mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
弹性作用对驱油用聚合物扩大波及能力的影响

黏度是影响聚合物扩大波及能力最重要的因素。为了提高聚合物扩大波及能力,最常用的方式是提高聚合物的表观黏度。有关弹性作用对于提高聚合物微观驱油效率的研究比较多,但对于扩大波及能力的研究较少。为此,选择了相对分子质量不同但表观黏度相同的驱油用聚合物进行研究,首先表征了聚合物分子尺寸和微观聚集形态,然后对比了能够反映聚合物弹性大小和弹性占比的弹性模量及相位角,最后通过岩心及可视化驱油实验研究了2个聚合物的阻力系数和驱油效果。结果表明:在黏度相同的条件下,和相对分子质量为1 000×10~4的聚合物相比,相对分子质量为3 000×10~4的聚合物的弹性模量提升2.6倍,相位角由80°降低至65.5°,表现出更高的弹性和弹性占比,最终阻力系数提升2.5倍,采收率提高近1倍。因此,弹性对于提高聚合物扩大波及能力具有重要作用,新型聚合物的研发需要黏性和弹性并重。
氨基化埃洛石纳米管对固体环氧树脂的增强增韧及阻燃作用

通过化学接枝法获得了氨基化埃洛石纳米管(N-HNTs),与聚磷酸铵(APP)复配制备了N-HNTs-APP/EP固体环氧树脂复合材料,并对复合材料的固化行为、力学性能、热降解行为、阻燃性能、残炭形貌进行研究。结果表明,添加5% N-HNTs-APP不仅促进了EP的固化反应,而且复合材料的力学性能得到全面提升,其中冲击强度和断裂伸长率较纯EP分别提高了63.9%和28.2%。同时,5% N-HNTs-APP/EP复合材料的极限氧指数(LOI)达31.7%,通过UL-94V0级别,其热释放速率峰值(pHRR)、总热释放速率(THR)、烟释放速率峰值(SPR)和生烟总量(TSP)较纯EP均大幅下降。
多跳频信号参数估计时频分析算法

为了解决噪声及干扰环境下多跳频信号参数估计难度大的问题,提出一种多跳频信号参数估计时频分析算法。首先对信号进行短时傅里叶变换得到时频图像,针对不同干扰的时频分布特点,通过能量对消、自适应阈值法、形态学滤波消除各类干扰影响,实现跳频信号的提取;通过区域联通标记算法标记各个跳频簇,并通过各跳频簇时长实现多跳频信号分选。利用改进的PAM聚类算法,完成跳频频率和跳频周期的估计。仿真实验表明,与通过提取时频脊线方式进行参数估计的算法相比,该算法具有更高的估计精度,同时能够准确分选出多跳频信号,在各类干扰影响下,仍具有较高的估计精度。
宁南山区侵蚀沟不同部位土壤理化性质及可蚀性研究

侵蚀沟沟头前进,沟岸扩张,沟床下切严重影响区域粮食生产和环境质量。以宁夏彭阳县玉洼流域3个稳定侵蚀沟的沟头、沟床、沟岸为对象,通过野外调查取样与室内试验相结合的方法,分析了侵蚀沟不同部位(沟头、沟床、沟岸)的土壤理化性质及可蚀性K值,采集0-10,10-25,25-40,40-55,55-70cm土壤,测定并计算土壤质量含水量(θ)、土壤容重(ρ)、土壤总孔隙度(φ)、土壤黏粒(CLA)、粉粒(SIL)、砂粒(SAN)含量、>0.25mm水稳性团聚体含量(R0.25)、土壤平均重量直径(MWD)、土壤几何平均直径(GMD)及土壤有机质(SOM)含量,利用EPIC模型计算土壤可蚀性K值。结果表明:(1)侵蚀沟各部位平均质量含水量、总孔隙度、有机质、粉粒含量、>0.25mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径的大小顺序均为沟床>沟岸>沟头,各部位平均土壤容重、砂粒含量为沟头>沟岸>沟床,平均土壤黏粒含量为沟岸>沟头>沟床,各部位土壤机械组成均为粉粒含量>砂粒含量>黏粒含量;(2)侵蚀沟各部位土壤可蚀性K值在0.0329~0.0395(t·hm~2·h)/(MJ·mm·hm~2),属于中可蚀性,平均可蚀性K值表现为沟头>沟岸>沟床;(3)侵蚀沟各部位土壤可蚀性K值与土壤粉粒、黏粒含量呈显著负相关,与土壤砂粒、有机质含量、质量含水量呈显著正相关,沟床土壤可蚀性K与R0.25、MWD、GMD呈极显著负相关(p < 0.01)。沟头作为侵蚀沟发育最活跃的部位,通过提高土壤有机质含量、粉粒含量来增加团聚体的数量和稳定性,从而降低土壤可蚀性。研究结果可为侵蚀沟生态稳定性及评估提供依据。
多年冻土区白桦次生林蒸腾特征及其对影响因子的响应

探究多年冻土区白桦次生林蒸腾特征对影响因子的响应,为准确评估该地区森林生态系统水文效应提供科学参考。运用热扩散式探针法,从2021年5-9月对多年冻土区的白桦树干液流进行监测,并同步观测影响因子变化情况。结果表明:整个观测期,白桦次生林蒸腾表现出明显的小时、日、月变化。(1)白桦次生林小时蒸腾特征表现为优势木>中等木>被压木,蒸腾动态在晴天呈单峰曲线,在雨天呈双峰曲线。日尺度上,白桦次生林蒸腾平均值为1.47mm/d,且最大值出现在7月。在整个观测期,林分蒸腾表现出明显的月变化,即7月>6月>8月>9月>5月,分别为65.08,62.43,54.27,22.92,19.84mm;(2)林分累计蒸腾量共计224.54mm,占同期降雨量的32.41%,其中优势木为林分蒸腾的主要贡献者,占林分总蒸腾量的62.64%;(3)在小时尺度上,林分蒸腾量主要受大气温度和饱和水汽压差所影响;日尺度上,林分蒸腾与潜在蒸散、空气温度、太阳辐射、饱和水汽压差、叶面积指数以及土壤温度极显著正相关(p<0.01);与空气相对湿度极显著负相关(p<0.01);与土壤含水量关系不显著(p>0.05),潜在蒸散、叶面积指数、饱和水汽压差以及空气温度是驱动林分日蒸腾的主要影响因子;月尺度上,空气温度对林分蒸腾的影响最大,其对林分蒸腾的解释度高达93.90%。
不同灌排模式下盐渍化土壤盐分及离子迁移规律及均衡分析

为探明盐渍化灌区不同灌排模式下土壤盐分及离子迁移及聚集规律,于2021年5-10月在巴彦淖尔市五原县盐碱化耕地改良示范区分别对"滴灌+明沟排水"与"黄灌+暗管排水"模式下农田进行土壤水盐监测与灌排水量监测,分析不同灌排模式下农田土壤盐分迁移分布规律,利用均衡分析探讨土壤盐分和盐分离子积盐及脱盐特征,为灌区的节水规划及盐渍化防治提供科学依据。结果表明:不同灌排模式下农田土壤均处于脱盐状态,黄灌与暗管排水模式下土壤脱盐效果相对较好,脱盐率为37.73%;滴灌与明沟排水条件下农田中出现HCO_3-累积,积累量为0.3t,黄灌与暗管排水模式下农田中出现Ca~(2+)与Mg~(2+)的累积,积累量分别为2.9624,0.5774t。滴灌与明沟排水模式下整个生育期内,0-40cm土层处于脱盐状态, 40-80cm土层出现盐分积累现象,黄灌与暗管排水模式下整个生育期0-100cm土层处于脱盐状态。不同灌排模式下地下水埋深变化趋势相同,黄灌与暗管排水模式下地下水埋深较低,滴灌与明沟排水模式下土壤积盐与地下水质整体呈负相关关系,仅土壤中HCO_3-与地下水各离子呈正相关关系,土壤中HCO_3-与地下水中Mg~(2+) 、HCO_3-相关性较强,相关系数分别为0.833,0.759。黄灌与暗管排水模式下土壤积盐与地下水质整体相关关系不明显。
广东吴川近岸海域表层海水重金属含量及生态风险分析

