mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
稻秆还田方式对油菜产量及养分效率的影响

为探讨稻秆还田方式对油菜干物质积累、籽粒产量及氮磷钾吸收利用效率的影响,2017-2018年在中国农业科学院油料作物研究所武昌本部网室,选择2个不同地点、pH值差异较大的水稻土,设置稻秆不还田(CK)、稻秆焚烧后灰烬与土壤混匀还田(焚烧)、稻秆粉碎与土壤混匀还田(翻压)、稻秆粉碎后覆盖还田(覆盖) 4个处理的盆栽试验。结果表明:稻秆还田能增加油菜干物质积累量和籽粒产量,其中以覆盖处理最好,相比CK,油菜苗期、花期和成熟期的干物质积累量,平均分别提高16.9%,18.5%,16.8%,籽粒产量平均提高13.9%;除麻城土苗期翻压处理外,覆盖处理各生育期的干物质积累量及籽粒产量均显著高于其他处理。稻秆还田能提高油菜氮磷钾吸收效率,同样以覆盖处理最好,相比CK,油菜苗期、花期和成熟期的养分吸收效率,氮素平均提高18.8%,17.4%,12.9%;磷素平均提高22.3%,18.6%,21.7%;钾素平均提高22.8%,20.0%,17.5%。花期是油菜氮磷钾吸收效率最高时期;成熟期是生理利用效率最高时期,根系在整个生育期内均保持较高的氮磷钾生理利用效率。从产量和肥料利用效率分析,稻秆覆盖还田是一种较为适宜的秸秆资源有效利用途径。
伴生麦与普通小麦的形态、产量和品质性状差异分析

为研究伴生麦与普通小麦在形态、产量和品质性状间的差异,以普通小麦品种矮抗58和3个伴生麦品种W14、W15、W18为供试材料进行研究。设置水分处理(主区)和施氮量(副区)的裂区试验,其中水分处理设正常水分和渍水2个水平,施氮量设置不施氮(N_0)、正常施氮(225 kg/hm~2,即N_(225))和过量施氮(300 kg/hm~2,即N_(300))3个水平,结果表明,正常水肥管理下,伴生麦的分蘖数较多且茎粗较小,其株高是普通小麦的1.5~2.4倍,而产量却不足普通小麦的1/2,此外,伴生麦品种W14、W15、W18的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和吸水量等品质指标均高于普通小麦。施氮可提高普通小麦及伴生麦的穗粒数、产量、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、吸水量、形成时间、稳定时间、出粉率、拉伸能量、恒定变形拉伸阻力、延伸度和最大拉伸阻力,正常施氮(225 kg/hm~2)使普通小麦和伴生麦千粒质量、产量、容重和硬度达到最高。水分对普通小麦和伴生麦的形态及产量影响较小,但对籽粒品质影响显著。综上所述,水分、品种及氮素对普通小麦和伴生麦的籽粒品质具有显著影响,是决定普通小麦及伴生麦籽粒品质的关键因素。
基于模糊综合评价的长江中游水质分析

为了解长江中游水质特征,分别于2018年1、4、7、10月对长江中游江段的宜昌市、石首市、洪湖市、武汉阳逻、湖口县的水质进行了季节调查,对其水环境质量进行了分析,并采用模糊综合评价的方法,对长江中游5个断面地表水的水质进行综合评价。结果表明:水质标识指数评价结果得到长江中游干流大部分时期水质类别为I ~ II类,长江中游干流水体污染目前不严重,水质优于中国境内其他主要河流。
栽培种花生含油量QTL定位与上位性互作分析

为揭示栽培种花生含油量遗传机制,以高产抗逆品种花育36号和高油品系6-13为亲本,构建了181个重组自交系(RIL,Recombinant inbred line),以F_(2:7)-F_(2:8)重组自交系为试验材料,测定在3个环境下(E1、E2、E3)的籽仁含油量,进行QTL定位和上位效应分析。结果表明,群体含油量存在超亲遗传,且符合正态分布,广义遗传率为0.55。基于复合区间作图模型共检测到5个QTL,分别位于第6,8,15,17染色体,表型变异贡献率为7.39%~17.67%。在环境E1下检测到2个QTL,qOC6和qOC8.1,表型贡献率为17.67%,9.17%;在环境E2共检测到3个位点,qOC8.2、qOC15和qOC17,表型贡献率分别为8.83%,16.53%,7.39%;在环境E3共检测到1个位点qOC15,表型贡献率为17.39%。其中仅主效位点qOC15可在2个环境下被重复检测,覆盖约2.8 Mb基因组区间,增效等位基因来自6-13。基于完备区间作图法共检测到21对上位性QTL,分别位于第1,3,5,7,8,9,10,12,13,14,15,16,17,18,19,20染色体,上位性效应对互作的表型贡献率为1.24%~3.54%,上位性QTL与环境互作的表型贡献率为0~1.67%。对主效位点qOC15进行基因功能预测,共有97个功能注释基因,主要参与细胞内相关催化反应和代谢途径,其中包括4个可能参与脂质合成、代谢和转运的候选基因。本研究定位到的5个QTL和21对上位QTL,为后续花生品质改良和相关基因克隆提供理论基础。
超低温下钢筋混凝土梁开裂前受力性能试验研究

为了对超低温下钢筋混凝土构件设计提供更充分的参考依据,利用自主研发的超低温加载试验箱,实现对构件进行降温和加卸载及应变测试同步进行的预期目标,对钢筋混凝土梁进行温度0~-165 ℃范围内的四点弯曲试验研究。采用电阻应变仪测试钢筋混凝土梁跨中截面的应变值,对每个测点基于原位补偿分离出荷载作用引起的应变,从而分析钢筋混凝土梁在超低温环境下开裂前的受力性能。试验研究表明:在温度0~-100 ℃,梁抗弯刚度随温度降低呈非线性增大;温度低于-100 ℃后,梁的抗弯刚度趋于稳定;给出了不同温度下梁抗弯刚度与常温时的比值;结合超低温下钢筋混凝土材料性能参数,运用材料力学公式估算试件超低温下荷载作用引起的应变,与试验测得的应变进行比较,两者有较好的相似度,证明了该试验方法的可行性和技术的合理性。
融资选择冲突与可变参数风险分担机制

当中小企业面临资金约束,越来越多的核心企业承担起投资者角色.考虑生产商向资金约束零售商提供贸易信用、供应链金融等内部融资,零售商也可选择互联网金融等外部融资,且所有融资模式均受投资失败风险影响,本文探究生产商最优投资策略.首先建立优化博弈模型依次分析企业融资运营决策;进而分析投资成功率、风险分担率、零售商初始资金等关键参数影响;最后,分析生产商和零售商最优融资模式选择策略及双方博弈均衡策略,以及生产商冲突应对策略.研究表明:贸易信用融资是生产商最优融资提供策略;不同资金量零售商融资模式选择策略不同;当零售商不选择贸易信用融资时,博弈均衡下融资模式可能对生产商不利;本文提出一类可变参数风险分担机制,以改进传统常数风险分担机制的不足:生产商可根据零售商所持资金合理调整风险担保比例,以改变融资均衡.这有助于同时实现生产商、零售商、商业银行三方共赢.本研究为生产商合理开展中小企业投资运营提供了策略支持.
混合式配电变压器的动态模型与内环控制系统

