mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
小电流接地故障零序电压分布特征与测距

配电线路小电流接地故障测距技术存在准确度与经济性难以兼顾的问题。首先,通过建立小电流接地系统分布参数等值电路,分析了小电流接地故障后故障线路的零序电压分布特征。然后,考虑配电线路的复杂情况,提出了多种故障线路零序电压分布函数获取方法。最后,根据故障点上、下游区段的零序电压分布函数,计算出故障点的位置。所提方法原理简单,因为利用了已有配电网自动化系统相关设备,经济性好。仿真结果表明,所提方法在正确选出故障所在区段的情况下测距精度较高。
基于暂态能量流的MMC-HVDC电网故障限流器和接地方式综合优化

直流短路故障电流的迅速上升,严重制约了基于半桥子模块的模块化多电平换流器高压直流(MMC-HVDC)电网在实际工程中的应用。从故障限流器和接地方式都是通过增大故障回路电阻或电感进行限流的本质出发,提出了基于暂态能量流的故障限流器和接地方式的综合优化方法。该方法以暂态能量流抑制率和抑制效率为目标函数,以故障限流器、接地方式和中性线电抗为优化变量构建最优化模型。以四端双极型MMC-HVDC电网为例,在PSCAD/EMTDC仿真系统中对直流侧单极接地故障条件下的故障限流器和接地方式进行优化设计。结果表明,所选参数能够有效降低直流故障电流和桥臂电流,同时兼顾健全极过电压约束,为直流电网的故障限流器、接地方式和中性线电抗的多参数综合优化配置提供参考。
提升新能源消纳能力的集中式与分布式电池储能协同规划

随着新能源发电占比的不断提升,其出力的随机性和波动性给电网的安全稳定运行带来巨大挑战。在电网中合理配置电池储能系统是提升新能源发电接入和消纳的重要手段。从输配电网全局的层面考虑集中式与分布式电池储能的协同优化规划,其中,集中式电池储能接入输电网、分布式电池储能接入配电网。将整个问题分解为输电网层的集中式储能优化配置主问题和各个配电网层的分布式储能优化配置子问题。为考虑两层间有功和无功功率交换,主问题采用了计及无功功率的输电网线性化潮流模型。针对主问题和子问题的特点,提出了改进分析目标级联法进行求解。基于IEEE 24节点输电网和IEEE 33节点配电网设计算例系统进行仿真分析,结果表明,所提方法可通过在输配电网中合理配置电池储能有效提升电网新能源消纳能力。
中国电力系统碳达峰·碳中和转型路径优化与影响因素分析

电力系统实现“碳达峰·碳中和”是中国全社会实现“双碳”目标的关键环节,低碳转型过程将深刻影响电力系统的形态结构。首先,以规划总成本为优化目标构建电力系统源网扩展规划模型,考虑可再生能源地区自然资源禀赋和电力系统运行安全约束,对中国电力系统2020年至2060年 “碳达峰·碳中和”转型路径进行规划优化。然后,对中国电力系统2060年实现碳中和场景下的电源结构、跨省电力交换需求转型结果及规划成本进行分析,同时针对碳减排目标与达峰时间影响因素设置多种场景进行对比研究,并对电池储能投资成本进行灵敏度分析。研究发现中国电力系统 “碳达峰·碳中和”转型路径的关键是构建高比例清洁电源供应体系,通过各类型电源定位互补实现电源结构低碳转型,储能将承担为系统提供电力余缺调节、惯量支撑及各类辅助服务的任务。新型电力系统需要大容量跨省输电网络为电力供应提供支撑,承担风光电力向负荷中心送电任务,呈现更大规模“西电东送、北电南送”格局。碳达峰时间及减排路径需要综合统筹经济、社会、环境、技术等各方面因素以平衡经济性和碳减排进程。
多区域互联电-气耦合系统分散协调分布鲁棒优化调度

电力、天然气等异质能流的深度耦合和互补协调,使得面向可再生能源消纳的多区域互联电-气耦合系统成为未来能源互联网发展的重要方向。在此背景下,综合考虑风电出力、燃气机组耗气量及配电网间联络线交互能流等多重不确定因素,提出基于多主体自治决策的多区域综合能源系统分散协调优化调度框架。首先,针对配电网,建立基于风电出力模糊集的分布鲁棒优化调度模型,并结合对偶理论和线性决策规则将该半无限优化问题转化为线性规划问题。其次,建立天然气网的二阶锥规划模型,并根据燃气机组耗气量不确定集检验其在配电网中备用配置的可行性。然后,分析多区域互联系统中能量流的解耦机制,采用一种基于平行正则化的交替方向乘子法对多区域电-气耦合系统分散协调调度模型进行求解。最后,通过算例验证了所提模型及求解方法的有效性和实用性。
基于可靠性显式表达的交直流混合配电网规划方法

为了克服基于启发式优化算法难以得到交直流混合配电网规划模型最优规划方案的缺点,同时在规划时更好地兼顾交直流混合配电网的经济性与可靠性,文中基于改进的配电网可靠性显式表达方法和线性潮流约束,提出了计及可靠性成本的中压交直流混合配电网的混合整数线性规划模型。所提模型以最小化投资建设成本、运营成本、可靠性成本为目标,对配电网中的节点建设类型以及待规划支路进行规划求解。然后,将得到的交直流混合规划方案与交流规划方案和直流规划方案进行了比较。最后,分析了换流器故障率对交直流混合配电网规划结果的影响。
电力系统多模态数据融合模式及关键技术问题

在能源转型和信息化建设背景下,电力系统中的多模态数据是客观存在,多模态数据融合是推进多种异质网络协同分析、电网可观可控的有效途径。基于此,首先对电力系统多模态数据及多模态数据融合进行剖析,给出了包含网内和网间融合的多模态数据融合体系,并分别对2类融合的融合模式进行了划分;然后,结合研究现状对网内和网间融合存在的关键问题进行总结,给出了相应的技术解决路线;最后,从概念、融合模式和关键技术问题以及解决思路3个方面对电力系统多模态数据融合进行了总结。
面向台区三相不平衡治理的自动换相装置选址定容规划

低压配电台区三相不平衡治理有利于解决台区线损过高、供电质量差等问题,对提升台区的经济运行水平具有重要意义。与此同时,低压负荷自动换相装置的安装应用使台区三相不平衡治理更加灵活。在此背景下,提出了面向台区三相不平衡治理的低压负荷自动换相装置选址定容规划策略。首先,分析基于换相装置切换的台区三相不平衡治理模式,对参与三相不平衡治理的用户进行划分并定义三相不平衡度指标。然后,建立以换相装置系统建设成本与各场景总运行费用之和最小化为目标的低压负荷自动换相装置选址定容规划模型,以确定自动换相装置的最优安装位置与容量。最后,以某低压台区为例验证所提模型的有效性。
镉胁迫对不同耐镉型玉米品种苗期根系生长的影响

