mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
永磁同步电机传动系统电流环非线性自抗扰控制器的设计与稳定性分析

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能,传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程。为实现对高性能永磁同步电机伺服系统电流环的精确控制,采用自抗扰控制器代替传统PI调节器,将电流环中电动势项和定子电阻压降项作为内部扰动量,其他未知扰动作为外部扰动量,设计了电流环非线性自抗扰控制器。与传统PI调节器相比,自抗扰控制器可以对系统内外部扰动量进行实时观测补偿,具有更好的系统抗扰动能力,可以更迅速、精确地跟随电流指令;为避免因控制器参数选取不合适而引起的电流环周期振荡,采用描述函数法对非线性自抗扰控制器取不同参数时电流环的稳定性进行了分析。通过仿真和实验验证了控制器设计的有效性。
一种可抑制输入不平衡的五电平注入式电流源型整流器

三相输入电压不平衡现象严重影响了多脉波整流器的正常工作,使网侧电流引入大量低次谐波。五电平注入式电流源型整流器拓扑通过规律性地切换四组注入开关器件,改变了注入支路平波电感端电压的分布,进而抑制了输入电压不平衡对系统电流谐波的影响。首先,分析了五电平注入式电流型整流器的工作原理,通过比较3种注入电路脉冲组合序列,指出采用组内循环脉冲可以有效减小注入电感的纹波电流幅值; 其次,研究了拓扑对三相输入电压不平衡的抑制机理,并从系统等效容量的角度研究了本拓扑的优势; 最后,通过仿真与实验证明了分析的有效性。
基于深度自编码网络模型的风电机组齿轮箱故障检测

为了实现风机齿轮箱的故障检测分析,提出一种基于风电机组齿轮箱的数据采集与监视控制(SCADA)数据和振动信号的深度自编码网络模型。该模型作为一种典型的深度学习方法,通过逐层智能学习初始样本特征,可以获取数据蕴含的规则与分布特征形成更加抽象的高层表示。首先,利用限制性玻尔兹曼机对网络参数进行预训练和反向传播算法对参数进行调优,建立深度自编码网络模型。然后,通过对齿轮箱的状态变量进行编码和解码,计算重构误差并将其作为齿轮箱的状态检测量。为了有效检测重构误差的趋势变化,选用自适应阈值作为风机齿轮箱故障检测的决策准则。最后,利用对齿轮箱故障前、后记录的数据进行仿真分析,结果验证了深度自编码网络学习方法对齿轮箱故障检测的有效性。
基于小波变换和奇异值分解的串联电弧故障检测方法

根据线路中电流信号的变化来检测电弧故障,小波变换是一种常用的检测方法,但是单纯利用小波变换对于正常情况和电弧故障的区分并不明显,而且其结果存在很大的冗余。针对这一问题,提出了采用一种基于小波变换和奇异值分解的串联电弧故障检测的方法。利用电弧模拟发生装置产生串联故障电弧,采集在多种负载下线路正常工作和发生串联电弧故障时的电流。首先对采集的电流信号进行离散小波变换,得到离散小波系数序列,构造特征矩阵;然后对特征矩阵进行奇异值分解,并定义电流信号的特征参数,利用特征参数作为串联电弧故障检测的依据。试验结果表明:正常情况和电弧故障下的特征参数区分明显且没有交叉,易于确定阈值,利用该方法进行串联电弧故障检测的准确率较高,且大大压缩了小波变换结果的冗余性。
输入串联输出并联变换器的控制器设计及稳定性分析方法

输入串联输出并联(ISOP)变换器具有低电压、电流应力、模块化等优点,在高压至低压的功率变换领域得到广泛的应用。以输入电压平衡作为基本控制思想,结合ISOP变换器的等效双闭环控制框图,提出了相应的控制器设计方法及稳定性分析方法,在简化了控制器设计流程的同时提高了稳定性分析的可靠性。为了验证该方法的有效性,选取了双向高效能软开关DC-DC变换器———全桥LLC谐振变换器作为研究对象,对其小信号控制模型进行了进一步的推导和完善,并结合实例,完成了控制器的设计和稳定性的分析。最后,搭建了基于全桥LLC谐振变换器的2单元ISOP变换器实验平台,从起机过程、负载切换过程和功率平衡效果3个方面对上述结论进行了实验验证。
一种基于电流反馈的分段式PWM控制无刷直流电机转矩波动抑制方法

无刷直流电机伺服系统具有广泛的应用场合,但转矩波动限制了其在高精度场合的应用。针对非理想反电动势引起的无刷直流电机转矩波动提出了一种基于电流反馈的分段式PWM控制方法。该方法通过线反电动势观测器获得产生目标转矩值的参考电流,以实现对电机转矩的直接控制。同时,针对电机高速与低速运行状态分别采用不同的PWM控制策略来有效消除换相转矩波动,系统具有低转矩波动和高转矩输出的特点。通过在Matlab/Simulink环境下建立系统仿真模型,对该控制方法的转矩直接控制能力进行检验,并对转矩波动进行了对比;搭建实验平台对具有非理想反电动势的无刷直流电机进行了驱动实验。仿真和实验结果表明,该文所提出的控制方法能有效减小转矩波动,提高无刷直流电机伺服系统输出转矩的稳定性和位置控制精确度。
风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统控制策略

风能的波动性及间歇性致使传统风力机出力不可控,即出力曲线与负荷调度曲线不一致。本文构造了一种风电/制氢/燃料电池/超级电容器耦合于直流母线的结构。针对风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统10种运行模式,提出了一种能量管理策略,确保在各个控制单元的作用下,能量协调流动于混合系统各子单元之间。此能量管理策略不仅使混合系统出力可控,而且提高了风能利用率,平抑了直流母线电压波动,平滑了上网功率。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统控制策略的有效性。
多频率同步的电流互感器H_(n-ave)估计方法

针对电流互感器频率响应特性传统测试方法存在的工作量大、测试周期长的不足,提出一种多频率同步的电流互感器H_(n-ave)估计方法。该方法以多频率同步信号作为激励源,采用移位相关法减小相关函数波形衰减。在不增加样本长度的基础上通过增加互功率谱计算结果的数量,抑制输入输出通道中零均值高斯白噪声对频率响应函数估计结果的影响,实现电流互感器的频率响应函数的准确估计。仿真和实际测量实验结果验证了该测量方法的有效性和可行性。
一种新型限流式高压直流断路器拓扑

首先简要回顾了直流断路器的国内外研究现状及优缺点,在此基础上提出了一种带有限流功能的高压直流断路器拓扑。该拓扑采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为主开关器件,具有断路、限流等功能,并具有通态损耗小、关断电流大、电压等级高的优点;可灵活配置支路数量以调节每个支路的工作电流及故障下的限流效果,进而避免或减少大容量场合下IGBT的直接并联。PSCAD/EMTDC环境下的仿真结果表明该断路器具有良好的限流、断路性能,故障电流上升率及峰值相比于现有方案得以明显降低,验证了理论分析的正确性和方案的可行性。
考虑风电相依结构的虚拟发电厂内部资源随机调度策略

虚拟发电厂运行机制的研究能够为需求侧分布式电源接入电网提供技术支撑,而可中断负荷是需求响应的重要形式之一,可以缓解新能源引起的波动,促进其消纳。将含可中断负荷、风电场和常规机组的电力系统视为虚拟发电厂,并对其进行优化调度。为提高风功率概率分析的准确性,引入Gumbel-Copula描述风电功率相关性,建立联合出力模型。结合需求侧可中断负荷的调峰特性,将可中断负荷加以中断时间、中断次数及中断容量等约束,与常规机组协同运行。通过基于差分进化策略的改进入侵杂草算法对算例进行求解,并与其他两种虚拟发电厂调度策略对比,结果表明该策略可减少总运行成本,同时增加风电消纳、降低风功率剩余。
罩极式电动机转矩波动分析与抑制方法研究

