mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
典型农田土壤中丛枝菌根真菌-根际细菌互作及与氮磷利用的关系

在农业生态系统中,土壤微生物是土壤-作物系统养分循环的重要驱动力,其中丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)能够促进作物对养分的吸收,适应逆境胁迫。【目的】进一步揭示AMF和根际细菌群落的跨界网络互作,挖掘与作物氮磷利用显著相关的关键微生物类群,揭示关键类群的生态网络特征。【方法】利用Illumina测序技术对3种典型农田旱地土壤(黑土、潮土和红壤)中AMF和根际细菌群落结构进行分析;构建互作网络并利用偏冗余分析、相关性分析探究了与氮磷利用相关的潜在关键类群。【结果】3种土壤中AMF与根际细菌均以正相互作用为主。不同土壤中AMF与根际细菌互作关系差异明显,在红壤中跨界互作最为密切,其中球囊霉属真菌(Glomus)与根际细菌中的放线菌(Actinobacteria)和变形菌(Proteobacteria)之间的交互作用最多。而在黑土中主要体现为根际细菌的界内互作。与氮磷利用率显著相关的关键微生物类群主要属于球囊霉属真菌、放线菌和α变形菌。【结论】典型旱地土壤中AMF与根际细菌的正相互关系对作物氮磷利用有潜在促进作用,关键类群在有机质和养分贫乏的红壤中可能起到更重要的作用。
孔隙地层轻质水泥套管井中偶极弯曲波的激发与传播特性

针对软地层套管井中弯曲波频散移向高频,以致超出了现行偶极声波测井仪器的激发频带的问题,本文在井外为孔隙地层时,采用Biot模型对套管井多极源激发的声波场进行了理论推导,对套管井偶极弯曲波的频散特性进行了数值模拟,考察了高密度水泥(或快速水泥)和低密度水泥(或轻质水泥)情况下的弯曲波频散,分析了不同水泥环对弯曲波主频散区和激发谱偏移的影响,重点对轻质水泥套管井中偶极源激发的模式波频散与激发谱及临界折射P、S波激发特性进行了研究,并考察了渗透率、孔隙度对弯曲波频散及衰减的影响,利用实轴积分法计算了偶极声源激发的时域全波波形.分析对比结果表明,在快速水泥情况下弯曲波频散曲线随着地层特征横波速度的减小会迅速向高频移动,随着快速水泥向轻质水泥变化,弯曲波频散曲线向高频移动将会减缓,对于特征横波速度低于1400m·s~(-1)的软地层,偶极弯曲波基础模式主频散区(或截止频率)可以由原来13kHz向低频移动至4kHz;在轻质水泥套管井中,无论是硬地层还是软地层,在目前偶极声波测井仪器声源主频激发下,接收波形中弯曲波均占主导地位.
基于矢量有限元的带地形大地电磁三维反演研究

研究了基于矢量有限元方法的大地电磁带地形三维反演算法并开发了三维反演计算程序代码.在大地电磁场正演数值模拟方面,采用并行直接稀疏求解器PARDISO且无需进行散度校正的快速正演方案,对典型地形模型,在中等规模计算条件下,与双共轭梯度法(BICG)计算结果比较,发现PARDISO比BICG快10倍以上;通过理论模型试算,并与前人的有限元法计算结果对比,验证了带地形三维正演计算程序的正确性.在反演方面,本研究基于共轭梯度方法编写了大地电磁带地形三维反演代码,为了避免直接求取雅可比矩阵,将反演中的雅可比矩阵计算问题转为求解两次“拟正演”问题,进而将PARDISO的快速正演方案应用于“拟正演”问题的求解,以提高反演计算效率.利用开发的反演算法对多个带地形地电模型的合成数据进行了三维反演,反演结果能很好地重现理论模型的电性结构,验证了本文开发的三维反演算法的正确性和可靠性.最后,利用该算法反演了某矿区大地电磁实测数据,反演得到的三维电性结构清晰地反映了研究区的地电特征,将反演结果与该区已有地质资料结合进行解释,应用效果明显,进一步验证了本文算法的有效性.
利用热运动学方法恢复构造隆升过程的探索

构造隆升过程研究对矿产资源勘查及评价具有重要意义,是地质学家长期探索的关键科学问题之一.现有构造隆升过程的研究方法均具有一定的适用性和局限性,正反演方法之间难以建立定量关系.本文利用热运动学方法,通过离散元数值模拟,提取变形过程中离散单元的运动路径作为热年代学样品热史恢复的地质约束,实现了构造变形模拟和热年代学分析的定量耦合,在构造隆升研究中展现出巨大潜力.本文以川东地区多层滑脱褶皱作用作为研究对象,重点恢复了方斗山-齐岳山背斜在距今170~70Ma内的隆升变形过程.热运动学分析表明:先存的齐岳山断裂串联了深部拆离面和浅部滑脱层,湘鄂西褶皱带在170~110Ma开始形成;140~110Ma间齐岳山断层由断展褶皱作用向断弯褶皱作用转化,齐岳山背斜开始发育,略早于东部的利川复向斜;约110~90Ma,方斗山背斜发育,隔挡式褶皱带开始形成;约90~70Ma,隔挡式褶皱规模逐渐增大,利川复向斜逐渐紧闭.正演模型建立、地温梯度计算、三维建模技术和应力演化分析是制约热运动学方法发展和完善的关键性因素.
基于电阻率敏感性函数的随钻电磁波测井探测特性研究

为研究地层电性变化时不同区域对电磁波测井响应的贡献分布,从响应信号对地层参数求偏导的角度,给出一种新的电阻率敏感性函数定义,引入模式匹配法对纵向成层、径向非均匀介质敏感性分布进行快速模拟;通过对敏感性函数纵、横向积分给出了单发双收线圈系纵、横向探测范围,研究了井眼、频率、背景地层电阻率等对探测特性的影响.结果表明:敏感性函数能够定量表征响应对地层纵向与径向微观与宏观敏感性,幅度比与相位差敏感性分布形态类似,幅度比较广较深,而相位差分辨率高,敏感范围小;敏感性函数进行径向积分后可表征仪器的探测深度,与伪几何因子对比达到了同样的效果;背景地层电阻率在1~100!m变化时,工作频率2MHz下幅度比探测深度约为0.6~2.3m,相位差为0.3~0.8m,幅度比50%纵向积分敏感性层厚约为0.3~1.6m,相位差约为0.2~0.6m;异常体与背景地层电阻率对比度在1~50变化时,引起的探测深度与敏感性层厚差异约为0.1~0.2m,远小于地层电阻率的影响.
中国海-西太平洋典型剖面(南幅)揭示的微陆块-窄洋盆构造格局