为了解广东吴川近岸海域重金属含量现状及其潜在风险,以便有针对性地对重金属污染进行防控,于2020年10月采集了吴川海域41个站位的表层海水样,运用综合指数法、 HAKANSON潜在生态风险指数法和相关性分析法评价了其重金属污染程度和潜在生态风险。结果表明:Cu含量范围为0.48~14.1 μg/L,平均含量为1.75 μg/L;Pb含量范围为0.07~ 7.79 μg/L,平均含量为0.44 μg/L;Zn含量范围为3.98~65.8 μg/L,平均含量为9.22 μg/L;Cd含量范围为0.03~0.17 μg/L,平均含量为0.05 μg/L;Cr含量范围为0.62~2.69 μg/L,平均含量为1.92 μg/L;Hg含量范围为0~0.039 μg/L,平均含量为0.021 μg/L;As含量范围为0.39~ 1.42 μg/L,平均含量为0.93 μg/L。吴川海域各重金属元素平均含量均未超过中国海水水质一类标准。通过与国内外其他海域表层重金属含量的比较,吴川海域表层海水重金属含量整体处于中低水平。按其相关性可将吴川海域重金属元素分为3类:第1类为Cu-Pb-Zn-Cd组合,第2类为Cr-As组合,第3类为Hg元素。第1类重金属元素主要来源可能为海域内来往船舶及其燃烧尾气的大气沉降,第2类重金属元素可能主要来源于沿岸养殖场排放的养殖废水和溶解于海水的农药、化肥等农业活动用品。吴川近岸海域综合污染指数(WQI)平均值为0.31,整体污染程度为清洁。单项潜在生态风险指数(Er i)介于0.2~38.95,综合潜在生态风险指数(RI)介于6.65~65.32,整体生态危害等级为轻微。
陆相湖盆海侵事件对烃源岩发育影响机制

海侵是影响湖盆烃源岩发育的重要事件之一,通过调研国内外相关文献,述评了这一领域的研究现状。海侵事件广泛分布于中国的松辽盆地、渤海湾盆地和苏北盆地以及国外多个盆地,海侵可通过古遗迹标志、矿物岩石学标志以及地球化学特征等识别。其次海侵烃源岩一般具有有机质丰度较高、有机质类型较好的特征,主要归因于海侵事件明显促进烃源岩发育,海侵作用一方面可能为湖水带来了大量的营养物质,显著提高了古湖泊生产力,另外一方面,盐度可能有利于形成稳定的水体分层,在水底形成强还原环境,促进有机质保存。以西非裂谷盆地(Termit盆地)为例,总结了海侵影响湖相烃源岩发育的模式。
A型肉毒毒素注射治疗咬肌肥大后并发症分析及其防治

目的总结A型肉毒毒素注射治疗咬肌肥大后发生的并发症及防治方法。方法回顾性分析2019年1月至2021年9月在山西白求恩医院接受A型肉毒毒素注射治疗咬肌肥大的患者临床资料。注射方法:用2 ml 0.9%氯化钠注射液将100 U A型肉毒毒素配置成浓度为50 U/ml的溶液,标记咬肌“安全注射区”,前、后边界分别为咬肌的前、后边缘,上界为嘴角至耳垂连线,下界为下颌骨的下边缘,在此区域内标记3个或4个注射点,注射点距离4个边界至少1 cm,每侧注射25~40 U。治疗后对患者进行随访,记录并发症种类,总结治疗措施。结果共纳入160例患者,男8例,女152例,年龄(30.6±6.2)岁。随访1~6个月,所有患者咬肌均有不同程度的缩小,下面部线条更加柔和,面部轮廓得到了改善。并发症发生率为81.3%(130/160),主要有以下有4类:(1)非肌肉源性的并发症,包括淤斑5例(3.1%),一般于5~7 d可自行消退;头痛2例(1.3%),适当休息, 2~3 d症状可消失。(2)与毒素效应相关的并发症,主要是咀嚼力下降,共86例(53.8%),随着药物的代谢3~12周逐渐恢复。(3)与注射剂量相关的并发症,包括面部下垂4例(2.5%),单次注射剂量双侧各30~40 U,2例未予特殊处理,约8~12周逐渐恢复,1例行A型肉毒毒素注射提升下颌缘后约2周逐渐恢复,1例于外院使用热玛吉治疗后逐渐恢复;反常性硬性咬肌膨出9例(5.6%),5例给予补充注射4 U A型肉毒毒素后1周内消退,其余4例未予特殊处理,1~2周后自行消退。(4)与注射部位相关的并发症,包括微笑异常3例(1.9%),嘱患者正确练习微笑动作,4~12周逐渐恢复;面颊凹陷21例(13.1%),1例患者通过注射透明质酸改善症状,其余患者未予特殊处理,8~12周逐渐恢复。结论A型肉毒毒素注射治疗咬肌肥大后并发症发生率较高,临床表现具有多样性;在推荐的咬肌安全区域内进行注射,合理把握注射剂量和注射深度,可以减少并发症的发生。
济阳陆相断陷盆地页岩油富集高产规律

济阳坳陷具有丰富的页岩油资源,2019年以来,陆续有YYP1,FYP1,BYP5等多口井获得峰值日产油量超100 t/d的高产工业油流,展现了良好的勘探开发前景,总结济阳页岩油地质特征,分析其富集高产规律,对于实现页岩油经济有效开发具有重要指导意义。在对济阳页岩油勘探开发实践回顾的基础上,通过对页岩油岩相特征、储集空间、含油性、可压性的系统分析,明确了济阳页岩油富集高产的主控因素。研究表明,济阳页岩油资源丰富但是分布零散,油藏埋藏深,温度及压力系数高,具有构造复杂、岩相复杂、地应力复杂、流体性质复杂等"四复杂"的特点。烃源岩厚度大、有机质含量高、热演化程度适中、咸化湖盆富碳酸盐岩相发育是页岩油富集的主要因素,无机孔-缝网络发育、地层压力系数高、脆性矿物含量高、可压性好,CO_2扩孔增能、多尺度缝网组合压裂是济阳页岩油高产的主要因素。济阳页岩油的突破,展现了陆相断陷盆地页岩油广阔的勘探开发前景,对中外同类型油藏具有较大的指导与借鉴意义。
准噶尔盆地早二叠世构造-沉积格局及石油地质意义

准噶尔盆地下二叠统风城组为一套重要的烃源岩,对该时期沉积环境的认识存在海相与湖泊相的争议。根据研究区及邻区露头、地震、钻测井及岩心等资料,明确了准噶尔盆地南缘博格达山的形成时期与盆内地质结构,恢复了盆地早二叠世构造-沉积格局,并分析了风城组的石油地质特征。研究结果表明:石炭纪末期,东博格达山与伊林黑比尔根山东缘分隔了准噶尔盆地与吐哈盆地,准噶尔盆地由残留海闭塞形成了海迹湖。风城组沉积时期,盆地北部石西凹陷与石钱滩凹陷主要发育冲积扇;西北缘、中央坳陷与博格达地区为海迹湖沉积环境,继承了海洋的咸水环境与生物;受盆内凸起与水下低隆的控制,准噶尔盆地形成4个沉积中心,半深湖-深湖亚相在咸水环境下发育较好的烃源岩。准噶尔盆地腹部各凹陷与博格达山周缘下二叠统广泛分布,深埋藏条件下可能蕴含极其丰富的天然气资源,为下一步有利的勘探方向。
基于生物启发算法的地震双极性变换拟声波测井约束反演方法应用--以塔河油田S9702井区石炭系超深薄砂层为例

