mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于卷积神经网络与双向长短时融合的锂离子电池剩余使用寿命预测

针对锂离子电池剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)传统预测方法的精确度与稳定性较低等问题,融合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)神经网络的特点,设计一种锂离子电池剩余使用寿命预测方法。为了充分使用电池数据的时间序列特性,使用一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D CNN)提取锂离子电池容量数据深层特征,利用BiLSTM神经网络的记忆功能保留数据中的重要信息,预测电池RUL变化趋势。通过采用NASA(National Aeronautics and Space Administration)的锂离子电池数据,与1D CNN模型、 LSTM模型、BiLSTM模型、1D CNN-LSTM模型进行预测对比。经实验结果表明,1D CNN-BiLSTM具有更高的预测稳定性和精度。
初级永磁直线电机双动子电流镜像容错控制

为解决双动子无电流传感器控制算法存在参数依赖性高、鲁棒性差等问题,提出一种电流镜像容错控制(current mirror fault-tolerant control, CMFC)策略,在仅采用单动子相电流传感器的条件下完成两台级联动子的控制。双动子系统中动子1为正常动子,采用传统的有限集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)完成电流的跟踪控制。动子2为故障动子,所有电流传感器均发生故障。CMFC控制将动子2虚拟电流与动子1的虚拟电流作为FCS-MPC控制器的输入并完成电流跟踪控制。通过完成两台动子的虚拟电流跟踪,由镜像原理实现两台动子的实际电流跟踪。理论分析和仿真实验证明了CMFC控制能实现动子2实际电流的稳定控制,且具有鲁棒性高的特点。
空隙率对多孔超薄沥青磨耗层性能和渗水功能的影响

多孔超薄沥青磨耗层(PUAWL)作为预防性养护方法之一,能够改善沥青路面的表面性能,其大空隙结构具有减少路表水膜、提高路面摩擦力、降低行车噪音等功能。较大的空隙率有利于路面排水,但同时也影响了多孔超薄沥青磨耗层的承载力和耐久性。为了研究空隙率大小对多孔超薄沥青磨耗层PUAWL-8的高温性能、低温性能、水稳定性和渗水功能的影响,设计了4种不同空隙率(18%,20%,22%和24%)的PUAWL-8混合料,增加了7.1 mm的筛孔来控制混合料级配,采用车辙试验评价了高温性能,采用低温小梁弯曲试验评价了低温性能,采用浸水马歇尔试验评价了水稳定性能,采用变水头试验评价了渗水功能,进而确定了PUAWL-8的最佳空隙率。结果表明:随着空隙率的增大,PUAWL-8高温稳定性逐渐下降,渗水性能逐渐上升;当空隙率为20%~ 22%时,低温抗裂性能和水稳定性逐渐上升;当空隙率为22%~ 24%时,水稳定性逐渐下降。综合考虑高温性能、低温性能、水稳定性及渗水性能,推荐PUAWL-8的最佳空隙率范围为20%~ 22%。研究结果可为多孔超薄沥青磨耗层的空隙率与级配设计提供技术依据与参考。
部分线性工具变量模型中有效工具变量识别及应用研究

通过构造辅助回归模型并结合正则极小绝对偏差估计技术,对部分线性工具变量模型提出了一个稳健的有效工具变量识别方法.该方法在数据含有部分异常值的情况下能够正确地识别出有效工具变量,并给出模型参数的相合估计.作为应用,利用所提出的方法对中国大陆地区对外贸易开放与经济增长的关系进行了实证分析.研究结果表明在处理贸易开放度的内生性问题上,各地区的国外市场接近度是一个行之有效的工具变量,并且发现对外贸易开放对经济增长有着显著的推动作用.
口服大量环嗪酮致急性中毒1例

环嗪酮属于芽后触杀性除草剂、杀树剂,其急性中毒罕有报道。环嗪酮虽对人低毒,但大量摄入仍可造成器官功能损害。我院中毒救治中心收治一例因口服过量环嗪酮后出现严重消化道黏膜腐蚀炎症、低氧血症等急性中毒表现的患者,入院后给予血液灌流术、氧疗及抗炎等治疗,最终病情好转出院。本文对该例环嗪酮中毒患者临床资料进行分析,总结该农药中毒的临床特征及治疗效果,以提高对该病的认识和诊治水平。
采伐干扰对吉林蛟河针阔混交林生产力稳定性的影响

【目的】研究采伐干扰对吉林蛟河天然次生针阔混交林林分生产力稳定性的影响,以期为针阔混交林的可持续经营提供理论依据。【方法】2011年7月在吉林蛟河建立4块1 hm~2的针阔混交林采伐样地,2011年12月进行抚育采伐,采伐强度为2.7%~ 77.6%,平均值为39.2%,并于2013、2015和2018年复测保留木,利用样地中100个连续样方的木本植物数据,通过线性回归模型分析采伐强度、林分密度、土壤养分、林木大小分化(胸径Shannon-Wiener指数)和物种多样性(物种Simpson指数)与生产力稳定性的相关性;运用方差分解分析比较不同变量对生产力稳定性的贡献;进而利用结构方程模型探讨采伐对林木大小分化、物种多样性和生产力稳定性的影响及林木大小分化、物种多样性和生产力稳定性之间的关系。【结果】采伐强度与生产力稳定性无显著关系,物种多样性和林木大小分化与生产力稳定性均呈显著正相关(P<0.05),林分密度对生产力稳定性有显著负影响(P< 0.05) 。在方差分解中,物种多样性单独解释生产力稳定性的19.5%;林分密度和林木大小分化对生产力稳定性的贡献率分别为7.0%和7.6%。采伐强度对林分密度、土壤养分(土壤碳、氮、磷、钙含量的第一主成分) 、林木大小分化有极显著的负向影响(P<0.001),路径系数分别为-0.629、-0.316和-0.255,而对物种多样性和生产力稳定性没有显著影响;林分密度、物种多样性和林木大小分化对生产力稳定性都有显著影响(P<0.05),路径系数分别为-2.063、1.652和1.463。林分密度、林木大小分化对生产力稳定性有显著的负向总效应(P<0.05),路径系数分别为-2.365和-0.556,物种多样性对生产力稳定性有显著正向总效应(P<0.05),路径系数为1.652;土壤养分对生产力稳定性无显著的负向总效应的效应;采伐强度对生产力稳定性没有直接显著影响,通过物种多样性和土壤养分对生产力稳定性的间接影响也不显著,而是主要通过林分密度和林木大小分化来影响生产力稳定性的变化,采伐强度对生产力稳定性有显著(P<0.05)的负向总效应,路径系数为-0.290。【结论】采伐强度对生产力稳定性没有直接影响,与生产力稳定性直接相关的影响因素是林分密度、林木大小分化和物种多样性,而采伐是通过调整林分密度和林木大小分化来间接影响生产力稳定性,从而影响森林生产力的变化。因此,在森林经营管理中,合理进行采伐干扰对促进森林生产力稳定性具有重要意义。
密云水库周边小流域大气氮磷沉降特征研究

大气沉降是氮磷元素进入水体的重要途径之一,为了解密云水库水源地周边大气氮磷沉降特征,选取土门西沟小流域为研究区域,设置降水、降尘自动采样器进行为期一年(2019年9月-2020年8月)的大气沉降收集,分析大气干、湿沉降中不同形态氮磷通量逐月和季节变化及其影响因素,估算大气氮磷沉降对小流域及密云库区氮磷输入的贡献.结果表明:①土门西沟小流域大气氮、磷年沉降通量分别为38.393和1.952 kg/(hm~2·a),氮磷干湿沉降通量季节性变化显著.②湿沉降受气象(降雨量、温度、降雨时间间隔)等因素影响,氮磷沉降通量表现为夏季>春季>秋季>冬季,温度升高、降雨时间间隔变长均会使氮磷湿沉降浓度增大,而降雨量大小与大气湿沉降通量直接相关.③干沉降受物质来源及气象等因素影响,氮磷沉降通量呈夏冬季高、春秋季低的特点,其中风向、风速是影响大气氮磷干沉降的重要因子.④经计算,土门西沟小流域大气氮、磷沉降贡献分别为1 339.90和1.50 kg/a,分别占其氮、磷输出贡献的28.57%和0.39%,若不考虑空间差异性,预计大气沉降直接落入密云水库总氮(TN)和总磷(TP)的沉降量分别为551.18和28.02 t.研究显示,大气沉降是密云库区周边面源污染综合管理的重要一环,未来应引起足够关注.
隧道式锚碇在碎裂岩体中成洞及承载特性数值模拟