基于编制最新地学成果图件的需要,我们整合了最新地质、地球物理资料成果,运用最新的技术方法,开展了中国海-西太平洋地区典型剖面的编制工作.典型剖面(南幅)主要集成了南海地区近年来获得的广角地震探测资料,运用重-磁-震联合反演方法,结合拖网、钻井、地热、地质剖面等,以块体构造学说为编图思想编制而成.典型剖面(南幅)从华南以NNW-SSE向直抵苏拉威西海,穿过了多个构造单元,包括3个陆缘-离散地块区(华南块体-南海北部陆缘、中沙地块、礼乐-北巴拉望地块)、4个海盆区(西北次海盆、中央海盆、苏禄海盆、苏拉威西海盆)、2个俯冲-岛弧区(卡加延脊、苏禄脊),这些构造单元一起构成了西太平洋边缘独特的“微陆块-窄洋盆”构造格局.自古特提斯向欧亚大陆之下俯冲以来,该区域经历了复杂的构造演化过程.在形成这种构造格局的过程中,地壳处在不断消亡和生成的动态循环之中,同时构造应力也处在动态变化之中.通过对区域地球动力学的综合分析,认为这种微陆块-窄洋盆构造格局的形成,很大程度上是由于其位于三大板块交接的独特区域,以及受区域内复杂而丰富的俯冲作用的影响和制约.通过典型剖面编制工作,推动了中国海-西太平洋区域内大地构造和地球物理特征研究,为“跳出南海看南海”提供了良好的研究范例,同时启发我们未来加强对邻区研究空白区域的探索.
张衡一号卫星记录的空间电磁波传播特征分析方法及算法实现

本研究主要利用张衡一号电磁卫星(CSES)记录的电磁场波形数据,研发了电磁波波矢量分析工具,该工具包提供电磁波形频谱变换、奇异值分解(SVD)方法以及坡印廷能流计算功能.选取了张衡一号卫星在ULF/ELF/ VLF频段观测到的哨声波、准周期辐射、电离层嘶声波等典型波动事件,开展了频谱分析和波矢量分析.通过与DEMETER卫星的对比观测研究,验证了算法的正确性,并且初步探讨了这些波动的传播特征,其结果也验证了张衡一号卫星在电磁场观测方面具有良好的性能.本研究研发的波矢量分析工具包可直接运用到张衡一号卫星的常规数据处理和科学分析应用中.
Comparison of Methods for Evaluating the Forage-livestock Balance of Alpine Grasslands on the Northern Tibetan Plateau

Livestock grazing is one of primary way to use grasslands throughout the world, and the forage-livestock balance of grasslands is a core issue determining animal husbandry sustainability. However, there are few methods for assessing the forage-livestock balance and none of those consider the dynamics of external abiotic factors that influence forage yields. In this study, we combine long-term field observations with remote sensing data and meteorological records of temperature and precipitation to quantify the impacts of climate change and human activities on the forage-livestock balance of alpine grasslands on the northern Tibetan Plateau for the years 2000 to 2016. We developed two methods: one is statical method based on equilibrium theory and the other is dynamic method based on non-equilibrium theory. We also examined the uncertainties and shortcomings of using these two methods as a basis for formulating policies for sustainable grassland management. Our results from the statical method showed severe overgrazing in the grasslands of all counties observed except Nyima (including Shuanghu) for the entire period from 2000 to 2016. In contrast, the results from the dynamic method showed overgrazing in only eight years of the study period 2000-2016, while in the other nine years alpine grasslands throughout the northern Tibetan Plateau were less grazed and had forage surpluses. Additionally, the dynamic method found that the alpine grasslands of counties in the northeastern and southwestern areas of the northern Tibetan Plateau were overgrazed, and that alpine grasslands in the central area of the plateau were less grazed with forage surpluses. The latter finding is consistent with field surveys. Therefore, we suggest that the dynamic method is more appropriate for assessment of forage-livestock management efforts in alpine grasslands on the northern Tibetan Plateau. However, the statical method is still recommended for assessments of alpine grasslands profoundly disturbed by irrational human activities.
不同连作年限黄壤烟田土壤细菌群落的差异

【目的】良好的土壤微生态环境有利于烟田土壤养分的生物转化和烤烟优良品质的形成。本研究利用高通量测序技术,分析了重庆不同种植年限黄壤烟田的土壤细菌群落多样性和结构组成与连作年限的关系。【方法】在重庆市选取未种植烤烟(CK)和连续种植烤烟1年、3年、5年、8年、10年和12年的地块(土壤类型为黄壤),取0—20 cm耕层土样,分析其土壤理化性状。对高通量测序所得的细菌原始数据质控、优化等预处理后进行OTU分析,按照97%的相似性阀值将序列划分为不同的OTU,用于分析细菌群落的组成(关键物种差异比较柱状图),进而进行样本比较分析(beta多样性分析)、关联与模型预测分析(相关性heatmap图)等统计和可视化分析。【结果】1)土壤pH随连作年限的增加呈下降趋势,种植8~12年的土壤pH、有机质和微生物量碳均显著低于1~5年的,种植12年的又显著低于种植8~10年的;土壤碱解氮和速效钾随着连作年限的增加则显著增加,碱解氮含量表现为:种植1年< 3~5年< 8年< 10~12年(P < 0.05),速效钾含量则表现为,种植1~5年显著低于8年,8年的又显著低于10~12年(P < 0.05);有效磷含量随着连作年限的增加显著降低,特别是种植12年的,除连作8年的土壤外均显著降低。2)土壤细菌群落和组成随种植年限的延长而变化,种植5年的烟田细菌的多样性和丰富度最高,多样性Shannon指数和丰富度Chao 1指数分别达到6.23和1686,连作5年后,细菌的多样性和丰富度开始下降,并在连作12年时最低。当连作年限达到12年时,酸杆菌门的含量锐减到13.9%,主要菌属之一的嗜酸杆菌属基本消失,厌氧菌属的含量显著升高到2.42%。在13个主要的土壤细菌门类中(相对丰度 > 1%),拟杆菌门(P < 0.01)、浮霉菌门(P < 0.01)、装甲菌门(P < 0.01)和蓝藻菌门(P < 0.01)在不同种植年限烟田土壤间差异显著;3)长期连作对黄壤烟田细菌群落组成具有显著影响,土壤细菌多样性和组成与土壤pH、土壤养分等密切相关,土壤pH与放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门呈显著正相关关系。绿弯菌门与土壤pH、有机质、总碳、碱解氮均呈显著正相关关系,说明pH和土壤速效养分是影响土壤细菌组成的关键因子。【结论】长期连作严重影响了土壤理化性状,特别是连作5年以上的地块,土壤pH、有机质、活性有机碳和有效磷含量均显著降低,进而显著降低了土壤细菌群落和组成多样性。因此,强烈建议连作5年以上的烟田要进行轮作,以改善土壤微生态环境及促进烟田健康可持续利用。
数字PCR技术的发展及应用

数字PCR(Digital PCR,dPCR)是继实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)之后发展的高灵敏核酸绝对定量分析技术,通过把反应体系均分到大量独立的微反应单元中进行PCR扩增,并根据泊松分布和阳性比例来计算核酸拷贝数实现定量分析。与传统PCR技术相比,数字PCR技术不依赖于标准曲线,具有更高灵敏度、准确度及高耐受性,可实现对样品的绝对定量分析。近年来,随着微流控技术日臻成熟,基于微流控技术的数字PCR技术得到了快速的发展,在基因突变检测、拷贝数变异检测、病毒微生物检测、转基因食品检测以及测序等方面均得到广泛的应用。本文对数字PCR的原理、技术发展和应用进行了概述。
黏弹性流体在微粒被动操控技术中的应用