塔河油田石炭系超深薄砂层地震响应复杂,声波时差、密度测井曲线对储层敏感性差,地震属性和现有反演方法对储层的预测精度不能满足油气藏精细开发的要求。提出基于生物启发算法的地震双极性变换拟声波测井约束反演方法,首先利用生物启发算法对不同相位地震资料进行双极性变换,使其具有双极性特征,提高了地震资料的视分辨率,绝大部分薄砂层有地震反射同相轴与其对应,改善了薄砂层与地震响应之间的关系;其次开展自然电位、自然伽马测井曲线拟声波重构,增强了反演参数的储层敏感性,因此反演过程仅需较低程度的测井约束,反演结果与地震资料相关性好,降低了多解性,提高了储层预测的可信度。利用该方法在塔河油田S9702井区可以识别埋深达5 000 m、厚度大于3 m的石炭系超深薄砂层,且误差较小,窄河道形态较清楚,砂体展布符合地质规律。
基于改进全卷积神经网络模型的土地覆盖分类方法研究

遥感卫星数据是地球表面信息的重要来源,但利用传统的遥感分类方法进行土地覆盖分类局限性大、过程繁琐、解译精度依赖专家经验,而深度学习方法可以自适应地提取地物更多深层次的特征信息,适用于高分辨率遥感影像的土地覆盖分类。文中对高分辨率影像中水体、交通运输、建筑、耕地、草地、林地、裸土等进行高精度分类,结合遥感多地物分类的特点,以DeepLabV3+模型为基础,作出了以下改进:①骨干网络的改进,使用ResNeSt代替ResNet作为骨干网络;②空洞空间金字塔池化模块的改进,首先在并联的每个分支的前一层增加一个空洞率相对较小的空洞卷积,其次在分支后层加入串联的空洞率逐渐减小的空洞卷积层。使用土地覆盖样本库和自制样本库进行模型训练、测试。结果表明,改进模型在2个数据集的精度和时间效率均明显优于原始DeepLabV3+模型:土地覆盖样本库总体精度达到88.08%,自制样本库总体精度达到85.22%,较原始DeepLabV3+模型分别提升了1.35%和3.4%,时间效率每epoch减少0.39 h。改进模型能够为数据量以每日TB级增加的高分影像提供更加快速精确的土地覆盖分类结果。
聚合工艺对聚吡咯改性石墨毡电极结构及其氧还原性能的影响

对石墨毡进行电化学聚合吡咯改性,考察聚合时间、脉冲次数和间隔时间对聚吡咯改性石墨毡电极形貌结构和电化学性能的影响。结果表明,通过聚合脉冲时间、脉冲次数和脉冲间隔时间可以调控聚吡咯涂层的厚度、形貌和亲水性。在聚合脉冲时间为100 s、间隔时间为120 s,脉冲次数为10次的条件下,得到的聚吡咯改性石墨毡电极的2电子氧还原活性最高,其电化学活性比表面积最大,达到1.502 8 cm~2/cm~3,在pH=3的硫酸钠溶液中,其H_2O_2累积速率最大,为25.775 mol/(m~3石墨毡·h),是未改性石墨毡上H_2O_2累积速率的3.17倍。
三种化学药物灭杀洋湖国家湿地公园福寿螺的效果研究

选用市面上常见的50%杀螺胺乙醇胺盐可湿性粉剂、6%聚醛·甲萘威颗粒剂和45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂,开展室内和野外福寿螺灭杀实验,研究3种药物对福寿螺的灭杀效果,筛选出相对安全的灭螺药物。研究结果表明,施用5种浓度的50%杀螺胺乙醇胺盐悬浮剂和45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂48 h后,福寿螺的死亡率几乎都达到100%,施药72 h后,3种药物都能灭杀86%以上的福寿螺,但是,50%杀螺胺乙醇胺盐可湿性粉剂和45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂的毒性较大;有效浓度为1.8 mg/L的6%聚醛·甲萘威颗粒剂对福寿螺的触杀效果最好,也最稳定;在洋湖国家湿地公园静水区的浅水中,施用有效浓度为1.8 mg/L的6%聚醛·甲萘威颗粒剂,施药1 d后,福寿螺的平均死亡率为70.79%,施药3 d后,福寿螺的平均死亡率达到最大值,为95.54%,施药5 d后,福寿螺的平均死亡率仍能达到77.96%。6%聚醛·甲萘威颗粒剂是一种低毒、高效的药物,能有效抑制湖泊浅水中福寿螺的爆发。
西秦岭地区大气降水氢氧稳定同位素特征

为了明确西秦岭地区大气降水氢氧稳定同位素特征,于2020年1~ 12月在甘肃陇南收集了109个降水样品,对其氢氧稳定同位素比率的年内变化及其影响因素进行了分析,并结合HYSPLIT模型后向轨迹分析了降水同位素与水汽来源的联系。结果表明:研究区大气降水中δ~(18) O和δ~2 H加权平均值分别为-11.0‰和-74.1‰,表现出雨季低(δ~(18) O =-11.5‰,δ~2 H =-79.0‰)而非雨季高(δ~(18) O=-9.0‰,δ~2 H=-55.1‰)的年内变化特征。局地大气降水线为δ~2 H = 8.1δ~(18) O+14.6,斜率和截距均高于全球大气降水线。降水δ~(18) O呈现一定的降水量效应,温度效应不显著。雨季受季风作用显著,对应着δ~(18) O偏低的降水,西风全年影响该地区但带来的降水有限。本研究有助于提高对西秦岭山区大气降水氢氧稳定同位素演化的认识,明晰降水同位素的影响因素,为现代水文气象和古气候研究提供参考。
五神理论的内涵与临床价值探微

“五神”即“魂神魄意志”,是《黄帝内经》中有关心理的重要理论。笔者通过对《黄帝内经》《脉经》等中医学典籍、同时期的道家典籍及相关道教文献的研读与考证,对“五神”理论的内涵与临床价值进行探析,发现其几乎可囊括现代心理学所定义的各种心理现象,且通过五行学说与五脏生理系统融合成中医“五神”体系,从而指导临床的诊断与治疗,可作为中医心质学、中医心理学、中医情志学、中医神志病学等学科体系的底层架构。
乡村振兴背景下农村环境质量评价指标体系研究进展

在乡村振兴背景下,农村的生态文明建设扮演着重要角色。我国环境质量评价工作起步较晚,且主要针对较大尺度的城市、流域等区域,小尺度的乡村环境保护与评价工作相对缺乏。开展农村环境质量综合评价,一方面可以有针对性地解决农村建设过程中社会经济发展与生态环境保护不协调的问题,另一方面对农村环境质量进行科学评价并采取对应的改善措施也是整个乡村振兴蓝图规划的重点之一。笔者从指标体系、研究方法、发展建议3个方面总结了近年来农村环境监测与评价工作的研究方法和进展,并对农村环境质量评价指标体系的构建提出建议。
多层级特征融合的无人机航拍图像目标检测

针对无人机航拍图像中小目标样本多、可提取特征信息少易受背景干扰的问题,基于YOLOv5提出一种多层特征融合的无人机航拍图像检测算法。首先,增加浅层网络的高分辨率特征图保留充足的目标特征信息,同时加入对应尺度的检测头以此增强对微小目标的检测能力;其次,考虑不同层级特征图所包含的信息对于小目标检测任务贡献不同,设计了多层级特征融合层来整合不同的感受野信息,通过融合不同层级特征图聚合上下文信息,并根据训练目标样本大小自适应生成各层级特征图输出权重来动态优化特征图的表达能力;最后,在预测过程中为了减少在不同任务中需求特征信息的冲突,将解耦检测头替换原本的耦合检测头,可以更佳地完成分类和定位任务。在公开数据集VisDrone上进行实验,该方法的平均均值精度达到了35.5%,较基线方法YOLOv5提高了4.4个百分点,同时与主流的检测方法相比也取得更高的检测精度。结果表明,所提出的方法对于小目标检测任务具有较好的性能。
对不平衡数据的多源在线迁移学习算法