采用双旋转磁场理论对罩极式电动机定子产生的磁动势进行分析,得到了罩极式电动机的等效电路;推导了气隙旋转磁场和转子电流的数学表达式,进而得到了电动机电磁转矩的数学表达式,结果表明电磁转矩中包含二倍频振动转矩分量。对罩极式电动机的实际转矩波动进行了检测,验证了上述理论的正确性。根据罩极式电动机转矩波动的产生机理和变化规律,提出了一种基于峰谷互补原理的转矩波动抑制方法,研制出了低转矩波动罩极式电动机样机。最后搭建实验平台对电动机样机的转矩波动进行了测试,结果表明其二倍频振动转矩分量能够得到有效消减,验证了所提出的抑制方法的科学性。
考虑柔性直流落点约束的最优主动解列断面搜索算法

当电力系统遭受严重扰动后,主动解列策略是防止灾害性大停电事故积极而有效的手段,其核心内容是搜索最优解列断面,通常理解为是一种含约束的组合优化问题。提出了一种基于谱聚类的考虑柔性直流落点约束的最优主动解列断面搜索算法,该方法通过谱聚类算法将电力系统的最优解列断面搜索问题映射为图的分割问题进行求解,直接求取最优解且计算速度较快; 以最小有功潮流冲击为目标函数,最小化解列后系统潮流的改变提高了孤岛系统的暂态稳定性; 考虑了基于电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)的终端落点作为约束条件,将VSC-HVDC的终端置于不同孤岛内可实现孤岛间功率的交换,降低了系统整体恢复稳定的成本。最后通过IEEE 10机39节点系统以及厦门系统实际算例的仿真验证,证明了该方法的有效性和快速性。
基于预测控制的含风电滚动优化调度

在预测控制理论的基础上建立了含风电的滚动优化调度模型,将常规火电机组、风电机组的有功出力视为预测控制的状态量,常规火电机组的出力调整量视为输入量,以状态空间的形式描述状态量和输入量之间的关系。通过对目标函数和约束条件进行状态空间转换,使滚动调度问题转变为矩阵形式的优化问题,建立了一种多机组多预测时段的滚动优化调度数学模型。并根据矩阵的特性对目标函数进行了化简,使优化问题转换为二次规划形式,推导了全矩阵约束时的内点法增量矩阵,便于应用内点法进行模型求解。此外,还对滚动优化的决策稳定性问题进行了理论分析。仿真算例表明,相比传统的单时刻优化,基于预测控制的含风电滚动优化模型在整体优化水平和调度决策前瞻性方面具有优势。
基于储能型模块化多电平系统的多时间尺度控制策略

将模块化多电平变换器作为电池储能装置的并网变换器,可在平抑新能源输出功率波动的同时实现储能装置的直接并网,降低了系统成本。对于大规模电池储能装置而言,如何延长其使用寿命一直是学术界和工业界的研究热点。基于此,提出了一种适用于储能型模块化多电平系统的多时间尺度控制方法。根据不同的时间尺度划分,可将整体控制分为三层,并为每层控制设定了各自的控制目标。在该控制方式下,仅需估算每个电池组的相对健康程度,即可确定各子模块的输出功率,进而改善电池组的健康状况,使其趋于一致,延长储能系统的使用寿命。最后通过Matlab仿真和实验验证了该控制方法的有效性和可行性。
基于改进DFT的电力系统同步相量测量算法研究

离散傅里叶变换(DFT)在相同条件下,具有运算效率高、易于嵌入等优点,被广泛应用于电力系统同步相量测量中。但由于非同步采样及频域离散化问题的存在,DFT在进行相量测量时会出现频谱泄露和栅栏效应,使得计算结果产生误差。针对这一问题,推导了DFT在非同步采样情况的相角误差方程,利用相角差对信号频率进行跟踪测量,得到精度较高的频率值。据此,提出了基于改进DFT的同步相量测量方法,利用跟踪所得频率将DFT结果分为整数部分和分数部分,并通过等效替换对分数部分进行了修正。经仿真实验证明,该方法具备较高的抗干扰能力和测量精度,整体效果较传统算法有了很大的提升。在此基础上,利用TMS320F2812设计了一个同步相量测量装置(PMU)硬件系统,通过该系统实现了频率、幅值和相角的准确测量。
基于改进形态滤波器和弧长差分序列的微电网电能质量扰动定位与识别

针对强噪声背景下微电网电能信号扰动定位和识别困难的问题,提出一种基于改进形态滤波器和弧长差分序列的扰动定位与识别方法。首先,将交替混合形态滤波器中的膨胀和腐蚀函数改进为均值膨胀和均值腐蚀函数,再对电能扰动信号进行滤波。然后,在分析扰动波形变化规律和三个典型扰动算例的基础上,定义并计算滤波后扰动信号的弧长差分序列。最后,利用弧长差分序列定位准确扰动时间,从弧长差分序列和滤波后信号中提取幅值特征和波峰特征,输入到已定义识别规则的扰动识别器,实现扰动识别。仿真试验和实际微电网数据试验结果表明,该方法能够精确定位和识别混入不同强度噪声的5种单一扰动和3种复合扰动,适用于实际微电网电能信号扰动的定位与识别。
非碳基吸附剂高温捕集氯化铅蒸气

垃圾焚烧技术的局限在于其产生的二次污染会给人类、环境带来危害,焚烧烟气中的铅是污染的源头之一,非碳基吸附剂捕集技术是这一领域的研究热点。本文结合我国垃圾成分中水含量大的特点,利用双温区水平管式炉系统考察4种非碳基吸附剂(高岭土、沸石、氧化钙、二氧化硅)在有水蒸气和无水蒸气条件下对氯化铅蒸气的吸附性能,重点探究了高岭土对氯化铅蒸气的吸附规律及机理。结果表明:在氧气无水蒸气氛围下, 4种吸附剂的铅吸附能力依次为高岭土>氧化钙>沸石>二氧化硅,吸附剂的化学组成和结构共同决定其吸附性能;在氧气有水蒸气氛围下,高岭土的吸附能力显著提高,而水对其他3种吸附剂的吸附能力影响不大;对于高岭土而言,利用X射线衍射(XRD)表征发现,两种氛围下的吸附产物均为PbAl_2Si_2O_8;通过对比高岭土吸附前后的扫描电子显微镜及X射线能谱仪(SEM-EDS)图谱,发现有水氛围下样品的整个表面都呈熔融状,与原始高岭土、无水氛围下高岭土的表面形成强烈对比,是水分的影响在其微观形貌上的体现;水分对高岭土铅吸附能力的促进作用可能在于:①水能参与吸附反应,②水的存在促进了高岭土表面共晶融化,使得吸附增强。 700~900℃时,在两种氛围中温度升高均有利于吸附,氧气无水氛围中的高岭土吸附效率在20%~40%,氧气有水氛围中的高岭土吸附效率在75%~85%。
微生物共代谢处理印染废水研究进展

利用微生物共代谢降解有机污染物因其高效性和独特性而受到广泛地关注,但是目前实验室研究主要以好氧共代谢和厌氧共代谢研究为主,对于兼性微生物共代谢作用及其机制研究较少。本文综合介绍了好氧微生物、厌氧微生物以及兼性微生物共代谢处理印染废水中难降解污染物的情况,着重回顾了国内外兼性微生物共代谢处理印染废水的研究进展。综合分析文献结果表明,在兼氧条件下,只要提供适合的共代谢基质,兼性微生物可以对多种不同类型的染料、助剂等进行有效地降解,同时兼性微生物共代谢具有不需要大量能源动力,不产生大量臭气物质等优点。分析认为今后可加强兼性微生物共代谢相关机理研究,进一步提高兼性微生物共代谢处理污染物的效率,促使其深入发展。最后展望了兼性微生物共代谢技术机理的研究方向,以期筛选出菌群中优势功能菌种,进行蛋白质差异表达、蛋白质组学方面的研究,并不断优化印染废水污染物共代谢处理微生物群落结构比例来促进功能菌群的处理效果,为今后解决印染废水生物治理问题提供更多借鉴和参考。
痛苦筛查作为肿瘤临床综合评估常规项目的意义和可行性

