mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
地方性知识与空间治理——以苏州东山内圩治理为例

太湖流域水环境综合治理既是一项环境治理任务,也是一项空间治理工程,它涉及太湖沿岸土地利用方式的改变。以人类学家吉尔兹关于局外人对局内人地方性知识的语义理解为学术对话观点,以苏州东山内圩地区为研究区域,采用访谈法、资料分析法、对比法,寻找规划专家的科学知识与当地养殖户地方性知识的语义“原型”。研究发现:①“长度”是“合理规划养殖水塘”的语义“原型”。语义“原型”的发掘使专家在设计空间治理指标时,可采纳养殖户的地方性知识,也为养殖户理解空间治理指标、更新其地方性知识提供可能性。②地方性知识不单由当地人创造,还在内外两类人群的互动中不断更新。在该过程中,准局外人发挥着知识对接的桥梁作用。当地人的地方性知识没有考虑宏观区域的可持续发展,而专家的全局视野会帮助当地人改进地方性知识。
新时代背景下基于文化自信的文化传承与空间治理——“文化传承与空间治理”专栏解读

近年来由西方主导的文化在向全球扩散的过程中逐渐暴露出一系列问题,导致对西方化的全球化能否达到全球整合目标的质疑不断出现,“各美其美”“美美与共”的多样文化并存的观点受到关注。在新时代发展背景下,需要树立对于中国本土文化的自信,从地理学的研究视角来透视全球化格局的空间治理,回答中国文化的地方性如何传承、如何把握地方性知识的核心等命题。通过继承、创新和发扬中国文化,提高空间治理、地方融合的有效性。因此,地理学关于空间治理的研究,应更多关注本土和“地方”文化。本专栏旨在系统探讨空间治理中的文化传承以及文化(历史性、地方性、乡村性)因素对空间治理的影响,涉及地域文化信仰空间、传统城市空间、乡村社区空间、乡村性、地方文化、精英实践以及身体实践等多尺度、多领域的治理问题,主要围绕历史地理、乡村性以及地方性实践三个层面的空间治理展开,并对基于文化自信的空间治理研究进行了展望,认为文化治理中的地理问题和空间治理中的地方文化研究应该予以进一步深化。
砾石分析在扇三角洲与湖岸线演化关系中的应用——以准噶尔盆地玛湖凹陷周缘百口泉组为例

通过建立南天山前博斯腾湖北缘现代清水河扇三角洲砾石变化与沉积搬运距离关系、砂砾质沉积物特征与湖岸线关系,基于现代与古代扇三角洲构造背景、气候条件、扇三角洲延伸长度、沉积坡度及砾石成分等相似性分析,运用"将今论古"的方法,形成厘定古代湖岸线发育部位与扇三角洲沉积物关系的地质参数。恢复出准噶尔盆地玛湖凹陷周缘百口泉组沉积时期湖岸线发育位置与演化特征,认为湖岸线距物源区应小于32 km,平均砾石径应大于2.9 cm。百口泉组一段在玛湖凹陷中部发育早期扇体,是现今玛湖凹陷深层有利储集体发育部位的指向区。百二段湖侵次数应在2期以上,百三段湖盆范围最大。该方法为准确恢复百口泉组沉积时期岩相古地理特征提供了重要依据,也是对前人关于湖岸线迁移研究的有益补充。
降水现象仪观测应用评估

利用2017年9月至2018年8月北京20个站降水现象仪采集数据与人工平行观测数据,对降水现象仪进行了对比评估。结果表明:降水现象仪的缺测率为0.01%,空报率为0.6%,捕获率为93.5%,漏报率为27.9%,错报率为10.0%。从统计结果可知,降水现象仪的缺测率、空报率较低,捕获率较高,体现出设备性能良好的一面,漏报率和错报率偏高,表明设备漏识别和错误识别的情况较多,漏报主要发生在弱降水过程中,错报主要出现在毛毛雨的识别上。设备测量和人工观测降水开始时间一致性较好,终止时间一致性偏差;降水现象仪现存问题:在大雨强时易出现雨滴叠加误识别,在小雨强时识别率会降低,在无降水错误输出降水现象方面缺少质控。
两次华北冷涡降水成因及预报偏差对比分析

利用多种常规及非常规观测资料、美国国家环境预报中心全球模式业务系统分析资料(NCEP/FNL)以及三家全球确定性模式产品对2017年两次华北冷涡降水过程成因及模式预报偏差进行了对比分析。结果表明;个例1(6月22日)降水回波为层-积混合型,对流发展高度低,小时雨强小,先后经历了持续的稳定降水和弱对流降水两个阶段;个例2(7月6日)降水以积云状对流回波为主,对流发展高度高,短历时强降水特点明显。二者对应的环境场差异较大,前者冷涡处在成熟期,副热带高压位置偏南,前期暖区对流冷池降温明显,对流能量及水汽条件一般;后者冷涡为发展期,副热带高压位置偏北,中低纬相互作用明显,水汽与能量充沛。两次过程北京均出现了暴雨及以上量级降水,对应的中尺度对流系统(MCS)特征、对流触发机制以及对流不稳定能量重建过程存在明显差异。前者为层状云中发展的γ中尺度MCS,边界层偏东风增强为MCS提供了触发机制,中低层偏东风暖湿输送以及对流层高层干冷平流有利于对流不稳定能量重建;后者为组织化的β中尺度MCS,列车效应明显,偏南低空急流及其气旋式切变配合地形为MCS发展提供了抬升条件,对流不稳定能量建立与中低层偏南低空急流强暖湿输送有关。各家数值模式对不同类型冷涡降水的预报偏差特征一致,即对冷涡成熟期的降水,因对动力条件预报过强导致空报降水;而对冷涡发展期的降水,由于对槽前暖区辐合及其对流性降水预报不足导致强降水出现漏报。
冷涡背景下不同类型强对流天气的成因对比分析

利用常规气象观测资料、自动站资料、卫星、雷达和NCEP再分析资料,针对2015年8月22日冷涡背景下华北东北部和黄淮地区同时出现的不同类型强对流天气,对比分析引发不同天气的两种中尺度对流系统的演变过程及冷涡背景下不同强对流天气的成因。具体结论如下:(1)同一冷涡背景下,华北东北部位于冷涡中心外围西南象限和地面冷高压前沿,触发的分散性多单体风暴位于冷涡外围的涡旋云系中,引发以短时强降水为主的强对流天气;黄淮地区位于冷涡后部和地面冷锋前,槽后晴空区的多个对流单体,合并后形成人字形飑线系统引发短时强降水、冰雹和雷暴大风天气;(2)环境热力和水汽的差异为形成不同的强对流天气提供了前提条件:华北东北部受高层暖脊影响,地面高压后部的偏东气流带来水汽输送,整层暖湿的条件利于产生强降水;黄淮地区高层有补充干冷空气,利于热力不稳定条件发展,但黄淮地区低层水汽不足,风雹天气在较干环境场中不易被触发;(3)引发不同强对流天气的对流触发机制不同,两处的初始对流均受同一地面辐合线影响,但华北东北部在地形抬升与辐合线共同作用下不断新生单体;黄淮地区的初始局地热对流形成后,其前沿的辐散出流与环境风形成新的辐合,使原辐合线断裂和转向;(4)出现不同强对流天气时垂直风切变不同,黄淮风雹区的中层垂直风切变更显著,有利于形成持续性的强风暴;强对流天气发生时,华北东北部中低层风场的演变与天气尺度系统的变化有关,黄淮地区中低层风的垂直分布与中尺度对流系统的发生发展有关。
2016年冬季京津冀豫大气污染的时空分布及影响因子研究