多源在线迁移学习利用多个源域的标记数据来增强目标域的分类性能,针对不平衡的数据集,提出一种可以在源域和目标域的特征空间中过采样的多源在线迁移学习算法。该算法包含两部分:对多个源域过采样和对在线的目标域过采样。对源域过采样阶段,在支持向量机(SVM)的特征空间中过采样来生成少数类样本,新的样本是通过在源域特征空间中的邻域信息来扩增原始的Gram矩阵得到的。对在线的目标域过采样阶段,目标域的样本分批次到达,当前批次的少数类样本从前面已经到达的多个批次中寻找特征空间中的k近邻,利用生成的新样本和当前批次中的原始样本一同训练目标域函数。通过核函数将源域和目标域的样本映射到同一特征空间中进行过采样,使用类别分布相对平衡的源域和目标域数据训练相应的决策函数,从而提升算法的整体性能。在四个真实数据集上进行了全面的实验,在Office-Home数据集的任务上相较其他基线算法,准确率提升了0.031 1,G-mean值提升了0.070 2。
基于VSC的优质光伏资源区配电台区柔性互联规划方法

针对独立运行模式下配电台区源荷特性差异引发的光伏功率倒送和变压器重载运行等问题,提出了区域配网的台区柔性互联规划方法。首先,分析基于VSC的台区柔性互联拓扑结构及运行模式,建立其功率流动模型。其次,根据台区运行特性提出配电台区的互联需求指标,并以此为基础提出区域配网的台区可联性分析方法。然后,以整个区域配网为研究对象,建立台区柔性互联方案以及互联装置配置的双层规划模型,上层模型求解最优规划方案,下层模型实现系统的经济运行。模型采用基于模拟退火和锥规划的混合优化算法求解。最后,在40节点算例上对所提规划模型进行验证,通过规划前后配电系统成本、光伏消纳率以及台区变负载率的对比分析,证明了该模型在提升区域配网的经济性和运行效率方面的有效性。
基于边缘计算的高渗透率微电网并行分布式优化经济调度

基于边缘计算的框架提出了一种并行分布式优化方法,用于求解含有海量可再生能源的微电网的复杂优化经济调度问题,有效提升问题求解效率。该方法中边缘节点只与邻居节点交换信息,降低通信复杂度,同时,各个节点并行求解,突破"组合爆炸"的束缚,提高求解效率,多次迭代即可得到全局最优解。其次,在含海量可再生能源的微电网中,构建运行成本最小优化调度模型,用提出的方法对大规模优化模型进行求解。仿真结果表明,与标准ADMM相比,在相同精度下,所提方法的迭代次数仅为ADMM的二分之一甚至更少。海量可再生能源输出功率波动时,分布式电源的增量成本趋于一致,表明微电网与上级电网互动调控后,所提方法能够使得微电网稳定运行,同时实现成本最小化。
考虑源荷随机性的配电网多目标概率无功优化

首先,针对分布式电源(distributed generation, DG)与负荷的随机性建立概率模型。其次,建立了配电网电压稳定指标的概率模型,并将电压稳定指标应用配电网的电压优化模型中,基于无迹变换法对配电网概率潮流进行计算,建立了配电网的概率多目标电压优化模型,并以改进的粒子群算法求解模型。最后,算例验证了所采用方法能通过配置并联电容器、静止无功补偿器、有载调压变压器电压-无功控制设备降低配电网网损,改善含DG配电网的电压稳定、越限、波动问题,提升了配电网对源荷不确定性应对能力。
应用鱼类生物完整性指数评价北运河河流健康状况

评估北运河水系健康状况,为判别北运河水系水生态恢复成效提供参考。2020年5月、8月调查了北运河13个采样点的鱼类及生境状况,采用F-IBI评价北运河健康状况。共采集到鱼类20种,分属3目9科18属。选择人类活动干扰较轻的3个点作为参照点,其余10个点为受损点,从物种种类组成与丰富度、营养结构、耐受性和敏感性、繁殖共位群以及鱼类数量等5个方面构建F-IBI候选指标体系,然后依据分布范围检验、敏感性分析和相关性检验,筛选出F-IBI核心指标体系,包括鱼类物种数、Shannon-Wiener多样性指数、鲤科物种数百分比、漂流性卵鱼类个体数百分比、沉性卵鱼类个体数百分比、黏性卵鱼类个体数百分比、外来物种数量所占比例。采用比值法计算各采样点F-IBI值,并将其划分为"优""良""中""一般"和"差"5个健康评价等级,评价各采样点健康状况。评价结果表明:北运河健康状况整体为中等偏上,其中7.69%的采样点健康状况为"优",23.08%的采样点为"良",53.85%的采样点为"中",15.38%的采样点为"一般"。北运河水生态治理取得一定成效。
基于时频特性相似度的新能源场站T接型送出线路高速保护

新能源短路电流呈现幅值受限的非工频特征,导致差动保护的动作性能下降。在分析新能源电源与传统同步发电机故障特性的基础上,提出基于时频特性相似度的新能源场站T接型送出线路高速保护原理。该方法首先利用压缩感知压缩高频率采样信号,传输低频率压缩信号,降低保护通信量。然后利用小波变换提取故障电流的时频特征,利用主成分分析法(principal component analysis, PCA)剔除时频特征的冗余信息,得到时频特征矩阵。最后利用堪培拉距离衡量时频特征矩阵相似度,提出基于时频特性相似度的高速保护原理。所提保护理论上可以在故障5 ms内可靠识别区内外故障,具有较强的耐受故障电阻和系统噪声的能力,并且适用于新能源弱出力的场景。硬件在环实验结果和现场录波数据验证了所提保护的有效性。
基于油中溶解气体分析的DBN-SSAELM变压器故障诊断方法

为了保证油浸式变压器故障诊断精度的同时,提高诊断方法的收敛速度以及泛化能力,提出一种基于DBN-SSAELM的变压器故障诊断方法。首先,利用深度置信网络(deep belief networks, DBN)对油中溶解气体浓度比值数据进行特征提取。其次,利用具有较强学习能力的极限学习机(extreme learning machine, ELM)替换传统DBN分类模型中的Softmax分类器,深入分析特征值与故障类型之间的关联性,提高模型的收敛速度。然后,利用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化ELM模型的输入权值和隐藏层节点偏置,以提高模型诊断结果的准确率和稳定性。最后,选用准确率、查全率、查准率和收敛速度对优化前后的模型进行性能评估。最终实验结果表明:所提出的DBN-SSAELM变压器故障诊断方法,故障诊断准确率高、泛化能力强、稳定性好,平均准确率达到96.50%,适用于变压器故障诊断。
直流闭锁后系统暂态稳定紧急协同控制策略研究

交流故障引发的电网换相换流器型高压直流输电在短时间内多次换相失败将导致直流闭锁,严重威胁故障后系统的安全稳定运行。提出了考虑直流闭锁过程的多直流功率支援和送端切机的紧急协同控制策略,以保障故障后系统的暂态稳定。首先,基于相轨迹首摆过程中斜率变化特性,定义了紧急控制投入判据,并推导出所需控制量与控制投入时刻、系统惯性等参数的解析表达式。其次,建立了可提供控制量与直流参与功率支援条数和送端切机台数的数学关系,并基于故障后稳定平衡点变化特性,确定了直流参与功率支援顺序以及送端切机顺序。最后,搭建了改进的IEEE 68节点交直流混联系统机电-电磁混合仿真模型,验证了所提策略的正确性和有效性。
基于虚拟直流机的直流微电网电压稳定控制策略