因能实现微米尺度粒子的精确操控,微流控技术已被广泛运用于医学、制药、生物和化学等领域,其中无需外场作用的被动操控技术由于其简单性和自主性更是成为研究热点。与其他被动操控技术相比,黏弹性聚焦技术更易实现微粒的三维聚焦且能操控微粒的尺度跨度大、流体流量范围广。因此,本文综述了黏弹性流体在微粒被动操控应用中的最新研究进展。首先,介绍了微粒在不同结构流道内的黏弹性流体中进行迁移的受力机理,进一步详细阐述了黏弹性聚焦、黏弹性分选、黏弹性混合以及其他黏弹性微粒操控应用研究进展,最后对研究黏弹性流体流动特性和在其内微粒迁移运动规律的数值模拟方法进行了介绍,并在分析现有问题的基础上对黏弹性微流控技术未来的发展作出了展望。
纳秒激光加工2.5维Cf/SiC复合材料的烧蚀孔洞特征

针对新型材料2.5维碳纤维增强陶瓷基(Cf/SiC)复合材料采用传统机械加工难以去除加工的问题,采用纳秒激光烧蚀2.5维Cf/SiC复合材料,烧蚀后采用扫描电子显微镜观察其烧蚀孔洞形貌特征,并分析其烧蚀去除机制,讨论激光加工参数对烧蚀孔径的影响。研究表明,Cf/SiC复合材料的激光烧蚀区域出现烧蚀孔洞、重凝、纤维断口、末端气胀,以及长轴与纤维方向一致的椭圆形材料性能变化区域等烧蚀现象;激光烧蚀Cf/SiC复合材料过程中存在氧化的化学变化现象;烧蚀产生的孔径随烧蚀功率的增加和烧蚀时间的延长而增大,烧蚀时间和烧蚀功率均较大时,可能存在烧蚀孔洞被重凝材料堵塞或部分堵塞的情况。计算出纳秒激光的束腰半径为223μm,纳秒激光烧蚀Cf/SiC复合材料的烧蚀阈值为0.32J/cm~2。
面向大规模个性化的交互式云制造模式

结合云制造以及大规模个性化的特点,分析大规模个性化的应用发展以及阐述用户需求的现状,提出了一种面向大规模个性化的交互式云模式。设计了云环境下大规模个性化智能交互过程以及需求交互转换过程模型;建立了大规模个性化的交互式云体系架构以及工作流程;进行交互式云平台搭建,以实现用户定制需求的个性化、大规模、低成本的快速提供与生产。以汽车定制为例,对需求分析及转换过程进行论述,验证了该平台的可行性和有效性。
基于多参数融合相似的民航发动机寿命预测

针对民航发动机寿命预测研究中单参数监控不全面而多监测参数利用率低的问题,提出了一种基于多参数融合相似的寿命预测方法。针对参数敏感性修正,利用ReliefF-PCA算法对发动机多种监控参数进行属性筛选,并融合为表征发动机健康状态的参数———健康指数;针对发动机不同衰退阶段,对相似度度量算法进行趋势敏感度修正,增大变化趋势对预测结果的影响;通过对样本轨迹进行平移处理,减小正常阶段时域对算法的影响;最后通过实际数据的对比来验证该方法的有效性,结果表明,改进的预测方法有较好的预测精度。
氨基磺酸盐体系复合电沉积镍-钴-氧化钇工艺的正交优化

通过正交试验对超声波辅助复合电沉积Ni-Co-Y_2O_3工艺进行优化,得到最佳镀液组成和工艺参数为:Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O 100 g/L,Co(SO_3NH_2)_2·4H_2O 20 g/L,H_3BO_3 40 g/L,纳米Y_2O_3 3.0 g/L,pH 4.2,温度40 °C,电流密度5 A/dm~2,超声波功率300 W,时间1.25 h。在最优工艺下所得Ni-Co-Y_2O_3复合镀层细致、平整,含0.98%(质量分数)的Y_2O_3颗粒,显微硬度为538.85 HV,耐磨性较优。
基于混合离散蝙蝠算法的跨工序协同调度问题

针对跨工序的生产与配送协同调度问题,构建了前工序单机批加工、后工序多产线逐订单加工,且工序之间采用自动引导车循环配送的协同调度模型。以最小化最大完工时间和后工序前的在制品等待时间为调度目标,设计了融合模拟退火算法与解串算法的混合离散蝙蝠算法,与改进的离散粒子群算法和Ullrich遗传算法相比,该算法能很好地减少后工序产线前的队列等待时间,缩短产品的生产周期。
基于双层决策的装备订购多因素激励定价模型与算法

装备订购价格是军方与承制单位双方利益争执的焦点,为全面调动承制单位生产积极性,选择成本、质量和进度同时作为激励因素,在将三因素整合到同一函数表达式的基础上,统筹考虑订购双方利益,构建了装备订购多因素激励定价双层决策模型。分别以军方的激励系数方案和承制单位的努力程度方案为模型的上下层决策变量,并以军方军事经济效益和承制单位期望效用最大化为上下层决策目标。为求解模型得到相对最优激励系数方案,结合粒子群优化算法的快速搜索能力与禁忌算法的全局搜索能力,设计了带检验因子的禁忌搜索粒子群优化(tabu search-particle swarm optimization,TS-PSD)算法。最后,通过算例验证了该模型与算法的有效性,可以引导承制单位向军方期望的目标努力,实现共赢。
基于Bayesian Stackelberg多阶段博弈的网络信息体系方案优选

针对对抗及不确定环境下的网络信息体系建设方案优选问题,考虑经典博弈论中理性和共同知识假设失效的局限,提出了基于Bayesian Stackelberg的多阶段博弈模型。首先分析网络信息体系建设方案优选需求,给出3个基本假设;在此基础上,构建反映各阶段参与人信念的博弈子情景,集结子情景形成全时域情景,并分别给出情景的策略集及支付函数;分析全时域情景的纳什均衡,预测对手可能的均衡策略;最后,集结全时域情景形成全局情景,在风险可控范围内选择全局情景中期望支付较大策略,作为较优体系方案。通过算例分析检验了该方法中己方最坏选择是“综合均衡策略”,且在风险可控范围内最终策略将严格优于该策略。
工业感应加热电源的H∞控制算法设计与仿真

感应加热由于其环保和热效率高等优势一直是国内外学者研究的热点。由于感应加热电路中普遍存在扰动,电气元件参数不易准确估计,传统的基于确定性模型设计的PI控制器性能难以提升,有必要进一步改进。以感应加热系统为研究对象,建立了具有等效串联谐振负载的系统状态空间模型,并对模型进行了线性化解耦,基于解耦之后的模型设计了双闭环PI控制器以及改进的电流内环H∞控制器。为验证结果,分别对PI控制器与H∞控制器在两种启动条件下进行仿真,通过对比进一步证实了改进之后的系统具有更好的抗干扰能力与动态特性。
基于模糊综合评判的分布式储能系统调节能力分析

分布式储能在平抑间歇性电源的波动性、参与电力调峰、改善电能质量、提高供电可靠性等方面发挥着重要作用。如何量化评估储能系统的供能及调节能力,对于挖掘各类功率型储能和能量型储能组合配置的调节潜力以及分布式储能的优化配置都至关重要。文中针对目前常用的储能形式和装置,对各类储能的响应速度特性、功率调节特性等进行分析,在对影响储能系统调节能力的多种因素分析基础上,提出了一种基于模糊综合评判的储能系统调节能力评估模型,为不同储能组合模式、不同容量配置比例下,定量化评估分布式储能系统的供能及调节性能提供实用有效的方法。通过仿真算例验证所提方法的有效性。
基于等效品质因数的MC-WPT系统金属异物检测技术