利用2016年12月至2017年2月北京、天津、石家庄和郑州的PM_(2.5)质量浓度、反应性气体质量浓度及其相对应的气象要素资料分析了大气污染的理化特征、传输和生消规律。结果表明:北京、石家庄、天津及郑州的PM_(2.5)质量浓度分布频率均有两个较为明显的峰值,四个地区PM_(2.5)质量浓度分布频率最高时均值分别为10.1、19.2、40.0和47.1 μg·m~(-3),大气的氧化程度为北京最低,其次为石家庄、天津,郑州最高。四个研究地区的交通源对环境大气污染均有重要贡献。PM_(2.5)和CO的相关性在低相对湿度时高于高相对湿度时;而PM_(2.5)和NO_2的相关性在相对湿度较大时高于相对湿度较小时。四个研究地区的PM_(2.5)质量浓度均随风速的增大呈快速降低后趋于平缓的趋势,其中北京、石家庄和郑州的风速阈值均为3 m·s~(-1),天津地区为4 m·s~(-1)。受上游污染地区的影响,偏南风的输送作用滞后20~30 h达到最大,而偏北风的影响作用在滞后8~12 h达到最大。
河南省一次冻雨过程中电线积冰厚度模拟

利用WRF中尺度数值模式并耦合Jones积冰厚度模型,对河南省2010年2月8-11日的冻雨过程进行了大气环流分析以及电线积冰厚度的模拟。研究结果显示:(1)在河南大部和安徽北部,冷暖气团在此交汇且出现强逆温层,满足了冻雨产生的天气条件:(2)模拟的降水场和10 m高度风向风速均与观测相当,但模拟降水中心强度略大:(3)模拟电线积冰在地面温度低于0℃时出现并快速增长。在积冰增长及维持阶段,垂直方向温度与水合物的模拟结果显示高低空配置与积冰厚度的变化趋势相吻合。积冰首先出现在伏牛山以北地区,随时间推移,积冰向伏牛山外围的东南部扩展。模拟的范围和积冰厚度演变大体上与观测值吻合,证明该模式可用于河南地区的积冰预测。(4)部分地区仍存在积冰厚度模拟值偏大的现象,其原因可能来自地形模拟精度较粗、模拟风速偏大、风向与电线夹角理想化以及Jones积冰模型阈值范围较小等因素,这表明耦合了Jones积冰厚度的WRF模式虽然有一定的模拟能力,但仍需要进一步改进。
油菜花最佳观赏期变化及其对温度因子的响应

气温是各种气候因子中影响植物花期迟早最重要的因素之一。以高淳油菜花为研究对象,选取近30年(1986-2016年)物候观测资料,分析了盛花期的变化特征和盛花期早晚年温度因子的特征;采用通径分析法,研究分析了三个表征温度的指标(平均气温T_a<5℃的日数、积温和强冷空气日数)与油菜花盛花期关系,结果为预测高淳油菜花的最佳观赏期、做好相关旅游气象服务提供了理论依据。结果表明:高淳油菜花盛花期在2001年以前波动不大,但在2001年后,随年代际呈提早趋势;盛花期迟早年类型不同,T_a稳定在5℃的日期也有差别,具体为盛花期偏早年<正常偏早年和正常偏晚年<正常年<偏晚年;盛花期偏晚年与T_a<5℃的日数和积温关系也很显著,从冬至日开始,若T_a<5℃的日数超过了53 d或者T_a<5℃的积温超过137℃·d,则翌年油菜花盛花日期有可能出现在4月4日之后;若达到强冷空气级别的日数越多,则翌年高淳油菜花盛花期会有所推后。在三个表征温度的指标中,对油菜花盛花期影响最大的是T_a<5℃积温。
结直肠癌患者外周血T淋巴细胞亚群的研究

筛选符合条件的结直肠癌患者,术前取外周静脉血,与健康体检者比较外周血淋巴细胞亚群情况的差异。结果显示,结直肠癌患者的自然杀伤细胞数量、CD_8~+T细胞数量、纯真CD_4~+T细胞百分比明显低于健康对照,提示结直肠癌患者外周血直接杀伤肿瘤细胞的能力减弱;记忆CD_4~+T细胞、HLA-DR~+CD_8~+T细胞及CD_(38)~+CD_8~+T细胞百分比明显高于健康对照,提示结直肠癌患者机体内免疫反应活跃。
基于贝叶斯网络的水力发电系统动态风险评估方法

水力发电系统的风险评估对水电站的安全运行有着重要意义。本文结合风险理论与贝叶斯网络,提出一种基于贝叶斯网络的水力发电系统动态风险评估方法。该方法使用专家经验与故障树建立贝叶斯网络结构,对风险事故原因及事故间的因果关系进行有效分析,利用模糊综合评价法计算风险的发生概率以及产生的经济后果、社会后果与环境后果,采用风险等级表与狄利克雷模型对系统进行静态风险分析与动态风险评估,并以7个主要部件为例,建立了水力发电系统的风险评估模型。最后,通过模拟的故障信号对模型进行实时的风险评估,证明了方法的有效性。
基于区间模糊双层规划的水资源承载力与产业结构优化研究

产业结构与水资源利用密切相关,通过合理调整产业结构可实现经济社会效益最大化。针对水资源规划和管理中存在的不确定性和复杂性,建立了考虑决策者和执行者之间利益关系的区间模糊双层规划模型,并探讨了榆林市水资源承载力和产业结构。结果表明:2030年榆林市可承载最大人口规模为[408.5,413.8]万人,农田灌溉面积为[143997.3,154975.8]hm~2,经济规模为[8879.0,10470.7]亿元。经优化后产业结构趋向于“三二一”型,且二产高度依赖能源化工产业,榆林市整体用水结构处于高收入国家水平,但局部地区农业用水比重偏大,用水结构仍然不合理。因此,调整农业种植结构,进一步挖掘节水潜力减少用水量仍是提高水资源承载力所必须坚持的方向。
1961—2015年淮河流域气象干旱发展过程和演变特征研究

为刻画连续性干旱事件的时空动态演变过程,本文在时空维度下构建干旱事件发展时空特征变量并进行特征分析,对干旱发展过程和演变特征开展研究.首先确定干旱指标和阈值,然后判别干旱事件的时空连续性,进而建立涵盖干旱逐月集中点、干旱时空集中点、干旱时空迁移速率等12项干旱事件发展时空特征变量,使干旱事件发展时空特征可视化,最后对1961—2015年淮河流域气象干旱事件开展实例研究.结果表明:淮河流域夏旱和春旱发生频率较高,夏秋冬三季连旱年发展过程呈现出起源于沂沭泗河流域,再转向淮河中游,并逐渐向淮河上游迁移的规律,并存在秋旱较为严重的特点;干旱迁移方向对干旱逐月强度大小有一定的影响;受干旱影响最严重的地区主要分布在流域北部;过去干旱强度呈增大趋势,干旱面积呈下降趋势,整体向西北方向迁移,预计未来将向流域东北方向迁移.该研究为全面、精细解析干旱发展过程和时空演变特征提供了新的方法和技术.
一维薄水铝石制备高Na-β″-Al_2O_3相相含量电解质材料

以水热合成的一维γ-AlOOH为原料,采用固相反应法制备了具有高Na-β"-Al_2O_3相相含量的电解质材料,研究了前驱体形貌及烧结制度对Na-β"-Al_2O_3材料的影响.结果表明:γ-AlOOH经预烧后的产物形貌为一维棒状形貌,良好的拓扑继承γ-AlOOH前驱体的一维形貌,经高温固相反应形成Na-β"-Al_2O_3相后无法进一步继承前驱体的一维结构,得到具有层片状结构的Na-β"-Al_2O_3材料.预烧可以提高β"-Al_2O_3相含量,当预烧温度为1 100 ℃时,β"-Al_2O_3相含量达95.7 %,300 ℃时的电导率为0.017 S·cm-1.
固相反应法制备高储能密度及高储能效率的驰豫型反铁电PLZT陶瓷