本文通过搜索Pubmed、Medline、CNKI等数据库中近15年有关肿瘤临床痛苦筛查相关研究的文献,讨论痛苦筛查为肿瘤临床带来的获益,介绍目前适用于肿瘤临床进行综合痛苦筛查的工具,并说明具体应用过程,总结我国目前筛查的现况,为将来我国肿瘤临床痛苦筛查提出建议。
钠离子电池正极材料Na_(0.44)MnO_2的研究进展

钠离子电池的研究开发在国内外处于迅速发展的浪潮中,而具有隧道结构的Na_(0.44)MnO_2作为正极材料具有既可以支持高能量密度和长循环寿命的非水电解质电池,也可以支持安全和高倍率的水溶液电解质电池的优点,成为一个重要的研究热点。本文比较系统地综述了Na_(0.44)MnO_2作为钠离子电池正极材料的研究现状,从晶体结构和充放电机理等方面进行了讨论,重点阐述了Na_(0.44)MnO_2材料的合成方法以及不同的合成方法对其结构形貌和电化学性能的影响,同时,也介绍了Na_(0.44)MnO_2材料在全电池和水系电池中的应用现状和前景以及对Na_(0.44)MnO_2正极材料掺杂和表面包覆等改性方面的研究进展,并且总结分析了改性工艺对其结构与电化学性能的影响,认为Na_(0.44)MnO_2材料对于钠离子电池仍具有极大的科研价值和应用前景。
我国化石能源清洁利用前景展望

介绍了我国煤、石油、天然气3种主要化石能源的利用现状,分析了化石能源利用新技术和发展趋势,结合我国经济、社会和环境保护发展需求,分别就煤、石油、天然气的优化利用提出了发展建议,指出煤转化为电能是最安全、经济、清洁的利用方式,同时需要稳妥推进、创新发展现代煤化工;石油加工需持续降低柴汽比,增产航空煤油,以及加速燃料型炼厂向化工型炼厂转型。天然气仍然是主要用作燃料,需要降低工业用气成本,有序发展天然气发电。
食蟹猴脑缺血过程中皮层谷氨酸水平动态变化的研究

目的探讨食蟹猴脑缺血过程中皮层细胞外谷氨酸水平动态变化。方法取3只(7.3 ± 1.5)岁的食蟹猴,将大脑中动脉(middle cerebral artery,MCA) M1段近端夹闭1 h后放开,建立食蟹猴脑缺血性模型,并通过磁共振成像检查(MRI) 、神经功能缺损评分评价临床表现。在MCA M1夹闭前、夹闭过程中、夹闭放开后和术后第1、2周于手术同侧大脑皮层运动区同一部位,运用电化学微电极传感器技术检测该部位谷氨酸水平。结果短期夹闭MCA M1段的食蟹猴大脑皮层运动区谷氨酸水平在MCA M1夹闭过程中较夹闭前上升(P = 0.003);夹闭放开后较夹闭过程中的变化差异无统计学意义(P = 0.877);术后第1周较夹闭放开后下降(P = 0.004);术后第2周较术后第1周的变化差异无统计学意义(P = 0.085) 。结论脑缺血时可能加速皮层细胞外谷氨酸的释放,再灌注后谷氨酸的释放可能有所减弱或处于动态平衡。
太赫兹光谱技术用于肺癌检测的初步探索研究

目的利用太赫兹光谱技术,对人肺癌组织进行检测,比较肺癌组织、癌旁组织及正常肺组织之间的差异,筛选出具有特异性诊断价值的太赫兹频段,初步探索太赫兹光谱技术用于肺癌的早期检测。方法收集2015年6月至2015年12月经我院胸外科手术切除、病理明确诊断为Ⅰ ~ⅢA期非小细胞肺癌患者30例,其肺癌组织病理类型为:腺癌17例、鳞癌10例、大细胞肺癌2例、肉瘤样癌1例。每组包括同一患者肺癌组织、癌旁组织及正常肺组织。运用频段为0.2 ~ 2.0 THz的太赫兹光谱进行检测,对比3类组织标本对太赫兹光谱的吸收率。结果①肺癌组织对太赫兹光谱吸收率显著高于正常肺组织; ②太赫兹光谱频段1.4 ~ 2.0 THz可能为具有肺癌特异性诊断价值的太赫兹频段。结论鉴于肺癌组织对太赫兹光谱吸收率高于正常肺组织,太赫兹光谱技术可能成为一种新型非侵入诊断肺癌的检测技术,其具有特异性诊断价值的太赫兹频段可能为1.4 ~ 2.0 THz。
不同共代谢基质对活性黑5脱色菌群脱色性能及群落结构的影响

选择7种不同类别的共代谢基质,以功能菌群DDMZ1为初始菌群,以偶氮染料活性黑5为目标污染物,采用静置培养方式(兼氧培养)进行一系列静态批次实验,研究脱色功能菌群DDMZ1在不同共代谢基质(蔗糖、葡萄糖、果糖、葡萄糖+果糖、牛肉膏、蛋白胨、碳酸钠)作用下脱色性能及菌群群落结构的变化情况。脱色结果表明,添加果糖共基质能促进菌群脱色性能,对浓度为500 mg·L~(-1)的活性黑5作用72 h后,脱色率达到88.96%。高通量测序分析结果表明,活性黑5脱色菌群群落结构因添加的共代谢基质不同而明显不同。在微生物分类属水平上,Acinetobacter菌属在经蛋白胨、牛肉膏和碳酸钠作用后的样品中占据主导地位,而Lactococcus菌属和Burkholderia菌属则在经蔗糖、葡萄糖、果糖、葡萄糖 +果糖作用后的样品中含量偏高。其中,乳球菌属Lactococcus在以果糖为共代谢基质样品中达到其最大比例,结合脱色结果推测乳球菌属Lactococcus是重要的优势功能菌属。综上可知,相对于初始菌群DDMZ1,有机氮源和无机碳源共基质对菌群的群落结构影响较小,糖类共基质对菌群的群落结构影响较大,其中果糖能更好地富集乳球菌属Lactococcus类脱色功能菌群,从而优化脱色功能菌群群落结构比例,促进菌群脱色效果。
辽西半干旱区浅埋式滴灌对春玉米耗水特性及产量的影响

通过在辽西半干旱区开展遮雨棚微区控制灌溉试验,分析了浅埋式滴灌不同灌溉定额对春玉米耗水特性、籽粒产量及水分利用效率的影响。结果表明:浅埋式滴灌玉米生育期耗水量呈波动变化趋势,在拔节-抽穗和灌浆-收获期阶段耗水量较大,阶段耗水强度较大值出现在拔节-抽穗和抽穗-灌浆期;随着灌溉定额的增加,不同处理间籽粒产量显著提高,产量构成要素中百粒重和穗粒数的显著增加是籽粒产量提高的主要原因;与常规沟灌对照相比,浅埋式滴灌灌溉定额为2908.0 m~3·hm~(-2)时,较常规沟灌节水30%,籽粒产量仅下降了3.4%,而水分利用效率和灌溉水利用效率显著提高,分别提高了22.1%和27.5%;籽粒产量与灌溉定额之间呈二次型抛物线关系,当灌溉定额小于3816.4 m~3·hm~(-2)时,籽粒产量随灌溉定额的增加而显著增加,直至达到最大产量12161.9 kg·hm~(-2);当大于3816.4 m~3·hm~(-2)后,随着灌溉定额的增加籽粒产量有所降低。综合考虑产量、水分利用效率及灌溉水利用效率等因素,推荐辽西半干旱地区浅埋式滴灌适宜的灌溉定额范围为2908.0 ~ 3816.4 m~3·hm~(-2)。
湖南省森林生态系统碳储量、碳密度及其空间分布