土壤镉污染严重威胁农作物生产,选用耐镉性能差异的玉米品种为试验材料,研究其对玉米苗期根系生长发育的影响,对耐镉玉米新品种选育及镉污染地块玉米栽培具有重要意义。以耐镉型品种鑫瑞57(Xinrui 57,XR57)和镉敏感型品种立原296(Liyuan 296,LY296)为试验材料,采用水培方式,设置不同镉浓度处理(0 mg L-1、10 mg L-1),研究镉胁迫后2个品种苗期根系形态、生理特性和根系呼吸的差异。结果表明,镉胁迫后2类型玉米品种根系均积累过量的镉,严重影响根系生长,其中LY296单株根系镉积累量达到1219.77 μg,较XR57提高16.17%,导致其根系各指标较其对照均显著降低,表现为总根长、总根表面积、总根体积、根干重以及节根的侧根密度,分别下降43.92%、40.84%、39.34%、33.33%和62.54%。镉胁迫后2品种的细胞保护酶活性变化趋势不同,XR57和LY296根系的SOD活性均显著降低,与各自对照相比分别下降43.05%和57.54%,XR57的POD和CAT活性显著上升,分别为其对照的1.26倍和1.58倍;而LY296的POD和CAT活性则呈下降趋势,导致其H_2O_2含量显著上升,氧化胁迫加重。镉胁迫显著增加了XR57根中可溶性蛋白和脯氨酸含量,而LY296二者含量无显著变化。2类型玉米品种根系呼吸速率受镉胁迫抑制,其中XR57的降幅较大,XR57还通过增大交替氧化酶(alternative oxidase,AOX)呼吸途径所占比例,进一步增强其抗氧化能力。综合分析可知,根系积累的过量镉显著抑制玉米苗期根系生长,但是低镉积累的耐镉型玉米品种可以通过调控根系生理特性的变化和改变根系呼吸链传递途径来缓解镉毒害,还可以通过更低的呼吸消耗减少代谢成本,维持植株生长发育,而镉敏感型玉米品种则无此优势。
两套节点格林元嵌入式离散裂缝模型数值模拟方法

对于原始嵌入式离散裂缝模型(EDFM),在计算包含裂缝单元的基质网格内的压力分布时采用了线性分布假设,这导致了油藏开发早期对非稳态窜流量的计算精度不足.因此,本文提出了一种两套节点格林元法的EDFM数值模拟方法.两套节点格林元法的核心思想是将压力节点与流量节点区分开,一套压力节点设置在单元顶点,另一套流量节点设置在网格边的中点,满足局部物质守恒、具有二阶精度的同时,可适用于任意网格类型.本文将两套节点格林元法与EDFM耦合,采用了非稳态渗流控制方程的边界积分形式推导了基质网格与裂缝网格之间传质量的新格式,代替了线性分布假设以提高模拟精度;此外,修正后的EDFM能适应任意形态的基质网格剖分,拓展了原始EDFM仅适用于矩形基质网格、难以考虑复杂油藏边界的局限性.研究表明:通过对比商业模拟软件tNavigator® LGR模块与原始EDFM,验证了本文模型具有较高的早期计算精度;以复杂油藏边界-缝网-SRV分区模型为例,通过对比SFEM-COMSOL商业模拟软件,验证了本文模型处理复杂问题的适应性.本文研究可用于裂缝性油藏开发动态的精确模拟.
基于Welch法的协方差随机子空间方法的模态参数识别

对工程结构进行环境激励下的模态参数识别具有重要意义,而随机子空间法作为适合环境激励下模态参数识别的时域方法,由于噪声和复杂激励的原因,会产生虚假模态、真实模态遗漏、系统自动定阶难和计算效率等问题,这些问题阻碍了该方法在实际工程中的广泛应用.本文提出了基于Welch法的随机子空间方法,通过Welch法对振动响应在频域进行去噪、降低环境激励和其他不确定性因素影响的处理,把结构固有模态从噪声和激励频率中突显出来,形成富含更多结构模态的Toeplitz矩阵,然后进行奇异值分解和状态矩阵计算,最后进行特征值分析.为了实现自动定阶,对不同奇异值分量构建的状态矩阵得到的特征参数,进行模糊C均值聚类分析和模态的平均相位偏移分析,剔除虚假模态,实现结构模态参数的自动识别.并把本文所提出方法应用于一座大跨悬索桥的实测加速度响应分析,和一座七十层的高层建筑的加速度响应分析,跟频域分解法、传统随机子空间法和基于相关分析的随机子空间法的计算结果进行了比较,发现基于Welch方法的随机子空间法相比于传统随机子空间法和基于相关分析的随机子空间法,在避免模态遗漏和计算效率方面有显著提高,而相对于频域分解法则在自动识别和剔除虚假模态方面有明显优势.
超声对颈动脉蹼的诊断价值及漏诊误诊分析

回顾性收集2018年1月1日至2021年12月31日于郑州大学第一附属医院超声诊断为颈动脉蹼或经计算机断层血管成像(CTA)或手术病理证实的颈动脉蹼患者资料,共42例,其中男20例、女22例,年龄35~77(55±11)岁。按超声诊断颈动脉蹼的正确与否分为超声漏诊误诊组(MD组,10例)和超声正确诊断组(CD组,32例)。MD组较CD组的颈动脉蹼易合并斑块(100.00%比12.50%)、局部血管重度狭窄(70.00%比0)或闭塞(30.00%比0)(均P<0.05),也更常见颈动脉内中膜增厚(80.00%比28.13%)和颈动脉其他部位斑块(100.00%比37.50%)(均P<0.05)。此外,超声诊断颈动脉蹼的准确率高于CTA(76.19%比59.52%,P=0.039)。
分接开关油室电弧故障压力传播过程研究

为了研究有载分接开关(on load tap changers,OLTC)油室电弧放电故障情况下的压力传播过程,结合分接开关内部电弧故障模拟试验,基于纳维-斯托克斯方程组建立计算流体力学模型,并采用有限体积法进行数值求解。计算结果表明,故障发生后压力波以球面波形式向四周传播,距离故障点较近的侧壁和底部位置在3ms左右达到压力峰值,侧壁监测点压力峰值3MPa,底部监测点压力峰值2.8MPa。顶部泄压阀由于距离故障点较远,到达压力峰值的时间为6.3ms,峰值压力5MPa。将数值仿真结果与现场试验结果进行对比,二者压力变化趋势基本一致,验证了所建立数学模型的可靠性以及数值仿真方法的正确性。
输配一体化潮流计算收敛性分析及提升方法

随着电网运行方式日趋复杂,传统的输配一体化潮流计算面临收敛性恶化的问题,针对这一现状,该文提出一种基于安德森加速的输配一体化潮流计算方法。首先将输配一体化潮流计算抽象为简单的不动点迭代形式,利用不动点迭代理论对其进行收敛性分析。接着,根据潮流计算的迭代本质,结合不动点领域中安德森加速的思想,提出基于安德森加速的输配一体化潮流计算方法。然后利用环网等效的方法提高该方法处理环网时的收敛性能。最后,在算例分析部分,首先验证了所提方法的精确性,然后在多个场景下比较该文方法和已有方法的收敛性能,验证了所提方法在收敛性能上的优越性。
基于最大估计吸引域的VSC接入弱网下的锁相环同步暂态稳定性分析

针对锁相环同步的弱连接电压源变流器(weak grid connected voltage source converter,WG-VSC)系统的暂态稳定问题,该文首先应用线性矩阵不等式优化法构建WG-VSC系统的最大估计吸引域(largest estimated domain of attraction,LEDA),并将LEDA与基于LaSalle不变集定理的能量函数法和平方和规划法构建的LEDA进行详细对比,验证了所提方法在刻画LEDA方面具有更低的保守性。然后从保证故障穿越控制过程中的锁相环暂态同步稳定作为切入点,首次提出WG-VSC系统在电网对称故障大扰动下的有功/无功电流设定值可行域概念,并基于线性矩阵不等式方法刻画的LEDA,提出该可行域的求解算法,分析了典型参数对该电流设定值可行域的影响。该可行域为故障过程中的有功和无功电流设定值提供了切实可行的指导依据。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了基于详细开关模型的WG-VSC系统仿真算例,通过多种暂态仿真工况验证了该文所构建的LEDA和电流设定值可行域的有效性和可行性。
模块化多电平型内嵌式直流潮流控制器及其控制策略