通过固相反应法制备了锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷并研究了其储能特性.根据室温下PLZT相图制备了反铁电相和弛豫型铁电体相相界附近的PLZT陶瓷,并选择储能密度和储能效率相对较高的组分通过流延法制备了陶瓷厚膜,并通过电滞回线计算样品的储能密度和储能效率.结果表明:所制备的样品同时表现出反铁电特性和弛豫型铁电体特性,样品室温下的储能密度能达到0.61 J/cm~3,同组分厚膜陶瓷室温下储能密度能达到1.414 J/cm~3;样品储能效率能达到94.4%;且样品的储能密度和储能效率随温度的变化表现出不同的变化趋势.
连接墙板内置支撑的钢框架节点加强构造分析

为确保墙板内置无黏结支撑钢框架结构大侧移下利用内置支撑大幅屈服耗能,而钢框架在支撑连接区域处于弹性,通过有限元分析重点考察了支撑形式、支撑连接位置等对连接区域传力机制的影响,以及框架在连接处的加强构造.分析表明,1 /50侧移角范围内时,梁端贴板加强后加强段基本处于弹性,非加强梁段的塑性铰位置与加强段端部间水平距离约为梁高的一半,塑性铰处翼缘轻微屈曲或无屈曲时钢梁截面的最大弯矩均接近塑性弯矩.据此,再结合支撑的连接位置和轴力便可确定出梁端内力,并进行节点域抗剪验算.分析还表明,节点域两侧的梁端弯矩按翼缘和腹板的抗弯刚度比例分配后传给节点域,而不是按现行设计规范中仅通过两翼缘的方式进行传递.节点域的柱腹板在剪切屈服后剪切变形大幅增加,增大了结构层间侧移.基于分析结果,给出了钢梁翼缘和腹板以及节点域柱腹板的贴板厚度等设计建议.
硫酸盐侵蚀下混凝土灌注桩的损伤效应

为分析外部硫酸盐腐蚀对混凝土灌注桩截面损伤和承载力的影响,研究了硫酸根离子在混凝土灌注桩中的扩散反应规律并探讨了桩身结构性能退化的影响因素.基于Fick第二定律建立了柱坐标下硫酸根离子的非稳态扩散反应方程,采用数值方法得到了扩散方程求解的有限差分格式,并通过相关试验结果验证了理论模型与计算方法的正确性.根据化学反应生成的膨胀产物计算膨胀应变,并通过损伤演化函数计算桩身截面损伤和承载力,建立了桩基损伤度与桩身承载力的相关关系,对比分析了不同腐蚀因素和腐蚀时间对桩基损伤与桩身承载力的影响.研究结果表明:内膨胀应变和损伤在表层的发展速度比内层发展更为迅速,增大桩半径能显著提高桩基的耐久性和承载能力,而水灰比大于0.4时,桩基损伤增长幅度最大.因此,合理增加桩半径并采用较小的水灰比能有效减小桩身混凝土损伤,提高桩基的耐久性并减少桩身承载能力的损失.
叠层橡胶支座竖向刚度退化对隔震结构的影响

隔震结构在地震作用下,叠层橡胶支座竖向刚度随剪切变形增加而不断退化,对整体隔震结构产生的影响尚不明确.为此,通过ABAQUS建立不同层数、层高、柱距的隔震框架结构,支座本构采用修正的双弹簧模型结果.通过ABAQUS用户单元子程序UEL,采用FORTRAN语言编写了能够考虑支座竖向刚度退化的支座单元程序;输入实际罕遇地震波,对结构进行弹塑性动力时程分析,研究支座竖向刚度退化对结构地震响应的影响.结果表明:支座竖向刚度退化对结构柱底剪力、轴力、弯矩及梁弯矩有一定影响,地震响应放大系数结果为1.1 ~ 1.3;支座竖向刚度退化对支座剪切变形及上部结构层间位移影响较小.研究结果可为今后进行罕遇地震作用下隔震结构的计算分析提供重要依据.
一种无变压器无漏电流的集成升压光伏逆变器

针对分布式低压光伏发电系统,提出一种单相无变压器无漏电流集成升压光伏逆变器。该逆变器通过复用Boost功率器件,将Boost直流变换器和传统桥式逆变器融合在一起,通过统一调制可同时实现将直流侧电压源升压和逆变的功能。另外,该逆变器的结构具有直流输入侧的负端与交流输出侧的中性点直接相连的特征,使得光伏阵列对地寄生电容的电压为常量,有效抑制了对地漏电流的产生,从而提高光伏发电的可靠性及发电效率。详细分析集成升压逆变器的工作原理,给出开关管的统一调制方法,推导电压增益的表达式。最后,通过一台实验样机进行实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。
基于改进转矩模型的异步电机转子时间常数在线辨识算法

在异步电机间接矢量控制系统中,基于电磁转矩的模型参考自适应系统可以实现转子时间常数的在线辨识。但是,转矩模型的有效作用区间仅限于电机重载工况。通过建立辨识系统的小信号模型深入分析转矩模型的稳定性,得出结论:转矩模型具有2个平衡点,即期望平衡点和错误平衡点;错误平衡点是限制转矩模型作用范围的根本原因。为此,通过修改传统转矩模型中的参考转矩计算式,进而构造一种改进转矩模型。借助所提算法,可以避免错误平衡点问题。此外,从系统稳定运行和优化收敛过程2个角度给出比例积分自适应律参数的设计思路。实验验证了理论分析的正确性。
多重交错并联开路电路故障检测

多重交错并联电路被广泛用于风机、光伏发电、电动汽车等领域。该拓扑结构具有电流波纹小、传输效率高以及功率因数小等优点。但该结构中的支路一旦发生开路故障,系统的性能则严重下降。为有效识别出该电路的开路故障以便进行容错控制,该文提出一种能同时判别出多个故障支路的故障诊断算法,将传统的单相故障检测推广到多相。该算法根据多重交错并联电路的结构特点预测出支路电流,使用最小二乘法对输入电流和预测的支路电流进行求解,可以得到每一相支路的工作状态,从而识别出电路的故障位置。实验以及仿真结果证明了该算法的有效性,以及对噪声的鲁棒性。
真空灭弧室零区剩磁补偿装置及效果

为研究纵磁真空灭弧室零区剩磁对电弧发展、弧后介质恢复强度的影响,建立10kV杯状纵磁触头真空灭弧室的暂态磁场模型,分析不同开距时零区剩余磁场分布和相位滞后情况,得到涡流对零区剩余磁场的影响规律。在此基础上,设计纵磁触头真空灭弧室零区剩磁补偿装置,该装置可实现脉宽0.5ms、磁场强度范围-50mT~50mT的自动补偿。搭建纵磁触头真空灭弧室零区剩磁补偿试验研究平台,通过高速CMOS相机拍摄电弧发展演变过程,采用弧后电流测量装置获得弧后特性参数,研究不同补偿磁场条件下的电弧发展过程、弧后电流和开断能力的影响规律。研究表明:电流为10kA时,杯状纵磁真空灭弧室零区剩磁为11.91~22.93mT,相位滞后为0.46~0.92ms,通过实验验证了零区剩磁补偿后开断能力提高了7.8%,所作研究为纵磁真空灭弧室触头优化和零区剩磁补偿提供了参考依据。
含高密度光伏电源的受端电网暂态电压有理分式拟合分析