相比传统配电变压器,混合式配电变压器(HDT)集成了脉冲宽度调制变换器,能够对部分传输功率进行调控。因而不仅具有传统配电变压器电压等级变换和电能传输的基本功能,而且能够实时动态控制其负载电压及电网电流,这对于实现主动配电网具有重要应用价值。该文提出一种改进型混合式配电变压器配置方案及其三相电路拓扑,其优势在于变换器拓扑简单,各环节电压等级的确定灵活方便。基于等效电路构建HDT的传递函数框图模型,并采用PI控制器构建HDT的内环控制系统。仿真及实验显示,在电网电压波动及负载畸变工况下,HDT能够实现电网电流的正弦单位功率因数控制及负载电压的正弦稳定控制,从而验证了建模分析及控制系统设计的正确性。
模块化多电平换流器直流故障过电流精确计算与分析

模块化多电平换流器(MMC)发生直流故障后,换流站会出现明显的过电流,对MMC的可靠性产生严重影响。而故障暂态电流的精确计算是实现对暂态过电流有效评估的最直接的手段。为了精确计算MMC故障过电流,提出一种同时考虑交流系统与电容放电影响的故障电流精确计算方法,对桥臂等效模型进行了建模与分析,指出了桥臂电压对时间的微分应由电容项与子模块投入函数项组成。基于桥臂等效模型,建立了MMC直流故障下的状态方程,计算得出了MMC直流故障电流的数值解,对可能出现的最大过电流与最小过电流进行评估,并将此结果与电磁暂态仿真模型(EMT)中的仿真结果进行对比验证,证明了该方法的准确性。最后,将该计算方法与两种传统的故障电流计算分析方法进行了比较,指出了传统故障电流计算方法的不足之处,并进一步验证了该方法的有效性。该文提出的计算和分析方法可以为MMC关键部件的选型提供一定的参考,并为直流故障保护方案的设计提供依据。
综合考虑经济-环境-社会因素的多能耦合系统高维多目标规划

提高能源系统运行经济性、减少污染排放、改善能源利用效率是我国未来能源系统发展的重要目标。但是,在实际能源系统规划中,由于上述不同目标之间具有复杂的关联性,因此当问题的目标函数数量多于3个且存在不确定性参数时,现有方法往往难以实现对该类问题的有效求解。为应对上述挑战,该文提出一种面向多能耦合系统规划的高维多目标优化分析框架。首先,在深入剖析多能源系统中源荷耦合特性及其对系统运行影响的基础上,提出了综合考虑经济-环境-社会因素的综合能源系统多目标规划范式;然后,鉴于不同规划目标之间存在的天然矛盾性并充分考虑系统中供需侧行为的不确定性,分别以投资运行成本最小、用能效率最高、碳排放最小以及供能不满意度最小作为目标,构建了针对多能系统规划的高维多目标优化模型,该模型综合考虑系统元件容量配置以及终端负荷管理,并利用区间方法计及各不确定性因素的影响,从而使最终规划方案可有效兼顾最优性与鲁棒性;接着,根据所建模型的特点,利用模糊偏好函数法分别对目标函数和约束条件进行处理,将其转换为确定性优化问题,采用基于降维分解的带精英策略非支配排序遗传算法(DNSGAⅡ)对此进行求解;最后,通过相关算例分析,验证所提方法的有效性。
基于附加带阻滤波器的模块化多电平换流器高频谐振抑制策略

模块化多电平换流器控制系统的链路延时有可能引发高频谐振现象。该文建立了包含链路延时环节在内的模块化多电平换流器高频阻抗数学模型,根据阻抗分析法研究模块化多电平换流器高频谐振的产生机理。在此基础上,提出在电压前馈环节附加带阻滤波器的高频谐振抑制策略,设计带阻滤波器的控制参数,最后通过电磁暂态仿真验证了所提控制策略的有效性。
串并联架构区域电能路由器柔性运行与功率流控制策略

电能路由器是能源互联网的核心设备,是下一代智能电网的重要标志。受拓扑架构限制,传统区域电能路由器存在带载能力有限和无功功率无法柔性运行的缺点。为此,该文拟构建一种串并联架构新型区域电能路由器,通过增加一条并联能量流动通道,突破传统路由器100%能量传输和无功功率刚性运行的双重界限。对串并联架构路由器的功率流柔性运行机理进行分析,给出其在不同运行模式下功率流的计算方法,以揭示路由器系统的运行规律。为实现对能量的主动控制,提出一种双自由度功率流柔性控制策略,分别控制交流电网输入电流幅值和输出交流母线电压相位角的自由度,从而灵活配比交流电网与直流母线之间的有功功率以及串、并联变换器之间的无功功率。在不增加系统容量和交流输入配电网的情况下,可实现有功功率最大允许量为200%及无功功率最大允许量为120%的传输目标,为路由器实现大功率能量柔性传输提供了设计思路和解决方案。
基于混沌理论和GOA-K-means算法的有载分接开关状态特征分析计算方法

为更加准确有效地监测变压器有载分接开关(OLTC)机械状态,针对传统基于K-means的监测方法聚类效果易受其初始聚类中心选择的影响,该文提出一种基于蝗虫算法(GOA)和K-means相结合的OLTC机械状态监测方法。首先针对OLTC振动信号的非线性和混沌特性,利用P-G法和互信息值法计算嵌入维数和延迟时间,对实测的OLTC振动信号进行相空间重构;其次应用Kolmogorov熵对重构后的振动信号混沌特性进行判断;最后为提高聚类精度,针对K-means对初始聚类中心的敏感性,将蝗虫算法引入该算法对其聚类中心进行优化,对重构后的高维振动信号采用优化的K-means聚类方法进行分析。研究结果表明:在OLTC的振动信号识别应用中,优化的K-means聚类算法得到的特征量计算结果具备一定的规律性。研究结果为OLTC的机械运行状态监测提供了一种新的途径。
LCC-MMC串联型混合直流输电系统小信号建模

该文建立了整流侧为电网换相换流器(LCC)、逆变侧为LCC和模块化多电平换流器(MMC)串联的LCC-MMC串联型混合直流输电系统的小信号模型。首先,推导LCC的交直流侧等效电路和考虑内部动态特性的MMC的交直流侧等效电路;然后,基于等效电路构建系统整流侧模型和逆变侧模型,并对直流输电线路和控制系统进行建模,通过组合各个部分模型得到全系统模型;最后,通过线性化全系统模型得到全系统小信号模型。通过对比基于PSCAD/EMTDC搭建的电磁暂态模型验证小信号模型的准确性;基于小信号模型,分析MMC定直流电压控制参数、逆变侧LCC定直流电压控制参数、锁相环(PLL)参数和交流联络线参数对系统小信号稳定性的影响。该文所提出的LCC-MMC串联型混合直流输电系统的小信号模型可用于系统的小信号稳定性分析,从而为系统设计和参数选择提供有价值的参考。
计及超分辨率风电出力不确定性的连续时间鲁棒机组组合

随着风电在电力系统中渗透率的提高,调度时段内的风电出力波动越发剧烈,可能导致时段内爬坡不足,威胁电力系统在时段内的运行安全。针对这一问题,提出计及超分辨率风电出力不确定性的连续时间鲁棒机组组合模型和求解算法,该方法充分考虑时段内风电出力变化,给出对超分辨率风电出力不确定性鲁棒的调度方案。首先,基于连续时间建模方法,建立连续时间鲁棒经济调度模型,并对其中的超分辨率不确定性模型进行分析;然后,通过解空间变换,将代数空间的优化问题转换为易求解的函数空间优化问题,并通过列和约束生成算法进行求解,计算结果还原到代数空间;最后,通过算例结果验证了所提方法能够充分计及超分辨率风电出力的不确定性,提高调度方案的鲁棒性。
基于模糊-概率策略实时反馈的虚拟电厂多时间尺度优化调度