由于柔性直流系统易于多点馈入、多端成网从而解决控制灵活性及供电可靠性等问题,网状柔性直流输电系统正获得越来越多的关注与研究。解决网状直流系统中由于线路数大于等于可控节点个数时潮流不可控的问题,需增加直流潮流控制器以实现线路优化运行,达到输电走廊堵塞缓解及线损减少的目的。为满足高压柔直输电网的潮流控制需求,针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC),文中提出一种新型内嵌于MMC换流器的直流潮流控制器(embedded DC power flow controller,e-DCPFC),采用模块化多电平结构,具有宽范围、模块化等优势。首先基于MMC型e-DCPFC的拓扑结构,分析工作原理并建立其数学模型,提出系统控制策略。最后,通过仿真与小功率样机,验证e-DCPFC潮流控制的可行性及有效性。
基于有源阻尼电流观测器的并网逆变器无电流传感器反馈控制

闭环控制的并网逆变器作为分布式发电单元与电网的互联接口,其稳定可靠运行对保障其安全运行是十分重要的。若电流传感器出现故障,则系统将面临停机或开环运行的状况,可控性显著下降,因此,研究并网逆变器无电流传感器的控制策略具有重要意义。针对这一问题,该文提出一种基于控制模型和电感模型的电流重构方法,所提方法结合控制过程变量、直流侧电压及交流侧电网电压,重构交流侧电感电流,并应用有源阻尼技术优化重构电流。在电流闭环控制中重构电流可以替换电流传感器输出,实现无电流传感器控制。研究结果表明,所提电流重构方法可以有效跟踪电流,保证重构电流的准确性,无传感器闭环控制时,可以快速反应电流参考值引起的变化,保障系统的稳定运行,有一定的抗干扰性。最后,通过Matlab/Simulink软件仿真和搭建实验系统验证所提控制策略的正确性和有效性。
GIS设备典型机械缺陷的非线性振动行为表征参量分析和诊断模型研究

GIS设备机械振动缺陷是威胁其安全运行的关键因素,掌握其非线性行为是科学指导GIS设备缺陷检测及分析的根本。该文基于GIS设备平台开展3种典型机械振动缺陷的模拟,对比分析这3种缺陷在不同负载电流和严重程度联合作用下时频域非线性振动特性的演化规律,建立基于负载率分级的机械缺陷诊断模型。结果表明,GIS设备缺陷响应幅值比正常状态明显增大,且在高频特征频率点出现超谐波共振现象;不同类型机械缺陷的振动幅值、频响区间和特征频点差异显著;通过高斯阈值滤波、庞加莱映射、复合特征分析算法提取的重心频率、谐波畸变率、能量、混沌指数、峭度特征等参量可有效表征GIS设备机械振动缺陷的非线性振动行为;负载率分级诊断算法可以实现变负载下设备缺陷类型及其严重程度的准确识别。
交直流混合独立微网互联变换器自适应双向下垂控制策略

为解决互联变换器无法满足多运行状态下最优控制的难题,提出一种独立混合微网互联变换器自适应双向下垂控制策略。基于归一化方法对交流频率和直流电压进行统一控制,通过自适应权重系数确定交流微网频率控制和直流微网电压控制在双向下垂控制中的优先级,使互联变换器能够对交流频率或直流电压偏差值较大的一侧优先支援,确保两侧系统频率与电压均维持在最优范围内。设计动作死区优化启动条件,减少互联变换器的非必要动作。建立系统小信号模型,通过根轨迹分析验证所提控制策略的稳定性。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了交直流混合微电网仿真模型,搭建了RT-LAB实验平台,仿真和实验结果表明本文策略可靠、有效,提升了不同场景下交直流混合微电网有功分量的稳定性能。
双馈风电机组的虚拟联轴控制与暂态能量传递

若虚拟同步机的振荡能量转移效率能够得到显著提升,风电机组抑制电网功率振荡将更具潜力。该文首先基于虚拟同步机模型,分析风电机组与同步发电机组间装配虚拟联轴器后的功角耦合关系,并建立含虚拟轴系的系统状态空间,利用根轨迹评估虚拟联轴器参数对系统稳定性的影响。其次,基于哈密顿原理,对比分析虚拟同步机及引入虚拟联轴刚度后,风电机组的振荡能量传递过程,获得风机与同步机之间能量完全传递的必要条件,并提出适于双馈风电机组的虚拟联轴控制策略。最后,通过含风电的两区互联系统验证风电机组经所提虚拟联轴器并入系统后,可以更高效的转移振荡能量,显著提升其阻尼功率振荡的能力。
高频信号注入永磁电机系统转子位置估计偏差在线补偿方法

转子位置的准确估计是实现无位置传感器永磁同步电机高性能矢量控制的重要前提。为降低磁场交叉饱和效应等非理想因素对高频信号注入法转子位置估计精度的影响,提出一种转子位置估计偏差在线抑制方法。所提方法基于负载转矩特性追踪思想,通过提取估计轴系高频响应电流幅值信息,采用解析几何方法实现转子位置估计偏差在线检测和补偿。在检测过程中无需改变电机的运行状态,信噪比受负载变化影响较小且无需离线测试或有限元分析,具有鲁棒性强和通用性好的特点。最后,在2.2kW内置式永磁同步电机平台验证所提方法的有效性。
双碳目标下配用电系统的新使命和新挑战

在"30/60"双碳目标的驱动下,能源革命和数字革命相融并进,传统配电网正逐渐演变为以新能源为主体、融合新能源-配电网-负荷-储能的有源(主动)配用电系统,呈现出不断变化着的新的体系形态。面对科技发展和社会要求的提升,配电系统正面临着组态模式颠覆、企业转型升级、产品更新换代的巨大挑战和前所未有的机遇。通过回顾配电系统的演变历程,分析了当前配用电系统的"一低、两峰、三高、多随机因素"的特点;从配电网的初心和基本任务出发,根据双碳目标、绿色消费和循环经济的要求,结合当下智能化、数字化、低碳化、模块化的新时代技术特征和配用电设备的发展现状,分析了从传统配电网向数字化主动配用电系统转化,进而建设综合能源体系下的新型配用电系统的必要性;分析了新时代对配用电系统的五大基本要求和新使命,并结合这五大维度发展目标,总结了新型配用电系统发展中所面临的主要困难和挑战,提出并展望了未来应该关注的技术方向,给出了一些不成熟的观点建议,希望能够抛砖引玉,共同探讨。
碳中和目标下考虑供电安全约束的我国煤电退减路径研究

构建新型电力系统是实现碳中和目标的关键举措,如何在新能源安全可靠替代的基础上实现煤电有序退减是新型电力系统的核心难题。受到我国能源资源禀赋、煤电机组运行年限结构、电力供应保障及系统运行安全等因素制约,我国煤电退减具有极大难度。该文聚焦电力供应保障问题,选取碳排放配额和火电装机保留最多的深度低碳保守场景作为煤电退减路径基础场景,利用中国电力科学研究院自主开发的电力系统碳中和路径模拟分析软件开展了2020-2060年电力电量平衡的生产模拟分析,结果显示煤电退减基础场景下未来电力供应安全将面临较大风险,2030年电力平衡缺额约8600万kW,到2060年缺额将达到约7.4亿kW。为保障系统电力平衡,可考虑将部分煤电转为应急电源、充分挖掘负荷侧响应等优化措施。最后提出了我国煤电退减路径的研究建议,预计到2030年,煤电总装机保持约14亿kW,年利用小时数约4240h;到2060年,煤电总装机保留约8.2~10.7亿kW,利用小时数将降至1000h以下。
考虑过程噪声时变后验统计的自适应同步发电机动态状态估计

"双高"趋势加剧了现代电力系统运行工况的不确定性,传统同步发电机动态状态估计有关过程噪声统计特性已知且恒定的假设已不再适用。针对此问题,提出一种考虑过程噪声时变后验统计的自适应同步发电机动态状态估计新方法。首先,明确过程噪声的定义及误差来源,发现并证明其最主要来源离散化误差与微分状态方程的关系及其累积化效应,从而揭示出由于其截断误差的本质导致过程噪声均值不为0的现象。然后,基于Sage-Husa自适应滤波的思想,对传统容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)进行改进,提出自适应容积卡尔曼滤波(adaptive cubature Kalman filter,ACKF),利用实时量测进行递推滤波的同时,在线不断迭代修正过程噪声的后验统计,使其具备时变性,及时补偿离散化误差,避免其继续累积。最后,基于同步发电机四阶模型,给出基于ACKF的发电机动态状态估计的整体流程。将该文所提方法在IEEE9节点改进系统及某实际电网中仿真验证,结果表明,所提离散化误差性质定理的正确性及所提自适应方法的有效性。
基于频分复用的多端全双工无线能量信息同步传输方法