高密度的光伏发电系统从源荷端接入大型交直流混联电网,大幅度改变电网暂态响应特性,对电网的控制与运行提出了新的要求。该文提出利用有理分式拟合算法研究高密度分布式光伏电源接入对受端电网暂态电压的影响。首先,通过隐式梯形积分、Cramer法则等证明将有理分式拟合引入电网暂态分析的适用性。之后,建立含高密度分布式光伏电源的受端电网场景,对故障期间和恢复阶段的光伏出口电压值与逆变器控制参数间的关系进行有理分式拟合,验证方法的有效性。
基于噪声平衡原理的反激变换器CM传导噪声抵消方法研究

在反激变换器中,变压器绕组交错排布有助于减小漏感和绕组损耗,但相邻原、副边绕组间的耦合电容是传输共模(common mode,CM)噪声电流的主要耦合路径,会引起严重的EMI问题。该文提出一种CM噪声抵消的方法,引入一组平衡绕组,设计平衡绕组与相邻副边绕组间的位移电相互抵消。建立反激变换器CM传导噪声电路模型,给出平衡绕组设计方法,以一台反激变换器为实验对象,测试并对比无屏蔽层、采用传统铜箔屏蔽及加入平衡绕组3种变压器结构下的CM传导噪声。实验结果表明,平衡绕组对CM噪声抑制效果优于无屏蔽层和传统铜箔屏蔽层结构,验证了平衡绕组抵消反激变换器CM噪声的可行性。
柔性直流电网行波保护解析分析与整定计算

目前直流线路保护研究主要依赖于数值仿真,然而对于多换流站的柔性直流电网,数值仿真不仅费时费力,且难以得出有效的保护整定方法。为解决这一问题,该文首先建立了柔性直流电网故障暂态分析简化模型,针对典型故障情况,推导了故障电气量的复频域表达式,并利用拉氏反变换得到故障首行波的时域解析解。其次,基于故障解析计算结果,提出了直流线路行波保护整定及校验方法,并给出不同系统参数下保护可耐受过渡电阻能力。相比于数值仿真,解析计算在提高计算效率的同时,能够得出故障电气量的变化边界,有效避免采样不确定性的影响,还可以便捷地分析系统参数对保护性能的影响,为实际工程中相关参数的选择提供参考。
利用波前广义Logistic函数拟合的直流输电线路快速保护原理

直流输电尤其是柔性直流输电对继电保护的快速动作提出更高要求。直流输电线路发生故障后,故障点处电气量包含全频带信号,故障点产生的行波在向线路两端传播的过程中,受到输电线路参数频变特性的影响发生色散,传播至线路首端的故障行波波前中将包含故障信息。该文基于行波波前的故障信息分析,利用行波波前畸变程度与故障距离、行波波前幅值与过渡电阻的关系,构造广义Logistic函数对零模故障电流波前进行拟合以提取故障信息,得到的拟合系数能反映故障距离和过渡电阻大小,据此提出一种新的直流输电线路快速保护原理。仿真验证表明,该原理动作快速准确,耐过渡电阻能力强。
故障行波全波形时–频特性分析

基于行波信号的故障检测以故障行波的产生、传输特性和折、反射机理为基础。故障行波是一个宽频带阶跃信号,兼具时域和频域的波形特性。融合故障行波时–频域波形,该文提出基于全波形信息的故障行波表现形式,全面刻画行波的传播过程;深度挖掘故障行波全波形与网络拓扑结构、故障点位置和故障点参数的关联,分析折射和反射过程、传输函数和故障点参数对行波全波形传播造成的影响,对区内各点故障和区内、外故障,行波全波形的相似性和差异性进行了定性分析;运用时–频域波形相关系数实现行波全波形的有效辨识,通过大量PSCAD/EMTDC仿真,总结区内不同故障点,区内、外故障以及不同故障点参数,行波全波形相关系数的变化规律,为基于行波信息的故障检测技术搭建了坚实的理论基础。
含VSC-MTDC的交直流系统潮流算法

多端柔性直流输电系统(voltage source converter based multi-terminal direct current system,VSC-MTDC)是在两端直流输电基础上发展而来的直流输电系统,可靠性高、适用于海上风电并网等场景,相应的控制策略更加多样,其潮流模型也更加复杂。该文分析VSC换流站和MTDC的稳态模型,研究可适用于VSC-MTDC的不同拓扑和连接方式的潮流模型;研究多端直流各种控制策略潮流计算模型的不同点并推导出其方程。在此基础上,提出一种兼具统一迭代法和交替迭代法优点的含VSC-MTDC交直流系统潮流算法,给出初值和边界条件求解方法,对于不同直流拓扑和交流系统都能够进行求解。最后通过2个实际算例验证该文潮流模型的有效性和收敛性,对于不同控制方式、不同运行场景和直流拓扑都能够迅速、稳定收敛。
基于CLLC-CL补偿拓扑的电场式移动供电系统研究

为了实现高速磁悬浮列车完全非接触运行,避免受流轨磨损、噪声等问题,同时尽可能减小能量接收端元件重量和空间,该文针对磁悬浮列车提出一种基于CLLC-CL补偿拓扑的电场式无线供电(capacitive power transfer,CPT)系统。相较于已有的补偿拓扑,提出的补偿拓扑可有效减小接收端的元件数量和占用空间。根据磁悬浮列车的结构,采用两块发射极板在中间,两块接收极板在两侧的侧面安装方式,基于CLLC-CL补偿拓扑,搭建一个缩小的移动供电模型,其传输距离为35mm、耦合电容为13.35pF。该系统在工作频率1MHz,输入电压350V、负载为150Ω 时,可输出1.41kW功率的能量,直流-直流效率达到91.67%。实验表明,基于这种耦合机构所设计的CPT移动供电系统具有较好的传输能力,且具有较好的稳定性。
逆变侧交流系统不对称故障引发HVDC系统连续换相失败的机理及抑制策略研究

高压直流系统逆变侧交流系统发生不对称故障后,若故障不能及时清除,极易引起直流系统发生连续换相失败,影响交直流混联电网的安全稳定运行。逆变侧发生不对称故障后,换流阀的实际超前触发角在换相失败后的系统恢复阶段会受换相电压不对称、直流控制调节共同影响。对实际超前触发角进行推导后得出,不对称故障后实际超前触发角具有周期性波动的特征,极易在直流系统恢复阶段引发连续换相失败。因此,根据滞环控制理论,提出一种通过减小实际超前触发角波动范围来抑制连续换相失败的控制策略。基于CICRE HVDC标准模型,在PSCAD/EMTDC上对逆变侧不对称故障进行了仿真。仿真结果证明,在换相失败后的系统恢复阶段,实际超前触发角的周期性波动是引起连续换相失败的重要原因,所提出的连续换相失败抑制策略可以减小实际触发角波动范围,并有效抑制连续换相失败。
大型交直流混联电网安全运行面临的问题与挑战

交直流混联电网是电网发展的新形态,具有脆弱性、可控性、连锁故障等特点。保证我国已经建成的大型交直流混联电网优质、高效、安全、可靠运行是重大而紧迫的国家需求。该文针对大型交直流混联电网安全运行所面临的问题,分析了混联电网的结构特点和特性,凝练了亟待解决的两大科学问题和一项关键技术,从混联电网运行稳定特性分析及控制技术、混联电网故障特性分析与保护技术、混联电网仿真技术3个方面,分别剖析所存在的具体问题,给出了对这些问题的初步分析和解决思路,同时给出了可能的解决方案,为大型交直流混联电网安全运行研究指明方向。最后的仿真案例直观展示了这些问题的复杂性和解决问题的迫切性。
基于解耦调制方式的共直流母线开绕组永磁电机容错控制