针对大量恒功率负荷接入直流微电网致使直流微电网失稳的问题,提出了一种基于虚拟直流机(VDCM)的直流微电网电压稳定控制策略。控制策略以储能双向DC/DC变流器为研究对象,基于直流电机原理,以电感电流为反馈量在传统下垂控制的基础上引入VDCM环节,增强系统阻尼,降低恒功率负荷对系统稳定性的影响。通过建立所提控制策略下的直流微电网小信号模型,利用阻抗匹配原则分析相关参数变化时系统的稳定性,并将其与传统的VDCM控制策略进行对比。最后,搭建仿真模型和硬件实验平台,验证所提控制策略的有效性。结果表明:所提控制策略使变流器具备了直流电机的惯量和阻尼特性,在提升系统稳定性的同时,也在一定程度上改善了系统动态响应性能,且其控制效果优于传统的VDCM控制策略。
计及碳排放权交易的光热电站市场竞价策略研究

“碳中和·碳达峰”目标的提出加快了我国碳排放权交易市场(简称“碳市场”)的建设与发展。对于光热电站而言,在电力市场与碳市场中制定合理竞价的策略对于保障其自身投资回报至关重要。为此,提出了一种计及碳排放权交易的光热电站市场竞价策略。首先,分析了光热电站在电力市场与碳市场中的交易流程与框架,以及参与多市场的博弈均衡性。其次,计及新能源出力不确定性,提出了光热电站参与电力市场与碳市场的双层鲁棒优化模型。其中上层为光热电站竞价决策模型,下层为电力市场与碳市场出清模型。然后,针对这一非线性、多目标、多层规划问题,基于KKT条件和博弈均衡分析,将双层模型转换为单层模型。并基于强对偶理论和二进制扩展方法对模型中的非线性项线性化,以实现模型高效求解。最后,以典型光热电站为例进行了数值仿真,验证了所提竞价策略的合理性与优越性。
基于虚拟同步发电机的固态变压器交流端口柔性控制策略研究

固态变压器(solid state transformer, SST)能实现传统电力变压器的变压、隔离作用,还可实现灵活的电能调控作用,但不具备传统同步发电机的机械特性及同步运行机制。当分布式电源经SST接入电网时,由于其出力的随机性和波动性,将对上级电网造成冲击,导致电网电压/频率波动。提出一种基于虚拟同步发电机的SST交流端口控制策略。首先,建立模块化多电平型输入级和同步发电机等效模型,将虚拟同步发电机原理融入输入级控制策略,以提高SST并网端口的电能质量、惯性及阻尼特性,并使其具备参与电网调频、调压能力。其次,提出储能装置辅助调频控制,保障SST参与一次调频时低压系统负载功率消耗平衡。最后,确立了输出级虚拟同步发电机控制策略,以提高低压交流端口负荷功率响应特性,实现SST对上级电网的友好性。在Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,验证了所提SST拓扑结构及其控制策略的正确性和有效性。
四川盆地北部二叠系茅口组沉积特征及油气意义

基于地震资料精细解释成果,结合野外剖面及室内薄片观察,通过分析主要岩石类型及古生物、地球化学和地震相特征,对四川盆地北部二叠系茅口组沉积相展布特征进行研究,依据生物(屑)灰岩、礁灰岩和硅质岩等岩相发育规律以及地震地层结构和地层厚度变化特征,认为茅口组发育了开阔台地、台地边缘及斜坡盆地等沉积亚相,总结出了开阔海夹点礁、开阔海夹点滩、台地边缘滩和灰质硅质盆地等4种沉积微相组合,明确了沉积相纵向演化和平面展布规律。结果表明,台地边缘高能生物滩平面上呈条带状在剑阁元坝龙岗一带规模发育,生物(屑)灰岩的晶间溶孔、粒间溶孔和生物体腔孔发育,物性好,是优质储集层发育带;川西海槽和广元旺苍海槽茅四段的硅质岩和泥岩有机碳含量高,则是优质生油岩,优越的沉积环境为该区油气成藏提供了有利的生油和储集条件。
地震波能量补偿的并行反Q滤波方法研究

在石油勘探地震资料处理中,反Q滤波方法能有效地对地震波进行振幅补偿和相位校正,为地震反演和储层预测提供更准确的信息。对于大规模的地震道集数据处理,反Q滤波方法在CPU计算平台上执行时间较长,影响了地震解释的效率。分析发现,反Q滤波方法大量时间消耗在振幅相位补偿与短时傅里叶变换。在GPU平台上,首先,对振幅相位补偿部分进行并行化;其次,对批量短时傅里叶变换用CUFFT库进行加速;最后,对批量短时傅里叶变换进一步优化并将其应用于反Q滤波方法。实验结果表明,相比CPU计算环境,基于CUFFT库的反Q滤波并行算法效率提升了3.9倍,优化后的批量短时傅里叶变换进一步将效率提升了12%。
预后营养指数在口腔癌病人预后评估中的价值

目的:探讨预后营养指数(PNI)在口腔癌病人预后评估中的价值,及PNI与炎症标志物的关系。方法:对在蚌埠医学院第一附属医院行口腔癌根治性切除术的101例口腔鳞状细胞癌病人资料行回顾性分析。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析确定最佳PNI临界值。Kaplan-Meier生存曲线评估口腔癌病人PNI对总体生存时间(OS)的影响,采用Spearman相关性分析PNI与淋巴细胞/单核细胞比率(LMR)、血小板/淋巴细胞比(PLR)和中性粒细胞/淋巴细胞比(NLR)的关系。单因素和多因素分析确定影响病人预后生存时间的危险因素。结果:口腔癌病人中,低PNI组的累计总生存率显著低于高PNI组(Kaplan-Meier分析显示:χ~2=17.424, P < 0.001) 。TNM分期II ~Ⅲ期病人中低PNI组的累计总生存率显著低于高PNI组(P < 0.001)。PNI与NLR和PLR成反比,与LMR成正比。多因素分析显示,TNM分期、PNI与OS具有独立相关性。结论:PNI是影响口腔癌病人预后的独立影响因素, PNI值临床简单易得,值得推广。
洞庭湖盆地中强震不对称分布与地球动力学机制

洞庭湖盆地为扬子块体内部地震活动最活跃的区域,湖南省有历史记载以来最大地震1631年常德63/4级地震震中位于盆地的西缘.中强震也多分布于该区域,然而现今沉积中心盆地东部却无中强震记录.前人对盆地及发震构造研究均认为该区强震受盆地凹陷正断裂控制,且主要由拉张应力所致,但这一认识很难解释中强震不对称分布现象.基于近期开展的地质调查和第四纪沉积研究的最新成果,并结合低温热年代学、地球物理探测及应力场研究的最新认识,以及盆地及周边地貌研究,综合分析得出盆地中强地震分布不对称性原因:新生代以来,由于太平洋板块的后撤.盆地区域深部地幔隆升及热作用衰减,盆地拉张作用也相应减弱,而新近纪以来盆地西侧受青藏高原向东运动的影响,四川盆地沉积盖层向东持续推挤,扬子地台西部结晶基底之上的沉积盖层受挤压作用影响,盆地西缘明显抬升,沉积中心向东迁移,挤压作用也可能是该区域地震发生的主要动力来源.
不同含水率花岗岩残积土-格栅界面剪切特性

花岗岩残积土可作为回填土应用于加筋土结构,含水率对结构的稳定性具有重要影响。以广州市增城区花岗岩残积土为研究对象,通过室内大型直剪试验,研究了不同含水率(13%、19%、25%、32%)、竖向应力(50、100、150、200kPa)对花岗岩残积土-格栅界面剪切特性曲线、抗剪强度、体变特性的影响。试验结果表明:含水率为13%、竖向应力为50kPa时,残积土-格栅界面剪应力随着剪切位移的增大先升后降,降幅较小,其余条件下剪应力随着剪切位移的增大而升高;格栅加筋能够缓解花岗岩残积土剪应力达到峰值后大幅降低的剪切软化趋势;筋土界面抗剪强度随着含水率的升高而大幅降低,界面抗剪强度系数整体上随着含水率的升高先增加后降低,含水率为19%和25%时格栅加筋的增强效果最佳;筋土界面黏聚力随着含水率的增加先增大后减小,界面内摩擦角随着含水率的升高而降低;13%、19%含水率下筋土界面在50kPa竖向应力作用下发生了剪胀,其余条件下体积应变以剪缩为主。
用于图像识别的高能效脉冲神经网络加速器设计