与重力式锚碇相比,隧道式锚碇更为经济、环保,在峡谷地区悬索桥建设中具有广阔的应用前景。我国西南地区某在建铁路大跨度悬索桥隧道式锚碇在IV-V级工程岩体中承担4.3×10~5 kN的超大主缆荷载,通过三维数值模拟方法对该隧道式锚碇的成洞特性、主缆荷载及超载作用下的围岩响应特征进行研究。结果表明:按设计支护措施,碎裂岩体在锚洞开挖后处于轻微挤压变形状态。主缆荷载作用下,锚碇周边围岩主要表现为弹性变形,锚塞体的位移增量属毫米级,围岩变形受地层岩性影响显著,锚塞体周边围岩位移梯度较大,主缆荷载的扩散范围有限;超载作用下,锚塞体围岩塑性区由后锚面逐步沿着锚塞体周边围岩向中前部发展,其最终破坏模式为锚岩接触周边围岩的剪切破坏。隧道式锚碇在围级基本质量较差的碎裂岩体中同样具有很强的适应性。
风轮菜总提取物、总皂苷和总黄酮对子宫异常出血大鼠抗炎止血作用机制研究

研究风轮菜总提取物(total extraction of Clinopodium chinense,TEC)、总皂苷(total saponin of C.chinense,TSC)及总黄酮(total flavonoids of C.chinense,TFC)对子宫异常出血(abnormal uterine bleeding,AUB)大鼠抗炎止血作用及其机制。取同1 d受孕SD雌鼠,灌胃米非司酮(12.4mg·kg~(-1))联合米索前列醇(130 μg·kg~(-1)),建立AUB大鼠模型。造模成功大鼠随机分为模型组、TEC组、TSC组、TFC组、益母颗粒(leonurus granules,LG)组和戊酸雌二醇(estradiol valerate,EV)组,每组8只;另取8只未受孕的雌鼠作为正常组。各组灌胃给予相应受试药物,每日1次,连续给药7 d。给药结束后取血、取材。比色法测定大鼠子宫出血量;HE染色法子宫内膜病理变化;免疫组化法测定子宫内膜微血管密度;ELISA法测定血浆中TXB2、6-keto- PGF1α、IL-6、TNF-α 含量、血清中LH、FSH、E2及孕酮水平;Western blot法测定子宫组织中ERα、PR、MMP-2、MMP-9、VEGF蛋白表达。与模型组相比,TEC、TSC、TFC均能明显减少子宫出血量,减轻子宫内膜病理损伤及升高子宫内膜组织中微血管密度;TEC、TSC可显著增加TXB2水平及TXB2/6-keto-PGF1α 比值;TEC、TFC可显著降低IL-6和TNF-α 水平;TEC可显著增加孕酮水平,TFC可显著增加E2、FSH和LH水平,TSC则可显著增加孕酮和FSH水平。此外,TEC可下调子宫组织中PR、MMP-2、VEGF蛋白表达,TSC可明显下调MMP-9蛋白表达,而TFC则可明显下调PR、MMP-9、VEGF蛋白表达,上调ERα蛋白表达。综上,TEC、TSC、TFC均可治疗大鼠功能性子宫出血,但TSC侧重于增加凝血功能和促进子宫内膜修复;TFC侧重于调节雌性激素水平和减轻炎症反应。总体而言,以TEC治疗作用最佳,该文从一定程度上揭示了风轮菜治疗AUB作用机制,也说明了中药药效作用整体性的特点。
炮制因素对蜜炙党参的影响

考察蜜炙过程中加热、加蜜因素对党参饮片外观性状、化学成分含量及药理活性的影响,探讨蜜炙党参的炮制机制。对生品、清炒品、拌蜜品、蜜炙品4种党参炮制品的颜色、甜度、大分子成分(低聚糖、多糖)和小分子成分(党参炔苷、苍术内酯 Ⅲ)的含量进行测定,并比较4种炮制品水提物、多糖、低聚糖的体外抗氧化活性。结果显示,在外观性状方面,清炒品较生品的颜色及甜度变化不大,拌蜜品有较大变化,蜜炙后变化更加显著。化学成分方面,党参炔苷、苍术内酯Ⅲ、多糖提取物含量均表现为生品>清炒品>拌蜜品>蜜炙品,表明加热和加蜜均会引起3种成分含量的降低;低聚糖提取物含量表现为蜜炙品≈拌蜜品>清炒品≈生品,表明加蜜会使低聚糖含量增高。体外抗氧化活性方面,水提物、多糖及低聚糖的ABTS自由基清除能力均以蜜炙品最高,其他3种党参炮制品的各提取物体外抗氧化活性强弱变化各不相同。总体来看,加热或加蜜均会对党参饮片的外观性状、成分含量及体外抗氧化活性产生影响,但不及两因素的共同作用效果。综合分析两因素对党参饮片各方面的影响,可以看出引入炼蜜后高温加热,是蜜炙党参活性增强的必要条件,两因素缺一不可。
紫菀白绢病病原菌的鉴定、生物学特性及防治药剂筛选

为有效防控紫菀白绢病,明确引起该病病原菌的种类及生物学特性,并筛选出合适防控药剂,该研究采集紫菀典型白绢病症状的植株和土壤表面菌核,分离纯化后获得病原菌,利用形态学特征、分子鉴定及致病性测定对其进行鉴定;同时采用平板抑制法测定12种杀菌剂对其的抑菌作用。结果表明,紫菀白绢病的典型症状为茎基部最先出现水渍状褐色病斑并向上蔓延,后期在发病部位长满白色菌丝,且周边附着大量白色至黄褐色菌核。分离纯化后共获得性状一致的15株菌株,结合形态学鉴定、基于ITS、TEF基因序列的分子鉴定,将该致病菌鉴定为罗耳阿太菌Athelia rolfsii。根据科赫法则开展致病性实验,测定结果显示其发病症状与田间自然发病症状一致。该病原菌的最佳生长温度为28~30 ℃,最适生长pH为5~8,全黑暗条件更有利于菌丝生长。室内药剂初步筛选发现,4种化学杀菌剂(汰腐净、噁霉灵、氟硅唑和石硫合剂)、2种植物源杀菌剂(乙蒜素和大蒜油)、1种微生物菌剂(枯草芽孢杆菌)对病原菌具有良好的抑制作用,进一步的梯度抑菌实验结果发现枯草芽孢杆菌、氟硅唑和乙蒜素具有更强的抑菌活性。此外,活体药剂筛选实验显示乙蒜素可作为防治紫菀白绢病的主推药剂合理配施。
全球药用植物干细胞库建设策略及展望