本研究在湖南省野外样地调查的基础上,结合湖南省2014年森林资源二类调查结果,计算出湖南省森林生态系统碳储量的空间分布格局。结果表明:湖南省森林生态系统的平均碳密度为130.69 t·hm~(-2)。其中,乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤的碳密度分别为28.36、1.77、0.90、1.36和98.30 t·hm~(-2)。植被碳密度与土壤碳密度呈显著正相关关系。土壤碳密度与凋落物层碳密度呈显著正相关关系。阔叶林碳密度最大(175.26 t·hm~(-2)),其后依次为杉木林(136.81 t·hm~(-2)) 、马尾松林(133.84 t·hm~(-2)) 、柏木林(124.88 t·hm~(-2)) 、竹林(117.29 t·hm~(-2)) 、杨树林(95.08 t·hm~(-2)) 、经济林(80.94 t·hm~(-2)) 、湿地松林(64.71 t·hm~(-2)) 、灌木林(63.73 t·hm~(-2)) 。湖南省森林生态系统总碳储量为1572.02 Tg C,其中,乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤的碳储量分别为341.18、21.29、10.78、 16.36、1182.38 Tg C。阔叶林碳储量最大(545.77 Tg C),依次为杉木林(419.91 Tg C) 、马尾松林(275.58 Tg C),竹林(127.76 Tg C) 、灌木林(74.44 Tg C) 、经济林(71.25 Tg C) 、柏木林(25.81 Tg C) 、湿地松林(22.39 Tg C) 、杨树林(9.11 Tg C) 。在各市州中,怀化市森林生态系统碳储量最大,为267.43 Tg C;湘潭市最少,为28.12 Tg C。湖南省森林生态系统碳储量分布不均,表现为湘西南>湘南>湘北>湘中。阔叶林、杉木林和马尾松林是湖南省森林生态系统碳储量的主要贡献者,分别占34.72%、26.71%、17.53%。
温度胁迫对日本鳗草(Zostera japonica)叶际可培养细菌的影响

叶际微生物对海草的生理代谢和生态功能具有重要意义,目前全球温度升高对日本鳗草叶际微生物的影响还不明确。本研究在实验室条件下通过梯度升温(26、28、30和32 ℃)胁迫实验,利用培养分离、RFLP分型、测序和系统发育分析等手段,研究了温度升高对日本鳗草叶际可培养细菌的影响。随着温度的升高,叶际可培养细菌的数量先增加后降低,32 ℃数量最多。共分类获得363株菌株,分为24个OTU,均来自α和γ-变形菌纲,未发现所有温度梯度共有的OTU。海单胞菌(Marinomonas)为最优势的类群,其在28 ℃相对丰度最高,达到86.8%;假单胞菌(Pseudomonas)和Thalassospira属细菌随温度升高锐减;海杆菌属(Marinobacter)和弧菌(Vibrio)在30 ℃被富集;而32 ℃时,红螺菌科(Rhodobacteraceae)和玫瑰杆菌(Ruegeria)激增。26和32 ℃细菌的多样性和均匀度较高,28 ℃最低。
蒙古沙冬青光合作用特征及其影响因素

通过测定不同季节蒙古沙冬青的气体交换参数,探讨其光合作用的日变化和季节变化特征,旨在为蒙古沙冬青天然种群的保护和恢复工作提供理论依据和参考。结果表明:蒙古沙冬青光合作用具有显著的季节变化特征,总体呈春夏高、秋冬低的趋势; 3-9月期间,蒙古沙冬青净光合速率(P_n)在10: 00-13: 00时均显著下降,但其机制具有季节差异;多元线性回归结果表明,影响蒙古沙冬青P_n的主要生理因子是气孔导度、胞间CO_2浓度和气孔限制值,主要环境因子是空气湿度、大气CO_2浓度和光照强度。本研究认为,蒙古沙冬青生长关键季节是春夏两季,干旱引起的气孔关闭是其光合作用的主要限制因子;建议利用春夏两季进行蒙古沙冬青种群的恢复和重建工作,重点关注其旱季和冬季的保护工作。
基于光谱特征分异的玉米种植面积提取

玉米种植面积的准确获取是进行玉米长势监测和产量估测的前提与基础。在对Landsat-8/OLI影像进行辐射定标、大气校正、几何精校正和裁剪等预处理的基础上,基于典型地物光谱空间差异与物候特征的异同,选取具有代表性的4种植被指数[归一化差值植被指数(NDVI)、差值植被指数(DVI)、比值植被指数(RVI)、绿度植被指数(GVI)]和近红外波段反射率,通过构建植被光谱特征指标阈值对不同地物进行识别和分类,最后获取玉米种植面积。结果表明,利用近红外波段反射率可以将农作物与其他地物区分开来,即当其反射率值大于0.37时,地物为农作物。对不同种类农作物识别时,选择NDVI>0.86、DVI>0.53、RVI>13.00、GVI>3 713.60作为分类阈值,可以将玉米与水稻和大豆区分,准确提取到玉米的种植面积。利用样本数据和当地农业部门提供的数据进行面积提取精度验证,总体精度为92.75%,说明基于多光谱特征指标建立分类阈值的方法可以准确提取玉米种植面积,该方法可以为江淮玉米种植区县域玉米种植面积的提取提供参考。
薏苡植株不同粒位籽粒品质性状的差异

为探讨薏苡植株不同粒位籽粒品质性状差异,以江苏薏苡居群和安徽薏苡居群为材料,分析其产量构成及其上部、下部籽粒品质性状差异。结果表明,安徽薏苡居群在江苏地区表现出较高产量(2 988.0 kg/hm~2),比江苏薏苡居群高199.5 kg/hm~2。碾磨品质方面,2个薏苡居群均表现为植株下部千粒质量和出仁率显著高于上部。外观品质表现为下部籽粒相较于上部籽粒更短圆,在加工品质方面,安徽薏苡居群下部薏苡仁中总淀粉含量与上部差异不显著,但其直链淀粉含量较低,仅为3.2%。在营养品质方面,安徽薏苡居群下部籽粒中清蛋白和球蛋白总含量(0.49%)高于上部籽粒(0.42%);江苏薏苡居群则表现为下部籽粒(0.40%)低于上部(0.43%)。安徽薏苡居群品质总体而言优于江苏薏苡居群。因此,在江苏地区,安徽薏苡居群产量较高,籽粒外观品质、加工品质较好,且在上下部粒位间品质差异较小,可在生产上应用推广。
猪乙型脑炎PrM-E重组腺病毒的构建及免疫原性

应用RT-PCR方法扩增出猪乙型脑炎病毒的PrM-E基因,经序列测定正确后,通过Sal I和EcoR I酶切位点把该基因插入经过同样双酶切的穿梭质粒pDC315中,获得重组穿梭质粒pDC315-PrM-E。重组穿梭载体经过酶切和PCR鉴定后进行测序,证明所插入的基因是正确的。将获得的重组穿梭质粒与腺病毒骨架质粒pBHGlox-E1.3Cre共转化293细胞获得重组腺病毒Ad-PrM-E。经PCR鉴定证明所构建的重组腺病毒含有PrM-E基因。小白鼠免疫28 d后进行间接ELISA检测证明所构建的重组腺病毒在小白鼠体内能够诱导产生抗JEV的抗体,阳转率90%。
4种调节物质对水稻耐低温能力的影响

为了筛选提高水稻后期耐低温能力的调节物质,以淮稻5号为试验材料,在低温胁迫条件下研究壳聚糖、水杨酸、脱落酸、聚乙二醇等物质对水稻耐低温能力的影响。试验结果表明:低温胁迫使水稻倒二叶的叶绿素含量和SOD、POD酶活性下降,脯氨酸、MDA含量增加,且随着低温胁迫时间的延长,水稻倒二叶中活性物质含量或活性受影响程度越大;喷施壳聚糖、水杨酸、脱落酸和聚乙二醇均能提高低温胁迫下水稻倒二叶中叶绿素含量和SOD、POD酶活性,降低脯氨酸、MDA含量,提高水稻结实率和千粒质量,且随着低温胁迫时间的延长,水杨酸、聚乙二醇处理提高水稻倒二叶中酶活性和水稻结实率、千粒质量的效果更好。说明,在低温胁迫下可以通过提前喷施水杨酸、聚乙二醇等调节物质来增加水稻体内耐低温能力的活性物质的含量或活性,提高水稻的耐低温能力,减轻低温胁迫对水稻叶片的伤害,降低低温胁迫对水稻产量的影响。
江苏省杂交粳稻与常规粳稻新品种主要性状比较