为了实现共直流母线开绕组系统中发生逆变器桥臂开路故障时的容错运行,同时提高容错模式下的电压利用率,根据开绕组拓扑结构的冗余性,提出一种基于中间六边形调制的共直流母线开绕组容错拓扑结构,有效提高了容错运行能力。在此基础上,通过解耦调制的引入,建立2种新型容错拓扑结构与相应的解耦角度的内在联系,提出统一的容错调制策略,在满足不同故障类型容错运行需求的同时,提高了容错运行时的直流电压利用率,拓宽了电机系统调速范围。通过构建共直流母线开绕组系统实验平台,对所提出的共直流母线开绕组电机驱动系统容错控制策略进行实验研究。理论分析和实验验证了所提策略的有效性。
基于特征谐波测量阻抗的HVDC接地极线路保护新原理

针对高压直流输电系统接地极线路高阻、远端接地故障保护灵敏度低的问题,提出一种基于特征谐波测量阻抗的高压直流输电系统接地极线路保护新原理。首先,基于接地极系统等效电路,定义线路量测端测得的特征谐波电压与入线特征谐波电流之比为接地极线路特征谐波测量阻抗,并对接地极线路故障前后特征谐波测量阻抗的特征进行理论分析与推导。随后,在此基础上构造基于特征谐波测量阻抗幅值比的故障保护判据。通过PSCAD/EMTDC搭建的仿真模型,验证不同工况下保护判据的有效性和可靠性。仿真结果表明,该文所提的原理保护范围接近线路全长,具有较强的抗过渡电阻能力,且具有一定的抗噪声干扰能力。同时,该保护原理无需增加其他的硬件设备,具有良好的适用性和实用价值。
基于高频注入的永磁同步电机零低速下位置传感器失效故障容错控制

为提高电动汽车等领域永磁驱动电机系统的可靠性,该文对电动汽车领域永磁同步电机位置传感器失效故障下容错控制技术进行研究。针对传统基于旋转高频注入的位置传感器失效故障容错控制策略在信号解调过程中由于多重滤波器的引入所带来滞后效应叠加、参数整定困难和动态性能受限等固有难题,提出利用二阶广义积分器来代替传统信号解调过程中所运用的带通滤波器和高通滤波器,并根据估计的转速信息来自适应地改变二阶广义积分器的中心频率,有效提高了转子位置的辨识精度和位置失效故障容错系统的动态性能,为电动汽车永磁驱动电机系统领域位置传感器失效下提供了一种行之有效的容错控制方法。通过理论分析与实验结果,验证所提容错方法的正确性和有效性。
电励磁双凸极发电机励磁故障容错控制策略

在一些高可靠性场合中,发电机系统的可靠性技术研究非常关键,容错控制可以有效提高发电机系统的可靠性。电励磁双凸极发电机(doubly salient electro-magnetic generator,DSEG)是一种高可靠性的新型无刷直流发电机,针对这种电机一些故障类型的容错控制已有一些研究成果,但对其励磁故障容错控制却鲜见报道。介绍DSEG发电系统,并在此基础上分析了发电系统的励磁故障。分析发电系统在励磁故障下实现容错发电的基本原理与容错型功率变换器的选取原则。针对DSEG发电系统的励磁故障,提出一种基于四桥臂变换器的新型六拍容错发电控制方法,可以使DSEG在失去励磁绕组电流的情况下容错运行。构建容错发电系统实验平台并进行实验,验证了所提方法的可行性。
基于定子单相开路故障的六相空间矢量PWM

双Y移30° 六相感应电机出现定子单相开路故障后,转矩和转速的脉动会增大。为减小脉动,提出一种具有容错能力的六相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法。将出现开路故障的那套绕组的星形结点与逆变器直流母线中点连接;将32个定子绕组电压列矩阵通过一个新的五维正交矩阵,映射到d-q平面、z1-z2平面,得到32个基本矢量;通过优化模型构造出6个辅助矢量和一个等效零矢量,它们在z1-z2平面都为零;参考矢量由辅助矢量和等效零矢量来合成,参考矢量在z1-z2平面为零能抑制谐波电压,在d-q平面的轨迹为圆形能使转矩平稳。仿真和实验结果表明,有容错SVPWM转矩和转速的脉动范围分别是无容错SVPWM的30%和25%,有效提高系统的缺相运行性能。
雷电先导下行过程特高压直流线路电晕向流注放电转化的仿真研究

为了定量研究雷暴过程中电晕空间电荷对特高压直流输电线路后续流注放电起始的影响,基于带通量限制器的2阶有限体积方法和Kaptzov假设,建立雷暴过程中特高压直流输电线路电晕空间电荷分布的数值仿真模型。通过开展动态电场下水平导线电晕放电电流的实测与仿真对比研究,验证了模型的准确性。计算分析典型 ±1100kV特高压直流输电线路雷暴过程中导地线电晕电流时域波形和电晕空间电荷分布特征。得出下行先导趋近过程会显著增加导、地线表面附近约0.5m范围内正离子密度,并使导、地线电晕电流最大值较雷云电场作用时增加6~7个数量级。随着地线表面附近正离子密度增加,电场最大值从地线表面向导线附近空间移动,而导致后续流注产生。所作研究工作可为后续研究电晕空间电荷对特高压直流线路雷电绕击特性的影响奠定基础。
交直流混联电网LCC-HVDC换流器建模方法综述

交直流电网混联,大规模电力跨区输送成为我国电力系统的主要特点。电网换相换流器型直流输电(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)是我国交直流混联电网的主要组成部分,为实现交直流混联电网快速、准确仿真,该文对现有的LCC-HVDC换流器建模方法进行了分析与总结,对其优缺点进行评述,并根据作者观点,提出可进一步研究的内容:在仿真规模较大的交直流混联电网时,可用开关函数对LCC-HVDC进行建模,但模型准确度需要提升;多条LCC-HVDC输电线路的仿真可使用换流器级别模型与换流阀级别模型进行组合仿真;不同精细程度模型之间的数据接口要进行优化设计。
基于单周期控制的牵引电机拍频抑制算法数字化实现

交直交传动系统广泛应用于铁路系统中。由于单相整流器自身特点,其输出直流电压存在两倍电网频率的脉动。为满足列车轻量化要求,在取消LC谐振电路的情况下,研究拍频抑制控制策略是解决方案之一。该文首先分析拍频现象的产生机理;然后,分别分析传统调制度补偿和频率补偿的拍频抑制算法原理,在此基础上,基于传统模拟单周期控制(one-cycle control,OCC)思想,给出一种基于电压线性插值补偿的数字化单周期控制算法,将其应用于方波区,可有效实现对拍频现象的抑制,并结合多模式调制算法的特点,解决了分段同步调制与单周期方波控制之间的切换冲击问题。基于DSP TMS320F28335+FPGA SPARTAN6为控制器的RT-LAB半实物实验平台,分别对传统调制度补偿、频率补偿和单周期控制的3种拍频补偿算法进行半实物实验对比验证,实验结果表明:该数字单周期控制拍频补偿算法可有效抑制拍频现象,且可以实现分段同步调制与单周期方波区控制的平稳切换。
一种新型虚拟直流电机控制技术

为解决新能源发电与负荷的随机波动引起的直流母线以及负荷侧直流电压的波动,提出一种虚拟直流电机控制技术。针对直流母线侧与负荷侧将虚拟直流电机控制技术分为虚拟直流发电机(virtual direct current generator,VDG)技术与虚拟直流电动机(virtual direct current motor,VDM)技术。虚拟直流电机控制技术将直流电机的机械方程与电动势平衡方程应用到控制算法当中,模拟直流电机的惯量特性与阻尼特性,使得在新能源发电波动以及负荷突变时直流母线电压与负荷侧电压仍能保持稳定。建立虚拟直流电机控制的小信号模型,分析系统的稳定性。为有效应对负载突变时直流母线电压跌落的问题,将扩张状态观测器(extended state observer,ESO)引入至虚拟直流发电机控制中。在PSCAD/ EMTDC环境下进行仿真研究,仿真结果证明所提控制方法的正确性和有效性。该文所提控制方法为解决新能源与负荷随机波动所造成的电压波动问题提供了新的思路。
基于数据驱动具有自我学习能力的机组组合智能决策方法研究