无线电能传输技术已逐渐被应用于生产生活的各个领域,当磁耦合无线电能传输系统的发射端和拾取端之间或周围存在金属异物时,会极大影响系统传输性能,甚至会产生安全隐患。针对S/S型磁耦合无线电能传输系统,提出了一种基于等效品质因数的非铁磁性金属异物检测方法,给出了等效品质因数的定义,建立了存在非铁磁性金属异物下S/S型MC-WPT系统等效品质因数模型,阐述了金属异物的检测原理和方法。最后通过仿真实验验证了提出的金属异物检测方法的可行性和有效性。
牡蛎壳为原料制备医用CaCO_3/HA复合生物材料

以牡蛎壳为原材料,通过水热法制备了碳酸钙(CaCO_3)/羟基磷灰石(HA)复合材料,拟达到降低HA生产成本并改善其降解性能的目的。通过物相分析和SEM、TEM观察发现制得的CaCO_3/HA复合材料呈现片层状,其微观形貌呈现纳米颗粒状。实验通过控制钙、磷元素的投料比例制备了HA含量为20%、40%、60%的三种CaCO_3/HA复合材料(20%HA、40%HA、60%HA),通过ICP测试计算得出HA的实际含量为17.52%、34.30%、43.24%。随着HA含量的增加, CaCO_3/HA复合材料的比表面积和热稳定性显著提升。体外降解实验结果表明,三种不同HA含量的复合材料在PBS模拟体液中14 d的降解率分别为15.2%, 12.0%和10.8%,降解率随HA比例的增高而降低。这些结果表明:水热法合成CaCO_3/HA复合材料可通过钙、磷元素的投料比例来调控HA的转化率,进而调控CaCO_3/HA复合材料的降解速率,实现其在骨科领域的潜在应用。
黄河流域甘肃段植被覆盖度时空变化及对气候因子的响应

[目的]分析黄河流域甘肃段2000—2018年植被覆盖度变化的时空演变规律,探讨该区域植被覆盖度的变化对气候的响应机制,为该区域生态环境与社会经济的协调可持续发展和进一步落实生态环境保护、建设及恢复提供科学依据。[方法]基于2000—2018年的MODIS NDVI数据、气象数据,采用线性趋势分析和相关性分析等方法,对黄河流域甘肃段植被覆盖度的时空变化特征及与气候因子之间的关系进行分析。[结果]①空间上,近19a研究区植被覆盖度自西南向东北在不断降低,以甘南州的植被覆盖状况最好;植被覆盖度改善面积占36.64%,主要分布于兰州市北部、临夏州、定西市、庆阳市、平凉市大范围区域、天水市南部等,而退化面积占4.2%,主要集中于甘南州等地区。②时间上,研究区植被覆盖度以2013年为界呈现“先持续增加后波动减少”的变化趋势,但整体在不断增加;以平凉市的增加速度最快,平均每年增长0.96%。③研究区植被覆盖度对降水量变化的响应敏感,与降水量呈现显著的正相关关系。 [结论]研究区植被覆盖度空间差异明显,2000—2018年植被以改善为主,降水是影响这些区域植被改善的有利因素,降水状况的改善对研究区生态环境建设与修复至关重要。
基于土地利用变化的祁连山地区生境质量时空演变分析

[目的]对祁连山地区的生境质量和生境退化状况开展研究,揭示人类活动对该地区生态环境的影响程度,为该地区的生态环境保护和发展提供科学参考。[方法]基于1970s末以来全国1∶10万土地利用数据,分析1970s末至2015年近35a来祁连山地区的土地利用和景观格局变化特征,并采用InVEST模型评估该地区生境质量变化。[结果]①草地和未利用土地是该区最主要的土地利用类型,其次是林地、耕地、水域、城乡工矿居民用地;其中草地和城乡工矿居民用地的变化较剧烈,前者先减后增,后者持续增加。②在时间变化上,随着土地利用类型的变化,该区的生境质量由恶化的态势逐渐趋于改善,2015年生境质量最好。③在空间分布上,该区的生境质量和生境退化度均表现为东高西低。[结论]优越的自然条件使其生境质量较高;人类活动强度较高则是生境退化度较高的原因。
不同有机材料覆盖对土壤保水效果的影响

[目的]研究不同有机材料覆盖对土壤水分蒸发量、土壤含水量的影响,并筛选出保水效果最佳的材料。[方法]以木片、树皮及经过堆腐的园林废弃物为研究对象,进行模拟蒸发及桶装控制试验。[结果]不同粒径的园林废弃物覆盖均能降低土壤水分日蒸发量,日蒸发量从大到小依次为CK,3~5cm粒径(M_3)、0~1cm粒径(M_1)、1~3cm粒径(M_2)。在连续蒸发14d后,M_2,M_1,M_3和CK的土壤水分累积蒸发量分别为193.0,269.5,304.0和1 037.0g,与CK相比,分别减少了81.4%,74.0%,70.7%;不同有机材料覆盖均能提高土壤含水量。除了雨季之外,不同土层土壤含水量从高到低依次表现为:木片覆盖(M_4) >树皮覆盖(M_5)>1~3cm粒径园林废弃物覆盖(M_2)>CK。土壤含水量的年变化整体呈现出双峰趋势,一年中4—5月含水量较低,6—8月含水量较高,不同土层土壤含水量的年变化趋势基本一致。M_4,M_5, M_2和CK的0—40cm土层土壤年平均含水量分别为32.9%,30.3%,27.4%,26.8%。[结论]木片为保水效果最好的有机材料,其次是树皮和园林废弃物。
阿克苏河中游荒漠河岸林物种多样性与群落稳定性

[目的]探究阿克苏河中游荒漠河岸林群落的物种多样性、稳定性及其之间的关系,在物种水平上对当前群落植物组成的复杂性及部分环境因子的关系进行探讨,为荒漠河岸生态系统的恢复提供理论依据。[方法]在样方调查的基础上,运用格局分析法,物种多样性指数与均匀度指数,聚类分析以及M. Godron稳定性测度对植物群落进行综合评估。[结果]阿克苏河中游荒漠河岸林主要的植物种群均呈现聚集分布的格局,群落结构简单,具有单寡种优势群落的特征。不同地段的植物群落物种分布较为均匀,但丰富度与多样性的高低略有起伏;荒漠河岸林植物群落根据环境因子的聚类结果可分为6个群丛,其中有3个群丛的物种多样性较低。物种组成与土壤水分的关联较为密切;当前植物群落尚未达到稳定阶段,物种多样性与群落稳定性者之间并无任何直接联系。[结论]单一以河水漫灌的方式促进该地区植物多样性的恢复具有一定的困难,考虑以胡杨、柽柳为主要格局,种植深根系的乔灌木以营造局部地区小气候,间接优化生境的方式对荒漠河岸林的植被恢复更为有利。
生物工程专业创新型应用人才培养方案与运行模式的设计与实践

随着我国经济社会转型升级和高等教育内涵式发展不断深入,地方本科院校亟需向培养创新型应用人才转型。运用“协同教学”理论,以产业需求为导向,以“三能”培养为中心,设计了生物工程专业“1 + 3”人才培养方案、逐级递进的实践课程体系及与培养方案相适的“3 + 1”与“交互式”交融的教学运行新模式。培养方案已于2016年开始实施,在激发学生自主学习和促进学生应用创新能力培养等方面显现出良好的效果,达成了“夯实通识基础、保证专业理论、强化应用实践、提高创新能力”的既定目标,对其他应用型专业构建人才培养新体系、新模式具有一定的借鉴作用。
中国海欧努菲虫复合种(Polychaeta,Onuphidae)的分类修订