虚拟电厂(VPP)日前计划和日内运行方案是其在内、外部随机性上,实现经济或技术效益的有力保证。提出VPP日前计划-滚动计划-实时调度在内的全时域优化调度框架,建立不同尺度优化模型并通过“多级调度、逐级细化”的思想达到优化鲁棒性。在日前计划中,以虚拟电厂最大化市场效益为目标建立模型;在日内优化中,基于马尔科夫决策过程(MDP)融合30min尺度滚动和5min尺度超短期两层优化以减少建模层级。在MDP模型中,建立熵值回馈函数表征滚动优化过程,用以减少因日前预测误差带来的日内运行偏差值;建立模糊-概率策略表征超短期优化过程,用以调节储能荷电状态、均衡其充电与放电能力,最终实现跟踪日前计划的目标,最大化经济效益。最后通过算例计算对所提方案进行了验证。
磁轴承复合位移传感设计与实验研究

针对传统磁轴承位移传感器结构复杂、适装性差、存在检测位置与执行器错位,而位移自传感方法鲁棒性、实用性差等问题,该文提出一种基于探测线圈的磁轴承位移检测方法,通过在磁轴承磁极上布置探测线圈可实现定转子相对位移测量。首先,建立等效电路模型,并通过Simulink仿真,证明模型正确性;其次,提出差动检测方案,并通过半桥检测电路将相对位移变化转换为电桥输出电压变化,提高了位移检测灵敏度与线性度;最后,在搭建的试验平台上对该传感器进行静态性能测试,当定转子相对位移在±0.3mm范围内变化时,位移检测灵敏度为1.2mV/μm,位移检测分辨率约为7μm,验证了基于探测线圈磁轴承定转子相对位移检测的可行性。该方法结构简单、鲁棒性好,为实现紧凑可靠的磁轴承位移测量奠定了基础。
面向多源电力感知终端的异构多参量特征级融合:融合模式、融合框架与场景验证

对多源电力感知终端产生的异构多参量数据进行融合分析,是实现电力物联网下电力目标有效感知的关键。目前,电力多参量融合仍以同构多参量融合和决策级异构多参量融合为主,异构、多源的融合及分析技术薄弱,无法满足电力物联网下的异构多参量深度融合需求。该文提出一种适用于电力结构化时序参量和非结构化图像参量的普适性融合框架,可用于电力对象的描述性、预测性或决策性分析。首先考虑电力时序参量的时间和空间特性,将其转换为适用于非线性混沌系统的递归图,从而使其和非结构化电力图像具有相同的描述空间;然后用卷积神经网络对二类参量进行特征提取,并对特征矩阵按权重进行拼接融合、全连接和目标感知;最后,以输电线路覆冰等级感知和绝缘子污秽等级感知为应用场景,从精确性和容错性角度对所提模型进行分析,验证了所提模型的普适性。
葡萄主产区春霜冻风险分析

选取中国607个气象站1958–2019年逐日最低气温观测资料,运用统计和空间分析方法,从气候致灾的角度,对葡萄主产区春霜冻灾害发生日数、频率、站次比以及致灾危险性进行分析,以了解葡萄主产区春霜冻的分布特征和风险区域,为葡萄主产区灾害防御工作提供依据。结果表明,60a来,各葡萄产区春霜冻平均发生日数和频率差异较大,春霜冻发生频率和平均发生日数最高在西北产区和西南高山产区,最低在南方产区;研究期内葡萄主产区春霜冻发生范围呈缩小趋势,且轻霜冻发生范围大于中度和重度春霜冻;春霜冻发生强度区域性明显,其中,轻霜冻强度指数自北向南呈逐渐偏小的趋势,中霜冻和重霜冻强度指数普遍偏小;葡萄主产区致灾因子危险性指数空间分布特征表现为中北部普遍高于南部区域,其中高风险区域主要分布在西北产区和东北中北部产区,无风险区域主要分布在南方产区。
基于构建温度场分析的非侵入式高压电缆缆芯温度测量方法

针对传统的电缆缆芯温度直接或间接测量方式,存在受环境温度影响大、测量准确度差、应用成本高等问题,该文提出了一种基于温度场构建的非侵入式高压单芯电缆缆芯温度测量方法。通过在电缆护套外局部包裹隔热介质构建区域温度场及温度梯度,将隔热介质层内各温度点与环境温度的相对温度作为温度梯度关系的敏感参数,用以提取该温度梯度规律并推导其解析计算式,从而实现了利用电缆外部的多点温度,对电缆缆芯稳态热点温度的间接测量。试验结果表明:考虑误差修正的理论计算公式与数据拟合公式,对缆芯温度的求解误差在3℃以下,该测量方法成本低、使用方便,无需破坏电缆本体,即可实现对电缆缆芯稳态热点温度的实时准确测量。
压电材料与器件在电气工程领域的应用

随着能源革命的不断深入和能源互联网的持续建设,对电网自动化、智能化、信息化的需求日益迫切,亟需先进的电力设备传感量测方法为电网多场景应用提供信息支撑,以保证智能电网在复杂工况下的安全可靠运行。压电材料作为感知电力设备放电、振动等信号的关键材料,在电力设备振动监测、放电检测、探伤、温度测量、电压传感等领域得到广泛应用。该文总结了典型压电传感材料的发展概况,归纳了压电振动传感器、声传感器、电压传感器在电气工程中的实际应用。在此基础上,指出当前压电传感器仍存在精确度较低、稳定性差、环境适应性弱和误判率高等显著问题,需要从高性能材料快速开发、传感器拓扑设计、智能化补偿等方面发展新一代智能化压电传感器件。
不同程度火烧迹地兴安落叶松延迟性死亡特征

在2018年汗马国家级自然保护区火烧迹地按不同火烧程度设立9个标准样地(30 m×30 m),以样地内760株延迟性死亡兴安落叶松为全部样本,划分为7个径级,分析不同程度火烧迹地不同径级的兴安落叶松(Larix gmelinii(Rupr.) Kuzen)延迟性死亡特征。将全部样本的80%(610株)作为建模样本, 20%(150株)作为检验样本,使用Logistic回归方程对兴安落叶松延迟性死亡率进行预测。结果表明:轻度火烧样地中,兴安落叶松延迟性死亡率随着径级的增加而逐级降低,降低幅度分别为8.5%、28.5%、17.4%,胸径大于20 cm的树木延迟性死亡率为0;在所有延迟性死亡树木中,胸径小于10 cm的树木占76.8%。中度火烧样地中,兴安落叶松延迟性死亡率随径级的增加也逐级降低,但降低幅度没有轻度火烧样地明显,胸径大于25 cm的树木延迟性死亡率为0;在所有延迟性死亡树木中,胸径6~ 15 cm的树木占86.8%。重度火烧样地中,兴安落叶松延迟性死亡率明显升高,最低为66.7%,最高为100%,胸径为26~ 35 cm的树木没有发生延迟性死亡。火烧程度与径级对兴安落叶松延迟性死亡的影响均极显著(P<0.01),火烧程度与径级的优势比值分别为3.208和0.725。预测发生延迟性死亡的准确率为71.7%,预测为未发生延迟性死亡的总样本的准确率为60.4%。总样本A_(U,C)值为0.764,说明预测模型准确率较高,拟合效果良好。
运用高通量测序技术分析人参不同栽培模式根际土壤微生物多样性