在能源技术变革日新月异、人工智能技术快速发展的背景下,研究具有高适应性、高精度的机组组合决策方法具有重要意义。该文基于长短时记忆网络,通过构建面向机组组合问题的深度学习模型,提出一种基于数据驱动具有自我学习能力的机组组合智能决策方法。首先基于K-means算法对历史调度数据进行聚类预处理;然后构建基于长短时记忆网络的机组组合深度学习模型,通过历史数据训练建立系统负荷与调度决策结果之间的映射模型,以此为基础进行机组组合决策;最后通过积累历史数据实现对模型的持续修正,从而赋予其自我进化、自我学习的能力。基于标准算例、实际电网数据的一系列仿真结果表明:相比于传统决策方法,该方法不仅可以在实际使用过程中不断提升其决策精度或效率,且在面对不同类型的机组组合问题时适应性更好。
基于稀疏多项式混沌展开的可用输电能力不确定性量化分析

作为未来电力系统的重要特征,高比例可再生能源并网显著增强了电力系统运行的不确定性。在此背景下,量化不确定性因素对可用输电能力(availabl e t ransfer capability,ATC)的影响,对于保障电力市场交易顺利开展和互联电网安全稳定运行具有重要意义。为此,提出一种基于稀疏多项式混沌展开(sparse polynomial chaos expansion,sPCE)的概率ATC计算和全局灵敏度分析(global sensitivity analysis,GSA)方法。该方法仅需要较少次数的确定性ATC计算便能够获得ATC概率特征和输入随机变量的全局灵敏度指标。通过IEEE 118节点系统下多个测试场景的算例分析,验证了所提方法的有效性。
计及再生制动能量回收和电能质量改善的铁路背靠背混合储能系统及其控制方法

为有效回收电气化铁路交流传动型机车产生的大量再生制动电能,同时兼顾改善牵引供电系统电能质量的目的,提出一种背靠背混合储能系统及其控制方法。首先,理论分析系统整体能量分配关系及优化补偿机理;然后,逐一提出混合储能系统目标出力值分配策略,含电能质量指标参数约束的背靠背变流器优化补偿数学模型及限幅功率动态调整的混合储能系统内部协调控制策略,共同构成该系统的复合优化控制方法;最后,基于预设工况及某牵引变电站典型日实测负荷数据,从功率流分配、电能质量改善效果、蓄电池/超级电容全时间段出力情况、不同储能混合度下的制动电能回收率等方面进行仿真分析与验证。结果表明:所提系统及其控制方法能够协调控制制动能量多向按需转移、存储和释放,实现了再生制动能量的合理利用;能够有效降低系统侧负序电流、提高平均功率因数;同时,不同储能介质间能够进行合理的功率分配,有利于提高混合储能系统供电可靠性及长期稳定运行的能力。
用于低频振荡抑制的MMC的能量补偿控制

传统的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的控制系统包括功率、电压控制等上层控制和控制环流的下层控制。直流系统可配合功率振荡抑制(power oscillation damping,POD)控制器为交流系统提供阻尼,但直流功率会根据POD控制器的输出而振荡。MMC桥臂电容器的能量可以用来平衡交流系统功率变化,从而保证直流功率的稳定。MMC的能量控制,可以控制环流电流的直流分量,从而灵活控制MMC桥臂电容器的能量。基于能量控制,该文设计一种能量补偿控制,数学分析MMC电容器上可利用的能量,并在PSCAD/EMTDC仿真平台上模拟MMC-HVDC为2机交流系统提供阻尼,可以验证能量补偿控制可以暂态解耦直流系统两端功率传输,从而将能量补偿控制用来解决嵌入式直流的3机系统使用传统POD控制方式时会导致振荡加剧的问题,证明采用能量补偿控制的必要性。
智能全景系统概念及其在现代电网中的应用体系

伴随着大数据、人工智能等战略新兴信息技术的发展,人类社会逐渐进入到万物互联的智能化时代,信息物理系统和网络强国已成为大国战略竞争的制高点,亟需发展和建立万物互联形态下现实物理系统的智能分析与精准决策理论框架体系。首先,针对某种可观测的现实系统,提出具有通用泛在意义的智能全景系统设想,详细阐述了其基本概念、核心内涵、建设目标等,以期提高现实物理系统的可观性、可控性和可塑性。进而,以现代电网作为典型工业物联网行业应用场景,提出智能全景电网基本概念、宏观功能框架及智能调控大脑内核。在此基础上,以信息驱动的复杂电网时空动力学行为智能认知与协同控制为核心主线,系统性部署了智能全景电网各层面的基础理论体系与关键技术。最后,给出了智能全景电网工程实用化的时空大数据平台架构及建设实施方案,为实现互联大电网的智能分析和精准控制提供有力支撑。同时,为贯彻落实网络强国、数字中国、智慧社会等国家战略贡献价值理念和工程经验。
基于小干扰稳定性和运行约束条件的MMC系统临界运行短路比评估方法

小干扰稳定性和运行约束条件是决定模块化多电平换流器的高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)系统运行极限的关键因素。该文以实际工程多采用的PQ控制模式(即定有功功率和定无功功率)下的MMC系统为研究对象,首先,在Matlab中建立反映换流器内部谐波特性的MMC系统小干扰模型,并基于PSCAD/EMTDC进行电磁暂态仿真验证。然后,采用特征根分析和参与因子分析法,研究PQ控制下MMC系统分别工作于整流、逆变模式时,交流系统强度、阻抗角及不同功率运行点对MMC系统小干扰稳定性的影响。最后提出综合小干扰稳定性和交流母线电压约束条件的临界运行短路比(critical operating SCR,COSCR)指标,来定量描述MMC系统的临界运行稳定裕度。
基于下垂控制的柔性直流配电网综合调度指标和调度策略

基于柔性直流配电网架构,分析了节点变流器下垂控制原理以及其对节点运行点的控制机制;根据电路原理和戴维南定理研究了基于下垂控制的柔性直流配电网的电气和电网络机理,并以此提出一个与各节点功率、电压及下垂斜率有关的综合性配电网潮流调度指标;同时,针对节点运行状况的优化目标,深入探讨了一种调度控制策略;最后,参考国际大电网会议的B4网络提出一个八端柔性直流配电网结构,并以此对所提出的综合调度指标和调度控制策略进行分析验证。
计及倒换时延的需求响应业务P圈保护策略

为应对日益增长的需求响应业务传输带宽需求,该文设计了一种考虑节点与链路业务承载能力的动态负载均衡模型,利用该模型能够有效实现网络局部业务疏导,将业务导向负载能力大的且保护水平高的链路上。同时,利用重要度将需求响应业务与非需求响应业务进行区分。在该基础上利用启发式算法自适应学习,有选择地针对需求响应业务提供不同的保护方式。以传统P圈配置和复用的方式为低重要度的业务配置保护路径,而高重要度的业务分别复用已配置P圈中单链路故障下的倒换时延最小保护路径。从而进一步提高资源利用率,降低阻塞率。仿真实验结果表明,所提的基于动态负载均衡的最小倒换时延P圈保护策略能在一定程度上提高资源利用率,降低冗余度的同时,实现重要等级高的业务倒换时延最小化目标局部最优求解。
基于储能广义控制算法的微网并/离网平滑切换控制策略研究

