mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于生成对抗网络的情感对话回复生成

近年来,随着神经网络技术和自然语言处理技术的不断深入发展,基于深度神经网络的对话生成研究取得了突破性的进展,使得人机对话系统广泛应用于生活中,提供便利,比如电商客服、语音助手等。然而,现有的模型倾向于产生一般的回答,普遍缺乏情感因素。针对该问题,提出了一种基于生成对抗网络的情感对话内容生成模型--EC-GAN(emotional conversation generative adversarial network),通过结合多指标奖励与情感编辑约束产生更有意义和可定制的情感回复。对于生成器,使用Seq2Seq模型生成回复,接受判别器的奖励,引导生成句子的回复,提高多样性和情感丰富度;对于判别器,使用双判别器、内容判别器可以确定回复是否属于通用回复,情感判别器判别生成语句的情感与指定的情感类别的一致性,并将判别结果反馈到生成器,指导回复生成。注意观察输入与回复之间的情感变化,验证交互情感的共鸣度存在的方向性。在NLPCC 2017 Shared Task 4--emotional conversation generation的实验表明,模型不仅可以提高回复的流畅性和多样性,同时也显著提高了情感丰富度。
宰后成熟期间结构蛋白对秦川牛肉嫩度的影响

为探究宰后成熟期间结构蛋白对秦川牛背最长肌嫩度的影响,测定不同贮藏期(0、2、4、6、8 d)内秦川牛背最长肌剪切力、肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)和蛋白含量等,并利用4D-非标记定量(4D-label free quantification,4D-LFQ)蛋白质组学技术分析蛋白质组学变化。结果表明:在贮藏期0~8 d内,剪切力总体呈先升后降的趋势(P<0.01),上升的幅度小于下降的幅度;秦川牛背最长肌MFI呈极显著上升趋势(P<0.01),总体增长了250.81%;总可溶性蛋白含量呈显著下降趋势(P<0.05),总体下降了34.60%;通过宰后肌肉组织代谢变化,肌肉组织结构蛋白发生降解,可能会影响到嫩度的形成,肌原纤维蛋白含量呈显著下降趋势(P<0.05),前期下降速度较快,后期下降速度减缓,总体下降了50.56%。在贮藏期0~4 d内,通过骨骼肌组织发育过程调控钙离子结合和细胞骨架蛋白结合途径,4种蛋白(α-肌动蛋白-1、牛肌球蛋白重链9、牛肌球蛋白轻链2、肌球蛋白调节轻链12B)丰富度发生变化;在贮藏期0~8 d内,通过肌肉器官发育和横纹肌组织发育过程调控钙离子结合途径,8种蛋白(肌球蛋白调节轻链2、肌球蛋白重链6、α-肌动蛋白-1、心肌肌动蛋白α1、牛肌球蛋白轻链2、肌钙蛋白I 1型、肌钙蛋白I 2型、肌球蛋白重链15)丰富度发生变化,通过肌球蛋白结合、钙离子结合、细胞骨架蛋白结合的肌原纤维组装、骨骼肌组织发育、肌肉器官发育、横纹肌组织发育过程等途径调控细胞的生理状态,结构蛋白降解造成肌原纤维小片化升高,进而促使嫩度提升。
侧卧位外侧切口钢板辅助复位固定联合髓内钉治疗复杂股骨转子下骨折