采用高通量测序技术对林下护育、采伐迹地栽培和农田栽培3种栽培模式的人参(Panax ginseng C. A. Mey.)根际土壤微生物多样性进行研究。结果表明:细菌群落中,变形菌纲(Gammaproteobacteria)最丰富,在3种类型土样中相对丰度分别为45.30%、15.24%、17.19%;真菌群落中,粪壳菌纲(Sordariomycetes)为优势真菌菌群,在3种人参土样中分别占65.49%、68.47%和48.58%。采伐迹地栽培和农田栽培的人参土样中,主要细菌种类的相对丰度比较接近,但与林下护育人参土样差异较大;不同栽培模式的真菌群落差异较小。在林下护育和采伐迹地栽培模式下,有益微生物链霉菌属(Streptomyces)所占比重较大。农田栽参土壤改良时,通过外源添加可提高土壤肥力。伯克氏菌属(Burkholderiaceae)在林下护育栽培模式下占有一定比例,可成为人参土壤改良的生物菌剂备选资源。
水曲柳人工林与天然林间土壤磷吸附解吸特性差异

以东北林业大学森林培育实验站水曲柳天然林采伐后营造33 a的长白落叶松-水曲柳混交林、红皮云杉-水曲柳混交林、红松-水曲柳混交林和水曲柳纯林为研究对象,以原有天然林为对照,测定林下土壤的磷吸附和解吸量,绘制等温吸附解吸曲线,并利用Langmuir吸附方程进行拟合,分析比较水曲柳人工林与天然林间土壤磷最大吸附量(Q_m) 、吸附强度(K) 、最大缓冲容量(M_(B,C)) 、零点吸持平衡质量浓度(E_(P,C0)),吸附饱和度(D_(P,S)) 、平均解吸率(D_r) 、易解吸磷(R_(D,P))及解吸滞后系数(H_I)的异同。结果表明: Langmuir吸附方程能够很好的拟合土壤磷吸附值(R~2 = 0.81~ 0.98) 。与天然林相比,水曲柳人工林土壤磷最大吸附量增加71.7%~ 285.8%,最大缓冲容量增加76.8%~ 183.4%,土壤零点吸持平衡质量浓度降低57.0%~ 90.1%,土壤吸附饱和度降低60.2%~ 90.1%。水曲柳人工林土壤平均解吸率下降10.9%~ 40.9%,土壤易解吸磷下降22.1% ~ 75.2%,土壤滞后系数增加32.5% ~ 50.8%。天然林采伐培育水曲柳人工林后增加了土壤对磷的吸附能力,降低了土壤对磷的解吸能力,培育的4种水曲柳人工林中,水曲柳纯林能够更快的恢复土壤供磷能力,对红皮云杉-水曲柳混交林和红松-水曲柳混交林应及时合理施用磷肥,恢复其土壤的供磷能力。
城市樟子松人工林降雨分配过程中养分变化特征

为了探究城市森林生态系统中伴随降雨分配过程的养分循环变化及养分平衡特征,采用定位研究的方法,于2015年5—9月份对东北林业大学城市林业示范研究基地樟子松人工林内穿透雨、树干径流以及林外大气降雨进行了观测和取样,测定了水样中NO_3~- 、PO_4~(3-) 、SO_4~(2-) 、Cl~-、F~-、K、Ca和Mg的浓度,分析了伴随降雨分配过程中各养分质量浓度的变化特征和输入规律。结果表明:生长季内,NO_3~- 、PO_4~(3-) 、SO_4~(2-) 、Cl~-、F~-、K、Ca和Mg在大气降雨中的输入量分别为11.508、1.654、13.625、6.122、2.219、7.778、17.853、1.005 kg·hm~(-2);穿透雨的输入量为14.038、 0.890、10.677、3.058、1.908、4.299、9.463、0.862 kg·hm~(-2);树干径流输入量则为3.448、0.192、2.103、1.004、0.298、 2.298、5.194、0.668 kg·hm~(-2)。大气降雨、穿透雨和树干径流的养分输入均以NO_3~- 、SO_4~(2-)和Ca为主,且3种养分输入量之和均占8种养分总输入量的69%以上。生长季内,8种养分的净淋溶总量为-1.365 kg·hm~(-2),而其中仅NO_3~-和Mg的净淋溶量为正值。在降雨分配过程中,樟子松人工林的冠层能够少量过滤掉大气降雨中的PO_4~(3-) 、 SO_4~(2-) 、Cl~-、F~-、K和Ca。
凉水自然保护区阔叶红松林冠下4个主要树种更新幼树树高生长模型

以黑龙江省凉水国家级自然保护区阔叶红松林为研究对象,基于14块标准地中红松(Pinus koraiensis) 、红皮云杉(Picea koraiensis) 、冷杉(Abies nephrolepis) 、色木槭(Acer mono)等4个主要树种448棵幼树的连年树高生长量数据,从5个备选模型中分别为4个树种选择最优树高生长模型作为基础模型,并采用R语言对4个树种分别构建了样地水平和样木水平的幼树树高生长混合效应模型并进行独立检验。结果表明: 4个树种幼树树高随年龄增加而增大,且总体趋势较为明显,在幼树阶段其树高的年增长量差别不大。柯列尔方程或幂函数能较好地拟合4个树种幼树的树高生长过程。将柯列尔方程作为最优基础模型并建立混合效应模型,通过比较赤池信息准则(A_(I,C)) 、贝叶斯信息准则(B_(I,C))以及对数似然值(L_L)得出结果,样木水平混合效应模型优于样地水平混合效应模型。与基础模型相比,4个树种样木水平混合模型的调整后确定系数(R~2_(a dj))提高4.16% ~ 20.31%(平均11.13%);均方根误差(R_(M,S,E))降幅较大,为83.92%~ 89.66%(平均86.32%) 。模型检验结果显示,相对于基础模型,混合效应模型的平均绝对误差(M_(A,E))减小6.8~ 13.4 cm,平均减小9.78 cm;平均预测误差百分比(M_(P,S,E))降幅较大,为14.4%~ 49.5%(平均30.85%) 。说明样木水平混合模型既能提高模型的拟合效果,又能提高模型的预测能力,证明了树高生长的差异主要源于随机效应(即幼树个体差异) 。本研究所构建的幼树树高生长模型可以为阔叶红松林的生长模拟和森林演替研究提供基础。
不同含水率冻融后红砂岩剪切蠕变特性

针对高海拔地区岩体在冻融作用及含水状态下的劣化特征及长期稳定性,对不同含水率红砂岩进行了冻融后核磁共振检测及剪切蠕变试验,揭示了冻融循环及含水率变化对红砂岩细观结构及蠕变特性的影响机制,据此构建合理的剪切蠕变模型。研究结果表明:在冻融作用下,饱水红砂岩呈现出由小尺寸孔隙增长向中小尺寸孔隙共同增长的趋势,而饱和红砂岩主要以中、大孔隙增长为主。在长期荷载作用下,随着含水率的增加,冻融后红砂岩的蠕变量普遍增大,而长期强度及长期折减系数显著降低,破坏前试样更易出现加速蠕变特征,破坏后试样宏观形态更为碎裂。根据红砂岩的冻融损伤及时效性损伤效应,建立了红砂岩冻融剪切蠕变模型,并对模型进行了参数优化辨识,借此验证了模型的正确性及合理性。研究结果对于冻融岩质灾害的防控和评价具有参考价值。
全局等效线性化土层地震反应分析方法

强非线性下土层地震反应数值模拟方法是国际难题,等效线性化是该类问题最佳求解方式之一。提出了全局等效剪应变的概念和算法,编制了新的等效线性化土层地震反应计算程序。研究表明,以0.65倍最大剪应变为等效剪应变的传统方法不适于土层强非线性应变模拟,采用全局优化,以可参与性和完整性为原则构建全局等效剪应变。可参与性由有效剪应变门槛值确定,以峰值超过门槛值的所有剪应变波共同参与计算来实现剪应变信息的完整性,并采用零交法保证等效剪应变与剪应变时程之间有唯一对应关系。以KiK-net井下台阵46个场地、地表PGA为0.04g~1.21g的1963组实测记录为样本,对该方法和现有其它方法进行了对比检验,结果表明所提出的概念和公式正确合理,可很好地解决模拟强非线性下场地地震放大作用的问题。
水-岩作用下断续节理砂岩力学特性劣化机理