多端口无线能量路由器是一种新型电力电子系统,可实现多源多负载间的无线能量传输。除能量传输外,无线能量路由器还应具备同步传输信息的能力,所传信息包括源载状态、设备ID、电气参数等。文中面向多端口无线能量路由器,提出一种全双工无线能量信息同步传输方法,通过建立等效电路模型,分析不同工作模式下的信息传输路径增益,探讨关键元件参数对信息传输性能的影响。利用频分复用技术实现全双工传输时,针对某一端口存在多种频率的信息载波难以解调的问题,采用分频阻抗网络,通过对信息载波进行预处理,使其能够解调得到来自不同端口的信息。最后通过实验验证所提出方法的有效性。
考虑静态电压稳定约束的电解铝参与电网频率稳定控制方法

高比例新能源的波动性对电网频率控制带来严峻挑战,依靠火电机组备用平抑新能源波动的控制方法作用有限。以电解铝为例的部分高载能工业负荷具有功率可调容量大、响应时间快的突出特点,但目前通常并不参与电网频率控制。当系统发生大扰动时,考虑电解铝的有功-电压强耦合特性、功率快速响应需求和铝厂并网点的静态电压稳定要求,提出一种考虑系统静态电压稳定约束的电解铝参与电网频率稳定的控制方法。首先将系统频率偏差作为反馈信号引入电解铝饱和电抗器压降控制实现有功功率连续而快速的调节,基于系统频率响应(system frequency response,SFR)模型实现扰动后暂态频率最低点的精准控制,使系统暂态频率偏差躲过直流频率限制控制(frequency limit control,FLC)调频死区0.14Hz,保证扰动后直流外送功能不受影响;然后,考虑扰动后稳态系统的静态电压稳定约束,以系统的静态电压稳定性最优来决定每个铝厂参与频率稳定控制时有功功率的调节量,实现多个铝厂功率调控的协同配合。所提控制策略遵循"离线计算,定时更新,在线匹配"的原则应用于实际电网。最后,基于RTDS仿真平台搭建云南电网的实际网架模型验证所提控制策略的有效性。
高比例风电接入场景下失稳预判与关键支路初筛方法研究

越早预判系统失稳并筛选关键支路,越能及时实施紧急措施以保证高比例风电系统的安全稳定。针对现有失稳判据和关键支路筛选方法缺乏预判性的问题,首先推导了风电场的等效外特性模型;其次,基于风电接入等值二机系统分析了功角摇摆时节点电压的时空分布规律并由此提出用来量化稳定裕度的线路弱连接指数(line weak-connection index,LWcI);最后,根据系统失稳时只有失稳支路在由线路弱连接指数和电压相角差构成的平面中单调递减且其斜率绝对值不断减小的现象,提出基于线路弱连接指数和电压相角差的失稳预判和关键支路初筛方法。通过对IEEE-9系统和IEEE-39系统的仿真分析,验证所提方法的快速性和有效性。
含多微电网租赁共享储能的配电网博弈优化调度

该文提出多微电网并网系统租赁共享储能组成微电网联盟参与配电网调峰调度的优化调度策略,促进储能高效应用和新能源就地消纳,实现多主体利益共赢。以配电网为主体,以微电网联盟和共享储能运营商为从体,构建一主多从博弈优化模型。主体制定分时电价实施调峰调度,达到效益最大。从体响应分时电价,实施两阶段优化,第一阶段优化储能应用:各微电网优化储能充放电策略以平抑功率波动,使负荷均方差最小和储能成本最小,并按需租赁储能;共享储能优化充放电策略,满足多微电网净储能充放电需求,使其效益最大;第二阶段优化联盟用能:优先成员间新能源功率互济,响应调峰调度,使联盟效益最大,分配成员合作利益。算例结果验证了方法的有效性。
基于电流向量l_2范数的变压器比率差动保护新判据

为提升比率制动差动保护区内故障的灵敏性和区外故障抗TA饱和能力,提出一种基于电流向量l_2范数的变压器比率制动差动保护新判据。首先,对变压器区内外故障时电流信号进行范数分析,利用范数边界变化特点,构建一种基于电流相量差的电流向量l_2范数的制动电流。其次,利用电流向量l1范数和l∞范数的边界约束关系对l_2范数制动电流进行优化。在保证区内故障灵敏度同时,进一步提升l_2范数比率制动差动保护的抗饱和能力。最后,经RTDS测试和工程实际案例,证明提出的新判据具有更高的灵敏度、更强的抗TA饱和能力,综合性能显著优于当前工程广泛采用的电流模值和制动及最大值制动方法。
考虑温度扰动的超磁致伸缩换能器电-磁-热-机耦合特性研究

超磁致伸缩电声换能器输入输出特性受到电-磁-热-机多场耦合作用的影响,呈现复杂的非线性。现有研究更多关注材料自身耦合行为,未能考虑换能器整体结构影响,如磁回路、材料切割后涡流和温度等,难以有效反映换能器整体非线性特性。该文在考虑漏磁和切割后涡流效应的基础上,建立非线性电-磁-热-机多物理场耦合下的换能器综合电路模型。该模型能够有效分析多参数耦合作用下的换能器输入-输出特性,并确定温度、偏置磁场、预应力与换能器工作性能间的映射关系;在此基础上,探究温度对换能器偏置点的扰动规律,并由此提出换能器最优输出策略;最后,搭建双端面电声换能器性能分析实验平台,以验证模型的有效性。实验结果表明:论文所提出模型能够有效追踪换能器输入-输出行为,且可在不同温度下,寻找最佳偏置点使得换能器输出性能最佳。
应对台风影响的海岛微网群韧性全过程提升

台风等极端自然灾害频繁侵袭海岛群,严重威胁到海岛微网群安全可靠供电。为提升海岛微网群抵御台风灾害侵袭、增强微网群快速恢复供电能力,提出一种应对台风影响的海岛微网群韧性提升策略。针对海岛群及其微网系统进行统一建模;从线路故障率、负荷削减量、故障线路修复时间及岛屿负荷分布等构建海岛群韧性评估指标,借助该指标评估不同韧性提升策略对海岛微网群韧性的影响;分别通过灾前储能调度、灾中最优切负荷和灾后优化故障线路抢修顺序等策略,提升海岛微网群抵御台风灾害的韧性;通过算例对所提韧性提升策略有效性和经济性进行分析、验证,结果表明,所提韧性提升策略可增强海岛微网群抵御台风灾害的韧性。
O_2/H_2O燃烧方式下焦炭N向NO的转化机理

采用实验与密度泛函理论(density function theory, DFT)计算相结合的方法,对oxy-steam燃烧方式下焦炭N向NO的转化机理进行研究;重点探讨O_2/H_2O工况下煤焦中氮元素的演化机制及NO生成与还原反应过程,得到了主导NO释放的关键反应路径。结果表明:O_2/H_2O燃烧过程中,由H_2O分解产生的OH基团改变了焦炭N的演化,进而影响了NO的释放。主要表现为,OH自由基吸附在吡啶N表面形成2-吡啶酮,促使更加稳定的N-6向不稳定的N-5发生迁移,从而导致N-5成为含氮前驱物HCN与NH_3的主要来源。在NO释放过程中,基元步骤HCN/NH_3+OH→ NH_2+O_2→NO主导了NO的生成。随着H_2O浓度升高,OH和NH_3产率增大,NH2、NH和N产率降低;说明高浓度的H_2O在促进N-6→N-5→NH_3的同时,也推动了HCN和氨类物质向NO转化,从而导致NO释放量增加,焦炭N向NO的转化率升高。
基于多状态模型的变压器绕组早期故障保护方法研究