通过对中国科学院海洋生物标本馆历年收藏的欧努菲虫属Onuphis标本的系统研究,发现我国被广泛报道的多毛类物种欧努菲虫O. eremita Audouin & Milne Edwards,1833为错误记录,该种在在中国海并无分布,绝大部分标本应鉴定为入江欧努菲虫O. iriei Maekawa & Hayashi,1999,少数为中华欧努菲虫O. chinensis Uschakov & Wu,1962、福建欧努菲虫O. fujianensis Uschakov & Wu,1962、乌氏欧努菲虫O. uschakovi Wu & Xu,2017及色斑欧努菲虫O. variolata Shen,1987。本文回顾了O. eremita和O. iriei的分类研究历史,对我国入江欧努菲虫的头部、疣足、刚毛等形态结构及地理分布进行全面研究,同时对上述欧努菲虫复合种做了形态比较,澄清了欧努菲虫长达30年的分类学误识。
碳纤维增强聚合物-重组竹复合材的弯曲力学性能

重组竹已广泛应用于室内高档装饰、园林景观、室外防腐地板等领域,但重组竹的弹性模量比较小,为钢材的1/7~1/5,应用于建筑领域时难以充分发挥其自身高强度的特性。针对重组竹刚度较小的问题,提出一种重组竹板和碳纤维增强聚合物(CFRP)厚板嵌合粘接的新型重组竹复合材料,采用三点弯曲试验和有限元仿真方法,对CFRP-重组竹复合试件的失效模式、荷载-位移关系、应变曲线、胶层界面剥离影响等进行了研究。结果表明:重组竹试件失效模式是跨中位置处拉伸区域竹纤维断裂,且出现若干水平分层破坏,CFRP-重组竹复合试件的失效模式是CFRP与重组竹层间胶层出现大面积剥离;CFRP-重组竹复合试件的变形过程分为线弹性阶段和界面破坏阶段;CFRP可以明显提高重组竹梁的弹性模量和静曲强度,复合试件弹性模量是重组竹试件的2.33~2.94倍,静曲强度是重组竹试件的1.49~1.58倍;胶层界面剥离是CFRP-重组竹复合试件失效的重要因素,胶层界面剥离对复合试件的应变分布和挠度都有较大影响,完全剥离后试件的挠度是未剥离时的3.09倍。
栓皮栎软木动态黏弹性研究

软木是从栓皮树上采剥的树皮,是一种天然可再生的生物质材料。通过对软木的动态黏弹性进行研究,可以揭示许多关于软木材料结构和分子运动的相关信息。本试验主要运用动态力学分析技术研究了栓皮栎软木的动态黏弹性,并和国外栓皮槠软木进行了对比。结果表明:在不同测试频率条件下,再生栓皮栎软木的储能模量(E')均随温度升高而呈现降低趋势,损耗因子(tan δ)曲线主要出现了3个明显的损耗峰,对应的3个损耗过程分别由软木脂无定形区发生玻璃化转变、软木中有关成分发生熔融和吸着水的损失、纤维素和半纤维素发生热软化或降解所引起。再生栓皮栎软木分别沿轴向、径向和弦向进行拉伸测试时,E'、损耗模量(E″)和tan δ曲线的变化趋势基本一致,但在相同测试温度下,E'和E″在3个方向存在明显差异。在本试验条件下,栓皮栎和栓皮槠软木存在不同温度的损耗峰,主要表现为初生和再生栓皮栎软木的tan δ 曲线分别在-10和-19 ℃出现一个损耗峰,而再生栓皮槠软木对应的损耗峰出现在14 ℃。
平潭光幼屿典型植物群落优势种生态位特征

为了解光幼屿典型植物群落中各物种在群落中的功能地位,为海岛植被保护与恢复提供借鉴,2018年9月对光幼屿上典型植物群落进行样方调查,通过生态位原理对岛上优势种的环境适应性以及不同物种间对资源的竞争关系进行分析。结果表明:(1)样方中共调查到种子植物38种,隶属于22科38属,其中菊科(Asteraceae)物种数最多,占全部物种数的23.7%;(2)物种重要值与生态位宽度没有明显的正相关关系(P>0.05),乔木层中的黑松与灌木层中的木麻黄在所属层次中重要值最大,但生态位宽度比部分重要值小的物种小;(3)海岛生存环境恶劣,植物为了获得更多的资源,多数物种的生态位宽度较大,乔灌草三层次中优势物种生态位宽度大于0.600的物种占总物种数的82.6%;(4)物种较大的生态位宽度导致不同物种间生态位重叠普遍较大,生态位重叠值大于0.500的对数占总对数的46.5%,种间竞争激烈。
大口黑鲈弹状病毒的分离培养及其卵黄抗体的制备

本研究从爆发性死亡的大口黑鲈(Micropterus salmoides)鱼苗病样中分离培养1株大口黑鲈弹状病毒(M. salmoides rhabdovirus, MSRV)毒株,采用甲醛灭活大口黑鲈弹状病毒,制备佐剂灭活疫苗,免疫产蛋鸡,收集高免蛋,制备MSRV卵黄抗体,测定其效价、中和效果及对病毒复制和宿主细胞内凝集素基因(intelectin)表达的影响。结果显示,成功利用草鱼(Ctenopharyngodon idellus)卵巢细胞株CO细胞分离培养大口黑鲈鱼弹状病毒,并用于佐剂灭活疫苗的制备;MSRV佐剂灭活疫苗免疫蛋鸡,成功获得MRSV的卵黄抗体,效价为1∶256,稀释度为1∶64时的中和病毒的作用最为明显,中和作用率达38.29%以上,病毒核酸拷贝数明显降低。同时,还可上调细胞内凝集素的表达。研究表明,特异性卵黄抗体对大口黑鲈弹状病毒具有明显的中和效果,为后续卵黄抗体作为免疫制剂的应用奠定了基础。
带状采伐对毛竹林土壤理化性质和酶活性的影响

为研究带状采伐后土壤质量的恢复特征,以福建省建瓯市房道镇千竹园毛竹林为研究对象,设置两种不同采伐宽度的带状采伐,即5 m(C_1)和7 m(C_2),以不进行采伐处理为对照(CK),研究采伐后Ⅰ时期(2018年10月)和Ⅱ时期(2019年6月)土壤理化性质及土壤酶活性的变化特征。结果表明:采伐后Ⅰ时期和Ⅱ时期相比,土壤质量含水量、最大持水量和毛管持水量显著增加;采伐后Ⅰ时期C_1和C_2的土壤容重小于CK,但采伐后Ⅱ时期则相反。土壤中的水解氮(DON)含量在采伐后Ⅰ时期表现为C_2>C_1>CK,在采伐后Ⅱ时期不同土层平均值表现为CK>C_2>C_1;土壤中的有效磷(AP)含量在采伐后Ⅰ和Ⅱ时期均表现为C_1>C_2>CK;土壤中的速效钾(AK)含量、电导率(EC)和pH值在采伐后Ⅰ和Ⅱ时期均表现为C_2>C_1>CK;与采伐后Ⅰ时期相比,采伐后Ⅱ时期的土壤蔗糖酶(S-SC)与土壤酸性磷酸酶(S-ACP)活性升高,而土壤脲酶(S-UE)活性下降。带状采伐能明显增加土壤中AP和AK含量,提高EC、土壤pH值和S-UE活性;7 m带状采伐在改善土壤理化方面优于5 m带状采伐;故通过带状采伐可以提高土壤质量,有利于毛竹林恢复地力。
极北海带对氮、磷吸收和砷、镉、铅吸附的研究