在库水位周期性升降作用下,库水消落带节理岩体的损伤劣化很可能导致库岸边坡向不稳定的方向发展。基于此,开展了断续节理砂岩的水-岩作用试验,结合力学试验和微细观结构检测综合分析其劣化规律及机理。结果显示: ①在长期水-岩作用过程中,断续节理岩样的抗压强度、变形模量劣化趋势明显,而且存在明显非均匀性,其中前3个水-岩作用周期的阶段劣化度明显较大,5个水-岩作用周期之后的阶段劣化度明显减小并趋于稳定。②水-岩作用下,不同节理倾角岩样的力学参数劣化幅度不一样,阶段劣化度总体呈U型分布,节理倾角在0°和90°附近时,节理岩样从明显的张性破坏逐渐向剪性破坏转变,破坏模式变化特征比较明显,对应力学参数劣化幅度较大;节理倾角为60°左右时,节理岩样总体保持顺节理面的剪切破坏,破坏模式变化特征不明显,对应力学参数劣化幅度比较小,这些变化也使得节理岩样各向异性力学特征逐渐减弱。③在水库长期运行过程中,消落带节理岩体的产状直接影响水-岩作用的劣化趋势和变形破坏特征,因此,在库岸边坡长期变形稳定分析中,不仅要关注消落带岩体力学性质的劣化,也要关注节理岩体的产状差异及其在水-岩作用下变形破坏模式的转化。
SiO_2纳米流体在低渗透油藏中的驱油性能和注入参数优化

为研究纳米流体在低渗油藏中的驱油性能,采用实验室自主研发的具有一定疏水性的SiO_2纳米颗粒,研究了SiO_2纳米流体的稳定性及其对界面张力的影响,并通过低渗岩心驱替实验评价了SiO_2纳米流体的驱油性能,优化了该纳米流体的注入参数。研究结果表明,纳米SiO_2颗粒的粒径中值约为50 nm;纳米SiO_2颗粒加量为0.15%时,界面张力最低,为0.55 mN/m;纳米SiO_2颗粒加量在0.15%以下时体系具有较好的稳定性,浓度越高,体系稳定性越差。岩心驱替实验表明,在渗透率20×10~(-3) μm~2的低渗岩心中,SiO_2纳米流体可以有效降低含水率,降低注入压力,最佳的注入参数为:注入速率0.1 mL/min、注入量0.5 PV、加量0.15%,在此条件下可提高采收率25.41%。SiO_2纳米流体可用于低渗透油藏提高采收率。所合成的具有一定疏水性的SiO_2纳米颗粒可用于低渗透油藏高效提高采收率。
“一带一路”沿线国家民生发展评估实证

研究目标:“一带一路”倡议对沿线国家民生发展的政策效果。研究方法:使用双重差分方法评估“一带一路”沿线64个国家在倡议提出前后人类发展指数(HDI)的变化。研究发现:“一带一路”倡议对沿线国家的人类发展指数存在显著的正向影响,从人类发展指数三个分项指标来看,“一带一路”倡议尤其对沿线国家的教育指数提升显著;相应的机制与异质性分析结果也表明,“一带一路”倡议显著改善了沿线国家的基础设施质量,促进了沿线国家在教育、卫生领域的财政支出,这些因素最后都落实到人类发展指数的提升上。研究创新:从民生角度针对“一带一路”倡议对沿线国家人类发展指数提升给出了实证评估结果。研究价值:与现有的针对“一带一路”倡议贸易效应、投资效应的研究形成互补;站在非“我”立场,针对沿线国家的人类发展指数进行检验,更能全面地认识“一带一路”倡议。
多向锻造对汽车用AZ80镁合金组织及性能的影响

为了改善铸态AZ80镁合金组织和性能,对均匀化处理的铸态AZ80镁合金进行了多向锻造试验,并采用金相分析、 EBSD (电子背散射衍射)分析和拉伸试验等方法,进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:与锻造前相比,多向锻造后的AZ80镁合金的平均晶粒尺寸减小了约76 μm、抗拉强度增加了66 MPa、屈服强度增加了79 MPa、断后伸长率增大了6%,断裂方式从脆性断裂转变为韧性断裂,多向锻造后合金内部晶粒为细小的等轴晶。因此,多向锻造显著地改善了AZ80镁合金的内部组织、提高了AZ80镁合金的力学性能。
非对称断面钢轨局部镦粗技术开发与应用

为解决非对称断面钢轨镦粗时的波浪变形问题,设计了局部镦粗成套装置,利用已有的锻造生产线,有效地控制了非对称断面钢轨镦粗时产生的失稳和轨肢波浪变形,减少了模具更换次数;同时,设计的镦粗测量和显示装置,可精确控制镦粗量,保证镦粗成形质量稳定。经实物验证,采用本装置及工艺,单根镦粗时间由原工艺的60 min降低至8 min,效率提高了7倍以上;镦粗钢轨一次合格率达100%,较原工艺合格率提高了3倍以上。利用已有的锻造生产线,减少了设备投入,降低了投资成本,在工艺布局上可以减少镦粗工序的生产区域,优化了车间的工艺布局。最后,通过实物验证了方案可行性,并确定了工艺参数,可用于指导实际生产。
填料中锌含量和焊接温度对SiC/Al复合材料接头性能的影响

通过烧结铝粉和碳化硅微粒制备SiC/Al复合材料,以组成(质量分数/%)分别为Al-20SiC、Al-20SiC-20Zn、Al-20SiC-40Zn的填料作为中间层材料,在420,520,600 ℃焊接温度下对复合材料进行扩散焊接,研究了填料中锌含量与焊接温度对复合材料接头性能的影响。结果表明:在420℃焊接后,接头附近的锌呈明显团聚状态,而在520,600℃焊接后,接头附近未见锌团聚现象,较高的焊接温度有助于锌的均匀扩散;采用Al-20SiC-40Zn填料并在520℃焊接后,接头发生了氧化,形成明显的裂纹;采用Al-20SiC-20Zn填料焊接后试样的剪切强度大于采用Al-20SiC和Al-20SiC-40Zn填料的,且随着焊接温度的升高而增大;随着填料中锌含量的增加,接头的硬度提高,且均高于母材的;接头的硬度随着焊接温度的升高而增大,但增幅减小。
基于系统拓扑动态调整的短路电流限制方法研究

随着我国电网的迅速发展,电力系统中短路电流超标问题逐渐突出,严重影响系统及设备安全运行。针对现有短路电流限制措施的不足,该文提出基于系统拓扑动态调整的短路电流限制方法,在短路故障期间短时快速改变系统拓扑,降低短路电流,避免采用常规措施带来的对系统正常运行的影响。该文研究了系统拓扑调整方法、配合时序及动作策略,结合典型系统结构研究了短路电流抑制效果,分析了拓扑调整对系统稳定和继电保护的影响。对该方法的关键设备高速开关的关键技术进行了初步分析。
35 kV线路用自灭弧防雷间隙及工频续流遮断试验