目的探讨侧卧位外侧切口钢板辅助复位固定联合髓内钉治疗复杂股骨转子下骨折的临床效果。方法回顾分析2017年9月-2020年8月采用侧卧位外侧切口钢板辅助复位固定联合髓内钉治疗的16例复杂股骨转子下骨折(Seinsheimer Ⅲ~Ⅴ型)患者临床资料。其中男13例,女3例;年龄26~85岁,平均47岁。高能量损伤12例,低能量损伤4例。骨折按Seinsheimer分型:ⅢA型3例,ⅢB型2例,Ⅳ型7例,Ⅴ型4例。受伤至手术时间2~6 d,平均4.7 d。记录患者手术时间、术中失血量、术后引流量、住院时间、手术并发症、骨愈合时间及手术前后健患侧颈干角;采用髋关节Harris评分评价髋关节功能。结果手术时间90~180 min,平均135.9 min;术中失血量200~400 mL,平均288.8 mL;术后引流量120~220 mL,平均140.0 mL;住院时间12~ 22 d,平均15.8 d。16例患者均获随访,随访时间9~12个月,平均9.9个月。术后出现1例切口浅表感染,予以抗感染治疗后愈合;无下肢深静脉血栓形成、髋内翻畸形、再次骨折、断钉等并发症发生。所有骨折均顺利愈合,愈合时间12~20周,平均17.5周。术后6个月Harris评分为87~96分,平均91.5分;优11例、良5例,优良率达100%。术前患侧和健侧颈干角分别为(124.0±5.7)°和(132.0±2.1)°,差异有统计学意义(t=-7.376, P=0.001);末次随访时患侧颈干角为(129.0±3.2)°,较术前患侧显著改善(t=-6.175,P=0.002),且与健侧比较差异无统计学意义(t=-2.648,P=0.181)。结论侧卧位外侧切口钢板辅助复位固定联合髓内钉治疗复杂股骨转子下骨折疗效肯定,利用钢板复位骨折有利于维持股骨转子下力线的复位,切口扩大利于髓内钉的准确植入,不影响骨折愈合。
一种异常行程时间数据处理算法

为消除短时停车、超车等特殊车辆行驶行为对路段级别行程时间的准确计算产生的干扰,以获取更加准确的行程时间数据,提出了一种解决方法。利用电子警察记录的车辆通过路段上下游交叉口所拍摄的成对数据(其中包含时间与车牌等信息),制成了关于单个车辆在该路段行程时间的匹配表。以1条路段为研究对象,提取匹配表中的相关信息,制成了属于该路段的行程时间-时间图。然后分析了车辆的行程时间特性,由于只有绿灯时间才有车辆通过,得出的行程时间-时间图呈周期性分布。以车头时距为依据划分周期,得到了单个周期的行程时间-时间图。在单个周期的行程时间-时间图中,先抵达的车辆等待红灯时间越长,所以行程时间呈单调不增分布。之后,通过城市交通仿真(SUMO)验证了所提出的行程时间特性的正确性。最后,以苏州工业园区某天的电子警察数据为试验基础,以某路段南北方向为研究对象,得到了行程时间-时间图。在宏观上,以行程时间周期性为依据划分周期,并删除了数据量较少的周期,得到211个周期;在微观上,以行程时间单调不增性为理论基础,提出了OSPVP算法,最终获得了所有异常数据,为准确计算行程时间提供了完整的解决方案。
高速公路隧道侧向宽度对大型车驾驶负荷的影响

高速公路主线向隧道过渡时,侧向宽度的压缩变化会造成驾驶人心理紧张等不良反应。为了研究高速公路隧道侧向宽度对大型车驾驶人的影响,设置了3种隧道右侧侧向宽度方案,利用眼动仪、心电仪等仪器在某高速试验场隧道进行实车试验,采集了30名被试人在不同隧道侧向宽度下的心率、动态视觉性能等数据。运用数理统计方法分析了不同方案下驾驶人心率均值、心率增长率、平均注视持续时间及平均扫视持续时间等指标的差异性变化。以心率均值及平均注视持续时间作为驾驶负荷的表征指标,统计分析了隧道不同侧向宽度下驾驶负荷的变化规律。结果表明:通过增加高速公路隧道右侧侧向宽度,可有效改善大型车驾驶人的心理负荷和视觉负荷,特别是在隧道出入口段,驾驶人心率指标明显下降;右侧侧向宽度从1.25 m增加至1.50 m时,驾驶人心率均值下降9.3%,平均注视持续时间下降9.8%;右侧侧向宽度从1.25 m增加至1.75 m时,驾驶人心率均值下降8.9%,平均注视持续时间下降10.8%;右侧侧向宽度从1.50 m增加至1.75 m时,驾驶人的驾驶负荷无显著差异; 3种方案中,右侧侧向宽度为1.50 m时驾驶人心理负荷最小且更为稳定,视觉负荷也较小。
产权残缺的折价效应及影响机制:基于秦皇岛市"小产权房"交易价格的研究