利用2013-2015年江苏省粳稻新品种区域试验数据,对参试的杂交粳稻与常规粳稻主要农艺性状、品质性状及抗病性进行比较分析。结果表明:与常规粳稻相比,杂交粳稻在株高、分蘖率和每穗总粒数上具有较强的正向竞争优势,但成穗率、有效穗数、结实率、千粒质量为负优势,杂交粳稻在产量上没有明显的竞争优势。相关分析、多元线性回归分析和通径分析结果表明,每穗总粒数与结实率对杂交粳稻产量贡献最大。杂交粳稻的主要品质性状与常规粳稻相比具有一定的竞争优势;垩白粒率和垩白度在各类型品种(组合)间的变异系数明显大于其他品质性状。杂交粳稻的垩白粒率、垩白度及直链淀粉含量优质达标率均偏低,表明垩白粒率和垩白度高以及直链淀粉含量偏低是制约江苏省杂交粳稻品质性状提高的主要因素。杂交粳稻对苗瘟、穗颈瘟、条纹叶枯病的抗性总体强于常规粳稻,对纹枯病的抗性总体弱于常规粳稻;对白叶枯病的抗性,与常规粳稻相比,杂交中粳较弱,杂交晚粳较强。综上所述,江苏省杂交粳稻育种中在提高每穗总粒数和结实率的基础上应加强垩白性状的改良,并重视综合抗病性的选择。
不同基因型瓠瓜白粉病抗性评价及生理生化差异的研究

以16份不同基因型瓠瓜为试验材料,研究了其白粉病抗性及生理生化差异。结果表明:不同基因型瓠瓜的白粉病抗性存在显著差异,其中以B-2、B-3、B-5、B-10、B-11、B-15的抗病性最强;在人工接种条件下,不同基因型瓠瓜叶片中SOD、POD、PAL酶活性及脯氨酸的含量均存在显著差异,其中以B-2、B-3、B-5、B-10、B-11、 B-15的酶活性及脯氨酸的含量最高。通过对抗性指标的相关分析,认为SOD、POD、PAL酶活性及脯氨酸含量与瓠瓜白粉病抗性之间存在显著相关性,可以作为瓠瓜白粉病抗性的初步评价鉴定指标。
灵芝中真菌免疫调节蛋白LZ-8和LZ-9的比较分析

利用生物信息学方法从蛋白质基本理化特性、蛋白质三维结构以及蛋白表面电荷性质等方面,对灵芝中两种真菌免疫调节蛋白LZ-8和LZ-9进行了预测和比较分析。结果表明:LZ-9蛋白结构柔性较好,N端疏水性更强;利用同源建模构建的LZ-9三维结构模型具有稳定的空间立体结构。比较分析LZ-9与LZ-8蛋白表面静电势能,发现LZ-9中5个突变(R9G、K41Q、D45G、N58D和T89K)改变了蛋白表面静电性质,影响了LZ-9与细胞表面受体的结合,从而产生了与LZ-8不同的生物功能。
CRISPR/Cas9在豆科植物毛根转化中的应用及共生基因的编辑

将CRISPR/Cas9系统与毛根转化相结合,在豆科植物百脉根和大豆中对结瘤因子受体激酶基因NFR1进行多靶点敲除,旨在快速、便捷获得目的基因突变体。结果表明:在百脉根和大豆中均获得了目的基因敲除的突变体;其中,百脉根LjNFR1基因中靶位点1处的敲除效率为58.3%,在靶位点2处的敲除效率为0;大豆GmNFR1靶位点1处的敲除效率为33.3%,靶位点2处的敲除效率为41.7%。进一步测序分析发现,CRISPR/Cas9系统可同时敲除大豆基因组上编码NFR1的2个同源基因(GmNFR1和GmNFR1b),为研究植物体内基因的功能冗余提供了技术支持。同时,CRISPR/Cas9系统在毛根转化中的运用进一步地缩短了获得突变体的周期。
双割台双滚筒全履带式再生稻收割机的设计与性能试验

为降低再生稻头季收获碾压率,设计1台轻量化、宽割幅、低碾压的双割台双滚筒全履带式再生稻收割机。该机由2套收割、脱粒、清选及储粮系统构成,共用1套履带式行走底盘,其收获装置采用对潮湿作物脱粒能力强的轴流钉齿式脱粒滚筒,清选装置采用质量轻、功耗小的气流清选筒式装置。对整机结构及参数进行设计并试制1台割幅为2.55 m、理论喂入量为1.6 kg/s的样机。以水稻品种"中香一号"为试验对象,对该机进行田间性能试验,结果表明,该机作业速度可达0.24 m/s,割茬高度在0.35~0.55 m间可调,工作效率为0.133 hm~2/h。该机碾压率低、质量轻,能满足再生稻头季收获要求。
油菜气力滚花滚筒式精量集排器充种性能仿真分析与试验

为提高油菜气力滚筒式精量集排器的充种性能,设计1种滚花排种滚筒,确定了滚花排种滚筒的结构参数,构建了充种区强制带动层种子的力学模型。EDEM仿真分析滚花结构、排种滚筒转速和充填高度对种群充填角、拖带角和动力学特性的影响。结果表明:滚花排种滚筒拖带角随排种滚筒转速增大而增大,且大于无滚花排种滚筒;种群充填角随排种滚筒与种群间的摩擦力增加而增加。同时,随排种滚筒转速的增加,种群所受合力、法向力和切向力以及种群速度线性增加;随充填高度的增加,种群所受合力和种群速度线性增加,且排种滚筒转速或充填高度一定时,滚花排种滚筒的种群动力学特性优于无滚花排种滚筒。台架试验表明:当排种器负压为-2 500 Pa、正压为500 Pa、充填高度为-5 mm、排种滚筒转速为30 r/min时,合格指数90.10%,漏播指数1.56%;当排种滚筒转速在15~50 r/min范围内时,各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数分别低于5.5%和2.0%,种子破损率低于0.2%。田间试验结果表明,以滚花排种滚筒为关键部件的集排器能满足油菜播种机技术要求。
枣ATP1基因克隆及其在雄性可育和不育品种中的表达分析

以枣树雄性不育材料JMS1及雄性可育品种‘月光'及花粉中度可育品种‘冬枣'为试材,克隆ATP1基因,并比较其在枣雄性可育和不育材料之间的表达差异。枣ATP1基因包含完整开放阅读框为1 530bp,其编码蛋白与苹果和西瓜同源蛋白相似性系数分别达95.88%和98.62%。ATP1基因在3个品种中不存在碱基差异,且确定该基因为线粒体基因。利用实时荧光定量PCR技术检测ATP1基因组织特异表达发现,JMS1的嫩枝、老枝、叶、蕾中ATP1基因的表达量较高,但在花、花药、花萼、子房中,JMS1的ATP1基因表达量均低于‘月光'。在单花发育前期JMS1中ATP1表达量高于‘月光'和‘冬枣',在单花发育后期其表达量低于‘月光',但高于‘冬枣'。枣花蕾发育早期ATP1基因异常高表达可能影响了ATP合酶的合成,可能与JMS1花粉完全败育的主要原因有关。
气候变暖情景下上海园林树木抗病虫能力评价