针对基于通用处理器解决方案在图像识别应用中速度慢、功耗高的问题,提出了一种高能效的脉冲神经网络加速器设计方案。首先,采用神经形态学计算中的高并行设计思想,设计了多核并行结构来实现硬件加速;然后,根据脉冲数据传输稀疏性的特点,采用基于事件驱动的数据传输与处理方式,设计了一对一的核间传输机制,减小了用于通信的硬件资源并提高了数据传输效率;其次,提出了按行的数据存放方式来加快膜电压数据在存储器的存取效率;最后,设计了结合查找表与异或的电路结构,可以快速的将事件向量转变为地址事件表达(AER)格式。采用所提加速器设计方案在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)开发板上进行优化和部署。实验结果表明:当时钟频率采用100MHz时,识别单张手写数字图像所需能量为1.04mJ,仅为2.2GHz通用中央处理器(CPU)上的串行软件程序的1/1453.8。该加速器设计方案适用于实时性要求高和能量受限的实际场景。
魏家峁煤矿区深孔台阶剥离爆破施工岩体可爆性分析

了解和掌握岩体可爆性分级是确定合理爆破参数和提高工程效率的重要依据。结合魏家峁矿区台阶爆破开挖实际,在现场调查、取样基础上,根据矿区工程地质资料得到岩样的普氏系数和抗拉强度。采用蜡封法密度试验和岩石声波试验对已揭露台阶面岩样的岩石密度、声波波速进行了测试分析。依据获取的四个指标,基于加权聚类分析原理对矿区岩体可爆性进行了研究。研究表明:魏家峁矿区剥离层岩石有粗砂岩、中砂岩、细砂岩、砂砾岩和泥砂岩等。试验得到的五种岩石密度中,泥砂岩密度最大,为2.75 g/cm~3;粗砂岩密度最小,为2.01 g/cm~3,砂砾岩、细砂岩、中砂岩密度位于泥砂岩和粗砂岩之间。在声波试验得到的平盘所对应岩样的声波波速中1064平盘的岩石纵波波速最大,为2.615 km/s,1096平盘的岩石纵波波速最小,为2.029 km/s。根据所取岩样对应的平盘分布状况,魏家峁矿区剥离岩体的可爆性从1112平盘至1064平盘自上而下逐渐变差,其中1112平盘主要是砂砾岩,可爆性为中等难爆; 1096平盘以粗砂岩为主,可爆性为易爆; 1080平盘是中砂岩,可爆性为中等难爆; 1064平盘主要岩性为细砂岩,可爆性为难爆。
露天超深孔大抵抗线爆破技术研究

以清远市某矿山台阶爆破工程为研究背景,工程施工中410平台有一超高台阶大抵抗线的特殊工作面需一次性爆破。该工作面台阶高30 m,长80 m,宽20 m,台阶坡面角45° ~ 80°。由于台阶高度大、坡面角小,且坡面坡比上下不一,造成了爆破施工技术难度大。爆破设计前首先使用RTK测量仪和全站仪对工作面和掌子面地形进行测量,然后根据地形图对掌子面各位置的坡面角进行计算,依据岩石性质、施工经验和钻机类型,确定爆破单耗和钻孔直径,综合上述结果再对前排炮孔的底盘抵抗线、钻孔倾角、孔深、孔距进行设计,同理依次对后排炮孔的抵抗线、钻孔倾角、孔深、孔距、排距进行设计。孔网参数确定后,根据各排炮孔抵抗线变化规律、各排孔单孔负担体积、爆破单耗和爆破作用均匀原则依次设计各排炮孔的装药结构,最后根据岩石走向和被保护对象的抗震要求,使用矿山软件3Dmine对起爆网路进行设计。施工过程中对布孔、孔深测量、钻孔、装药、网路连接等重点施工环节进行严格控制,爆破后取得了良好效果。
基于双层网络的第三方支付机构与商业银行竞合演化机理研究

本文以中国第三方支付机构和商业银行为研究对象,借鉴演化博弈论思想和双层网络演化博弈仿真方法,剖析两类企业竞合互动的演化规律以及相关因素对演化稳定策略的影响。研究发现,第三方支付机构与商业银行竞合的演化稳定策略存在不确定性,合作收益的提升、合作成本的降低、违约惩罚的提高以及利益分配的合理性有助于提高两类企业的合作水平,推动两群体向合作主导演化。细化研究发现,两类企业体现出显著的异质性,第三方支付机构对相关因素的变化更为敏感,对利益的要求更低。同时各群体内部收益差距明显,实力较强的大型第三方支付机构和商业银行能够获得较高的合作收益和较多的合作机会,而中小第三方支付机构和商业银行难以从竞合中获得理想收益。
复杂地面车辙识别试验与验证

火星表面地形地貌复杂,为了保证火星车行驶安全,需要对巡视器周边土壤的图像信息进行判别和分类。首先,根据试验场地和图像信息等对图像进行预处理,建立鸟瞰图像。接着,以鸟瞰图像为基础建立图像块并建立数据集,建模集和预测集分别包含315组和135组数据。然后,在划分的数据集基础上建立神经网络模型,并对数据进行训练和分类。最后,根据得到的分类模型对图像进行分类,得到感兴趣区域。分类结果表明:应用ResNet50得到的模型其建模集和预测集的分类准确率分别为75.56%和81.48%。该方法可实现巡视器周边地表类型的分类,并提取图像的感兴趣区域,以便实现更为精准的判别,可用于实现火星车通过性感知、风险预测和路径规划,为未来智能星球车移动系统研制和探测提供理论和技术支持。
面向智能汽车的地下停车场定位与路径规划

为了解决智能车辆在全球定位系统(Global Positioning System, GPS)信号缺失的地下停车场中的定位与路径规划问题,本文使用双目离线建图、单目在线定位的视觉方法在场景中进行定位,并使用改进的路径规划算法规划全局行驶路线。首先,利用双目相机在地下停车场中的多个节点位置进行场景采集,节点的不同信息分层存储入视觉多层级地图。然后,利用单目相机进行由粗到精的地图匹配和位姿计算实现快速高精度定位。最后,使用改进的路径规划算法在地图中对各路口位置进行检测并生成路口路径图(Intersection Roadmap, IRM),全局可行驶路线根据定位结果和路径图规划得到。实验结果表明:使用单目相机的视觉定位平均误差为1.3 m,平均误差率为7.4%,基于路口路径图的规划算法相比概率路径图(Probabilistic Roadmap, PRM)算法,规划时间由5 s左右缩短至0.2 s以内,路径长度缩短了约9.56%。定位导航系统能够实时准确地实现车辆在停车场环境中的定位与路径规划,具备良好的实用性。
引黄灌区水资源调配模型及和谐评估

基于引黄灌区普遍特征及存在的水资源问题,构建考虑水资源、经济社会和生态环境多维目标的水资源优化调配模型,建立引黄灌区水资源和谐评估指标体系,并将模型和评估体系应用到赵口引黄灌区二期工程。基于模型解集中选取的4种代表性优化调配方案进行水资源、经济社会、生态环境的效益分析,选定P_4方案为赵口二期水资源多目标优化调度方案,并基于该方案开展和谐评估和多方案调控研究。结果表明:模型优化后灌区和谐度明显提高,通过对和谐度较低的地下水开采率、农业用水比例、城镇化率、人均粮食产量、绿化覆盖率等指标调控后,和谐度可进一步提高到0.790。
基于三维水足迹模型的河南省水资源可持续利用水平评价