研究目的:基于秦皇岛三个市辖区"大""小"产权房市场交易价格数据,探究产权残缺在住房交易价格中的折价效应,并测度其中由于产权残缺引致的教育资源差异对交易价格的影响。研究方法:Hedonic特征价格模型、倾向得分匹配(PSM)和双重差分模型(DID)。研究结果:(1)产权残缺的折价效应在理论上包括产权不清导致交易成本升高所带来投资价值的折价,以及无法享受完整产权所保障的公共服务而导致使用价值的折价。(2)控制其他因素,秦皇岛 "小产权房"相较"大产权房"折价约42.31%。(3)"小产权房"折价效应中约25.81%可归因于无法享受完整产权所保障的公共基础教育资源。研究结论:产权残缺的折价效应客观存在,深入探讨产权残缺对"小产权房"价格的影响对理解不动产交易价格形成机制具有理论意义,并在实践中为化解产权残缺带来的负外部性提供可能的治理思路。
中国城市土地供给错配:特征事实及对全要素生产率的影响效应

研究目的:探究城市土地供给错配的典型特征,明晰城市土地供给错配对全要素生产率的影响,为提升土地配置效率和全要素生产率提供经验证据。研究方法:从土地供给过度与供给不足视角解析城市土地错配对全要素生产率的影响机制,通过空间一般均衡模型构建城市土地供给错配指数,利用面板计量模型和中介效应模型进行实证分析及中介效应检验。研究结果:(1)中国城市土地供给错配表现出明显的差异性:不同地区、城市规模、人口流动方向分别呈现出"东少西多""阶梯递减""逆向配置"特征。(2)城市土地供给错配对全要素生产率产生负向影响,影响效应在不同类型城市存在异质性,城市土地供给过度对全要素生产率的负向作用强于土地供给不足。(3)城市土地供给过度通过创新创业发展和产业结构优化双重路径显著抑制了城市全要素生产率,土地供给不足主要通过产业结构优化对城市效率产生显著的负向影响。研究结论:应警惕土地配置过度的"经济效率"陷阱,强化建设用地指标分配的人地挂钩机制,因城施策提升土地资源配置效率。
国土空间规划赋能共同富裕:机理解析与地方实践

研究目的:探索国土空间规划赋能共同富裕的空间机理与规划途径,以期为共同富裕目标下的国土空间治理提供理论依据与实践参考。研究方法:文献资料法和归纳演绎法。研究结果:(1)构建了以空间治理极化与扩散效应为理论基础、以经济要素和空间要素的耦合为规划机制、以多层次多要素管控为工具的空间规划赋能共同富裕的机理框架;(2)提出了比较优势发挥、发展权转移、生态产品价值实现、公共服务均等化的空间规划赋能共同富裕的实现路径;(3)基于重点任务、规划编制、规划实施的全过程梳理规划赋能共同富裕的实践探索,从高质量发展空间格局、山海协作机制、生态优势转化等方面总结了浙江省缩小地区差距、城乡差距、收入差距的规划实践经验,揭示了规划赋能共同富裕的关键内容。研究结论:空间规划是资源组织和优化配置的政策工具,将共同富裕理念全面融入国土空间规划全过程,通过资源要素优化配置促进区域协作、城乡融合和乡村振兴,缩小三大差距,助力共同富裕建设。
土地资源错配的全要素生产率损失效应与形成机制

研究目的:测度土地资源错配的全要素生产率损失效应,分析土地资源错配的形成机制。研究方法:扩展的HK模型、面板计量模型。研究结果:(1)全国层面上,资源错配的全要素生产率损失效应平均值为19.03%且呈上升趋势。区域层面上,损失效应大小排序为西部、东部、东北、中部。(2)全国层面上,资源错配导致全要素生产率损失的主要症结在于土地资源错配。区域层面上,东部、中部地区的主要症结在于土地资源错配,西部、东北地区的主要症结在于资本错配。(3)全国层面上,机制障碍、数量结构均为土地资源错配的重要成因。区域层面上,土地资源错配的成因具有一定差异。研究结论:着力推动财税与政绩考核制度改革,调整基于地区、城市双重偏向的土地供给政策,有利于从机制障碍、数量结构两个维度化解土地资源错配,促进全要素生产率的提升。
高密度瓶颈交通流主动-回应汇入行为定义与建模