针对变压器传统差动保护在绕组发生变形或轻微匝间短路等早期故障的情况下无法动作的问题,提出一种基于变压器多运行状态模型的变压器早期故障保护新策略。首先建立三相三柱式变压器正常运行、各种区外故障以及空载合闸工况下的状态空间方程,并利用离散迭代法对状态方程进行精确求解;把模型预测电流波形和和实测电流波形转换为灰度图像,分别计算图片前景和背景最优分割值,求取差值并和保护门槛值比较,形成变压器早期绕组故障保护的新方案。该方案仅采集变压器端口的电压和电流,不用安装额外的传感器,可灵敏检测出变压器绕组变形和轻微匝间故障。最后,通过仿真和动模实验验证了方案的有效性。
分布式光纤传感在大型变压器温度和绕组变形监测中的应用研究

为实现对变压器绕组全长温度、应变信息的分布式监测,对一台110kV变压器进行了改造,在其低压绕组和中压绕组上布置传感光纤,探究诸如外部布带包裹式、外部纸包裹式等多种适用于不同类型绕组的光纤布置方式在变压器内部应用的可能,其应用范围可拓展至新生产的智能变压器和返厂变压器的智能化改造。还探究变压器内部传感光纤的引出方式及布线方法,改造完成的变压器经例行试验和型式试验验证符合出厂标准。使用BOTDR、BOTDA、ROTDR等多种分布式光纤传感手段实现对温升试验过程中绕组温度实时监测以及短路试验前后绕组变形情况监测,探究基于分布式光纤传感技术的变压器状态监测数据处理方法,获得变压器在运行过程中的绕组温度场分布以及短路冲击后的应变场分布。
直驱风力发电单元的电磁暂态半隐式延迟解耦与仿真方法

由于现有风电场规模大,所含风机数量多,同时风机自身建模与仿真难度高,因此风电场电磁暂态仿真效率低下。针对以上问题,该文基于半隐式延迟解耦原理提出一种直驱风力发电单元的细粒度解耦与并行仿真方法,以实现直驱风力发电单元高效电磁暂态仿真。首先利用矩阵分裂原理,按照状态变量进行分组,并将直驱风力发电单元分解为多个子系统。采用半隐式延迟解耦方法实现直驱风力发电单元不同状态变量组之间的时间延迟解耦。基于半隐式延迟解耦递推格式,构建了直驱风力发电单元的解耦模型,并分析了该模型的特点,设计了计算时序和流程。实际算例仿真结果表明,该文方法在提高直驱风力发电单元电磁暂态仿真的计算效率的基础上还兼顾了较高的仿真精度。
串并联型多端口配电网柔性互联开关

分布式能源渗透率的提高、电动汽车的大范围普及和用户负荷的多样化发展,给配电网带来电压越限、馈线过载和双向潮流等问题。利用柔性互联开关替代传统联络开关,可有效地增强配电网的灵活调控能力。此外,在配电网多网孔化的发展趋势下,对低成本、易扩展的多馈线柔性互联技术需求日益增加。然而,目前采用的柔性互联方案多为背靠背全功率型拓扑结构,成本高、体积大,不利于规模化推广应用。该文提出一种串并联型多端口柔性互联开关(series-shunt multi-port flexible interconnection switch, S2-MFIS),可实现多条互联馈线间的有功潮流调控及无功功率解耦支撑,且具备低成本、模块化和端口可灵活扩展等优点。首先,阐述S2-MFIS的潮流调节原理,并提出馈线潮流控制策略。其次,建立S2-MFIS内部能量平衡机制,提出电压恒定控制策略。接着,针对S2-MFIS拓扑结构,给出主回路关键参数设计方法,并就器件数量、器件参数等方面与背靠背全功率型拓扑方案进行对比。最后,通过仿真与小功率样机,对多馈线柔性互联场景下S2-MFIS的可行性与有效性进行验证。
高压换流站干式空心电抗器的振动产生机理及影响因素研究

用于滤波器装置的干式空心电抗器是高压换流站的主要噪声源之一。文中深入研究干式空心电抗器的振动机理及影响因素,以期为低噪声电抗器的设计及换流站的噪声治理提供参考。首先,理论结合实验验证电抗器振动速度与电流平方之间的线性关系;在此基础上,开展电抗器在电流激励下的扫频实验,获得电抗器振动的频率响应特性及分布特性,并结合模态实验分析不同谐波频率下的振动机理;最后,建立等效的有限元仿真模型,研究结构参数对固有频率的影响规律。结果表明,电抗器在电流激励下的振动特性受其模态特性主导,当磁场力频率接近固有频率时,电抗器发生共振,振动幅值增大,且振动分布与对应的模态振型相似,呈现明显的波峰波谷分布;电抗器各阶固有频率受包封的结构参数影响,通过调节各个参数可实现对电抗器振动响应特性的调控。
基于电流电压预测的直流输电换相失败预防策略

随着我国交直流混联电网的快速发展,直流输电换相失败已成为严重威胁电网安全稳定运行的关键因素之一。设计合理的换相失败预防策略是保障交直流混联电网安全稳定运行的有效手段,但现有换相失败预防策略在部分工况下会失效甚至加剧换相失败。针对这一问题,在分析现有换相失败预防(commutation failure prevention,CFPREV)控制的原理与不足的基础上,研究暂态过程中直流电流增量对换相失败的影响。提出一种基于直流电流和交流电压双预测的换相失败预防控制策略及其参数整定方法。最后以CIGRE标准直流测试模型及河南特高压直流输电模型为例,仿真验证了所提控制策略对不同类型换相失败抑制的有效性及相较于现有CFPREV的优越性。
基于定子磁链定向的五相PMSM新型无差拍直接转矩和磁链控制

在五相永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)中,传统无差拍直接转矩和磁链控制(deadbeat direct torque and flux control,DB-DTFC)策略存在定子磁链和转矩耦合、计算量大以及电流谐波大等问题。基于此,提出一种基于定子磁链定向的新型DB-DTFC策略。首先,在基于定子磁链定向坐标系上建立电压分量与定子磁链和转矩的关系,以实现定子磁链和转矩的解耦控制,进而提高转矩的动态性能。其次,将电流谐波抑制技术和载波脉宽调制技术相结合,以抑制3次谐波电流,进而降低定子磁链和转矩的脉动。最后,对传统和新型DB-DTFC策略进行实验比较分析。结果表明,该策略能降低定子磁链和转矩脉动、电流谐波和CPU计算量。
变压器故障特征气体空芯反谐振光纤增强拉曼光谱检测

油中特征气体检测与分析是判断油浸式电力变压器早期潜伏性故障的有效方法之一。拉曼光谱技术具有利用单一波长的激光同时实现混合气体直接检测的独特优势。然而,拉曼信号弱导致气体检出限较高,无法满足变压器故障特征气体检测需求。鉴于此,该文开展变压器故障特征气体空芯反谐振光纤增强拉曼光谱检测研究,对H2、CO、CO_2、CH_4、 C_2H_6、C_2H_4、C_2H_2等气体的检出限分别达到了8、22、5、 2、6、3、3mL/L;结合最小二乘法,建立各气体特征拉曼峰峰面积与其浓度间的定量分析模型,并对配置的气体样品进行检测与分析。研究表明,光纤增强拉曼光谱技术具有高选择性、低检出限、高准确性及重复性,为变压器故障特征气体拉曼光谱在线监测与变压器故障诊断奠定了基础。
基于离散状态事件驱动的电力电子仿真技术和仿真软件发展现状与展望