为了验证35 kV线路用自灭弧防雷间隙在继电保护动作前的灭弧有效性,因此对其工频续流遮断能力进行研究。对自灭弧防雷间隙进行灭弧机理分析,明确其多断口灭弧结构的性能。依照国家标准中雷电冲击放电试验和空气间隙距离的规定进行试验,确定其击穿放电电压应大于325.1 kV,空气间隙距离约376 mm,额定电压为40.5 kV。根据IEC标准搭建了工频续流遮断试验平台。该试验平台能够产生1.2/50 μs的标准雷电冲击电压和10个完整周期且频率为50 Hz左右的工频电压,并具有选相触发能力。工频续流遮断试验结果表明:35 kV自灭弧防雷间隙在1.5 ms附近产生的气流作用于电弧最为强烈,在3 ms内熄灭峰值为1.289 kA的工频续流,且不会发生电弧重燃现象。
柔性直流换流站断面失电过电压机理与抑制方法研究

柔性直流换流站断面失电(section power loss,SPL)指与换流站连接的交流线路异常断开,导致换流站失去功率交换通道的情况。对于张北工程,由于换流站一级断面一般只有1~2条输电线路,二级断面线路数量也较少,柔直换流站存在一定的断面失电风险。研究了断面失电后柔直换流器的工作原理以及相应的交直流过电压产生机理,提出了断面失电后交直流过电压的解析计算方法;并在此基础上从控制策略、控制器参数两方面提出了抑制断面失电过电压的方法;此外,考虑空载长线路的电容效应,提出了交流线路末端发生断面失电后的过电压计算方法。在PSCAD/EMTDC中搭建了张北工程柔直电网模型,对上述研究结果进行验证,得到如下结论:直流系统功率盈余、柔直控制器饱和是导致断面失电过电压的主要原因;可通过协调控制、优化控制器参数降低断面失电引起的过电压;空载长线路电容效应导致线路末端断面失电后过电压更严苛。
混合级联特高压直流输电系统方案设计及动模试验验证

提出了同站布置的混合级联特高压直流输电技术,并设计了该拓扑的直流滤波器、可控避雷器和快速旁路开关等关键设备及混合级联协调控制策略。为验证该技术的工程可行性,搭建了含真实一次和二次系统的低电压等级的动模平台,该动模平台不仅包含直流线路、换流阀、换流变、控保装置等常规直流设备,而且包含可控避雷器和快速旁路开关等特有设备,可准确模拟出该拓扑的实际特性。在动模平台上验证了系统的启停、阀组投退、故障穿越特性,动模平台的试验结果表明,混合级联直流方案启停平滑、运行方式灵活、故障穿越可靠,符合设计指标,具备工程可行性。
水珠对复合绝缘子表面电场畸变特性的影响

潮湿环境中,凝结在绝缘子表面的水珠会畸变其表面电场。以FXBW4-10/100型复合绝缘子为研究对象,利用COMSOL软件对10kV直流电压作用下该型绝缘子表面有无水珠凝结时的电场进行了数值模拟;以电场强度和场强畸变率为评价标准,分析了水珠相关参数(粒径、间距、电导率、相对介电常数)对该绝缘子表面电场畸变特性的影响。结果表明:水珠表面的电场强度远高于其周围电场,而其内部则反之;水珠的粒径、间距和相对介电常数对该绝缘子表面电场强度的畸变影响均较大,畸变率最高可达573%,而其电导率的影响则较小;水珠距离绝缘子中轴线越远,其场强畸变率一般越大,且多集中于复合绝缘子的边缘处,易引发污闪。
基于场景建模的电力巡检异物检测样本扩充方法

利用深度卷积神经网络来进行图像目标检测是电力巡检异物检测的常用手段。训练神经网络需要大量样本,但电力行业存在着图片难以收集导致训练样本不足的情况。为方便目标检测神经网络的训练、提升目标检测模型的识别性能,利用一种基于已有样本的场景建模方法,自动生成大量符合实际电力场景的图片,以扩充样本。该方法利用卷积神经网络实现场景建模,并采用泊松融合进行图片合成,同时加入尺寸变换、图像旋转、图像滤波等数字图像处理方法。通过实例验证,该样本扩充方法可以实现扩充目标检测训练所要求的图像样本,也可以在样本完全缺失的情况下快速生成一定量的样本,提高目标检测模型的性能。
串联谐振下电缆局部放电的双传感器检测技术

为了实现电力电缆耐压与局部放电(partial discharge, PD)同步测试,提出了变频串联谐振下电缆局部放电的双传感器检测技术,并在实验室搭建测试平台对该技术进行了验证。首先,基于电缆局部放电信号传播特性,利用高频电流传感器(high frequency current transformer,HFCT)检测流经电缆接地线上的脉冲信号(包括干扰信号与局放信号)做主信号,利用超高频传感器(the ultra high frequency,UHF)检测变频电源产生的脉冲干扰信号作参考信号。然后,采用基于阈值窗的时域滑动能量搜索方法对两路信号进行脉冲提取,并根据HFCT中干扰信号和UHF信号在时域上发生重叠的特点,采用交集判别算法实现HFCT信号中局放信号的分离识别。最后,构造局放相位分布(phase resolved partial discharge,PRPD)谱图确定局放源的类型。实验结果表明,该技术能在变频电源强干扰下实现PD信号的分离识别。该方法可实现耐压与PD测试,对实际工程有一定的指导意义。
考虑负荷最大概率分布与故障风险的配电变压器优选方法

针对我国农网较多居民变压器长期轻载运行、损耗偏大的问题,在保证设备可靠运行的前提下,提出了一种考虑负荷最大概率分布与故障风险成本的配变优选方法。首先,通过考虑配变的经济运行区间及台区负荷的分布情况,对比分析了传统配变选型方法和文中所提选型方法的差异;建立了一种综合考虑配变负载最大概率分布特征、故障概率和额定容量的故障风险成本模型,并基于此,构建了考虑选型故障风险成本的配变全寿命周期成本(life cycle cost,LCC)模型。最后,通过对某地区10kV配电网变压器选型的实例测算,验证了所提方法的经济性和正确性。
基于功率跟踪目标函数定频模型预测控制的三相整流器

传统有限控制集的模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)在一个控制周期内输出单一的开关状态,当采样频率较低时,控制精度较差,且开关频率不固定导致交流侧滤波器难以设计。针对上述问题,在传统FCS-MPC的基础上,为三相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器提出一种基于功率跟踪目标函数的定频模型预测控制。首先基于FCS-MPC的功率跟踪目标函数最小值求解,精确计算变换器输出电压矢量的扇区,接着根据扇区确定控制周期作用的两个有效矢量和零矢量,最后利用3个矢量的功率跟踪差值计算各电压矢量的作用时间。通过仿真验证,与传统FCS- MPC相比,所提方法能实现开关频率的固定,减小功率脉动,提高整流器的输出性能。
计及VSC运行约束的交直流混合配电网分布式优化调度方法

分布式调度可有效克服由于通信能力限制及子系统分属不同利益主体而引发的生产信息难以集中的问题,更有利于发挥交直流混合配电网在网损降低、新能源消纳方面的优势。然而,VSC运行特性方程及配电网交流潮流约束的高度非凸非线性导致传统方法求解分布式调度问题变得异常困难。提出了一种VSC运行特性方程的线性化方法,并结合配电网潮流线性化方程,将各子系统优化问题转化为混合整数线性规划问题,保证了子问题的收敛性及解的全局最优性,并采用目标分析级联法对各子问题进行分布式优化求解。最后通过构建交直流混合配电网系统仿真算例,验证了所提算法的精确性、收敛性以及在不同规模复杂系统下的通用性,算例同时充分反映出分布式调度可有效保护生产主体隐私、降低配电网通信能力要求,适应未来区域自治配电网系统的发展需要。
巴西“3.21”大停电后电网恢复情况分析