基于三维水足迹模型,以水生态赤字与盈余、水压力指数、水资源集约利用指数和水资源可持续指数4个指标构建水资源可持续利用水平指标评价体系,从时间上和空间上分析河南省的水资源可持续利用水平,并且利用对数平均迪氏指数分解法分析水足迹变化的驱动因素。结果表明:河南省水足迹由大到小为生产用水足迹、生活用水足迹和生态用水足迹,其中豫北和豫中各市的水足迹深度较大;河南省整体水资源可持续利用水平较差,其中豫北和豫中地区的水资源可持续利用水平最差;经济规模效应、人口规模效应对水足迹的变化具有正向驱动作用,而水足迹强度效率效应和水资源承载力效应具有负向驱动作用。
土壤水分上下限对北疆滴灌春玉米产量和品质的影响

为确定滴灌春玉米(Zea mays L.)各生育期适宜的土壤水分上、下限,从而为新疆玉米灌溉管理升级提供理论依据,以"太玉339"为试材,采用正交试验设计方法,在玉米拔节期、扬花-灌浆期、灌浆-完熟期分别设置3种水分上、下限(50% ~ 80%FC、60% ~ 90%FC、70% ~ 100%FC,FC为田间持水量),共设9个处理(T_1 ~ T_9),分析其对春玉米不同生育阶段的生长指标、产量、品质、水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:当玉米各生育期土壤水分保持在50% ~ 80%FC时,其株高、地上干物质量、叶面积指数(LAI)和产量均显著减小,但会提高水分利用效率(WUE)。总体而言,T_3处理的产量最高,为17 114.51 kg/hm~2;T_4处理的WUE最高,为3.11 kg/m~3;在灌浆-完熟期提高水分上、下限有利于增加玉米粗蛋白、粗脂肪及淀粉的含量,其中T_3处理该3个指标均为最高,分别为11.02、4.11、69.96 g/100g。以产量、干物质积累量、品质、WUE为指标,基于熵权法的综合评价表明T_3处理最优。综上所述,新疆北疆地区滴灌春玉米在拔节期、扬花-灌浆期、灌浆-完熟期适宜的土壤水分分别为50% ~ 70%FC、70% ~ 100%FC、70% ~ 100%FC。
基于特征提取与选择的气体识别研究

在电子鼻系统中,特征提取和选择以及分类模型都是其性能改进的关键。针对从传感器阵列中提取单一特征时会忽略传感器特异性的问题,提出基于相关性分析来选择每一个传感器最优的特征提取方法,组成最优特征向量进行气体识别,实验表明:通过该方式提取的特征向量在分类模型中表现更好,在各模型的平均识别准确率提升了0.027,其中支持向量机和人工神经网络提升效果最明显,分别提升了0.031和0.054。并根据模型特性和实际需求,提出逻辑回归与支持向量机结合的二次分类模型,实验表明该模型能够进一步提高分类准确率,降低具体气体检测场景中辨别气体错误的风险。
用于DCS远距离通信的RS485转光纤模块设计

针对在DCS系统中DPU与I/O卡件进行RS485通信会产生电信号的衰减、易受到电磁干扰,数据需要远距离传输的要求,设计了一种用于DCS远距离通信的RS485转光纤模块。该模块主要包含光模块、RS485通讯芯片和保护电路,通过光模块可以将RS485通讯芯片发送的电信号转化为光信号,实现DPU与较远距离的I/O卡件进行数据交互。实验结果表明:该模块可以实现数据的可靠传输,有效地解决了在远距离情况下集散控制系统主控与卡件稳定通信问题,具有较好的实用性。
"双碳"目标下赋煤区新能源开发-未来煤矿转型升级新路径

"双碳"目标下我国能源结构正加速转型升级,以太阳能、风能、地热能等为代表的新能源正逐步替代传统煤、油、气等化石能源。推动煤炭和新能源优化组合是实现"双碳"目标提出的新要求,也是未来煤矿绿色低碳转型的重要路径。分析我国赋煤区能源分布特点,发现以煤为主的化石能源分布区域,往往也是太阳能、风能、热能等新能源富集区,适宜于在赋煤区大规模开发新能源。研究结果如下:①提出了赋煤区全生命周期能源开发理念,将赋煤区能源发展历程划分为煤炭、煤炭与新能源优化组合、新能源3个阶段,并搭建了赋煤区新能源开发总体架;②在太阳能开发方面,基于赋煤区与太阳能资源富集区的重叠关系对赋煤区太阳能理论储量与开发潜力进行评估,提出了分布式/集中式光伏发电、太阳能热利用和太阳能制氢等光化利用耦合的太阳能分级综合利用方案,实现太阳能多元高效转化与利用以及与煤炭资源的协同开采;③在地热能开发方面,基于赋煤区与地热能资源富集区的重叠关系对赋煤区地热能开发潜力进行评估,结合矿井地热形成机理、分布规律和矿井采掘情况,构建深部矿产资源与地热资源协同开发系统,形成包含矿井热水型、岩温型、混合型的矿井地热能分级开采与热用户梯级利用的综合应用方案,实现矿井地热化"害"为"利"的战略转移;④在风能开发方面,基于赋煤区与风能资源富集区的重叠关系对赋煤区风能开发潜力进行评估,提出赋煤区风力发电、风力提水、风力致热技术的应用途径,构建了井上井下设施电力供应、水循环动力、供暖自足以及并网发电的风能利用框架;⑤考虑到目前煤炭地下开采普遍以垮落法管理顶板,垮落空间无法有效用于地下储能,提出"储能库超前规划→功能性储能库构筑→储释能运行管控"的矿井采空区储能技术路径;⑥针对赋煤区多能互补综合能源系统(MCIES)复杂多变特征,建立了赋煤区能源生产、供给单元的异质能量流耦合模型,统一了MCIES内部不同能源集线器的数学表达式,提出了赋煤区MCIES能源管理与优化逻辑方法以及运营模式。旨在探讨煤炭和新能源的组合路径,论证赋煤区规模化开发新能源可行性,赋予赋煤区全生命周期能源供给的功能,形成集"矿-风-光-热-储"一体化的煤炭企业能源产业发展新模式。
煤矿冲击地压防治体系中的关键问题探讨

针对我国煤矿冲击地压的防治现状,对煤矿冲击地压防治体系中的几个关键问题进行了探讨,得到以下主要结论:从灾害控制的角度界定了冲击地压与矿震及其相互关系,通过主导力源与煤层-围岩结构的分类组合,提出了32类冲击地压和5类矿震的分类,明确了冲击地压以消除灾害为治理目标,而矿震则需要根据致灾程度分级治理;提出并量化了基础应力影响指数、附加应力影响指数、冲击倾向性影响指数和支护强度影响指数4项冲击危险性评价指标,设计了包含应力条件、冲击倾向性条件和支护条件的冲击危险性多参量耦合评价方法;探讨了震动场、应力场和位移场3级冲击危险监测预警机理,提出了单参量特殊预警与多参量常规预警相结合的预警机制,设计了掘进影响区、回采影响区和不受采掘影响区的分区联合监测方法;根据多元评价指标中降低各因素冲击危险性的要求,提出了"低应力""低扰动""低倾向""强支护"的冲击地压防治路线,设计了基于应力和围岩结构分类的局部卸压和解危措施的组合技术;针对矿震诱发井下冲击地压和地面震动损害的动力灾害,将此类灾害的治理等级划分为预防治理、对症治理和源头治理3级,设计了源头减震、分类治灾、卸压抗震的多级防控技术体系。
基于Hawkes过程的车联网协同缓存及资源分配