极北海带(Laminaria hyperborea)分布于大西洋东北海域,有很高的经济和生态价值,有望成为我国海藻资源增值的对象。本研究通过分析极北海带在不同温度下对N、P营养盐的吸收,以及对不同重金属离子的吸附,研究其对富营养化和重金属的去除能力。结果显示,1)温度为9℃~13℃时,极北海带对N、P的吸收率均最高,其中72 h后其对P的吸收率达到了95%~98%,对氨氮的吸收率为96%,对硝酸氮的吸收率约为42%,表明其对N、P有显著的去除作用。2)极北海带对As~(5+)的富集量为168.33 mg/kg,藻体表面和内部As~(5+)含量无显著差异,分别占藻体As~(5+)总量的55%和45%,As~(5+)处理6 d后极北海带的相对生长速率为–0.92%/d,极北海带生长不正常。极北海带对Cd~(2+)的吸附量为15 mg/kg,且91%的Cd~(2+)位于藻体表面,仅9%的Cd~(2+)位于藻体内部,相对生长速率为5.78%/d,说明其对极北海带生长有抑制。极北海带对Pb~(2+)的吸附量为320 mg/kg,其中96.5%的Pb~(2+)被吸附于藻体表面,3.5%的Pb~(2+)位于藻体内部,其相对生长速率为6.73%/d,表明Pb~(2+)对极北海带的生长无显著影响。
基于产业发展导向的浙北乡村景观规划探究

【目的】探究乡村景观品质提升与乡村产业结构优化有机结合的乡村发展路径。【方法】以浙北地区桐乡市荣星村、红星村和合星村等3个不同产业类型的村庄为例,采用理论分析与实证研究相结合的方法,进行基于产业发展导向的浙北乡村景观规划探索。【结果】复杂的产业结构和高强度经营对区域乡村发展造成了较大的影响,乡村产业发展遇到挑战、乡村社会发展动力不足和生态保护形势日益严峻是3个主要问题。依据乡村景观与乡村产业结构之间互为因果和相互影响的基本原理,提出了生产发展与生态保护相结合、历史遗存与文化惠民相耦合、遗址保护与文化景观相融合三大规划原则。【结论】构建了基于农业生产与生态保护相结合优化产业景观、历史遗存保护与文化惠民相耦合构建旅游景观,以及技艺传承与文化创新相融合塑造文创景观建设等具体的规划发展策略。
滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素

【目的】土壤水分是喀斯特石漠化地区植被恢复的关键因子,分析滇东南喀斯特小生境土壤水分差异性及其影响因素,可为喀斯特生态系统的恢复提供科学依据。【方法】以滇东南普者黑峰林湖盆区为研究区,选取石灰岩灌丛、清香木Pistacia weinmannifolia次生林、云南松Pinus yunnanensis人工林下的不同小生境(石沟、石坑、土面)为研究对象,分析小生境土壤水分的差异性及影响因素。【结果】①各小生境的土壤水分季节性差异显著(P<0.05),平均土壤含水率从高到低依次为石沟(42.24%)、石坑(41.63%)、土面(32.98%),并随着土层深度的增加而减少。②石灰岩灌丛进行自然和人工恢复后,小生境的土壤含水率增加,从高到低依次为清香木次生林(35.80%)、云南松人工林(31.67%)、石灰岩灌丛(29.36%),自然恢复优于人工恢复。③小生境土壤水分差异性受到生境类型、土壤性质、植被群落的影响,植被往往优先选择生境条件优越的石坑和石沟小生境。不同土层深度的小生境土壤水分差异性受到土壤性质和土壤优先流的影响。【结论】喀斯特石漠化地区进行植被恢复要结合植被群落和小生境类型,优先选择石沟和石坑小生境,自然和人工恢复相结合,以促进喀斯特生态系统的恢复和改善。
天目山林区景观格局时空变化及驱动因素分析

【目的】研究南方集体林区的景观格局变化特征及驱动因素,可为森林可持续经营提供科学依据。【方法】采用景观类型面积转移矩阵和景观格局指数分析方法,对比研究了浙江天目山自然保护区国有林和周边社区集体林2000、 2010和2017年的景观格局变化特征。【结果】生态林是保护区和社区的优势景观。保护区整体呈生态林面积增加,经济林面积减少趋势,而社区生态林面积逐年减少,经济林面积不断增加;保护区的竹林和山核桃Carya cathayensis林向生态林转化,社区呈现生态林向经济林、建筑、道路转化,经济林之间相互转化,经济林和耕地相互转化的特征。保护区的景观格局变化不大,社区景观的破碎度、异质性和均匀性逐年上升,生态林的优势地位逐年下降。政策因素、市场需求变化和道路是导致保护区和社区森林景观格局变化差异的主要驱动因素。【结论】社区景观格局的变化会影响森林的生态和文化功能,可以从政策、旅游业发展和道路建设等方面制定相关措施。
关节肿痛,活动后气短、咯血

心腔内血栓形成是系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)继发抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome, APS)的罕见并发症,治疗难度极大。本文报道1例SLE合并心内血栓、肺栓塞病例,病情复杂,猝死风险高,血栓和出血状态下的抗凝选择、感染状态下的原发病评估和治疗均较为棘手。经过多学科诊疗,在内科积极治疗的基础上,创造手术条件并选择恰当时机完成手术治疗,病情得到有效控制。
基于机电伺服控制的液氧煤油发动机推力调节技术

针对补燃循环液氧煤油发动机推力调节需求,根据发动机系统特点,提出了基于机电伺服控制的发动机推力调节方案。论证了推力调节机电伺服系统组成、工作过程、机电伺服作动器和伺服控制器方案;提出了系统功能失效安全的伺服系统故障保护方案以及融合伺服控制器自检测和自诊断结果、发动机热力参数的发动机推力调节故障监控方案;开展了推力调节机电伺服系统稳动态特性仿真、负载模拟试验、冷调试验、环境试验和发动机热试考核。结果表明:该系统调节性能、可靠性和环境适应性满足发动机推力调节应用需求。
杂交链式反应技术结合纳米材料用于核酸检测的研究进展

核酸检测在疾病早期诊断、分期、治疗监测、预后判断以及产前基因诊断等许多方面有着重要意义,然而目前对核酸的检测技术不仅存在耗时长、成本高等问题,而且工作量大、操作繁琐,严重影响其在诊断中的应用。杂交链式反应(hybridization chain reaction, HCR)是一种新型信号扩增技术,它通过单链DNA(ssDNA)引发两种稳定的DNA发夹探针在恒温下发生杂交反应,从而放大检测信号,实现选择性检测靶分子的目的。不仅如此,HCR还可以结合不同的纳米材料用于检测各种目标物如核酸、蛋白质、细胞、金属离子等等。对HCR技术结合几种常见的纳米材料(银纳米颗粒、金纳米颗粒、氧化石墨烯以及几种其他纳米材料)用于核酸的检测进行了总结,并对今后的发展趋势进行了展望。
基于暂态零序电流凹凸特征的配电网故障区段定位方法