2018年3月21日,巴西电网发生大停电,电网解列为北方、东北和南方电网3个独立运行电网,23个州的供电受到影响,全网损失26%负荷。大停电后,巴西调度部门、发电厂、输电公司和配电公司等协调配合恢复供电。该进程分为2部分,一是独立运行电网内部子网恢复网架及负荷供电;二是独立运行电网间互联,加强相互支援。大停电后,北方电网依靠2座保持在运电厂支撑,设置了4个子网,逐步恢复电网供电。东北电网大停电后全停,通过网内5座具备自启动功能的电厂,设置了6个子网同时黑启动,逐步恢复电网供电。南方电网架基本保持完整。北方、东北和南方3个独立运行电网适时合上网间联络线,恢复全网同步运行。电网恢复进程总体有序,同时,也遇到一些异常情况,包括:现场操作与调度指令有差异;电网潮流大范围自由转移,引起振荡,导致并网合环等操作困难;监控和通信系统故障;断路器、站用电、发电机等设备异常。此次电网恢复过程表明电网恢复的及时性和安全性具有进一步优化提升空间,主要包括:加强电源规划与维护、电网结构配置、设备维护、调度管理等方面。
含灵活性资源交易的电力市场实时出清

充裕的灵活调节能力是电力系统应对高比例可再生能源并网的关键。引入灵活爬坡产品(flexible ramping product, FRP)进行市场联合出清能够提高系统的调节能力,但是却存在机组补偿不合理、需求确定不经济的问题。对此,提出一种涵盖灵活性资源需求确定、虚拟竞标曲线形成和市场出清的交易框架。基于概率分布模型和弃风切负荷成本,提出了灵活性资源需求的动态优化确定方法;构建了涵盖虚拟报价和虚拟报量的机组虚拟竞标曲线,从而实现合理补偿机会成本和合理定价的目的;建立了耦合灵活性资源交易的两阶段实时市场出清模型,并利用随机的风电出力样本数据进行仿真,结果表明所提模型能够有效提高新能源消纳能力、降低综合成本和合理补偿机组机会成本。
考虑时序趋势分析的周期性谐波异常识别

考虑传统对谐波等稳态电能质量异常判别中仅以数值大小与限值对比而未考虑数据变化趋势的局限性,针对存在周期性的谐波运行工况,关注谐波监测数据的趋势变化特征,提出一种考虑时序趋势分析的谐波异常识别方法。首先,通过分段线性化提取主要趋势变化特征,并以模式值表征各段趋势;然后,分别由时序趋势相似性与数值离群占比确定趋势和数值异常指标,对二者加权组合,得到综合异常指标;并从历史数据中,选定时序分析周期与基准常态数据;最后,计算后续待识别数据的综合异常指标来辨识监测点是否存在谐波变化异常。通过仿真算例和实例应用分析证明了所提方法识别结果准确,适用性强且容易实现,可方便地集成到现有电能质量监测系统中。
中压直流综合电力系统建模与实时仿真实现方法

舰船中压直流综合电力系统包含大量特种电机和电力电子设备,其模型阶数高、非线性强,电磁暂态仿真计算量大。文章以典型中压直流综合电力系统为对象,首先,介绍了多相发电机整流系统、多相推进电机及其变频器、隔离型DC/DC变流器等组成设备的模型,构建了全系统电磁暂态实时仿真模型。其次,以开关分布平均化和节点数最少为优化目标,提出一种基于元件的启发式系统剖分方法,提高了系统优化剖分计算效率,在消耗较少计算资源的情况下,实现了系统高精度实时仿真。最后,物理试验验证了仿真模型的准确性,并通过对比分析,验证了所提出剖分方法的高效性。
综合考虑自然灾害与人为攻击的电-气互联系统优化配置方法

电-气互联系统是一种典型的综合能源系统,综合能源系统能有效应对环境问题与能源危机,但日益频发的极端事件为其发展带来巨大挑战。传统恢复力相关研究大多只考虑极端自然灾害对系统的影响,并未考虑自然灾害和人为攻击同时发生的情况。传统优化配置相关研究主要基于长时间的运行经济性,而对基于恢复力的设备优化配置鲜有研究。为提升综合能源系统在极端事件下的恢复力,综合考虑了自然灾害与人为攻击,提出一种电-气互联系统中燃气轮机与储气系统的优化配置方法。在自然灾害场景生成后,建立防御-攻击-防御(defender-attacker-defender,DAD)的随机优化模型,通过改进的嵌套列和约束生成算法(nested column & constraint generation,NCCG)与逐步对冲算法(progressive hedging algorithm,PHA)对其进行求解。以最小最大后悔值准则(minimax-regret criterion)确定最终配置方案。最后通过算例验证了所提方法的有效性,并分析了不同场景下系统的恢复力水平。
基于天气信息的短期冷热电负荷联合预测方法

随着可再生能源大量接入,增加了能源互联网的波动性与多样性,对冷热电负荷预测的精确度和稳定性提出了更高的要求,冷热电负荷的精准预测是能源互联网运行优化的重要前提,并对需求侧分析具有重要意义。利用天气信息,提出了一种基于气象信息的短期冷热电负荷联合预测方法。该方法包括区域天气预测与冷热电负荷联合预测两大步骤。在区域天气预测中,首先充分利用历史天气、实测天气与天气预报信息,采用调整误差法,对一指定区域进行天气预测;之后利用历史负荷数据、历史天气数据与区域天气预测数据,采取遗传算法优化BP神经网络(genetic algorithm to optimize BP neural network,GA-BP)预测算法,对冷热电负荷进行联合预测。仿真结果表明该方法能够有效提高负荷预测精度。
基于荷电状态的直流微电网中多储能分级运行控制方法

无通信前提下,直流微电网中储能单元常用的控制策略难以实现储能荷电状态(state of charge,SOC)均衡、最大化新能源利用率和母线电压支撑三方面的平衡控制,提出一种基于荷电状态的直流微电网中多储能单元分级运行控制方法。首先,考虑微电网多运行状态下对储能单元的不同需求,将储能单元状态划分为5种工作模式,且各模式的电压区间是根据SOC动态调节的。利用直流母线电压信号作为工作模式判据,各储能单元根据SOC大小投入充放电,实现分级运行。随后,功率调节控制根据储能单元各模式的电压区间自动调整下垂曲线,使投入运行的储能单元间根据SOC合理分配功率。最后,搭建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果表明所提控制策略在无通信条件下可实现各储能单元SOC均衡,并且能够实现与其他源储单元协调运行,以最大化新能源利用率,避免了工作模式切换过程中母线电压大幅波动,证明了所提控制策略的可行性和有效性。
电动汽车聚合商参与调频备用的调度方法与收益分成机制

针对电动汽车聚合商参与电网调频的调度与用户结算问题,提出了结合日前电量/备用优化、实时功率分配、聚合商与用户收益分成3个部分的运行框架。通过提出基于充电需求的裕度评估并将其作为核心参数,在日前阶段降低了充电/调频双重变量的复杂性,能够在日前联合优化充电电量和备用容量;并在实时功率调度,和各用户的调频贡献结算这2个过程中解耦充电功率和调频功率,实现快速求解、公平分配,并确保用户的充电需求得以满足。仿真验证了所提框架,并为了鼓励电动汽车用户参与,设计了2种不同参与程度的合约机制,展示并比较了用户视角下2种合约的充电情况和收益情况,证明了所提框架能够满足充电和调频的需求,并给用户带来收益。
基于信息交流机制的经济负荷分配优化算法