药用植物干细胞是从药用植物分生组织及维管形成层中分离,一定条件下可产生具有防治疾病、增进机体身心机能活性成分的一类植物干细胞,来源于广义范畴的药用植物,如民族药、民间药、保健食品原料、蔬菜水果以及潜在的药用植物。目前,药用植物干细胞的分离、鉴定、保存及培养技术已日趋成熟,分化、发育、次生产物调控机制研究已较为深入,在药品、保健食品、食品、医美产品等方面应用前景广阔。作为战略资源,首次提出构建国家级乃至世界级的"全球药用植物干细胞库",对全球万种药用植物资源进行分类逐级保存,依托国家中医药国际化战略走向世界。"全球药用植物干细胞库"应具有安全性、环保性、先进性和实用性,包括植株母库、干细胞株库、组分资源库、基因实体库、数据库以及资源共享体系等,将基因资源、数据资源均纳入保护和利用范畴。"全球药用植物干细胞库"将开启药用植物资源保护与再生新战略,为天然产物新药创制提供新资源,并提供万种药用植物干细胞资源技术共享平台,作为资源宝库、创新技术源头及交流合作中心,将成为全球药用植物干细胞产业的核心驱动力。
深埋公路隧道溶洞处置效果分析与隧道结构响应规律研究

卡罗Ⅱ号隧道为贵州省平塘至罗甸高速公路控制工程,施工时揭示溶洞发育于右幅隧道的拱底部位,左右线隧道中部岩柱薄易于坍塌,特提出洞渣回填以及桥梁跨越两种处置手段并在技术及经济方面进行比选,综合确定洞渣回填为该溶洞处理方式。为验证回填方案的合理性,以有限元软件Midas GTS建立溶洞回填前后隧道开挖施工模型,分析出溶洞处理前后围岩位移、锚杆轴力以及围岩塑性区变化规律,同时监测典型断面的累计拱顶沉降、收敛变形情况,结果表明:溶洞回填后,围岩位移、锚杆轴力峰值有较大降低,中部岩柱以及下部溶腔塑性区发展由于回填得以控制,溶洞回填可有效抑制围岩变形,施工期间也并未出现突泥、涌水灾害事故,其回填方案有较高的可行性。
地面核磁共振测深方法在武汉市岩溶地面塌陷探测中的应用研究

岩溶地面塌陷是隐伏岩溶区常见的地质灾害类型之一,是制约武汉市城市规划和建设的重大地质环境问题。地下水对岩溶地面塌陷的形成和发展发挥着至关重要的作用,地面核磁共振测深方法是目前唯一直接探测地下水的地球物理方法,对地下水探测具有独特优势。本文介绍了地面核磁共振测深方法在探测岩溶塌陷区地下含水层方面的潜力,并在武汉市岩溶塌陷区内外开展了探测实验,结果表明:地面核磁共振测深反演的含水量参数可辅助划定含水层顶底板埋深,确定含水层厚度,并量化含水层富水性特征;弛豫时间参数指示了含水层孔隙度大小,可为岩溶发育程度、岩溶裂隙充填情况等提供参考。结合钻孔资料,验证了地面核磁共振测深方法在岩溶塌陷区地下含水层探测中的可行性。
Dynamic Characteristics Research and Energy Efficiency Analysis of Marine Parallel Gas-Electric Hybrid Power System

The solution of the new marine parallel gas-electric hybrid power system was proposed for the defects of poor power and slow dynamic response of natural gas engines alone. The overall efficiency of ship power was enhanced by the rapid response characteristics of the motor. The dynamic characteristics of the new power system were quantitatively analyzed by design-related tests using the three parameters of rising time,peak time and overshoot. The degree of energy efficiency improvement and the optimal working mode were studied under different operating conditions. The results show that the rise time of dynamic response of marine hybrid propulsion system can be reduced to 1/10 with the addition of a reversible motor. The peak time is shortened to 1/2. The overshoot is stable at 5.5%. It fully shows that the reversible motor can effectively make up for the poor dynamic response of natural gas engine and further verifies the feasibility and effectiveness of the new hybrid power system. Through energy efficiency analysis,the optimal working mode under different working conditions is obtained. It provides theoretical support for energy matching optimization and energy management strategy design.
基于平滑切换策略的航空发动机转速调节控制设计

针对航空发动机控制系统,为了提高模型的精度以及解决切换控制带来的控制信号突变问题,建立了一种基于平衡流形展开模型(EME)和线性化模型的切换模型,并提出一种基于模糊控制和智能算法的平滑切换控制策略。首先,考虑到平衡流形展开模型的辨识误差使稳态精度有所下降,而线性化模型具有很好的稳态精度,结合平衡流形展开模型和线性化模型各自的优点建立了切换模型以提高模型精度。然后,针对各子模型分别设计了镇定控制器。进一步,为了避免控制信号的突变对系统造成危害,提出一种基于模糊控制和智能算法的平滑切换控制策略。最后,通过仿真进行验证。结果表明,所得到的切换模型状态误差相比单一EME模型减少6%,比单一线性化模型减少22%;所提出的平滑切换控制策略能够在保证控制信号平滑过渡的同时提高系统的输出性能。
氢氧涡流燃烧推力器设计方案仿真研究

涡流燃烧冷壁液体火箭发动机具有燃烧室侧壁温度低的特点,在高空或空间氢氧推力器应用方面很有优势,但是喷管喉部高温限制了它的应用。本文对以气氢气氧为推进剂的涡流燃烧冷壁发动机的设计方案进行了仿真研究,指出涡流工质的选择是燃烧室设计的首要问题,应根据燃烧反应总包方程,以体积流量较大的推进剂作为涡流工质,而并非一定是氧化剂。氢氧涡流燃烧推力器的仿真结果表明,采用氢气作为旋涡工质,可以有效缓解氧气为旋涡工质时喷管壁面温度对混合比的限制,达到较高的比冲和材料容许的较低的喷管内壁温度;半球形头部的燃烧室方案虽然性能较高,但是头部内侧燃气容易聚积、温度过高,不利于长时间工作;采用椭球形头部、平行于轴线的头部氧气喷注形式可以达到较好的性能,并且头部和喷管内壁燃气温度均较低;喉部最高燃气温度随混合比增大而升高,氧化剂与燃料混合比达6时的最高温度为1382K。
轴承共腔-双转子系统耦合振动特性研究

为解决某型涡轴发动机振动超标的问题,针对带有轴承共腔结构的先进民用涡轴发动机转子系统,建立轴承共腔-双转子系统非线性动力学模型,考虑滚动轴承和挤压油膜阻尼器的非线性力,实现了耦合振动的交叉频率成分仿真,揭示了轴承共腔-双转子系统耦合振动的机理,并通过了模拟转子试验验证。研究了轴承共腔-双转子系统耦合振动特性及影响因素,结果表明:轴承共腔-双转子的耦合振动表现为交叉激振现象和轴心轨迹的“圆套圆”;共腔结构的角向刚度对耦合振动影响较大,而径向刚度则几乎没有影响。此外,4号以及6号支承挤压油膜阻尼器的油膜厚度同样对耦合振动没有影响。通过缩短共腔结构内外安装边的轴向距离,提高了角向刚度,减弱了系统的耦合振动。模拟试验及整机试验结果表明:轴承共腔结构设计合理,转子振动特性稳定。
加工误差对压气机叶栅气动性能及稳定性影响的数据挖掘

为缓解加工误差影响评估过程中的“维数灾难”,结合展向平均假设和基于高斯过程的Karhunen-Loeve展开,提出了一种由法向加工误差导致的三维叶片表面几何不确定性降阶模型。通过给定加工误差分布的标准差函数求解几何不确定性降阶模型,并运用伪蒙特卡洛方法随机生成样本,最终训练人工神经网络预测了加工误差对高负荷直叶栅气动性能和角区气动稳定性的影响。结果表明:加工误差的影响与所处的工况有关;当处于近失速工况时,相对于原型,平均气动性能和稳定性降低,总压损失系数增大的概率约为83.29%,静压系数减小的概率约为79.20%,失速因子增大的概率约为69.10%;与设计工况相比,近失速工况下气动稳定性的不确定性增加,同时气动稳定性对于加工误差更加敏感。总压损失系数、静压系数和失速因子互相单调相关。前缘和吸力面型线的加工误差对损失影响较大,相应几何精度应加以重点关注。
舰船含腐蚀缺陷通海管路失效压力数值分析