电路仿真已经成为电力电子系统分析设计的基础性和支撑性技术之一,基于此形成的电力电子仿真软件是相关科学研究、产品开发和工程应用不可或缺的数值实验平台。然而,由于电力电子系统具有连续与离散过程相互混杂的特点,系统动力学行为跨越s到ns等多个时间尺度,其仿真技术和仿真软件发展仍面临诸多挑战和瓶颈问题。近期,相关系列研究提出了离散状态事件驱动(discrete state event-driven,DSED)的建模仿真理论方法,基于此形成了通用电力电子仿真软件,为解决电力电子混杂系统多时间尺度高效仿真提供了新的技术路线和解决方案。这一方法正在动态发展之中,为了更好地总结和展望其相关研究成果,文中首先分析电力电子系统的多时间尺度混杂特性,在此基础上阐述电力电子仿真技术的发展现状及面临的瓶颈问题,然后系统性地总结针对瓶颈问题提出的离散状态事件驱动建模仿真理论方法,进一步介绍和对比分析电力电子领域常用的商业仿真软件及基于离散状态事件驱动形成的DSIM仿真软件,最后展望相关电力电子仿真技术和仿真软件的未来发展方向。
计及碳捕集电厂低碳特性的含风电电力系统源-荷多时间尺度调度方法

逐步提升风电等可再生能源发电占比,并对火电机组进行低碳化改造,辅之以多类需求侧资源,是实现能源电力碳达峰、碳中和目标的重要手段。首先,挖掘源荷两侧低碳资源并分析其低碳特性,源侧在碳捕集电厂中装设烟气旁路系统与溶液存储器,形成碳捕集电厂综合灵活运行方式进而与风电协调配合;荷侧调用不同响应速度的价格型、激励型需求响应资源克服多时间尺度下碳捕集电厂综合灵活运行方式的局限,通过源荷资源协调优化,从而提高系统的低碳性能。其次,构建源荷协调的日前-日内-实时3阶段低碳经济调度模型,优化系统的负荷及旋转备用分配计划,并改善失负荷与弃风问题。最后,在改进的IEEE-39节点系统中进行算例分析,结果表明该调度方法能够利用源荷可调节资源的调度优势,实现电力系统低碳经济调度的目标。
基于双层博弈优化的光伏电站集群储能租赁配置策略

在对新能源电站储能配置进行强制性考核的规定下,实施光伏电站集群储能租赁配置与考核,有利于缓解光伏电站储能投资压力和考核管理难度。为此,提出并网光伏电站集群储能租赁配置的双层博弈优化模型。上层:以储能运营商为领导者,以光伏电站集群等多储能用户为跟随者,建立主从博弈储能租赁价格优化模型,实现各利益主体效益最大化;下层:针对光伏电站集群跟随者,提出基于阈值公共品演化博弈的储能租赁优化配置策略,并实施奖惩措施,解决集群中自私个体背叛行为的合作困境问题。仿真结果表明,合理的惩罚及奖励措施有利于光伏集群储能考核任务的达成;基于主从博弈的市场化定价策略能实现储能运营商和储能租赁用户的利益共赢。
直流电压下气体绝缘输电线路中微粒运动特性研究及微粒陷阱效能分析

气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)中设置微粒陷阱是最常用的微粒抑制措施,由于其真型试验需投入较高成本验证设计能效,目前多采用仿真技术手段进行辅助分析。该文针对直流电压下微粒陷阱结构设计,考虑微粒的受力及电荷变化机制,基于有限元法提出一种可以应用于实际结构中的球形微粒带电运动的仿真方法。建立320kV直流GIL管母线部分模型,在模型中分别设置四种不同类型的微粒陷阱,计算并分析不同陷阱的捕获率及其对微粒运动特性的影响。结果表明,该方法能够有效模拟直流电压下的微粒运动特性,上提式微粒陷阱的捕获能效优异,能够有效阻挡动能较大的入陷微粒,降低其逃逸的概率。该文仿真计算方法和研究结果适用于不同结构气体绝缘输电线路中不同类型微粒陷阱的捕获率分析,对开展工程上气体绝缘输电线路中微粒陷阱的选型及布置具有指导意义。
直流GIL微粒陷阱的捕获机理分析与优化设计

微粒陷阱是直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)中抑制金属微粒运动的主要手段,对其结构参数进行优化可以提高微粒捕获的效果。基于此,该文首先建立微粒运动的动力学模型,分析陷阱捕获微粒的机理,得到影响陷阱捕获效果的电场特征值,进而研究陷阱参数对电场特征值的影响;最后,基于鲸鱼优化算法对微粒陷阱的参数进行优化,并通过试验验证优化方案的可行性。结果表明:陷阱底部的电场强度随着槽宽的减小、厚度和槽数的增大而降低,且当厚度与腔体内径的比值大于0.16,槽数大于15后,逐渐趋于饱和;当陷阱厚度与腔体外壁内径的比值小于0.20时,厚度增大,其前方轴向的电场值变大。此外,微粒与高压电极碰撞后受到的朝向陷阱的电场力和电场梯度力是陷阱捕获微粒的关键,且陷阱厚度越大,微粒捕获效果越好。
MMC多入多出阻抗及其在不对称小扰动稳定分析中的应用

近年来,阻抗法在模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的对称工况小扰动稳定评估中得到了广泛应用,主要采用考虑一对频率耦合的2×2阻抗模型。然而,实际运行中的MMC存在诸多不对称工况,例如桥臂参数差异、电网不平衡、动态负荷等。如何应用阻抗法对上述情况进行小扰动稳定评估却鲜有文章探讨,主要难点在于:1)多频耦合及序耦合的精确刻画;2)高阶阻抗模型的合理降维。区别于对称工况下MMC交流侧仅存在一对频率耦合,不对称工况将会导致多频耦合及序耦合,为此,有必要开发多入多出阻抗模型以考虑这些耦合项的影响。同时,为了兼顾工程实用性,需结合实际不对称场景的特征,研究多入多出阻抗模型的降维方法。因此,该文主要探讨了MMC多入多出阻抗的建模及其降维方法,具体为:基于分块对角占优理论,定量评估并提取多入多出阻抗矩阵的主导元素;根据主导元素的分布,给出系统不对称强度的量化方法,分别形成对应强/弱不对称度的复向量域(a±jβ和d±jq)降维阻抗模型。应用所得降维模型对典型的实际不对称案例进行小扰动稳定评估,结果验证了所提降维方法的正确性,其不仅大大降低了阻抗法在不对称小扰动稳定评估中的复杂度,还能够满足分析精度的需求,具有广阔的应用前景。
光伏渗透率对电力系统静态电压稳定性影响研究

由于新能源电源无功调节范围小于传统同步电源,在新能源大量替代同步电源后,会导致系统静态电压稳定性下降。该文以光伏为例,探讨了光伏渗透率与接入点对并网系统静态电压稳定性的影响。通过建立光伏渗透率与接入点无功储备的关系式和单机单负荷系统静态电压稳定性与光伏渗透率的解析表达式分析了静态电压稳定性机理,提出采用无功支撑系数和电压-有功灵敏度两个量化指标表征接入点对静态电压稳定性的影响程度。所提出的无功支撑系数反映了不同接入点给系统有效无功储备带来的不同影响程度及渗透率升高对静态电压稳定的影响;而所提有功-电压灵敏度则反映了渗透率升高对静态电压稳定的影响。对3机9节点系统和10机39节点系统的仿真分析验证了在单个光伏接入和多个光伏接入场景下,采用无功支撑系数和电压-有功灵敏度均可正确表征在不同接入点下,系统薄弱点静态电压稳定性随渗透率的变化趋势。与传统指标相比,该文所提出的指标考虑了光伏场站实际的无功调节能力,能够更加凸显渗透率升高时,接入节点无功支撑能力的变化。
一种基于样本空间的类别不平衡数据采样方法