该文提出一种适用于储能并网逆变器的广义控制算法,实现微网并/离网平滑切换。该算法基于逆变器分层控制结构,利用被控制对象逆模型、二自由度控制原理,将储能系统部分传函“单位化”,消除微网不同运行模式下控制层的结构差异,实现储能输出电流所含有害扰动量的动态全补偿。针对储能控制系统应用层,由于储能系统部分传函单位化,储能单元PQ控制时可实现系统电压所含有害扰动量的动态全补偿;下垂控制时通过引入微网电压、频率前馈补偿项,抑制孤岛微网电压、频率波动,并消除分布式电源输出电流及负载电流所含有害扰动量对应用层的影响。与此同时,控制层广义结构还可以避免微网运行模式切换时储能单元产生的暂态振荡,削弱切换过程对微网内分布式电源及敏感负荷的影响,最终实现微网运行模式平滑切换。为进一步验证所提控制算法的正确性与有效性,在Matlab/Simulink软件平台搭建了微网仿真系统,并对微网计划性与非计划运行模式切换进行仿真分析。
基于自适应稀疏伪谱逼近新方法的随机潮流计算

提出基于自适应稀疏伪谱逼近新方法(new adaptive sparse pseudospectral approximation method,NA-SPAM)的随机潮流计算新方法。该方法的基本过程如下:首先提出基于Nataf-Margin变换的相关随机变量独立化处理方法,并以命题及推论的形式证明了该变换是有效的并且能够最大程度地保持NA-SPAM的计算效率;然后通过在NA-SPAM中用Kronrod-Patterson嵌套积分序列代替传统的高斯积分序列提出了嵌套NA-SPAM,以减少NA-SPAM所需的积分点和计算量;最后将Nataf-Margin变换和嵌套NA-SPAM结合为综合NA-SPAM,实现了随机潮流快速且准确的计算,得到系统状态量的期望、方差以及概率密度。用基于IEEE-9、IEEE-118节点系统的算例验证了综合NA-SPAM的有效性,以及其相比于经典伪谱SCM、LHS和MCM的计算效率优势。
水电富集电网大规模水电站群短期实用化调度方法

超大规模水电站群优化调度“维数灾”和结果实用性问题是水电和电网运行面临的重大理论和实践难题。该文以我国西南水电富集电网百座级水电系统为工程背景,提出考虑调度特征降维的水电短期实用化调度方法。结合系统层级、空间属性、任务要求、计划特殊性等调度特征进行水电站分类分组降维求解,提出基于调峰响应的弃水修正策略和低谷时段负荷均衡削减策略,实现固定调度方式电站的校核分析与出力调整;针对中小流域梯级水电站,以总出力过程为控制条件,以总耗水最小为目标,优化梯级电站间负荷分配;针对大型流域梯级和主要水电站,构建调峰调度模型,提出平衡电站等负荷率调度方法,实现系统调峰响应和全时段负荷平衡。通过云南电网162座水电站日前计划编制实例验证,该方法能够快速给出合理的水电调度结果,满足电网实际运行的时效性和实用性要求。
基于相关机会目标规划的电力系统优化调度研究

在可再生能源大规模接入电力系统的背景下,考虑功率预测误差对电力系统调度模型功率平衡方程的影响,主要就含有不确定变量的功率平衡方程的求解问题进行研究,建立基于相关机会目标规划的电力系统优化调度模型,实现功率平衡方程中含有随机预测误差的调度模型的求解。首先,为了实现含有随机变量功率平衡方程的求解,将功率平衡的等式约束松弛为不等式约束,把功率平衡约束转化为不确定环境下极大化随机事件发生概率的相关机会规划模型。然后,为兼顾方案的经济性和安全性引入机会约束条件,为模型的快速求解,引入目标规划模型,建立基于相关机会目标规划的电力系统优化调度模型。最后,算例验证了所建模型的有效性。
计及复杂气象耦合特性的模块化去噪变分自编码器多源–荷联合场景生成

气象因素的强随机性与强波动性直接影响新能源出力与用户用电行为。针对基于整体历史数据生成多源–荷联合场景集时难以体现特定气象下的多源–荷概率分布特性的不足,提出一种计及气象因素差异的模块化去噪变分自编码器(modular denoising variational autoencoder,MDVAE)多源–荷联合场景生成模型。首先,分析风速、辐照、负荷等与气象因素相关性,确定源–荷气象耦合特征集;在此基础上,针对历史气象数据集进行聚类,获得具有不同气象特点的聚类结果;之后,以类内所含日期中风速、辐照、负荷历史数据,构建基于数据驱动的MDVAE联合场景生成模型;最后,通过将生成的风速、辐照转化为风–光出力,构建多源–荷场景。实测数据分析表明,新方法生成场景集能体现不同气象条件下差异性,并能有效提高生成场景集与实测数据间概率分布的相似性。
基于并行概率规划的股票指数模拟

在金融领域,股票指数(简称股指)模拟与分析是一个重要课题,用于股票市场的长期分析.然而,大多数的这类工作目前由专业的分析师来完成,非职业投资者难以涉及.另一方面,现有的基于数学或机器学习的股指模拟方法具有参数多、人工干预多、可解释性差等缺点.针对以上问题,本文基于并行概率规划(Parallel Probabilistic Planning,PPP),提出了一个股指模拟的规划领域模型,并能够进行自动求解.股票市场具有大量的不确定性和并发性,因此适合用并行概率模型来表示.方法的核心思想是将股指模拟问题转化为智能规划问题.首先,本文构建股指模拟问题的规划领域模型.由于股票市场的复杂性,需尽可能地考虑各种影响因素、约束条件、可能事件以及它们之间的关联.构建的规划领域模型由针对PPP的规划语言RDDL(Relational Dynamic Influence Diagram Language)来进行描述.接着,使用PPP的模拟求解工具——rddlsim来进行基于抽样的规划求解.rddlsim是国际概率规划大赛IPPC提供的求解工具,能够全面地解析RDDL描述.实验数据使用上证50指数和上证100指数的股票数据.即,从某个时间点开始,通过求解对应的规划问题来模拟未来一年股票指数的变化趋势.求解结果,一方面,与真实股票指数变化作对比;另一方面,与基于线性回归、基于SVM和基于LSTM的三种模拟方法的结果作对比.我们分别使用交叉熵、最小二乘和皮尔森相关系数作为损失函数.实验表明,本文的模拟效果比较贴近于真实的股指变化趋势;在大多数情况下,本文方法优于基于回归或SVM的模拟方法,且与基于LSTM的方法性能相当.并且,相对于对比的模拟方法,本文方法提供了较强的可解释性,且在求解过程中不需人工干预或调参.这是因为,形式化的规划领域描述展示了在股指模拟问题中各种因素如何相互影响,而且自动求解得到的规划解给出了导致模拟结果的状态变化轨迹.
偏好多目标进化算法研究综述

多目标优化需要同时优化若干相互冲突的目标,其目的是获得均匀分布于整个Pareto前沿上的最优解集.然而在实际多目标优化问题中,决策者通常只对目标空间中部分区域内的Pareto最优解感兴趣,因此将决策者的偏好信息与多目标优化方法相结合成为进化计算领域的研究热点.偏好多目标进化算法通过引入决策者的偏好信息,将算法的搜索集中在决策者感兴趣的偏好区域,有效利用算法的计算资源,提高算法的求解效率,降低计算复杂度,同时有利于决策者高效地做出最终决策.本文从偏好的设置方法和算法性能两个角度介绍偏好多目标进化算法.在偏好的设置上,从占优关系、角度关系、权重向量和偏好集四个方面综述融入偏好信息的多目标进化算法;在算法性能上,从上述四类偏好的设置方法中各选取两种偏好算法进行仿真实验,从偏好策略的有效性、解集的整体性以及算法的复杂度三个方面进行实验对比并深入分析其优缺点.最后,总结了偏好多目标进化算法的未来发展趋势.
孟德尔随机化方法在观察性研究因果推断中的应用