随着网络流量呈指数级增长,能够访问多媒体内容的智能汽车也面临巨大的流量压力,为此提出了一种基于Hawkes过程更新内容流行度的车联网协同缓存及资源分配框架.研究了在路边单元和智能车辆中的协同缓存及资源分配策略,同时,考虑到内容缓存的更新周期远大于信道条件的变化周期,提出了双时间尺度模型.首先,使用基于Hawkes过程的方法,考虑内容请求的新鲜度和时效性,根据历史内容请求记录更新流行度;然后,对路边单元和车辆协作缓存策略的数据传输吞吐量和缓存能耗进行建模,以最大化边缘设备的缓存效益为目标,并利用深度强化学习求解优化问题.仿真结果表明,所提出策略相比其他策略可以得到更高的效益.
十字分形地震超材料隔震性能

为了解决基于表面波理论的地震超材料带隙窄的问题,设计了一种基于十字分形柱的低频宽带隙地震超材料,并通过数值模拟计算其频散曲线,发现三阶十字分形地震超材料的相对带宽高达60%.对不同阶数十字分形地震超材料的频散曲线进行比较研究,以阐明分形地震超材料带隙扩展的机理.通过材料参数分析,研究不同材料参数对带隙宽度及位置的影响.为验证所设计的地震超材料对实际地震波的屏蔽效果,进行频域和时域分析.通过对El Centro地震波和Taft地震波的瞬态动力学分析发现,三阶十字分形地震超材料可以将2种地震表面波位于带隙频率范围内的加速度幅值降低50%以上,具有良好的隔震性能.
提升新型电力系统调频能力的受控负荷阻尼因子控制器

建设以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰和碳中和的有效途径。随着可再生能源发电的大规模建设并入网,常规以化石能源为燃料的大型发电机组将会被逐步替换,这种情况将导致新型电力系统的调频与调峰面临着巨大的压力。同时随着用电负荷设备中电力电子的渗透和自动化水平的提升,在电力系统调频中使用的负荷阻尼常数D,即负荷有功对系统频率变化的自然响应,也发生了相当大的改变。很多单个家用电器及其组合对系统频率的变化不响应或基本不响应,这意味着负荷阻尼常数D会变得很小。由此,提出1种受控负荷阻尼因子的新概念、控制器的设计理论和实现方法,将大幅提升负荷有功功率对系统频率变化的受控响应,有效增强了新型电力系统的调频能力。根据2021年全国负荷水平计算,按照所提理论,可以给全国电网增加的调频容量达到(15000~20000)MW/0.1Hz,为解决大规模可再生能源发电接入电网面临的调频难题提供理论和技术支撑。
主动支撑电网频率的园区多能微网优化运行

随着新能源电源接入比例持续上升,电力系统频率失稳风险也随之上升,亟需发掘快速调频资源,增强电力系统频率稳定性。园区多能微网(district multi-energy microgrid, D-MEMG)下辖的微型燃气轮机与电转气装置功率可快速调节,具备对电网频率的支撑能力。为此,该研究主动支撑电网频率的园区多能微网优化运行问题。首先,提出改进的系统频率响应模型,刻画各类参与频率支撑设备调速器的死区与限幅环节,基于差分法,获得电网频率动态时域离散化模型。其次,考虑园区多能微网参与调频对上级配气网运行的影响,精细化建模园区多能微网调频时与上级配气网交互天然气流的变化量,构建配气网运行约束可行性检测子问题。随后,将所提模型转化为两阶段鲁棒优化问题,并采用列和约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法进行求解。最后,设计算例验证所提模型与算法对支撑电网频率的有效性。
计及储能的低惯量电力系统频率特性分析

双碳目标下,电源结构清洁低碳转型将成为我国未来电力系统必然发展趋势,随着风光资源大规模开发利用,新能源发电装机比例持续快速增长,系统逐步呈现“低惯量”特征,频率安全稳定面临挑战。该文首先阐述系统惯量的重要量化表征指标之一——惯性时间常数的物理意义。基于电源装机结构,分析我国电力系统惯性时间常数的演化趋势。基于经典频率响应模型,给出计及储能的电力系统频率响应模型,借助传递函数推导开展频率稳态及动态特性分析,并给出功率缺额扰动下系统频率输出表达式;在此基础上,围绕频率跌落最低点,剖析储能及系统惯性时间常数对于抑制低惯量电力系统频率下降风险的作用规律,并结合时域仿真开展不同惯量水平下场景仿真论证。研究表明,储能通过直接减小系统不平衡功率,可快速有效抑制频率变化,且惯性时间常数越小的系统,效果越为显著。
含新能源电力系统的采样PI负荷频率控制

针对不确定性传输时滞、系统参数、负荷扰动以及新能源间歇性功率,引发系统调频性能下降的问题,该文提出一种考虑控制信号变周期采样的采样比例积分(proportion integration,PI)负荷频率控制(sampling PI load frequency control,SPI-LFC)方案。首先,基于采样网络的静态输出反馈方法,构建电力系统SPI-LFC模型。然后,利用新的双边闭环型Lyapunov泛函,并结合自由矩阵不等式,得到系统的低保守性稳定准则与SPI控制器设计方法。仿真结果表明,提出的负荷频率控制(load frequency control,LFC)方案对电力系统参数和通信网络的不确定性、负荷扰动和新能源的间歇功率具有较强的鲁棒性。
生成对抗网络及其在电力系统中的应用综述

随着电力系统的迅猛发展,如何高效利用海量、多源、多维的电力数据,是当前电力行业面临的重要技术问题之一。相对于传统机器学习算法,深度学习具有较强的数据降维能力、非线性拟合能力和特征提取能力。生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)作为一类深度学习模型,能够很好地实现电力数据样本的增强与生成。该文首先介绍GAN的基本原理,分析其优势与劣势;此后从网络结构与目标函数的角度出发,分别介绍在电力系统中应用较为广泛的4种GAN衍生模型,进而对GAN在电力系统中的应用现状进行详细的综述,归纳每个应用场景所采用的GAN模型及其特点;最后,总结GAN在电力系统中进一步深入应用所要解决的问题,并展望未来的应用前景。
基于特征融合并行优化模型的电能质量扰动分类方法

为了提高对复杂电能质量扰动(power quality disturbances,PQDs)的分类准确率,该文提出一种基于特征融合并行优化模型的PQDs分类方法。该方法以特征融合的方式,使用全卷积神经网络(fully convolutional networks, FCN)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)并行挖掘PQDs在空间和时序上的高维特征,并提出全局最大池化(global max pooling,GMP)和时间序列重组(time series reshape,TSR)优化,提升模型的分类性能。为了验证所提方法的有效性,该文基于Keras框架搭建分类模型,建立含72类扰动的PQDs数据库并进行仿真实验,所提方法在20dB白噪声环境中平均分类准确率可达92.38%,相较于其他主流深度学习分类方法有更高的噪声鲁棒性和分类准确率。另外,对硬件平台所采样的10类PQDs进行分类测试,共100组实验信号均得到正确分类,该结果进一步验证了所提方法的可靠性。
区域电网的分省备用容量留取方案(二):优化模型

未来新型电力系统中,高比例新能源出力的不确定性对区域电网的分省负荷备用容量和配置分布提出了更高要求,同时,大规模的跨区跨省特高压功率输送也对N-1故障下全网事故备用配置带来了新的挑战。为此,该文基于系列前篇提出的分省备用留取机制,考虑新能源波动、未发生功率缺失的N-1和发生功率缺失的N-1的不同场景下的备用调用场景,建立区域电网电能量和备用联合优化模型;其次,基于鲁棒理论,考虑新能源出力置信区间,将基态和无功率缺失的N-1场景下的不确定性约束转化为确定性混合整数规划;然后,针对功率缺失的N-1场景下的众多约束条件,提出Benders分解求解方法,子问题为考虑功率缺失N-1后事故备用调用场景,主问题为考虑基态和无功率缺失的N-1场景,以此提高计算效率;最后,基于3×IEEE39合成算例开展了算例分析,计算结果验证了所提出方法的正确性。