全球气候变暖对全球生态系统的结构与功能已造成严重影响,在城市生态系统中,开展气候变暖背景下的园林树种抗病虫害能力评价是合理有效选择园林树种的依据之一。本文按照抗性筛选、抗性评估、抗性管理3个层次,构建了上海园林树木抗病虫害能力评价体系,并在根据寄主梳理病虫害名录的基础上,对上海常见的32种园林树木在气候变暖情景下的抗病虫能力进行了评估。本评价体系包括抗病害和抗虫害两大方面的内容,其中,抗病害能力分为抗非致死类叶部病害、枝部病害、根部病害、致死类病害4个层次;抗虫害能力分为抗蛀干性害虫、食叶性害虫、刺吸性害虫、地下害虫4个层次。评价结果表明:在气候变暖情景下,上海园林树木对病虫害的高感树种有6种(合欢、加拿利海枣、二球悬铃木、香樟,杜鹃、日本晚樱)、易感树种6种(苏铁、重阳木、垂柳、冬青卫矛、桂花、海桐)、低抗树种8种(女贞、水杉、枫杨、栾树、三角枫、垂丝海棠、木槿、构骨)、中抗树种10种(苦楝、银杏、广玉兰、雪松、杜英、蚊母、紫叶小檗、蜡梅、八角金盘、石楠)、高抗树种2种(白玉兰、山茶)。本文构建的抗病虫害评估体系为园林树木在气候变暖情景下对病虫害的抗性能力检测提供了有效的评估方法,从过去仅针对单一或少数病虫的个案研究,转变为针对多个树种病虫害抵抗能力的整体性研究。对响应气候变暖情景下园林树木病虫害的发生、发展状态以及选择合理的绿化树种和制定城市园林养护的可持续管理方案具有一定的参考价值。
风场及光伏电场配置对阵列风沙结构影响的模拟分析

以对比分析不同风场及电站配置模式下光伏阵列对风沙输移的影响差异为研究目的,通过风洞模拟实验对不同风速、风向、电站阵列行距及是否布设麦草沙障时阵列在0~50cm内的输沙情况进行分析,并对风沙流结构进行了探讨。结果表明:1)在0~50cm高度范围内,阵列模型的输沙率与风速大小呈正比,与集沙高度呈反比,3个试验风速下输沙率均以多项式拟合关系最佳;2)当风向为南风时阵列输沙率及其风沙流结构特征值(λ)最高,南风(180°)、东北风(45°)、西北风(315°)的输沙最佳拟合函数分别为多项式函数、对数函数和指数函数;3)当阵列行距为20cm时(以野外电场为原型等比例缩小值)阵列输沙率最高;4)当阵列前端布设麦草沙障后阵列风沙流结构特征值(λ)为1.75,即此时风沙流呈不饱和状态,具有挟沙能力。
支撑电力业务规划的软件定义网络控制器时延性能分析

引入集中控制理念的软件定义网络(SDN)技术为网络的智能化提供了新的思路,但也同时在业务的端到端传输时延中引入了控制时延。详细阐述了SDN架构下,硬件资源和流表下发模式对控制时延的影响,在仿真环境和实际测试中,开展了两种流表下发模式下端到端时延对比和应用系统控制时延对比。从数据分析中可以得出Reactive模式拥有较高的自动化程度与灵活性,但会引入高控制时延,Proactive模式的控制时延很低,但需要人工干预和预配置。基于对比结论,结合现网业务承载方式,建议电力通信网中涉及路由的承载方式可采用SDN技术进行优化,通过预配置业务路径,以Proactive模式保障实时性,同时支持Reactive模式,应对复杂网络的灵活性需求。
统一潮流控制器系统串联变压器保护设计

串联变压器是统一潮流控制器(UPFC)系统的重要组成部分。其原边绕组直接串入电力系统,变压器设备特性和运行方式同常规电力变压器有很大不同,需要提供专用的保护方案。文中从串联变压器的特性和运行方式出发,提出了串联变压器保护需要考虑的特殊问题。针对其特殊性提出了完整的串联变压器保护配置方案,并给出了适用于串联变压器的专用保护判据。最后使用实际工程参数建立实时数字仿真(RTDS)模型。仿真结果表明,文中理论分析正确,所提出的保护方案和判据可靠有效。
月前日负荷曲线的概率预测和随机场景模拟

针对现有中长期日负荷曲线预测方法大多为点预测,难以满足电力系统不确定性分析的不足,提出了一种基于因子分析和神经网络分位数回归的月前日负荷曲线概率预测和随机场景模拟方法。采用因子分析技术,在保留日内负荷时序相关性的前提下,对日负荷序列向量降维;提取出少数相互独立的负荷公共因子作为预测变量,以日气象因素、星期类型和前一日公共因子值为输入特征,建立计及相邻日负荷相关性的神经网络分位数回归概率预测模型;以此为基础,利用中期气象预报信息,逐日预测和模拟未来30日的负荷曲线,并生成未来月负荷曲线的随机模拟场景。实际算例结果验证了所提概率预测方法的准确性和高效性,其生成的日负荷曲线模拟场景更好地体现了负荷的时序相关性,能为调度人员提供更准确、全面的月前负荷预测信息。
裂叶桦和欧洲白桦叶片形态特征及相关基因表达特性比较

为了探寻欧洲白桦变种裂叶桦的叶缘分裂机制。以2种桦树为研究对象,在叶片形态特征和解剖特征观测的基础上,进行了顶芽及叶片叶尖、裂片及凹缺等不同组织部位相关基因表达定量分析、内源激素IAA含量测定以及IAA活体标记的GUS染色分析。结果表明,裂叶桦叶片两侧叶缘自叶基到叶尖分裂出由大到小3~4个裂片,叶背面的叶脉呈明显的管状隆起,叶宽、平均二级脉间距、主脉横切面积等分别较欧洲白桦大了21.12%、12.64%、21.46%。BpmiR164s及靶基因的组织表达特性分析结果证明,BpmiR164-2及靶基因BpCUC2与裂片的形成关系密切,是裂叶性状产生的主要调控基因。生长素输出载体BpPINs基因的组织表达特性分析结果证明,6个基因中只有BpPIN2和BpPIN5在裂叶桦的叶尖、裂片及顶芽等组织器官中呈现上调表达。内源激素IAA的活体标记发现,在顶芽、幼叶中IAA的含量较高,而在叶片中,叶尖、叶齿及裂片处是激素的高表达部位,利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对2种桦树的上述不同组织部位的生长素测定也证明了激素的上述分布特点。综合上述,裂叶桦裂片产生是激素在叶脉、叶缘的极性运输及相关基因调控的结果。
计及用电行为聚类的智能小区互动化需求响应方法

针对复杂智能用电环境下智能用电小区的多用户日负荷需求响应问题,提出一种考虑用户用电行为聚类的互动需求响应方法。首先,以智能小区用户的基本负荷、可调度负荷、电动车负荷和储能装置负荷为约束条件,建立电网负荷波动最小优化目标的需求响应模型;然后,阐述了提出的智能小区互动化需求响应方法,将需求响应模型求解过程分解为电网侧子响应和用户侧子响应的协作互动过程;最后,基于用户侧用电行为聚类分析,采用行为矫正的混合粒子群优化算法实现需求响应模型的互动化方法求解。实验中与分时电价下的响应算法及无用户聚类的集中响应算法对比,其结果表明所提方法通过聚类分析与互动化策略能够在优化结果和算法性能方面优于对比方法。
基于补偿原理的MMC-HVDC系统不对称故障控制策略

为提高模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)系统交流侧发生不对称故障时控制系统的运行特性,研究了电网发生不对称故障下的负序电流抑制和直流电压稳定的控制策略。针对双序内环电流控制系统需要进行电压电流的旋转变换且d轴和q轴之间存在耦合的问题,设计了二阶复数滤波器对电网电压的正负序分量进行提取,并采用电压补偿原理对提取出来的负序分量设计了负序内环电压控制器,对双序内环电流控制器进行了有效的改进,简化了控制系统的结构。为实现不对称故障下直流电压的稳定,基于模块化多电平换流器(MMC)低频连续模型,在不对称故障下推导出桥臂功率和子模块电容电压中均含有二倍频的负序波动分量和二倍频的零序波动分量,进而设计了二倍频零序补偿控制器。在PSCAD/EMTDC中搭建了上述控制器,仿真结果表明所提出的控制策略可以有效抑制负序电流、稳定直流母线电压。
降雨和坡面流共同作用下的坡面薄层流水动力学特性