不平衡数据是机器学习中普遍存在的问题并得到广泛研究,即少数类的样本数量远远小于多数类样本的数量.传统基于最小化错误率方法的不足在于:分类结果会倾向于多数类,造成少数类的精度降低,通常还存在时间复杂度较高的问题.为解决上述问题,提出一种基于样本空间分布的数据采样方法,伪负样本采样方法.伪负样本指被标记为负样本(多数类)但与正样本(少数类)有很大相关性的样本.算法主要包括3个关键步骤:1)计算正样本的空间分布中心并得到每个正样本到空间中心的平均距离;2)以同样的距离计算方法计算每个负样本到空间分布中心的距离,并与平均距离进行比较,将其距离小于平均距离的负样本标记为伪负样本;3)将伪负样本从负样本集中删除并加入到正样本集中.算法的优势在于不改变原始数据集的数量,因此不会引入噪声样本或导致潜在信息丢失;在不降低整体分类精度的情况下,提高少数类的精确度.此外,其时间复杂度较低.经过13个数据进行多角度实验,表明伪负样本采样方法具有较高的预测准确性.
儿童结直肠息肉临床及内镜特征分析

分析儿童结直肠息肉的临床及内镜特征,探讨儿童结直肠息肉检出率和年龄及性别分布特征、内镜下治疗效果及随访监测,为儿童结直肠息肉的疾病管理提供参考。回顾性分析2019年1至12月在西安市儿童医院诊治的结直肠息肉患儿的临床及内镜特征。将患儿按年龄(y)分为5组:0
过敏性疾病合并原发性免疫缺陷的诊治进展

原发性免疫缺陷病(primary immunodeficiency diseases,PID)是由免疫系统相关的单基因胚系突变导致的先天性疾病。PID患者存在免疫过程失调,对感染性疾病、自身免疫病、自身炎症性疾病、过敏性疾病和恶性肿瘤的易感性增加。部分PID患者以可疑过敏表现(如湿疹样皮损)为首发症状,或因严重的过敏性疾病就诊于变态反应科。如何在有可疑表现的过敏患者中识别并诊断出PID、减少诊断延误、预防疾病加重,是变态反应科、儿科及相关临床科室医生需要掌握的能力。本文总结归纳过敏患者中提示PID的警示征象和过敏合并PID的机制,同时概述过敏患者中常见的PID类型、PID伴发过敏患者的评估、治疗及预防。
基于1H NMR的代谢组学技术在死亡时间推断中的应用研究

死亡时间(PMI)推断是法医学实践工作中亟待解决的关键问题,目前使用的技术和手段缺乏准确性、特异性和重现性,需要可靠、稳定的分子标记来提供科学依据。本研究采用基于核磁共振氢谱(1 H NMR)的代谢组学技术寻找不同死亡时间大鼠骨骼肌组织中小分子化合物变化规律,结合机器学习模型进行PMI预测。将Sprague-Dawley大鼠脱颈处死,分别于死亡即时(0 h)、死后6、12、18、24、48和72 h(n =10)收集大鼠骨骼肌组织,利用1 H NMR技术采集代谢物谱。采用正交偏最小二乘法(OPLS)结合Mann-Whitney U检验、数据库比对和随机森林(RF)特征选择从代谢物谱中筛选出羟基丁酸、乳酸、酪氨酸和次黄嘌呤等20种可用于PMI推断的分子标记。在此基础上建立以RF、梯度提升决策树(GBDT)和线性判别分析(LDA)为基分类器和以逻辑回归(LR)为元分类器的Stacking集成模型,此模型预测PMI的准确率可达85.71%,受试者工作曲线下面积(AUC)为0.85,其预测性能优于单分类器RF、GBDT和LDA的预测性能。研究结果表明, 1 H NMR技术结合Stacking集成模型通过检测死亡后不同时间骨骼肌组织中代谢物变化规律,可有效预测PMI,为PMI推断提供了新的技术和分析策略。
禾谷镰刀菌拮抗菌21-6的鉴定及其抑菌活性测定

【背景】禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)是一种危害小麦生产的重要病原真菌。【目的】筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗活性的链霉菌菌株,为该病原的生物防治提供理论基础。【方法】采用稀释涂布法分离链霉菌,利用平板对峙法筛选高活性拮抗菌株;通过形态学、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析确定其分类地位;采用生长速率法分析其发酵条件及无菌发酵液的稳定性;并测定该菌株的防病效果和抑菌谱。【结果】筛选到一株对禾谷镰刀菌具有较强抑制作用的链霉菌菌株21-6,抑菌率为75.2%±2.1%。根据形态学、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,将其鉴定为Streptomyces stelliscabiei。菌株21-6在pH为中性条件下的PDB培养基中培养5 d能够产生更好的抑菌效果。无菌发酵液能够抑制禾谷镰刀菌的菌丝生长和孢子萌发过程。无菌发酵液不受高温、胃蛋白酶、胰蛋白酶及蛋白酶K的影响,耐酸但对碱性条件敏感。发酵液对禾谷镰刀菌侵染小麦胚芽鞘具有抑制效果。菌株21-6具有聚酮合酶pks-Ⅰ和pks-Ⅱ基因。此外,该菌株对5种植物病原真菌均具有抑制效果。【结论】链霉菌菌株21-6对禾谷镰刀菌具有较好的生防潜力。
街道结构特征及其与土地利用分布的关系--以天津市典型区域为例

以空间句法理论为指导,以街道中心度指数表示街道网络结构特征,利用相关性和回归方法分析其与土地利用建设强度和功能混合度分布的关系,进而提出二者的协同分布策略,为空间利用效率提升提供依据。通过对天津市两个典型区域的研究发现,街道中心度指数与土地利用分布具有相关性,但在不同的街道结构特征下,相关性大小、影响方向及主导指数等方面存在差异,服务于城市的土地利用倾向分布于大尺度范围内中心度较高的街道,而服务于附近居民的土地利用倾向分布于小尺度范围内中心度较高的街道。因此,建议在进行土地利用布局时,应从不同尺度考察该区域的可达性、通过性的分布模式,判断其对不同范围内人流和车流的吸引力,以提高土地利用布局与该区域在不同尺度空间区位的耦合度,提升土地利用效率和地区活力。
基于DPSIR模型的省域绿色发展绩效评价

提高绿色发展水平是推动生态文明建设,实现美丽中国的重要途径。将驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型运用在绿色发展绩效评价中,构建了建设美丽中国愿景下的省域绿色发展绩效评价指标体系,采用层次分析法确定指标权重,采取目标渐进法进行标准化处理,在此基础上构建省域绿色发展绩效综合指数。以贵州省为研究对象,对2009-2019年的绿色发展水平进行评估。结果表明:2009-2019年贵州省绿色发展绩效综合指数呈逐年递增,从Ⅰ级(低)向Ⅲ级(一般)转化的趋势; DPSIR模型中压力层的社会压力、资源消耗、污染排放指标对贵州省绿色发展影响最大;目前贵州省绿色发展处于一般水平(Ⅲ级),下一阶段应重视提升经济发展水平、实施生态环境整治、推进减污降碳、加大民生保障等方面,从而提高贵州省绿色发展水平,最终实现“美丽贵州”。
西北干旱区流域水污染特征与控制策略-以宁夏清水河流域为例