为保证系统安全运行,不改变原系统中性点小电流接地方式,DG中性点一般采用不接地。当主网发生单相接地故障时DG不向系统提供零序电流,故不影响暂态零序电流故障特征。进一步对暂态零序电流波形特征进行分析发现,其凹凸特点包含着可用于定位的故障信息。采用VMD算法来提取能够表征暂态零序电流凹凸特征的有效成分,并提出波峰波谷算法对有效频率分量的凹凸特性进行刻画。根据故障点两侧凹凸数相差较大且初始凹凸性相反,而故障点同侧其凹凸数大致相等且初始凹凸性相同的特征,构造了基于峭度和初始凹凸性故障定位判据。通过将各区段峭度差值与设定阈值比较并判断初始凹凸性是否一致,从而定位故障区段。仿真试验表明,该方法能够适用于有源配电网故障定位,且在不同故障情况下具有较强的适用性。
计及电量成本和系统自供电可靠性的西南地区微电网容量优化配置研究

以西南地区某地微电网为研究对象,提出了一种计及单位电量成本和自供电可靠性的容量优化配置方法。首先,设计了适用于含光伏-储能-柴油发电机的微电网能量管理策略。然后以各装置的容量为优化变量,建立了以单位电量成本为目标。以系统自供电可靠性为约束条件的优化模型,并采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法进行模型求解。以我国西南地区某地微电网为实际算例,得到了该微电网系统的最小单位电量成本以及最优目标下的配置方案,验证了所提方法的有效性。
考虑售电侧放开后的配电网供电能力计算方法

售电侧放开增加了配电网潮流的不确定性,对配电网的供电能力也产生了一定的影响。首先从物理因素和市场因素两方面,分析了售电侧放开后影响配电网供电能力的因素。其次,根据售电侧放开后电力交易负荷的变化情况,利用最小二乘法模拟负荷增长趋势,建立了考虑售电侧放开后的配电网供电能力模型,并采用改进的重复潮流算法对模型进行求解。最后通过算例,分析了联络线的增加及电力交易量的大小等因素对配电网供电能力造成的影响,验证了所提方法的准确性和有效性。
风电场经柔性直流输电系统故障穿越协调控制研究

当大型风电场经柔性直流输电系统长距离输送时,需解决交流电网故障时导致直流功率过剩及电压上升等问题。传统方法中仅用卸荷电路或改变控制策略都各自存在缺陷,不能够快速、经济、可靠地完成故障穿越。针对以上问题,提出一种投入自调控耗能电阻与通过风场最大功率跟踪减少输送功率相结合的故障穿越协调控制策略。在故障初期投入耗能电阻来弥补控制策略通信延时的问题。其次在引入最大功率跟踪减载后,可适当退出部分耗能电阻,从而避开单一方案的缺点,取得更好的故障穿越效果。最后基于PSCAD/EMTDC建立模型,仿真验证了该协调控制策略的有效性。
输电线路缺陷风险建模及其预测方法研究

输电线路缺陷发展状况的预测评估工作对安排检修和制定运维策略有着指导性意义。针对目前输电线路整体缺陷状况的评价指标较为模糊和单一、不同内外环境下输电线路缺陷发展状况不一致的问题,提出了输电线路缺陷风险建模及其预测的方法。该方法首先根据输电线路自身的特点将其细分成若干个部件。然后对输电线路各部件的缺陷严重程度进行量化,并根据输电线路的缺陷历史数据,通过隶属度分析进而定义得到输电线路整体的缺陷风险值。最后研究了各种随机因素分别对线路各部件缺陷风险值的影响。建立基于支持向量机的输电线路缺陷风险值预测模型并对线路未来时段内的缺陷风险值进行预测。通过实例证明了该方法对输电线路缺陷风险值预测的可行性。
计及需求响应的电动汽车充电站多时间尺度随机优化调度

电动汽车充电站源-荷资源优化互补与多时间尺度协调配合,能够降低充电站运营成本,减小源-荷随机性对系统调度策略的影响。提出一种计及需求响应的电动汽车充电站多时间尺度随机优化调度模型。在日前阶段,以日运行成本最小为优化目标,采用条件风险价值(CVaR)度量不确定性风险。同时引入价格型和激励型需求响应优化充电站净负荷曲线,构建了计及运行风险约束的充电站多场景优化调度模型。在此基础上,以日前期望值调度策略为参考,提出基于模型预测控制(MPC)的电动汽车充电站日内滚动优化和反馈校正控制方法,从而降低净负荷预测精度不足对优化决策的影响。最后,以某实际电动汽车充电站为算例进行仿真分析,验证了所提模型的可行性,并分析了需求响应以及不确定性风险偏好对充电站运行的影响。
基于确定型评价指标的电力系统调度灵活性研究

高比例可再生能源由于其不确定性等特点给电力系统的稳定运行带来了巨大挑战,因此更加快速稳定的电力系统调节能力需要多种灵活性资源的共同参与。为此,基于调度层面提出一种系统整体灵活性指标(Overall System Flexibility,OSF)。首先分析系统净负荷、机组、储能和联络线的灵活性特点并建立灵活性模型。提出一种基于能力要素的确定型指标,该指标能够将各部分资源作为一个整体来描述系统的灵活性。然后建立了考虑区域互联的电力系统调度模型并对指标进行计算。算例基于三区域IEEE RTS96系统,选取其中10个机组数据,从储能、联络线、备用容量等方面进行验证。计算出系统灵活性指标并对比分析,结果表明所提指标可以直观地反映系统的整体灵活性。
基于混沌自适应粒子群算法的冷热电联供系统优化

在研究冷热电联供系统优化运行的过程中,为了更好地优化调度冷热电联供系统中各设备的出力,提出了基于Tent映射的混沌搜索和非线性自适应粒子群算法相结合的优化算法。建立了一个包含风机、光伏、微燃机和燃气锅炉等主要设备的冷热电联供系统模型。以联供系统的运行成本、污染物排放量和能源利用率为目标,建立了多目标优化模型。在满足设备出力、功率平衡等约束条件下,利用Matlab进行了优化求解。仿真结果表明,所提出的冷热电联供系统优化方法,可以有效地提高经济效益,减少污染排放,提高能源利用率。
电网侧储能电站监控系统体系架构及关键技术

储能电站监控系统是储能电站的核心部分,实现了对储能站内电池、电池管理系统、变流器、配电等设备的信息采集、处理、监视、控制、运行管理等功能。储能监控系统的体系架构直接影响储能电站对电网支撑作用的功效。首先总结了当前主流的三种储能监控系统架构技术特点。接着从层次架构、应用功能、性能指标、设备数量、信息交互、运维便捷等方面进行了全方位比对分析。针对储能监控存在的问题,提出储能电站协调控制解决方案。对其中涉及的关键技术进行了分析,包含主备协调器切换机制、信息建模、一次调频及动态无功调节等。最后在实验室搭建了储能协调控制测试环境,经实验验证了储能协调控制的可行性。
考虑电源和负荷时序特性的主动配电网网源协调规划方法