为研究降雨和坡面流共同作用下的坡面薄层流水动力学特性,在重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站开展陡坡定床冲刷及人工模拟降雨试验,实测5种流量(0.486×10~(-3)~1.736×10~(-3)m~3/(s·m))和3个典型降雨强度及无降雨条件下(0、30、60、100mm/h),受4种不同粗糙度影响(0.009、0.180、0.250、0.425mm)下的坡面流的水深和流速,计算并研究不同工况下的平均流速、流速修正系数、流态指数、流态及坡面流阻力等水动力参数特征,结果表明:1)水流的平均流速随着单宽流量的增大呈幂函数增加,随粗糙度的增加而减小,无降雨时的流速修正系数为0.04~0.37,降雨时为0.42~0.98,降雨对坡面流起到扰动作用。2)流态指数范围为0.291~0.538,无降雨时,流态指数随着粗糙度的增加而明显减小,其减小程度分别为21%、28%和39%;中小雨强时,流态指数无明显规律,雨强为30mm/h时,变化程度分别为18%、-29%和12%,雨强为60mm/h时,变化程度分别为12%、-17%和-16%;大雨强时,流态指数呈现出较为明显下降的趋势,其变化程度分别为-6%、1%和-11%。3)水流雷诺数为500~2000,所有实验工况下水流流型均属于层紊流过渡区;水流流态整体趋于急流状态;无雨时,粗糙度与流态关系明显,其值越小水流越趋近急流,而降雨时,由于降雨的扰动作用二者不再具有相关关系。4)坡面流达西阻力系数与粗糙度呈正相关关系,与单宽流量呈负相关关系,考虑雨强影响的坡面流阻力计算公式与剔除雨强的公式相比,相关系数下降0.01%,降雨对阻力系数无显著影响。
新能源并网输电电缆谐波谐振分析及抑制方法

光伏发电或风力发电的选址距配电网一般较远,往往需要通过电缆进行连接。由于电缆的寄生电容较大,使得配电网中的谐波电压在长电缆中出现谐波谐振的问题。在电缆线路终端加入电阻可以有效阻尼电缆上的谐波谐振,且最优的电阻值为电缆的特征阻抗。利用分布式能源并网逆变器,在输出基波有功能量的同时,通过有源谐波电阻的控制策略在连续的谐波频率上模拟纯电阻的特性,可以实现阻尼宽频域谐波谐振的功能。文中首先建立了电缆线路的分布参数模型,并且分析了由于新能源并网接入点电压谐波而引起的电缆线路谐波谐振问题。然后,基于有源谐波电阻的思想,提出一种新的谐波电流指令生成方法,可以实现新能源并网逆变器在连续的谐波频率上呈现纯电阻特性。最后,利用仿真和实验验证了理论分析的正确性及所提出谐波电流控制方式的有效性。
基于自定义差分电流的MMC-HVDC输电线路纵联保护

为可靠检测模块化多电平换流器型高压直流(MMC-HVDC)输电线路故障并实现故障选极,提出一种纵联保护新原理。基于MMC-HVDC系统自身特点,综合使用两端换流站不同极线路电压量和电流量构造保护特征量--自定义差分电流。分析研究表明,直流侧故障时的自定义差分电流绝对值明显大于系统正常运行和交流侧故障时的自定义差分电流绝对值;直流侧正极接地故障、负极接地故障和双极短路故障时自定义差分电流正负性不同。根据此特征,构造纵联保护判据来识别直流侧故障并完成故障选极。仿真结果表明,该原理在一定故障条件下可快速可靠地识别直流线路故障并实现故障选极。
基于双侧F-LCLC网络的恒压型电场耦合无线电能传输系统

电场耦合无线电能传输(ECWPT)系统借助高频电场作为能量介质来传输能量。在实际应用中,许多用电设备需要工作在稳定电压下。为了满足这种需求,提出了一种基于双侧F-LCLC谐振网络的恒压型ECWPT系统,在无需额外设置检测与调节电路的条件下,实现了输出电压不随负载的变化而改变,同时保证系统始终工作于零相角(ZPA)状态。分析了F-LCLC谐振网络正向与反向两种形式的传输特性,给出了网络输出电压与其负载阻值无关的条件,并研究了系统的总谐波畸变率、恒压特性及参数敏感性,在此基础上给出了系统主要参数的设计方法。最后,通过仿真与实验验证了所提出系统的恒压特性以及参数设计方法的正确性。
柔性中压直流配电网线路保护方案

针对"手拉手"多端柔性直流配电系统的中压直流线路,设计了基于通信系统和直流断路器的继电保护方案。首先,介绍了柔性直流配电系统的配置和中压直流系统的故障特性;其次,针对系统危害较大的极间短路故障和小电阻接地故障,依靠电流量信息,根据每一保护安装处的线路电流状态矩阵,设计了能够识别故障类型和故障区间、在5 ms内隔离故障的速动保护;针对系统可能出现的大电阻接地故障情况,设计了以电压不平衡量作为启动判据,根据同一保护安装处的正负极不平衡电流状态矩阵,实现故障定位和故障隔离的后备保护;并针对可能出现的保护拒动或通信装置失灵现象设计了第一级远后备保护和第二级远后备保护;还考虑了保护系统和控制系统的配合以保证非故障区域的正常供电。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提保护方案的有效性。
协调经济性及电压稳定性的受端系统紧急负荷控制优化方法

特高压直流逆变站闭锁后,应在确保受端系统安全稳定的前提下尽量减小紧急控制的经济代价,同时,为了使逆变器尽快恢复正常运行,控制后的系统还需要提供足够的无功支撑,为此提出了一种协调经济性及电压稳定性的受端系统紧急负荷控制优化方法。首先,讨论了事故发生后受端系统的动态响应,提出根据电压薄弱性指标识别受端系统的若干电压薄弱节点,将其电压跌落量的平方和作为电压稳定性指标;然后,计算控制方案对应的负荷损失及事故罚款,将两者之和作为经济指标。为克服分段优化问题的求解困难,首先将分段的事故罚款曲线进行了近似光滑处理;然后,在考虑频率、电压及潮流等约束条件的基础上,以经济性、电压稳定性指标的加权和最小为目标,构建紧急负荷控制优化问题的数学模型,并应用原对偶内点法快速求解;最后,以含高压直流输电的IEEE 10机39节点系统为例,对算法进行了验证。结果表明,协调经济性及电压稳定性的优化控制可在不增加经济代价的前提下,改善控制后系统的电压稳定性,有助于逆变站恢复运行。
基于多指标效能分析的分布式潮流控制器选址定容优化策略

针对统一潮流控制器的推广受制于其可靠性及制造成本的问题,分布式潮流控制器(DPFC)应运而生,文中详细论述了DPFC的拓扑结构与工作原理,并对DPFC的特点及优势进行了分析。考虑到DPFC在电网中的安装位置及接入容量会直接影响其控制效能的发挥,制定了基于多指标效能分析的DPFC选址定容两阶段优化策略。首先,基于DPFC对系统潮流均衡的影响程度确定最优安装地点,然后再应用经济性成本/效益分析进行容量的优化。在IEEE 30节点系统中进行DPFC的优化配置以验证策略的可行性与有效性,仿真结果表明DPFC接入系统后能够有效改善电网多方面的效能。
利用暂态能量流的超低频振荡在线分析与紧急控制方法

发电机原动系统阻尼转矩系数为负是导致超低频频率振荡的重要原因,退出负阻尼机组的一次调频可增加系统阻尼平息振荡,因此紧急控制的关键是在线评估机组原动系统阻尼。文中提出了利用暂态能量流的超低频频率振荡在线分析与紧急控制方法,将低频振荡分析中的暂态能量流法拓展应用至超低频频率振荡分析,证明了能量流法与阻尼转矩法在分析原动系统阻尼时的一致性,根据现有广域测量系统数据情况,提出了原动系统阻尼转矩系数的在线评估方法,以及超低频频率振荡紧急控制的流程。仿真结果验证了文中方法的有效性,为超低频频率振荡的在线防控提供了技术手段。
基于不对称双子模块的混合MMC及其直流故障自清除能力