为研究舰船通海管路腐蚀后失效压力预测问题,在DNV RP-F101准则的基础上设置模型系数,建立了管路预测模型,并通过数值分析修正模型系数。使用Abaqus软件分析管道爆破失效力学行为,研究缺陷形貌和腐蚀深度、腐蚀轴向长度对失效压力的影响。对比预测模型与数值分析可知,模型系数为YFEA=1.034时,预测模型可以较好地预测通海管路失效压力。仿真结果表明:通海管路失效形式为爆裂失效;管道壁厚对失效压力存在影响但影响很小。对于具有相同深度和长度的缺陷类型,椭球型对管路强度影响最大,柱面型最小。对同种缺陷类型,以矩形平底缺陷为例,腐蚀深度对管道强度影响最大,与失效压力呈负线性;失效压力随腐蚀轴向长度增加呈指数形式下降,但腐蚀轴向长度超过一定值时,失效压力趋于稳定。
煤层水力压裂应力与裂隙演化的细观规律

水力压裂作为煤层强化增透技术的一种,其应力演化特征及裂隙形态与扩展范围的判断尤为重要。采用离散元数值方法,以导向压裂为背景,建立水力压裂流固耦合模型;通过应力路径、裂纹热点图等手段,探究水力压裂过程中压裂排量、泊松比、天然裂隙密度对应力演化和裂隙演化的影响及其细观规律。结果表明:不同压裂排量下的应力演化方向及最终应力路径曲线形状有着明显的不同,低排量下裂隙附近的应力比值逐渐增大,而在高排量下先增大后减小;煤层泊松比越大,平均压裂半径越低,但对起裂时间及裂隙的扩展形态影响不明显;天然裂隙的发育情况对水力裂隙的扩展起着关键性作用,高裂隙发育煤层水力裂隙扩展的方向性无法预测,应力演化方向会出现反转现象;压裂过程中不同区域的应力演化特征能够反映出裂隙的扩展状态,现场可通过监测压裂区域附近应力变化,判断水力压裂缝网的扩展范围。
深部煤储层应力敏感性特征及其对煤层气产能的影响

深部煤储层处于高地应力环境中,其渗透率变化特征与浅部存在较大差异,为研究有效应力对深部煤储层渗透率的差异性影响,以及应力敏感性各向异性特征,以沁水盆地横岭区块15号煤层为研究对象,采样深度1 200~1 700 m,采用覆压孔渗实验,开展平行层理和垂直层理样品在不同有效应力下的渗透率变化规律研究,探究其应力敏感性特征及其对煤层气产能的影响。结果表明:渗透率随有效应力的增加呈幂指函数降低,平行层理面渗透率总体高于垂直层理面,且在2个方向上渗透率变化规律呈正相关性。选取储层孔裂隙压缩系数、渗透率损害率和渗透率曲率3个参数作为煤储层应力敏感性评价指标,其中,孔裂隙压缩系数随有效应力增加,以5 MPa为界限先后呈现正相关性和负相关性,渗透率损害率和渗透率曲率分别与有效应力呈指数上升和下降的规律。基于应力敏感性参数,推导出煤层气井产能模型,模型显示,不考虑应力敏感性的气井产量高于考虑应力敏感性,揭示了应力敏感性对煤层气产量的影响程度,即在5 MPa生产压差下,气井的产量降低幅度随应力敏感性系数的增大整体呈增高趋势。针对应力敏感性的阶段划分,研究区目标煤层在煤层气排采过程中应采用小-中-大的排采方案来控制生产流量。
滑溜水-胶液一体化压裂液研究与应用

滑溜水黏度较低,不能满足造缝、携带大粒径支撑剂和高砂比施工要求,限制了非常规储层大型压裂效率的提高。为此,以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和单体A为原料,采用反相乳液聚合法合成了一种耐高温、速溶型聚合物降阻剂SFFRE-1。通过研发与降阻剂SFFRE-1配伍性好的高效助排剂和优选黏土稳定剂,形成了滑溜水-胶液一体化压裂液。该压裂液耐温160 ℃,通过调整降阻剂SFFRE-1的加量,其黏度在1~120 mPa·s可调,在压裂施工过程中能够实现滑溜水和胶液在线混配及即时切换的要求。该压裂液在四川盆地的页岩气井和胜利油田的致密油井进行了应用,压裂过程中压裂液表现出良好的降阻和携砂性能,降阻率最高达到86%,砂比最高达到43%。研究和现场应用表明,滑溜水-胶液一体化压裂液能够满足非常规储层大型压裂施工需求。
旋转射流冲蚀天然气水合物试验及数值模拟研究

为探究适合南海天然气水合物特点的高效开发模式,对比分析了淹没围压条件下锥形射流和旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物的成孔规律。首先,利用LS-DYNA软件,建立了旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物的拉格朗日-欧拉(ALE)流固耦合模型,分析了淹没、围压条件对旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物效率的影响;然后,利用自主设计研制的天然气水合物生成及射流冲蚀可视试验装置,进行了天然气水合物沉积物生成及冲蚀试验,天然气水合物二次生成后,在冲蚀坑中注石膏,测量冲蚀孔孔深及孔径。对比分析数值模拟和室内试验结果发现:围压在增强天然气水合物沉积物强度的同时,抑制了射流扩散能力,降低了射流冲蚀天然气水合物沉积物的效率;在无围压和围压5 MPa条件下,旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物体积分别是锥形射流的1.8和1.7倍。研究结果表明,对于泥质粉砂储层天然气水合物沉积物,旋转射流在保证冲蚀孔孔深的同时,具有比锥形射流更强的扩孔能力,这为固态流化法开采天然气水合物提供了依据。
武隆区块常压页岩气藏低成本压裂技术

武隆区块常压页岩储层能量低,产量较低,实现效益开发难度大,为此,开展了低成本压裂开发技术研究。在分析武隆区块压裂改造技术难点的基础上,进行了诱导应力计算、压裂裂缝模拟和压裂费用对比,优化了压裂段长、簇数和压裂施工参数,优选了压裂材料和压裂设备,形成了“短段长+单簇滑套+低黏滑溜水+低成本石英砂+高砂比连续加砂”的压裂施工工艺,并在武隆区块A井进行现场试验。通过应用无限级滑套完井工艺和实时调整现场压裂参数,A井压后产量与同平台“中等段长+密切割+全陶粒支撑剂”压裂井产量相当,压裂成本降低52.8%,并实现了单井单日8段压裂施工。低成本压裂技术为武隆区块常压页岩气的效益开发提供了新的技术途径。
机场跑道下穿隧道结构稳定性影响因素研究

为研究飞机荷载作用下机场道面下穿隧道结构的稳定性,建立了机场道面-基层-土层-隧道衬砌结构协同变形的力学模型,深入分析了飞机荷载作用下道面-基层-土层-隧道衬砌结构的稳定性,重点探讨了地应力、隧道自重及飞机荷载冲击效应影响下隧道结构衬砌的位移响应、速度响应及应力演化规律。研究发现:隧道自重及地应力对土体-隧道结构整体稳定性影响较大,飞机荷载的冲击效应影响相对较小;圆形截面形式的隧道结构的稳定性最好;随着隧道结构埋置深度的增加,地应力对隧道结构稳定性的影响越严重;衬砌结构的混凝土强度越高,其稳定性越好;随着飞机荷载作用位置不同,隧道结构变形有较大的变化,且随着衬砌厚度的增加,飞机荷载的冲击效应对隧道结构的影响逐渐衰弱。
预制混凝土夹芯保温墙桁架连接件抗剪性能研究