该文提出一种基于信息交流机制的多策略精英反向学习黄金正弦鲸鱼算法(multi strategy elite opposition-based golden-sine whale optimization algorithm,MSEGolden-SWOA)以解决电力经济负荷分配(economic load dispatch,ELD)问题,将多策略信息交流机制引入精英反向学习黄金正弦鲸鱼算法,以改善个体间的交流机制,增强算法解决实际问题的效率和适应性。4个不同规模的标准IEEE系统的测试表明,相比其他智能算法,MSEGolden-SWOA在处理ELD问题上的求解精度和效率都有所提升,是求解该问题的有效方法。
基于有限理性用户选择行为的定制化电价套餐设计

利用电力需求响应机制,通过引导用户主动参与电网调峰,能够提高用户和电网互动的积极性、减轻电网峰时供电压力。针对各电力用户因其用电差异性而需要不同的电价套餐,且电力用户选择电价套餐的决策行为普遍是有限理性而非完全理性的,该决策行为存在演化博弈过程的特点,提出了一种考虑有限理性用户选择行为的定制化电价套餐设计方法。首先,采用K-means算法对电力用户的日负荷曲线的负荷特征指标对其进行聚类分析,并生成聚类后的每一类用户的典型负荷曲线,利用模糊理论根据各典型负荷曲线确定各套餐的用电曲线;其次,通过熵权法计算用户效用,并在此基础上应用演化博弈理论计算用户在有限理性情况下的套餐选择比例;然后,建立售电公司和供电公司之间的双边协商购电合同模型;最后,在保障售电公司市场占有率和用户满意度的前提下,以实现售电公司和用户的双赢为目标,建立面向有限理性用户的定制化电价套餐模型。算例结果证明了所提方法及模型的合理性和可行性。
基于图强化学习的电力交通耦合网络快速充电需求引导研究

为应对大规模电动汽车无序快充给电力交通耦合网络带来的巨大挑战,首先建立了包含车-站-路-网的多目标优化模型,提出了基于请求驱动的快速充电站推荐模式,利用图强化学习算法实现了不规则环境信息的提取及快速充电引导策略的学习,最后基于MATLAB-SUMO-Python联合仿真平台进行了实验。结果表明,所提算法能够在保证路-网指标优化的同时,有效降低电动汽车充电前耗时并提高充电站的服务均衡度,从而保证耦合网络的长期健康稳定运行,所提方法具有良好的优化效果及实时响应能力。
计及天然气管网压力能消纳的充电设施优化规划

针对天然气管网压力能利用能效低及应用场景适应性不足等问题,在“集中充电,统一配送”背景下,提出计及天然气管网压力能消纳的电动汽车充电设施优化规划方法。首先,基于㶲分析法建立天然气压力能发电潜力评估模型,考虑交通流量及路网结构,建立电动汽车充电需求模型。其次,综合考虑电池供需、功率供需以及站址距离等约束,以社会年综合成本最小为目标构建优化规划模型。然后,利用加权Voronoi图划分集中充电站服务范围,分析评估规划方案的社会环境效益。最后,以包含3个天然气调压站的某城市区域进行算例仿真,结果表明所提规划模型和方法可以有效地消纳天然气压力能,更好地指导压力能利用场景下充电设施的规划。
采用历史数据扩充方法的风力发电量月度预测

月度风力发电量预测面临天气信息不确定性强和历史数据较少等问题,预测精度较低。根据风力所具有较强的季节特性和短时平滑变化特性,提出了风电月度发电量数据集扩展技术。基于扩展后的数据,利用中期天气预测信息前准后差的特点,提出了基于kdtree单元匹配、数据扩充、时间序列3种预测算法的熵权组合综合预测方法,通过理论及算例分析验证了所提数据扩充方法的有效性和综合预测方法的准确性。所提出的数据扩充方法和综合预测方法可为中长期风力发电月度电量预测提供一种可行的解决思路。
考虑储能变流器容量限制的电网低频振荡抑制策略

下垂控制与惯量控制是储能系统(energy storage system,ESS)抑制电网低频振荡的主要控制模式,但由于储能变流器的容量有限,当控制作用增强到一定程度时,ESS的输出功率将被限制在变流器的最大功率,即最大功率调制模式,从而失去预期的输出功率调节作用。为此,首先从评价转子转速动态特性的指标出发,对比了ESS不同有功控制模式对转速变化率的抑制作用。研究表明:当变流器工作在最大功率调制模式时,ESS抑制电网低频振荡的能力明显优于下垂控制与惯量控制;但ESS长时间运行在最大功率调制模式会频繁地以大电流进行充放电,导致其寿命骤减。鉴于此,提出了融合最大功率调制与下垂控制模式的电网低频振荡抑制策略:最大功率调制模式使储能变流器以功率限值为基准交替发出或吸收有功,快速补偿系统中的缺额功率或吸收系统中的过剩功率,从源头上抑制产生低频振荡的内在驱动力,即不平衡功率;当转子的转速变化率、偏移量等动态评价指标满足阈值要求后,再利用下垂控制使ESS平滑地退出最大功率调制模式,并进一步减小转子转速偏差,提高系统频率质量。仿真结果验证了所提策略的有效性与先进性。
基于CEEMD-SBO-LSSVR的超短期风电功率组合预测

为提高风电功率预测的精度,提出了一种基于互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)、缎蓝园丁鸟优化算法(satin bower bird optimization algorithm,SBO)及最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression,LSSVR)模型的超短期风电功率组合预测方法。针对风电序列的随机波动性,采用CEEMD对风电功率序列进行分解,将分解得到的不同特征尺度的各分量作为LSSVR模型的训练输入量。引入SBO算法对LSSVR的正则化参数与核函数宽度进行优化,建立各分量的预测模型,将各分量的预测输出值叠加得到最终的风电功率预测值。所提CEEMD-SBO-LSSVR组合预测方法不仅有效降低了预测的复杂度,而且保证原始风电序列经模态分解处理后具有小的重构误差。仿真结果表明,与其他预测模型相比,所提方法具有较高的超短期风电功率预测精度。
大规模风电并网的评估指标体系构建与应用

基于高质量的海量风电机组数据,构建了大规模风电并网的渗透率指标体系,通过“理论–可用–实际”的全环节风电功率计算,分析了装机渗透率、电力渗透率、电量渗透率、利用率和弃电率等“五率”指标体系对电力和电量平衡的影响;确定不同边界条件下装机渗透率与电力渗透率、电量渗透率、利用率和弃电率的映射关系,评估了不同利用率和弃电率限制条件对装机渗透率的影响。指标体系的建立和信息挖掘能够有助于提高政府监管水平、指导电网针对新能源科学规划、精益调度、增强消纳,并能帮助风电场提高精益化运营水平,具有广阔的应用前景。
基于风险价值的大规模风电并网电力系统运行风险评估

为反映未来时间区间内风电功率波动对电力系统整体运行风险的影响,基于风险价值理论建立了大规模风电并网电力系统切负荷风险变化指标和系统越限风险变化指标,并设计了具有递进关系的三层风险评估指标。首先,基于风电场功率预测输出序列,计算系统切负荷风险指标、线路越限风险指标和电压越限风险指标;其次,综合各时刻的第一层评估结果,采用Logistic分布和指数分布描述各指标的概率分布情况,基于风险价值理论计算出表征未来时间区间内电力系统整体风险水平的第二层评估指标,并引入综合风险指标作为第三层评估指标,全面合理地评估电力系统运行风险。最后,通过IEEE-RTS79算例系统验证了所提模型和方法的合理性,并进一步分析了不同风电接入节点、不同风电接入容量以及风电集中接入和分散接入对系统运行风险的影响。