以宁夏境内黄河最大的一级支流清水河流域为例,分析重点断面水质、水环境容量及各控制单元污染负荷特征,并提出有针对性的污染控制策略。结果表明:2015-2018年清水河三营国控断面水质无法稳定达到GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质标准,泉眼山断面化学需氧量(COD)存在超Ⅳ类水质标准风险。流域水环境容量COD为592.83~1 238.25 t/a,氨氮为51.99~193.60 t/a,总磷(TP)为5.02~12.85 t/a;流域平水期污染负荷入河量COD为15 661.1 t/a,氨氮为1 670.2 t/a, TP为784.5 t/a,分别是平水期水环境容量(COD为940.57 t/a,氨氮为114.64 t/a,TP为8.81 t/a)的16、14和89倍。固原控制单元单位面积污染负荷入河量最高(COD为3.04 t/a,氨氮为0.22 t/a,TP为0.06 t/a),工业源与城镇生活源污染问题突出,中卫控制单元总污染负荷入河量最高(COD为6 738.45 t/a,氨氮为868.88 t/a,TP为218.12 t/a),城镇生活源污染较严重,而吴忠控制单元禽畜养殖污染较严重。基于水质目标和各单元的污染特征,建议固原控制单元加强工业企业污水回收利用、提高城镇污水处理能力,中卫控制单元重点关注污水收集处理设施建设与改造升级,吴忠控制单元在规模化养殖场推行禽畜粪污集中处理与回用。
压缩空气泡沫扑救大型油类火灾全尺寸实验研究

为验证压缩空气泡沫扑救大型火灾的有效性,分别开展225 m~2甲醇和450 m~2重油油池火灭火实验,采用压缩空气泡沫系统搭配消防机器人远距离喷射压缩空气泡沫的灭火方法,分析该方法的灭火效能。研究结果表明:压缩空气泡沫系统可以实现远距离灭火,压缩空气泡沫的施加可以有效降低油池内燃料温度、火场温度以及油池附近热辐射强度。在压缩空气泡沫系统混合液流量为3 900 L/ min时,距离油池边缘29 m条件下扑救450 m~2全尺寸重油火灾的灭火时间为130 s,灭火阶段水和3%泡沫液的消耗量分别为8 233 L和273 L;在压缩空气泡沫系统混合液流量为3 600 L/ min时,距离油池边缘不小于35 m条件下扑救225 m~2全尺寸甲醇火灾的灭火时间为231 s,灭火阶段水和6%泡沫液的消耗量分别为12 962 L和808 L。研究结果对提升扑救大型油池火灾的作战能力具有重要意义。
"双碳"背景下高炉使用高比例球团的展望

碳达峰和碳中和是我国承担解决气候问题的大国责任,推动生态文明建设和高质量发展的重要举措。高的碳排放是限制钢铁行业实现"双碳"目标的关键因素。为了达到低碳发展目标,一方面进行突破性的低碳冶金工艺的开发和应用,或拥有足够的优质废钢资源供给;另一方面,充分发挥现有高炉流程成熟、高效、优质、低成本等特点,结合铁矿资源条件,充分利用球团矿优良的冶金性能、生产过程低能耗和低排放等优势,开发高炉使用高比例球团的炉料结构和相关操作制度,实现全系统最佳的能源消耗和碳排放水平,提高现有流程的综合竞争力。高炉使用高比例球团的相关技术研究、开发和应用在国内外都已取得显著进展,我国在部分企业具备一定的资源优势条件,开展了大量前期研究和生产实践,未来的发展将为我国钢铁行业实现低碳目标产生积极效应。要点:(1)钢铁行业碳排放占世界碳排放总量的比例较大,尤其我国是钢铁大国,行业低碳发展意义重大。(2)钢铁生产过程中,铁前系统的能耗和碳排放占据主导地位,而球团矿生产的能耗、有害气体排放和碳排放等指标大大优于烧结矿生产。(3)国内外高炉使用高比例球团的技术趋于成熟,充分利用球团矿优良的冶金性能,优化高炉系统和操作制度,是高炉生产铁水实现极限低碳排放的重要工艺路径之一。
老年糖尿病患者肠道菌群与糖化血红蛋白的关系

目的研究老年2型糖尿病患者肠道菌群的变化,分析肠道菌群与糖化血红蛋白( HbA1c)的关系,为老年2型糖尿病患者血糖控制提供指导。方法选择2019年1月至2020年1月我院169例老年2型糖尿病患者为研究对象,分为血糖控制良好组( 67例,HbA1c<7.0%)及血糖控制不良组( 102例,HbA1c≥ 7.0%),并选择同期83例健康老年志愿者为对照组,采用光冈法检测3组研究对象肠道菌群,分析肠道菌群变化与HbA1c关系。结果对照组、血糖控制良好组以及血糖控制不良组对象肠道双歧杆菌、乳杆菌、拟杆菌数量依次降低,肠杆菌数量依次升高,任意组间差异均有统计学意义(均P<0.05);但肠球菌数量在3组间差异无统计学意义(均P>0.05)。2型糖尿病患者肠道双歧杆菌、乳杆菌数量与HbA1c水平呈负相关,相关系数分别为-0.431、-0.356,均有统计学意义(均P<0.05)。结论2型糖尿病与肠道菌群紊乱相互影响,纠正肠道菌群紊乱对于2型糖尿病患者血糖控制有重要意义。
近零碳排电弧炉炼钢工艺技术研究及展望

中国钢铁工业碳排放占全国总排放比例达16%,减少钢铁工业碳排放是中国政府实现“碳达峰、碳中和”承诺的重要抓手。在碳中和背景下,全球钢铁行业正加速推动技术革新以降低碳排放。提出近零碳排电弧炉炼钢新工艺,从能量来源碳近零、冶炼过程碳近零、原料生产碳近零3个层面开展技术创新,以实现炼钢工序碳近零。在能量来源碳近零方面,提出利用太阳能、风能及谷电等能源昼夜交替补充,能量有效存储及释放、微型智能电网及电弧炉优化供电,实现绿色能源的直接高效利用;在冶炼过程碳近零方面,提出利用氢能烧嘴、无碳发泡剂、CO_2- Ar动态底吹脱氮、熔池内O2-CaO喷吹脱磷及系统能效评价等关键技术实现非涉碳冶炼;在原料生产碳近零方面,提出利用绿氢直接还原炼铁及相关配套技术、绿电等离子热风窑炉配合碳捕集工艺等大幅降低原辅料生产过程碳排放。对电弧炉炼钢过程能量输入、冶炼涉碳及原料带碳的吨钢坯二氧化碳排放进行了衡算,并结合上述关键技术减碳能力分析,计算预测该近零碳排电弧炉炼钢新工艺最终极限碳排放可降低到64kg/t(钢)。因此,开展近零碳排电弧炉炼钢工艺研究,加速其工业落地应用,将有助于促进中国钢铁工业创新发展和绿色低碳发展。
益生菌对H3N2流感病毒感染的特异性缓解作用

益生菌具有调节机体免疫以缓解呼吸道病毒感染、维持呼吸道健康的作用,然而其作用效果和机制存在菌株特异性。利用不同种和同种不同株的益生菌对H3N2流感病毒感染的动物模型进行实验,以探究不同益生菌对H3N2流感病毒感染的缓解作用,以及对免疫应答和肠道菌群调节作用的差异。结果显示,益生菌缓解了H3N2感染造成的体质量减轻以及肺部血管周和支气管周炎症细胞浸润的症状。此外,益生菌降低小鼠肺部炎症因子的表达,特别是IL-1β和TNF-α;而益生菌对血液中细胞因子的调节作用则存在明显的菌株差异,Bifidobacterium bifidum 2对先天免疫反应细胞因子TNF-α和IL-1β表达的激活作用优于同种不同株的Bifidobacterium bifidum 1,L.acidophilus 1和B.breve 2对IL-6的抑制作用优于同种不同株的益生菌。B.bifidum 2缓解H3N2感染引起的体质量减轻和肺部损伤的效果优于其他菌株,可能与其激活机体先天性免疫应答相关。 B.bifidum 2特异性增加肠道菌群中Alloprevotella的丰度可能是激活先天免疫响应的关键。研究结果显示,不同益生菌对肠道菌群组成的调节作用存在菌株特异性,因此,这可能是益生菌缓解H3N2病毒感染存在差异的原因。