桁架连接件是连接混凝土夹芯墙板内外叶墙板的重要构件。为了研究桁架连接件的抗剪性能,对2组不同保温层厚度的4个受剪试件进行了试验研究和有限元分析。试验研究表明:剪力作用下夹芯墙桁架连接件的破坏形式为其腹杆受压屈曲后受拉腹杆断裂或受拉腹杆被拔出的锚固破坏。在试验的基础上,对夹芯墙体桁架连接件抗剪性能做了变参数数值分析,主要考虑了桁架腹杆直径、节点间距和保温层厚度等参数的变化。模拟结果表明:夹芯墙的屈服和极限承载力随着腹杆直径的增大而增加,随着节点间距的减小而增大;随着保温层厚度的减小,墙体的抗剪屈服承载力增大,而由于保温板的高压缩性,导致其极限荷载与保温层厚度的相关性不明显。
基于社区更新的矿业遗产保护与再利用--以焦作中福矿业遗产为例

选取焦作中福公司矿业遗产为主要研究对象,着眼于和矿业遗产接触最广泛的社区层面,详细分析了单体矿业遗产、群体矿业遗产和社区之间的关系,提出将矿业遗产保护和再利用与社区更新相结合的观点,探讨了通过采取场所再造和空间整合的方法建立社区核心和形成社区整体的改造策略,并将其应用于两个设计实例之中,为矿业遗产的保护与矿业城市的建设相结合提供了具体方法。
漂浮式海洋牧场养殖装置系泊系统设计

基于所设计的新型多功能海洋牧场养殖装置结构,设计一套系泊系统,在考虑海况参数、风力机载荷以及水轮机载荷的情况下,利用AQWA软件对平台进行时域分析。对比纯锚链和锚链-钢缆-锚链2种系泊方案在作业及生存工况下的平台运动状况,并根据生存工况下的最大系泊力,设计破损生存工况,并进行系泊系统部分失效分析。研究发现:纯锚链系泊方案下的平台运动幅度更小,锚泊张力安全系数更大,更有利于平台作业,并且在生存工况和破损生存工况下均具有较良好的安全性。
某型深远海养殖工船电力推进系统设计

针对某型深远海养殖工船电力推进系统,根据养殖工船生产模式的特点,融合养殖系统电力负荷,开展交流电力推进系统设计。通过设计电力推进系统、电站功率管理系统和电力推进监测报警系统,实现该型养殖工船动力系统和供电系统与养殖系统动力载荷的优化匹配;构建具有适渔性、可靠性和经济性等特点,具有较高推进系统和供电系统自动化管理水平的养殖工船电力推进系统和谐波抑制方案。对养殖工船各工况下的电网谐波进行分析,验证该电力推进系统技术的可行性,并提出优化建议。
预应力型钢混凝土受弯梁的变形性能指标量化研究

为获得预应力型钢混凝土(PSRC)受弯梁的变形性能指标限值,收集涵盖45根受弯破坏PSRC试验梁的样本数据,归纳PSRC受弯梁的全过程破坏特点,将其性能水准划分为6个等级,包含5个性能点,且进行相应的宏观损伤描述。5个性能点分别为开裂点、钢材首次屈服点、名义屈服点、峰值点以及失效点等;以挠跨比为变形性能量化指标,研究了综合配筋指标、换算配筋率、预应力强度比、体积配箍率、配箍特征值以及剪跨比等参数对各性能点挠跨比的影响。结果表明:随着综合配筋指标的增大和预应力强度比的降低,开裂点挠跨比减小;随着换算配筋率、剪跨比的增加或配箍特征值的减小,名义屈服点挠跨比增大;峰值点及失效点挠跨比随各参数的变化,离散程度大。基于试验梁的样本数据库,对不同影响参数多种组合方式的挠跨比进行回归分析,得到了各性能点挠跨比限值的回归表达式。基于回归公式得到的预测值与试验值吻合良好,各性能点预测结果与试验结果比值的均值皆为1.0,标准差在0.14~0.30之间。研究结果可用于PSRC受弯构件的性能化设计和抗震性能评估。
纵向变厚度钢板焊接工字形截面受压短柱的局部稳定试验研究

纵向变厚度(LP)钢板是一种沿轧制方向具有不同厚度钢板的钢材,可用于优化结构的力学性能和提高材料利用率。为研究其局部稳定性能,设计了6根LP翼缘焊接工字形截面短柱,6根LP腹板焊接工字形截面短柱和4根传统等厚度焊接工字形截面短柱,并进行了轴向受压试验。试验研究中确定板临界屈曲荷载的两个主要屈曲准则,同时分析了破坏模式、荷载-侧向变形曲线、荷载-应变曲线和极限荷载,研究LP短柱的局部屈曲行为,得到试件更容易在LP钢板的薄端发生屈曲破坏。将试验结果与现有等厚度板设计规范计算结果进行比较可得,现有等厚度板的设计规范预测腹板变厚度短柱的极限荷载偏于危险,而对于翼缘变厚度短柱欧规EN 1993-1-5能较为准确预测,但需要进一步的数值模拟去验证,从而进一步提出修正公式或者修正系数来指导设计。
球囊菌门2个中国新记录种Dominikia indica和Rhizophagus irregularis

在对西藏日喀则和林芝地区进行丛枝菌根真菌资源调查过程中,通过诱导培养和单胞扩繁获得两个丛枝菌根真菌菌种,其中一个菌种从
基于LC-QTOF-MS代谢组学研究甲基苯丙胺临床戒毒分期

甲基苯丙胺的滥用已成为全球公共卫生安全的一大隐患。为了更加科学可靠的判断甲基苯丙胺成瘾和戒毒阶段,本研究采用液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(LC-QTOF-MS)分析技术,对甲基苯丙胺成瘾者、戒毒康复者和健康人的血浆、血清和尿中的内源性代谢物进行分析。运用单变量和多变量统计分析处理数据,筛选符合条件的潜在生物标志物,将鉴定后的生物标志物进行代谢物富集分析,寻找代谢物与代谢途径之间的联系。多变量统计结果表明,甲基苯丙胺急性期组、康复期组和健康组3组聚类分离明显;在血清、血浆和尿液中分别鉴定出3,18和6个差异代谢物,提示甲基苯丙胺急性期组脂质代谢异常,康复期组脂肪酸代谢、硫酸盐/亚硫酸盐代谢和性激素代谢异常。本研究筛选出的潜在生物标志物,为甲基苯丙胺临床戒毒分期提供科学依据。
羽毛球运动员踝关节生物力学特征对机械不稳的影响研究

分析羽毛球运动员蹬转(一步)起跳动作中踝关节落地瞬间到缓冲结束阶段的运动生物力学特征对机械不稳的影响,为避免初学者发生运动损伤提供理论支持。采用瑞典生产QUALISYSMCU 500光学运动捕捉系统和Kistler三维测力台同步获取受试者踝关节的运动生物力学参数。结果:①运动学方面,初学者踝关节跖屈和背屈角度均显著小于高水平运动员(P < 0.05),初学者内翻和内旋角度均显著大于高水平运动员(P < 0.001),两组外翻和外旋角度不存在显著差异(P >0.05);②动力学方面,初学者外翻力矩和外旋力矩均显著大于对照组(P <0.05),内旋力矩显著小于高水平运动员(P <0.05),两组跖屈力矩之间差异不存在显著性(P >0.05)。得到以下结论:相对于高水平运动员,初学者表现出过度的踝关节内翻、落地时背屈相对受限、受力不稳等特点,这可能使运动员更容易发生运动损伤,建议重视小腿腓侧肌群训练,加强踝关节外侧韧带的专项练习,以控制踝关节额状面运动,从而预防踝关节发生运动损伤,加强对关节的保护,以适应后期高强度训练和比赛。
三相输电线动力系统耦合减振试验研究

