系数间的联系;针对通信延迟引起二次控制性能下降的问题,设计了基于内模控制的二次频率控制。最后利用一个含多种逆变电源控制方式的微网系统对所提控制策略进行了验证。结果表明,该策略具有较好的稳态和动态特性,基于内模控制的二次频率控制在考虑通信延迟的情况下仍具有较好的控制性能。
风电机组虚拟惯量控制的响应特性及机理分析

虚拟惯量控制是风电机组参与系统调频的一种有效方式。基于风电机组比例微分(PD)虚拟惯量控制的基本原理以及单机并网系统的频率响应简化模型,对PD虚拟惯量控制的响应特性及机理进行了分析,推导了PD虚拟惯量控制与系统频率的量化关系。分析结果表明:风电机组PD虚拟惯量控制本质上为暂态频率调节过程,比例控制主要影响系统暂态频率响应的最低值,微分控制主要影响系统频率的下降速度和达到频率最低值的时间。利用实验室风电并网实验平台,在相同负荷扰动下增大PD虚拟惯量控制的比例系数后,风电机组参与系统调频的转子动能增加,最大频率偏差由0.84 Hz减小为0.59 Hz,风机转速由15.7 rad/s降低为13.4 rad/s;而增大微分系数后,系统频率的下降速度减小。实验结果与理论分析结果一致,从而证明了所述特性分析和机理分析方法的有效性,为风电机组虚拟惯量控制的参数整定和控制方法优化提供了一定的理论参考。
考虑稳态频率约束的含高渗透率风电的孤立电网机组组合

孤立电网具有各次备用容量小、自平衡能力差的特点。为了提高风能的利用率,在保障稳态频率约束的前提下,采用综合利用一、二次备用的方法。提出了考虑稳态频率约束的系统最大可调备用容量的概念,建立了考虑稳态频率约束的机组组合优化模型。以常规机组发电成本最小和系统消纳风能最大为多目标,并通过扩展ε约束法对模型进行求解。改造后含高渗透率风电的孤立电网10机系统的计算结果表明,所提模型通过有效利用系统中各次备用,在满足系统稳态频率约束的同时,有较好的经济性以及风电的消纳能力。
基于MMC的柔性直流系统接地方式研究

基于模块化多电平换流器的柔性直流系统当采用对称单极接线时,由于没有明显的直流中性母线提供直流侧零电位参考点从而需要附加接地方式。为了给柔性直流系统的接地方式选择提供依据,着重分析了各种接地方式的特点及适用范围,及其在多端柔性直流系统中的应用。然后,分析了不同接地方式下网侧零序电气量(例如电压和电流)向阀侧传播的机理;以及不同接地方式下阀侧零序电气量向变压器侧及直流侧传播的机理。以变压器采用Y_0/Y_n/Δ接线的实际柔性直流工程为例,对零序电气量传播机理进行了验证。结果表明,当交流系统发生不对称接地故障后变压器第3绕组可有效地屏蔽流入桥臂的零序电流;当桥臂上引入零序电压时变压器第3绕组对网侧绕组零序电流的屏蔽效果取决于变压器网侧通路零序阻抗和变压器第3绕组零序阻抗的比例。
基于完全集合经验模态分解和排列熵的局部放电信号的小波包去噪方法

为有效抑制含噪局部放电信号中的干扰成分,本文采用一种基于完全集合经验模态分解和排列熵的小波包去噪方法进行局部放电信号的去噪处理。该方法在对含噪信号进行完全经验模态分解的基础上,将分解后的各模态分量依据排列熵大小排列,确定出需要舍弃和进一步分解的模态分量。针对需要继续降噪处理的分量进行小波包变换,将分解后的分量信号进行重构,得到去噪后的局部放电信号。利用该方法对局部放电的仿真和实测信号进行去噪处理,并与传统的小波去噪和经验模态分解去噪方法进行对比分析。仿真和实验表明,本文所采用的方法取得了理想的去噪效果,验证了该方法的有效性,有利于局部放电信号的模式识别等进一步处理。
基于分层优化的大容量混合储能系统能量管理策略

针对大容量混合储能系统(HESS)存在的多储能介质协调配合、多储能单元功率分配问题,提出一种“储能系统–介质组–储能单元”逐级优化的双层能量管理策略。中心分配层采用融合超级电容组荷电状态(SOC)的改进低通滤波算法,得到各介质组的功率指令。通过状态识别和人工干预,弥补该算法易导致介质组功率状态相反的不足,引入电池组功率爬升限值P_(limit),进一步平滑电池组的功率输出。局部分配层引入储能系统持续可调度性和运行经济性的概念,分别建立电池组、超级电容组功率分配模型,完成上层功率指令在组内各储能单元之间的优化分配。以某储能电站某日13:00—13:30的实际出力为算例,利用AMPL/IPOPT求解器进行求解。结果表明,所提策略在满足电网对于储能系统功率需求的同时,能够合理分配各储能单元功率,使其SOC集中于0.4~0.8区间,保证各单元均留有足够的充、放电裕度,同时节约电池组运行费用17.7%。