柔性直流输电技术及能源互联网的迅速发展,大大拓展了电力电子变流技术在电力系统输配电领域的应用。由于柔性直流输电架空线路较常出现瞬时性故障,研究了具有直流故障自清除能力的不对称双子模块结构。首先,详细阐述不对称双子模块的拓扑结构、工作原理和控制方法。在此基础上,详细分析不对称双子模块的直流故障自清除能力,并具体分析计算了不对称双子模块的损耗。然后,针对不对称双子模块损耗高于半桥型模块化多电平换流器(MMC)的问题,提出不对称双子模块和半桥子模块组成的混合MMC系统结构,并给出了两类模块个数的配置原则。最后,利用MATLAB/Simulink仿真软件给出直流侧瞬时故障情况下混合MMC系统的仿真波形,验证了混合MMC系统的直流故障自清除能力。
计及负荷储能特性的微网荷储协调联络线功率波动平抑策略

以微网整体参与市场交易为背景,计及直接控制负荷的储能特性,提出采用电池储能和直接负荷控制(DLC)协调的微网联络线功率波动平抑策略。将DLC视为储能资源的调控行为,建立基于负荷储能特性的DLC模型。在此基础上,以经济效益最大为目标,考虑DLC作用,基于两阶段随机规划优化微网短期交易行为。以经济性和不影响用户用能体验为原则,提出考虑负荷运行状态的微网联络线功率波动完全平抑方案。最后,通过仿真算例验证了所提策略的有效性。
考虑容量及电压约束的高压配电网可靠性快速评估算法

鉴于目前高压配电网可靠性评估研究较少,文中提出一种考虑容量及电压约束的可靠性评估快速混合算法。基于高压配电网分区供电特点,将大规模电网转换为多个小规模电网;提出将线路允许电压损耗转化为相应的容量约束,之后的算法不再考虑电压约束;提出基于虚拟初始闭环潮流的元件冗余容量进行容量约束保守校验,快速筛选出部分不受容量约束的故障状态。该算法将网流法引入高压配电网可靠性评估,利用最大流模型进行容量约束详细校验,并采用消圈法进行最小切负荷快速计算。算例结果表明,在满足工程计算精度情况下,高压配电网分区策略加上保守和详细容量校验可减少计算量,具有实用价值。
计及可靠性的跨地区交易统一输电定价模型

结合中国跨地区输电交易、电力体制及价格政策环境,构造了输电系统可靠性影响的评估指标,建立了计及可靠性的跨地区交易统一输电定价模型。该模型包括二层结构:一是深入分析输电成本,提出了长期边际输电可靠性成本的计算方法,基于电网使用程度和长期边际输电可靠性成本,构建了计及可靠性的用户输电定价模型;二是综合考虑输电线路的投资及可靠性贡献,建立了电网运营商输电收益分配模型,构造并引入了过度投资惩罚基金的经济激励模型。该模型采用统一定价机制,克服了多级叠加和点费率定价不能清晰反映跨区域交易对电网的使用份额的不足,定价公平,结算简单透明;可靠性分量的引入能够为市场成员提供输电阻塞的经济信号,有效引导输电投资和使用。IEEE 57节点算例验证了其有效性与合理性。
基于混合整数二阶锥规划的动态无功优化方法

动态无功优化对提升电力系统的安全经济运行水平有着重要意义。然而,它是一个多时段紧密耦合的非凸非线性混合整数规划问题。为高效、高精度地求解该问题,文中提出了基于混合整数二阶锥规划(MISOCP)的动态无功优化方法。该方法通过将非凸的交流潮流方程近似转化为凸的二阶锥约束及采用一般不等式约束等效替代绝对值约束,在高精度地反映交流潮流物理规律的同时,将原非凸的混合整数规划问题转化为凸的MISOCP问题,从而大大降低了求解的复杂度。通过求解MISOCP模型,能够高效地得到动态无功优化的高精度解。基于IEEE-30节点系统和IEEE-118节点系统的算例分析验证了所提出方法的有效性和鲁棒性。
微电网孤岛运行混合储能自适应控制策略

蓄电池/超级电容器混合储能系统综合了超级电容器高功率密度和蓄电池高能量密度的优势,是储能技术未来发展方向之一。针对平抑微电网直流母线电压波动的应用需求,研究了蓄电池/超级电容器混合储能系统,建立了微电网孤岛运行状态混合储能系统等效电路模型。为充分保证混合储能系统整体性能,提出一种主从双环结构自适应控制策略,系统依据所设置的不同开环截止频率,对母线功率波动进行自适应响应,完成上层的功率自适应调节并使之平衡。针对负载电流不易测量的问题,提出基于扩张状态观测器的方法对其进行虚拟测量。仿真分析结果验证了所提控制策略的有效性与可行性。
海岸沙席形态及近表层沉积物粒度对台风的响应

依据2014年第10号强台风“麦德姆”登陆前后福建平潭岛典型海岸沙席的形态观测与近表层沉积物粒度数据,综合分析了海岸沙席对台风的响应特征。结果表明:①海岸沙席形态对“麦德姆”的响应明显,主要表现为沙席前缘高程降低(最大侵蚀深度为0.40 m),中部变化较小(-0.06~0.09 m),后缘明显升高(最大堆积厚度为1.62 m),沙席体积增大2.02%。②海岸沙席近表层沉积物粒度受“麦德姆”影响较小,其粒度参数在台风前后并无质的等级性变化。③海岸沙席的台风响应特征主要因台风过程中大风的非选择性侵蚀和搬运及海岸沙席与海滩沙粒度的相近性所造成的,同时也受到周边地势及植被等的影响。
基于标准化金融交割曲线的现货市场建设路径设计

中国新一轮电力体制深化改革正如火如荼地开展,加快建设电力现货市场已成为后续的重要任务。基于中国现货市场建设存在的众多现实制约因素,探讨了目前建设现货市场的核心目标与模式选择问题,从"发用电双方竞争关系形成"的角度出发,设计了电力现货市场的"三阶段"建设路径,提出了一整套中长期交易电量在现货市场上的执行、分解与结算方法。所提出的路径设计有利于抓住现货市场建设的核心目标快速起步,实现现货市场与中长期电量交易的兼容与协调运行。最后,从用户侧和发电侧两端分别对所提出的市场机制给出了算例分析,并分析了不同用电行为的市场主体的结算特点,体现了该结算方案有利于用户响应系统调峰需求,实现激励相容的资源优化配置的特点。
变尺度时间窗口和波动特征提取的短期风电功率组合预测

精确的风电功率预测对保障大规模风电接入电网后电力系统的安全稳定运行具有重要意义。其中,风速的随机变化是引起风电功率波动和影响风电功率预测精度的最主要原因。针对该问题,提出一种基于变尺度时间窗口和波动特征提取的短期风电功率组合预测方法。首先,通过多重分形谱分析不同天气类型下的风速特征。然后,根据当前风速的特征量采用变尺度滑动时间窗口算法,动态地进行特征提取,由提取结果对风电历史数据进行分类,在此基础上选择特定参数建立对应的功率预测模型。为使模型在功率大幅度波动时刻的预测结果更加精确,提出了基于频谱分析的修正方法。最后,将不同天气类型下的功率预测结果与修正结果进行时序组合。算例结果表明,所述变尺度时间窗口与波动特征提取相结合的短期风电功率组合预测方法可有效提高风速波动剧烈的风电场的风电功率预测精度。
基于仿射最小路法的含分布式电源配电网可靠性分析

大规模风电和光伏发电以分布式电源形式接入电力系统,提高了配电网可靠性评估的复杂度。针对分布式电源输出功率的随机性问题,建立了基于马尔可夫过程的发电机多容量状态模型以模拟出力波动。在此基础上,为克服区间最小路法过于保守的不足,提出了可以有效缩减区间范围的仿射最小路法,该算法既考虑了配电网元件及负荷的原始参数不确定性,也计及了不确定变量之间的相关性。以IEEE-RBTS母线6配电系统为例,分析瞬时故障对配电网可靠性的影响,并对所提出的模型和算法的合理性进行验证。结果表明,仿射最小路法相比于区间最小路法,在可靠性指标计算方面具有更高的精准度,并且在系统不确定性越大时区间缩减效果越明显,为实际工程中的可靠性评估及系统规划设计提供了有力依据。