对三相输电线动力系统进行了耦合减振试验研究。选择湖南省某220 kV输电线路作为工程原型,设计制作了三相耦合输电线路的动力相似试验模型、刚度可调的相间间隔棒以及时延加载装置。对于三相耦合的非线性多振子动力系统,全面考虑耦合强度、时间延迟和频率错配等影响因素,通过调整模型结构参数或采用延迟激励措施,使整个系统处于一种微幅振动的最优状态,从而实现三相输电线路的耦合减振。试验结果表明,随着时延参数和耦合强度的增大,动力系统依次出现振幅下降-微幅振动-振幅上升3个参数区间,稳定且有一定分布跨度的微振区间为输电线路的耦合减振控制提供了便利。增大三相线路的放线应力差异化,即增大系统的频率错配参数,振幅呈整体下降态势,但当放线应力差异化接近10%左右时,振幅已基本稳定,频率错配的减振效果趋于最优。全面考虑耦合强度、时间延迟和频率错配等影响因素对三相输电线动力系统进行最优设计,则该系统在各种危险工况下的减振率可达30% ~ 90%。
扑翼飞行器的凸轮摇杆型扑动机构设计与气动力学分析

为了提高扑翼飞行器的飞行性能,借鉴大型鸟类的飞行运动特征,设计了一种以凸轮摇杆为扑动机构的新型扑翼飞行器,建立了扑动机构的运动学和气动力学模型。结果表明:通过大型鸟类翅翼扑动规律对凸轮机构进行优化设计,得到了扑翼下扑占据整个扑动行程的60%左右;而提出的凸轮摇杆扑动机构的运动学模型,能够求解扑翼飞行器的相关运动参数。基于条带理论和扑翼飞行器的气动力模型,分别对凸轮摇杆扑翼飞行器、传统的双曲柄双摇杆机构扑翼飞行器的气动力进行计算比较,前者的平均升力为后者的1.382倍,前者平均推力为后者1.224倍,凸轮摇杆扑翼飞行结构具有更好的气动特性。
深埋隧洞岩爆时间滞后性机理研究

深埋隧洞内岩爆生成的时间滞后性与硬脆性围岩的蠕变力学特性密切相关,通过结合理论模型(包含深埋隧洞弹塑性模型及岩石脆性蠕变失效模型)与数值模拟对岩爆的时间滞后性机理及其规律进行了分析讨论。结果表明:深埋隧洞在开挖卸荷后围岩内部因微缺陷的萌生及演化引起损伤累积,在无及时支护条件下短时期内易引发时滞性岩爆;围岩在塑性区内更易引发蠕变失效,失效时长随距隧洞开挖边界距离的增加而增加;围岩在强开挖损伤区内更易失稳,需及时支护避免次生岩爆;随着隧洞开挖半径的增加,围岩的滞后性失效时长与开挖损伤区范围均增加。
CO_2混相压裂液对低渗透储层岩心的微观作用机理

为明确CO_2混相压裂液与储层岩心的作用机理,以柳赞断块储层岩心为实例,利用岩心驱替、SEM、XRD和CT等实验方法开展CO_2混相压裂液体系中不返排酸、CO_2+增溶剂(或缩膨剂或降黏剂)在地层压力和地层温度下与岩心相互作用前后岩心孔隙结构、岩心矿物成分及渗透率的变化规律实验。研究表明:不返排酸和CO_2与不同水溶性添加剂混合形成碳酸溶液均具有溶蚀长石和黏土矿物的作用,且优先溶蚀长石,溶蚀后可生成高岭石和石英等矿物,其中不返排酸的溶蚀作用最强,其次是CO_2与增溶剂混合液、CO_2与降黏剂混合液;CO_2混相压裂液注入前后液测渗透率与气测渗透率呈相同的增大趋势,且液测渗透率增大幅度随气测渗透率的变化关系表现为很强的乘幂关系。该研究成果对CO_2混相压裂提高采收率技术提供一定的技术支持。
纳米微球在岩石矿物表面的静态吸附规律

纳米微球调驱技术已被广泛应用于低渗透油藏开发过程。为开展纳米微球在岩石矿物表面的吸附作用机理研究,需定量表征矿物种类对微球在其表面吸附量的影响。首先,运用淀粉-碘化镉法标定纳米微球乳液的浓度,进而分别实现了微球在单组分矿物表面和多组分矿物表面吸附量的测定。随后,在所测单组分矿物表面的微球吸附量基础上按照岩石矿物的相对含量进行加权叠加,得到多组分矿物表面微球吸附量的预测值。结果表明,纳米微球在不同矿物表面的静态吸附量差异较大。黏土矿物对微球的吸附能力普遍强于非黏土矿物。对微球吸附能力最强的为高岭石,比吸附能力最弱的石英强14.75倍。微球在钾长石表面的吸附量变化值分别是在钠长石和石英表面的1.96倍和8.42倍。对于多组分矿物表面的微球吸附量,加权叠加方法预测值与实验测定值的相对误差在3%以内。基于纳米微球在孔隙通道运移时的固液界面吸附现象,分析认为孔隙壁面上的黏土矿物强化了微球的吸附作用,有利于改变孔隙半径,实现在不完全封堵条件下的部分液流转向。
基于底摩擦试验的硬岩岩质边坡变形过程及破坏机制研究

针对不同倾向、不同倾角条件下,边坡变形破坏特征不同但缺乏相互对比分析研究的现状,在充分考虑硬岩岩质边坡变形破坏特征的基础上,配制硬岩相似材料,采用底摩擦试验方法,分析不同倾向、不同倾角边坡变形破坏模式,并借助PIVlab技术进行分析。结果表明:顺倾和反倾边坡变形破坏模式和破坏范围有明显区别。在45°坡度条件下,当顺倾边坡倾角由30°→45°→60°→80°转换时,变形破坏模式由滑移-拉裂→轻微滑移-弯曲(或滑移-剪切)→未有明显变形(整体稳定)→浅表部倾倒-拉裂逐渐演化。在45°坡度、反倾边坡条件下,变形破坏模式由岩层倾角30°和45°条件下无明显变形,逐渐向60°和80°条件下的倾倒-拉裂演化。当岩层倾角较陡时,反倾边坡破坏范围相对顺倾边坡更大,倾倒弯曲转折端更深。PIVlab结果反映出不同结构边坡条件下,不同位置的速度和位移矢量特征不同,且与宏观观察结果相吻合。研究成果能够为同类边坡的稳定性评价和治理设计提供一定参考。
赣北稻田水体中浮游动物群落特征

【目的】浮游动物是稻田水体生态系统的重要组成部分,对于稻田水体生态环境监测和农田食物网结构功能分析有重要的参考指示价值。通过分析赣北稻田水体中浮游动物的群落特征,为评估水稻栽培管理措施中农药施用对浮游动物群落的影响提供理论依据。【方法】选择江西省3市6县区的9个样点,对稻田农药区和无农药区的水体浮游动物多样性和群落特征进行了调查分析。【结果】江西赣北地区稻田水体浮游动物共有53属107种,主要类群为轮虫有43属90种,占种类总数的84.1%;9处采样点主要优势种有桡足类无节幼体、广布中剑水蚤、囊形单趾轮虫、十指平甲轮虫和纵长晓柱轮虫,不同采样点优势种构成变化明显。综合比较各样地农药区与非农药区显示,非农药区的浮游动物物种数和个体丰富度总体高于农药区,多数采样点非农药区的浮游动物物种多样性(H)和物种丰富度(ds)相对高于农药区。【结论】稻田水体浮游动物群落以轮虫为主,其次是桡足类,枝角类最少。农药施用对稻田水体中浮游动物群落有明显影响。研究结果对评估区域稻田水体生态系统浮游动物结构和稻田水肥农药管理措施具有理论和实践意义。
基于元胞自动机的泵站电站厂房人员疏散模拟研究