提出了一种考虑电源和负荷时序特性的主动配电网网源协调双层规划模型。模型上层为规划层,以综合费用最小为目标,对线路的改造、分布式电源和补偿电容的选型、选址和定容进行决策。模型下层为运行层,以年运行费用、快速电压稳定性、用户用电习惯满意度等为目标。考虑分布式电源和负荷的波动性和不确定性,建立二者的时序模型。综合考虑分布式电源出力、需求响应和补偿电容投切,实现主动配电网的经济调度。采用改进的IEEE33节点配电系统对该方法进行仿真。仿真结果表明,所提出的网源协调规划方法能有效降低主动配电网的投资成本和运行成本,同时能有效提高电网运行效率和分布式电源渗透率。
一种风光联合出力概率模型建模方法

随着风电和光伏等新能源渗透率的逐年提高,其波动性和随机性对电力系统的安全稳定运行产生重要影响。考虑风电和光伏在时空上的波动性和相关性,提出基于混合高斯模型的多时空尺度的风电-光伏联合概率建模方法。该方法首先基于历史数据的数理统计结果,提出三阶混合高斯模型。使用K-means聚类方法求得模型各参数的迭代初值,运用最大期望算法求取混合高斯模型参数最优值。该模型具有同时考虑风电和光伏相关性和波动性的优点。以我国东南地区风电场和光伏实际数据为例进行仿真。仿真结果表明,所提出的3阶混合高斯模型对风光联合出力的概率特性具有良好的拟合效果。
负荷预测对新能源电网多目标优化调度的影响规律研究

当前负荷预测的主要目标是提高算法精度,无法实现不同预测精度对新能源电网调度影响的量化分析,因此研究了不同负荷预测精度对新能源电网成本和二氧化碳排放量的影响。首先,确立了包含火-水-光-风电机组新能源电网的多目标函数和约束条件。其次,探讨了粒子群算法在新能源电网调度中的优化思路。再次,利用灰色算法对负荷进行预测并给出了预测结果。最后,求解了粒子束优化调度时不同负荷预测精度下新能源电网运行成本和二氧化碳排放量的数值结果,并进行了拟合规律分析。结果表明负荷预测精度和新能源电网的成本和二氧化碳排放满足二次函数关系,可为新能源电网的规划和调度提供借鉴。
基于集合经验模态分解和套索算法的短期风速组合变权预测模型研究

准确的风速预测对风电场实现平稳出力具有重要意义。为提高短期风速预测精度,提出一种基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)、套索算法(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator,LASSO)、遗传算法(Genetic Algorithm,GA)、广义回归神经网络(General Regression Neural Network,GRNN)和长短期记忆模型(Long Short-Term Memory,LSTM)的短期风速变权组合预测模型(Variable Weighted Hybrid Model,VWHM)。首先运用集合经验模态分解技术,将原始风速时间序列分解成多个不同的子序列。然后运用套索算法对各个子序列的数据变量进行筛选,提取代表性变量作为预测输入。最后利用GA的全局优化能力,对由GRNN和LSTM构成的组合预测模型的权重系数进行移动样本自适应变权求解,并加权得到最终预测结果。仿真结果表明,所提的变权组合模型比单一模型以及传统组合模型具有更高的预测精度,且在风速预测中具有优越性。
考虑分布式电源和电动汽车不确定性的双层动态配网重构

分布式电源(Distributed Generation,DG)和电动汽车(Electric Vehicle,EV)的广泛应用对主动配电网的优化运行提出了更高的要求,配电网重构是其关键技术之一。考虑DG、EV和其他负荷的不确定性,通过拉丁超立方采样(Latin Hypercube Sampling,LHS)产生随机变量并考虑其相关性。然后分别以最小化综合运行成本和系统节点电压差为目标函数,建立双层优化模型。最后采用基于化整为零策略的改进和声搜索算法(Improved Harmony Search Algorithm,IHSA)进行分时段配网动态重构。通过IEEE33节点系统的仿真,验证了上述方法在提高可再生能源利用率的同时,可以有效提高配电网运行的经济性和可靠性。
考虑需求侧电热气负荷响应的区域综合能源系统优化运行

作为能源互联网的基础,综合能源系统将是未来能源发展的重要方式,实现区域内综合能源系统的协调运行会变得至关重要。在考虑到需求侧天然气与电能同样具有商品属性,类比电负荷的峰谷分时电价策略,首先搭建天然气和电能峰谷分时价格及热能负荷响应数学模型。其次建立了以运行成本最低为目标函数,对供需平衡和供储能设备等设立约束的电热气联合供应的区域综合能源系统模型。算例分析表明,考虑到电热气需求侧响应将会优于不考虑或者只考虑单一和两者响应,可达到运行成本更低、削峰填谷、减少弃风弃光和提高能源利用率等优势。
基于高压压汞和核磁共振的致密砂岩渗透率预测

分析影响致密砂岩渗透率的主控因素并准确预测致密砂岩渗透率对致密油气藏的开发具有重要意义。以鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩为研究对象,基于高压压汞和核磁共振对致密砂岩渗透率主控因素进行了研究,分别评价并优选了更适用于致密砂岩的基于高压压汞和核磁共振的渗透率预测模型。结果表明:影响致密砂岩渗透率的主要因素是孔喉半径,其中中值孔喉半径与致密砂岩渗透率相关性最强;与核磁共振T_2加权平均值相比,T_2几何均值与致密砂岩渗透率的相关性更强;在3种不同的核磁共振渗透率预测模型中,SDR-REV模型的预测效果要优于SDR模型和KCT_(2w)模型;在3种不同的高压压汞渗透率预测模型中,基于r_(40)和r_(45)的Winland模型渗透率预测精度较高。研究成果对鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩的进一步有效开发具有指导意义。
南堡凹陷柳赞地区沙三段层序结构及其构造响应

南堡凹陷柳赞地区古近纪陆源碎屑在马头营凸起-南堡凹陷源-汇体系控制下发育多期层序,其结构及内部沉积充填特征存在显著差异。利用地震、测录井以及岩心资料,结合频谱属性趋势分析(INPEFA-Integrated Prediction Error Filter Analysis)与属性提取等技术,阐明了沙三段层序结构演化特征,重点讨论了构造活动对断陷盆地层序演化的控制作用。结果表明:①沙三段发育5个三级层序,内部四级层序可划分为“上升”、“以上升半旋回为主的非对称”、“近对称”、“以下降半旋回为主的非对称”以及“下降”5类层序单元。②三级层序内发育(进积型或退积型)扇三角洲-近岸水下扇沉积体系,从湖侵域向湖退域、从盆缘向湖盆中心由“以上升半旋回为主的非对称(上升半旋回)”变化为“近对称旋回”再演变为“以下降半旋回为主的非对称(下降半旋回)”的层序结构。③沙三段层序结构演化受幕式构造沉降控制,沙三段-沙二段次级构造幕先快速沉降后减缓沉降,对应沉积物供给经历早期物源供给不足后期碎屑物质大量注入的过程,而沙一段-东营组次级构造幕引起湖盆掀斜,导致早期地层向上翘倾;层序内砂体类型与展布受边界断层差异活动影响,大型砂体展布方向呈“北→北东→东”的顺时针变化;层序内沉积单元叠置受盆内次级断层与断裂坡折带组合控制。该研究成果不仅为柳赞地区砂岩体分布预测提供了有力地质理论支持,而且深化了陆相断陷盆地砂岩体形成机制研究成果。