孟德尔随机化方法,遵循孟德尔遗传定律,“亲代等位基因随机分配给子代”,以遗传变异作为工具变量,以此推断观察性研究中暴露因素与研究结局的因果关联。近年来,随着全基因组关联研究(GWAS)及各种组学数据的飞速发展,大量汇总数据的公开,为孟德尔随机化方法在因果推断中的广泛应用提供契机。本文针对目前常用的三种孟德尔随机化方法进行阐述,并将其应用于探索血液代谢物与抑郁症的因果关联,比较三种方法在因果推断的优缺点,以期为孟德尔随机化在观察性研究中的应用提供参考。
Cu~(2+)对分馏段大庆常顶油不同砷形态的选择性吸附性能研究

利用共沉淀法制备载体Al_2O_3 -SiO_2,采用等体积浸渍法考察了Cu/Al_2O_3 -SiO_2催化剂对大庆常顶油品30 ~ 80、80 ~ 135、135℃以上3种馏分下不同砷形式的脱除性能。BET、XRD、SEM、FT-IR表征及评价分析结果表明,以活性组分Cu~(2+)担载介孔结构较为宽泛的Al_2O_3 -SiO_2对大于135℃馏分中主要以三乙砷、苯基砷形式存在的砷化物表现出最佳的吸附脱除效果。为进一步对其选择性吸附进行分析,采用密度泛函理论B3LYP方法,研究了金属离子Cu~(2+)对不同有机砷形态的络合吸附性能,计算结果得出,当R-AS与CuO发生吸附作用时,随着R-基中碳原子数目的增加,AS -Cu键长缩短,砷化物与铜物种的相互作用能更小,形成的配合物更加稳定。
微量金属在餐厨垃圾厌氧消化中的应用研究

阐述了微量金属元素在餐厨垃圾厌氧消化过程中的重要作用,以及产甲烷菌对微量金属元素的需求量。总结了微量金属元素单独、联合投加对餐厨垃圾厌氧消化的影响,分析了微量金属形态的变化及螯合剂对生物利用度的研究进展,并归纳了该领域未来的研究方向。
手性联萘酚聚合物在不对称环氧化反应中的应用

小分子手性催化剂存在着不便于与产物分离且催化剂难以回收重复使用等问题,这使得聚合物负载型的可回收催化剂得到了广泛的关注和研究.本工作成功地将可重复使用的手性联萘酚聚合物负载的二乙基锌催化剂用于(E)-α,β-不饱和芳基酮的不对称环氧化反应中.在对反应条件进行了优化后研究了反应的底物普适性,进一步探索了回收后的催化剂在以上不对称反应中的催化效率.该反应中对映体过量值最高能达到94%.分别对聚合物进行了回收利用实验,结果表明经过多次重复使用的聚[(S)-3-丙烯酰胺基-2,2'-二羟基-1,1'-联二萘]的手性诱导能力并没有明显下降.
Cytotoxic Secondary Metabolites from an Endophytic Fungal Strain of Phomopsis phyllanthicola

The chemical investigation of the broth extract of the endophytic fungus Phomopsis phyllanthicola A658, which was isolated from the medicinal plant Pogostemon cablin, resulted in the isolation of one new compound, named dothiorelone O (1) and one new natural product 2-(3,5-dihydroxy-2-(7-hydroxyoctanoyl)phenyl)acetic acid (2), along with four known derivatives. Their structures were fully characterized by means of detailed spectroscopic analysis for new structures, and in comparison with published data for known compounds. Moreover, all of the compounds were evaluated for in vitro cytotoxic activities against SF-268, MCF-7, HepG-2, and A549 tumor cell lines.
DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2对小麦的促生作用及其机理

【背景】前期结果表明,DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2可高效去除土壤中的DDT等污染物,具有潜在的应用价值,但该菌对植物的影响尚不清楚。【目的】探讨菌株Chryseobacterium sp. PYR2对植物的促生作用及其机理,为后续开发DDT降解及植物促生双效功能菌剂提供理论依据。【方法】配制该菌株的不同梯度稀释菌悬液,用纸卷发芽法和盆栽法研究菌悬液对小麦种子萌发和植株生长的影响;Salkowski法测定PYR2合成吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)量;单因素实验研究不同培养条件对菌株生长及IAA合成的影响;液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法分析IAA在PYR2菌体内的生物合成途径。【结果】PYR2菌悬液可明显提高小麦种子萌发率并促进小麦植株的生长,小麦的侧根数、株高、鲜重、干重等指标均明显提高。该作用是由于菌株PYR2可以合成植物生长激素IAA。最适IAA合成条件:温度30 °C,pH 7.0–8.0,盐浓度<0.5%,L-色氨酸50 mg/L。代谢液中检测到色醇、色胺和吲哚-3-乙酰胺3种中间代谢产物,推测PYR2体内存在3条IAA合成途径,分别为吲哚-3-丙酮酸(IPyA)、TAM和IAM途径。【结论】菌株PYR2对小麦具有明显的促生效果,是由于其具有多条高效合成IAA的代谢途径,表明其在农药污染土壤的生物修复及作物种植中具有潜在的应用前景。
青岛近海沉积物生物被膜中密度感应及密度感应淬灭细菌多样性

【背景】细菌密度感应(Quorum sensing,QS)是指细菌利用分泌的信号分子进行相互交流的现象,而密度感应淬灭(Quorum quenching,QQ)是指通过干扰信号分子的产生、释放、积累或应答从而阻抑密度感应通路。【目的】探究青岛近海沉积物生物被膜中密度感应和密度感应淬灭细菌的多样性。【方法】采用海水培养基2216E从青岛近海沉积物生物被膜中分离获取可培养细菌,采用平板交互划线和高通量筛选的方法分别筛选具有密度感应和密度感应淬灭的菌株。【结果】共分离获得83株共54种具有密度感应和密度感应淬灭的细菌,分属于四大细菌门类:变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和放线菌门。其中,38株(45.8%)可以产生酰基高丝氨酸内酯(Acyl-homoserine lactone,AHL)类信号分子,它们分属于变形菌门(37株,15种)和拟杆菌门(1株,1种),优势属为弧菌属和鲁杰氏菌属;能够降解AHL类信号分子的有57株(68.7%),在变形菌门(41株,23种)、拟杆菌门(14株,10种)、厚壁菌门(5株,5种)以及放线菌门(1株,1种)中均有分布。【结论】在青岛近海沉积物生物被膜可培养细菌中,具有密度感应和密度感应淬灭现象的菌株具有很高的丰度和多样性,为后续生态学意义的研究与海洋微生物的开发提供了参考。
化学法改性煤沥青脱除苯并芘的研究

在管式反应器中采用苯甲酸、聚乙二醇、固体古马隆树脂(S)、液体古马隆树脂(L)为添加剂来降低煤沥青中有害物质苯并芘的含量,以期使得煤沥青可绿色化应用。采用紫外-可见分光光度计分析煤沥青中苯并芘含量。考察了反应温度、反应时间、添加剂添加量、催化剂等工艺条件对添加剂脱除煤沥青中苯并芘的影响。结果表明,不同工艺条件能降低煤沥青中苯并芘的含量。在优化条件下,不同添加剂对苯并芘脱除率由高到低依次为:液体古马隆树脂、聚乙二醇、苯甲酸和固体古马隆树脂。分析其反应机理,这与催化剂的酸性相关,发生亲电取代反应。结果表明,液体古马隆树脂(L)在催化剂存在下对煤沥青中苯并芘脱除率可达73.0%,显示了良好的应用前景。