为解决电站厂房内突发事件下安全疏散引导问题,基于对人员疏散运动规则的分析,引入吸引力概率对元胞自动机模型进行改进,建立基于扩展Moore型元胞自动机的疏散模拟模型,通过不同安全指示灯数量与位置组合条件下疏散模拟,分析不同指示灯布置方案的疏散时间。实例分析结果表明,随着指示灯数量的增加,疏散时间曲线显著降低,达到一定数量时,疏散时间曲线趋于平缓。同时在可行设计方案中,最优指示灯布设方案可使疏散效率提升1.17% ~ 11.3%。
基于风-储联合的双层频率响应控制策略

当多个风-储场站参与调频时,由于运行状态不同,导致其提供调频出力时的成本存在一定差异。另外,风电场参与调频时场内风机上的疲劳载荷也会增加,对风机安全性造成影响。为解决上述问题,文中提出一种基于风-储联合的双层频率响应控制策略,可通过协调风-储场站间与场内风机间的出力,在满足系统调频需求的同时,降低调频总成本及各风电场内载荷总量。首先,分析并量化风-储场站调频时的内损、老化及风险成本,并在场站协调层上建立场站有功分配控制策略,确定成本最低的各场站出力方案。然后,基于风机出力与尾流波动、疲劳载荷间的线性关系,采用和增积减算法在机组协调层上构建风电场分散式有功控制策略,协调风机间出力,在维持风电场调频性能的同时,降低场内载荷总量。最后,在MATLAB/Simulink中搭建含2个100×5 MW双馈风电场和2个100 MW/100 MW·h锂电池储能电站的IEEE RTS-79系统,仿真验证了所提策略的有效性。
基于结构化特征图谱的组合支持向量机非侵入式负荷辨识

非侵入式负荷监测是获取负荷数据、实现负荷感知的有效途径。为了使非侵入式负荷监测过程具有通用性和实用性,在不干扰用户情况下自动执行流程并达到高辨识精度,研究了一种结构化特征图谱下的组合支持向量机辨识方法。构建典型负荷的特征图谱将变化无序的波形数据转化为结构化特征数据,使其具有通用性与可分性。在结构化特征图谱基础上,研究构建典型负荷的支持向量机分类器模型,在基分类器基础上形成每类负荷的组合支持向量机分类器,利用“集弱成强”思想保证每类组合分类器具有高分类准确率,从而实现准确的负荷辨识。在构建形成通用的图谱与分类器模型基础上,即可通过事件波形提取、波形数据结构化及分类器判决的处理流程实现实时的非侵入式负荷辨识。通过实际采集的负荷数据进行验证,构建了典型负荷的特征图谱,基于组合支持向量机模型对多户的采集数据进行分类判决,对不同用户的负荷数据均达到了高准确率辨识,验证了该方法具有较好的通用性与有效性。
基于多目标优化的电力-交通系统协同运行分析

电动汽车渗透率的日益提升显著增强了城市交通系统和电力系统的耦合程度。综合考虑电力-交通耦合系统的多主体特性以及在经济成本、碳排放量等多目标上的优化调度需求,提出一种基于多目标优化的电力-交通系统协同运行模型。首先,采用混合用户均衡模型和二阶锥DistFlow模型来描述交通流和电力流的分布情况;其次,建立了描述经济成本和碳排放量的函数模型,并根据不同的利益主体和调度目标分别建立了3组多目标优化调度模型;再次,结合增强epsilon约束法和若干线性化手段高效求解各多目标优化的帕累托前沿,提出了基于公平性的折中解获取方法以平衡各主体利益;最后,基于12节点环形交通网和IEEE 33节点配电网对各组多目标问题的调度结果进行了深入分析。
多源数据融合的用户充电行为分析与充电设施规划实践

作为中国新基建战略的重要组成,电动汽车充电设施在近年获得了快速发展,但面临供需不平衡的难题。因此,亟须通过真实数据分析用户需求与行为特征,构建高效的公共充电设施规划体系,服务电动汽车发展。文中以上海市为实践案例,融合营运车辆轨迹数据、充电站数据、乘用车出行统计数据、交通路况数据、兴趣点检索数据等多源真实数据集开展了实践性大数据挖掘分析,旨在为现实充电站规划提供可行架构:从宏观角度对车辆用户群体的出行-充电行为与城市时空特征的关联进行了分析;从微观角度对车辆用户个体的行为偏好进行了建模,基于决策树模型实现了用户充电需求预测,并基于Huff吸引力模型描述了用户的充电站选择行为。在此基础上,对海量用户行为进行重构与仿真,建立了城市能源-交通融合网络仿真架构,从总体供需情况与个体服务质量等多维度对现有充电设施的建设进行了评估,提出了计及多重目标的未来充电设施扩展规划架构,为电动汽车充电设施规划提供了数据支持和决策依据。
“车-路-网”模式下电动汽车充放电时空灵活性优化调度策略

电动汽车(EV)是具有交通和移动负荷双重属性的跨域主体。EV大规模集中充电会给电网带来冲击,并加剧交通拥堵。为此,提出基于“车-路-网”交互的EV充电负荷时空优化调度策略,对EV的充电行为进行合理调控。首先,建立动态路网模型并结合改进的Floyd算法精确模拟EV行驶路径,预测EV充电负荷时空分布特性。其次,以预测结果为基础,结合电价响应度模型提出基于主从博弈的优化调度策略,对电网、路网和EV用户的收益进行多目标优化。最后,以中国北京市某区域路网及IEEE 33节点配电系统对所提模型的有效性进行仿真验证,结果显示,所提策略可以实现充电站间的负荷时空分布均衡,改善充电站周围路网的交通流量状况,并降低EV用户充电成本。
台风灾害下基于V2G的城市配电网弹性提升策略

近年来,以台风为代表的极端自然灾害导致城市配电网停电事故频发,给城市电网的持续供电带来挑战。在电动汽车(EV)用户群体数量快速增长的背景下,针对上述问题,提出了一种基于车辆并网(V2G)的城市配电网弹性提升策略,以增强城市电网应对台风灾害的能力。首先,建立配电网元件故障率模型,通过随机抽样生成台风灾害下的配电网故障场景;其次,考虑即将到来的台风灾害对道路拥堵情况及用户出行意愿的影响,搭建了灾害前期EV调度模型;然后,基于消费者心理学理论,制定灾后反向输电激励响应机制,引导V2G站点内的EV参与供电恢复;最后,考虑配电网重构及V2G站点反向充电,制定V2G参与的灾后供电恢复策略。由算例分析可知,与应急发电车相比,V2G参与供电恢复的方案经济性及恢复效果更优,验证了所提弹性提升策略的可行性与有效性。
面向综合能源系统的㶲流机理与分析方法

综合能源系统涉及多种不同能源形式,㶲可作为衡量能源品质的一种量度。基于“流”的思路,提出了综合能源系统网络㶲流机理建模方法。首先,基于能流界定了㶲流分析范围,分析了热力系统的㶲流机理,定义了㶲势、㶲势差等概念,建立了热力系统㶲流机理模型;然后,将相关规律拓展到其他能源网络,提出了电力、天然气系统的㶲势概念以及㶲流机理模型,将能源站等效为㶲损节点,通过各环节㶲平衡分析验证㶲流机理模型的优越性;最后,通过算例直观展示了综合能源系统㶲流分布,分析各个环节㶲损情况,通过分析整体和局部的㶲平衡关系,验证了㶲流机理模型相比于传统黑箱模型更具优越性,并探讨了㶲流理论在高品质能源系统中的应用优势。
计及车-路-站-网融合的电动汽车充电负荷时空分布预测

针对目前对车-路-站-网相互影响考虑不足,导致电动汽车充电负荷时空分布预测不准确的问题,提出了基于万有引力模型的电动汽车充电负荷时空分布预测模型。首先,计及路网交通流和环境温度,分析外部环境与电动汽车能耗之间的关系。其次,考虑了温度、湿度、辐射等外部环境因素对用户出行的影响,建立基于出行意愿修正的出行链模型。最后,计及多方信息融合,建立基于万有引力模型的电动汽车充电站选择模型。算例结果表明,所提出的模型能够计及电动汽车、路网、充电站和电网的相互影响,并准确计算电动汽车充电负荷的时空分布,分析多场景、多区域下的电动汽车充电需求负荷特性。
考虑“路-车-源-荷”多重不确定性的交通网与配电网概率联合流分析

随着电动汽车大规模推广应用,交通网与配电网的耦合运行特征日益显著。在此背景下,大量的不确定性因素也将伴随耦合系统交互过程不断传播,并影响交通网与配电网的安全运行。针对不确定性因素的影响量化问题,提出了考虑“路-车-源-荷”多重不确定性因素的交通网与配电网概率联合流分析方法。首先,分别建立交通网概率交通分配模型和配电网概率最优潮流模型,并提出均衡状态下基于蒙特卡洛模拟的分散迭代算法,以实现概率联合流计算;然后,引入基于Sobol’法的全局灵敏度分析方法,量化“路-车-源-荷”多重不确定性因素对交通网与配电网耦合运行状态变量的影响程度,辨识显著影响交通网与配电网概率联合流分布的不确定性因素;最后,将所提方法应用于交通网与配电网耦合算例系统,验证了该方法的有效性。
基于深度学习考虑出行模式的电动汽车充电负荷场景生成

随着电动汽车的快速普及,交通网与电网的耦合进一步加深,交通网出行模式将对电动汽车充电负荷产生显著影响。传统的充电负荷模拟方法依赖于对交通路网和电动汽车个体建模并有较强的假设。文中提出了一种基于数据驱动的卷积自编码器和条件对抗生成网络的电动汽车充电负荷场景生成方法。该方法首先采用基于无监督学习的卷积自编码器对交通网出行预测数据降维并自适应地抽取出特征信息。其次,设计了一种适用于日前交通网充电负荷场景生成的条件生成对抗网络,并利用卷积自编码器抽取出的特征信息,隐式地学习得到不同交通网出行模式对应的电动汽车充电负荷条件概率分布,从而实现日前的电动汽车充电负荷场景生成,为电网运行与充电站运营提供了支撑。最后,以实际城市路网为例验证了所提出充电负荷场景生成方法的有效性。
轨迹数据驱动的电动汽车充电需求及V2G可调控容量估计

电动汽车(EV)充电需求估计是研究电动汽车与电网互动(V2G)的重要前提。为此,提出一种行驶轨迹数据驱动的EV充电需求预测模型,并进一步考虑用户多维效益,构建用户选择参与V2G响应的用户决策模型,分析区域V2G响应能力的调控潜力。首先,对行车轨迹大数据集进行清洗与挖掘,基于动态能耗理论构建了EV充电需求时空分布预估模型。其次,基于社会行为学理论并综合考虑用电需求效用、经济效用、环保效用以及社会效用,构建了EV用户选择参与V2G响应的概率选择模型。该模型不仅考虑了EV用户的异质性,而且体现了用户决策的交互影响。最后,建立V2G可响应容量调度模型,分析V2G响应资源对区域负荷的调节效果。结果表明,所提模型不仅能有效估计某城市区域的EV充电需求时空分布特性,而且能挖掘该区域选择参与V2G响应的EV潜在用户数量,为研究V2G响应资源对区域负荷的调控潜力提供了支撑。
计及电动汽车用户响应特性的充电站实时电能共享机制

电动汽车用户参与本地充电站电能共享既能满足充电站电能共享需求,也能通过优化配置本地电能资源给参与者带来收益。考虑到传统电力市场准入门槛高、交易成本高等问题限制了本地电能共享,文中计及电动汽车用户响应特性,提出了基于价格一致性的充电站实时电能共享机制。首先,计及道路拥堵情况、预共享电价、节点边际电价和用户充放电成本效用参数等电动汽车用户驾驶行为影响因素,建立了电动汽车用户选择模型。接着,在本地电能共享网络中,推导了集中式调度模式下社会福利最大化模型的对偶问题,进而提出了基于价格一致性的实时电能共享机制,以共享电价作为一致性变量,参与者间通过信息交互达成价格认同,最终实现电能共享社会福利最大化。最后,在路网-电网-电能共享网络耦合系统中进行了仿真。仿真结果表明,道路通行时间和预共享电价对电动汽车用户选择行为影响最大,高充电效用和低放电成本的电动汽车用户参与充电站电能共享能够同时提升个体和整体经济效益。
温控负荷提供电力系统辅助服务的关键技术综述

温控负荷能够向电力系统提供多种辅助服务,在提高系统稳定运行能力的同时减少碳排放量,因而已成为国内外研究的关注热点。文中结合国内外研究成果,从参与机制、聚合模型、响应特性、终端层控制方法及架构、电网层控制策略5个方面对温控负荷提供电力系统辅助服务的关键技术进行综述。温控负荷的响应特性和终端层控制方法是构建和落实温控负荷多种控制策略的基础。文中以响应潜力、响应速度以及调控时间尺度为视角对温控负荷的响应特性进行分析,着重从控制与优化的角度对电网调度中的温控负荷控制策略进行分类与介绍。最后,结合“双碳”发展目标对温控负荷进一步的研究方向进行了展望。
基于改进蜉蝣算法的光伏阵列最优重构方法

部分遮蔽是导致光伏阵列输出功率损耗以及组件失配的主要原因之一。文中针对网状连接拓扑的光伏阵列提出了一种基于改进蜉蝣算法(IMA)的重构方法,通过改变光伏阵列内部的电气连接均匀分布光伏阵列上的阴影,以此来均衡光伏阵列的行电流。在10×10和10×7光伏阵列的10种阴影情况下,将IMA与数独重构方法及其他6个启发式算法分别通过失配损耗和功率提升百分比2个评估标准进行了比较,并给出了由IMA重构后的光伏阵列辐照分布图。结果表明,IMA可有效提高光伏阵列输出功率,降低失配损耗,输出PV曲线均趋向呈现单个峰值,并且重构结果均优于其他方法。此外,基于RTLAB平台上的硬件在环实验验证了硬件可行性。
电网与交通网耦合的设施规划与运行优化研究综述及展望

新能源汽车保有量迅速增长,其能源补给需求对电网规划和运行的影响已不容忽视。同时,随着风电和光伏发电装机占比的持续提升,电网也亟须利用电动汽车补能需求的灵活性来平抑新能源发电出力和负荷功率的波动。促进电网与交通网的耦合能够提升社会效益,实现多方共赢。文中首先对电网与交通网两网耦合的关键基础设施及主要利益相关方进行分析。其次,论述当前和无人驾驶条件下两网耦合的基本模式与目标。接着,着重对考虑两网耦合的设施规划和运行调控问题的研究现状进行归纳和总结。最后,对两网耦合的规划和运行优化相关方向需进一步研究的问题进行分析和展望。
基于分段频率变化率的风电机组一次调频控制策略

为了便于风电机组参与一次调频,提出了一种基于分段频率变化率(ROCOF)的风电机组一次调频自适应控制方法。将ROCOF分为3个区间,在ROCOF小和中两区间内采用变下垂综合惯性控制,在大区间采用改进短时功率增发控制。在改进短时功率增发控制中,设计了功率整形函数来调节风电机组功率增发量,从而适应不同的ROCOF值。采用含双馈风电机组的四机两区域模型验证所提策略的有效性,在不同扰动场景下,将基于ROCOF的自适应控制方法与自适应惯性控制方案进行比较,结果表明前者的调频性能优于后者。