汇入行为是导致高速公路、快速路汇入区瓶颈失效的根本原因,也是引发车辆冲突、交通事故的重要诱因。基于上海虹许路汇入区高精度轨迹数据,在经典的3类汇入行为(自由、协作、压迫)分类基础上发现并定义了一类新的汇入行为:主动-回应汇入,即在目标车道插车间隙不足的条件下,汇入车辆通过横向偏移主动表达汇入意图,引发后车合作让行,从而实现汇入。由于传统的换道类型划分方法已不适用于描述瓶颈区汇入过程的复杂交互现象,因此根据汇入车辆的横向位置将汇入过程划分为4个时段,以目标车道后车让行的时段不同对4类汇入行为进行了重新划分。基于此对虹许路汇入区轨迹数据中的汇入行为进行分类,并比较主动-回应汇入行为与经典的3类汇入在汇入位置与汇入间隙变化分布的差异。进一步,采用风险空间理论判断目标车道间隙的可汇入程度,并结合混合高斯-隐马尔可夫模型实现对后车的让行意图识别,建立了主动-回应汇入模型。最后构建了瓶颈交通流仿真原型系统以验证模型有效性。结果表明:在宏观交通流层面,主动-回应汇入行为在汇入位置、速度和间隙的分布上与实证数据一致,均值没有显著差异;在个体行为层面,也能再现定义描述的"主动试探-两车博弈-回应让行"的过程。该研究成果对解析瓶颈交通流早发性失效机理、揭示汇入风险变化过程以及设计符合人类驾驶人交互特征的自动驾驶汇入策略均具有重要的指导意义。
基于电压频域特征和异常系数的动力电池故障诊断方法

动力电池系统是电动汽车(EV)的关键部件和主要故障源,因而提高动力电池故障诊断的效率和准确率显得尤为重要。基于此提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)和异常系数评估(ACE)的动力电池电压不一致性故障诊断方法。针对6辆发生故障或热失控事故的电动汽车和1辆电压一致性良好的电动汽车,基于其在新能源汽车国家监管平台的全生命周期运行数据,经过电压数据的数据清洗、数据变换等大数据预处理后,利用FFT技术时频变换,提取频域中的幅值作为故障诊断的特征参数;然后,引进基于Z分数理论的异常系数对故障程度进行定量评估,以实现故障单体的检测和定位;此外,针对存在多个故障单体的情况,基于单体异常率的计算,实现单体故障程度的判定和排序;在此基础上,详细分析电压数据长度及采样间隔、FFT采样点数对模型的影响;最后,与基于熵和Z分数的电压故障诊断方法进行比较。研究结果表明:在上述研究条件下,该诊断方法对于电压一致性良好的车辆未产生误报警,且可以有效地检测出事故车辆动力电池系统存在的电压不一致性故障;相比之下,模型平均计算准确率提高了3.25%,模型平均耗时仅为熵值模型的0.55%;验证了该方法故障单体定位更精准、数据适用性更好及计算速度更快的优点。该研究成果能有效实现动力电池电压不一致性故障诊断,具有较高的工程应用价值。
肠源性尿毒素三甲胺-N-氧化物对终末期肾病心血管的损伤机制与治疗靶点探究

终末期肾脏病(ESRD)患者的主要死因是心血管疾病,近年来发现三甲胺-N-氧化物(TMAO)是致病过程中的特异性危险因素之一。TMAO由膳食中胆碱、肉碱等物质经肠道微生物代谢、肝脏黄素单加氧酶催化生成。ESRD患者的肠道菌群改变,促使肠源性尿毒症毒素(TMAO、吲哚硫酸盐、吲哚-3-乙酸等)蓄积,而升高的TMAO通过促炎、增加清道夫受体表达、抑制胆固醇逆向转运等机制加速动脉粥样硬化。在这篇综述中,本研究介绍了TMAO的生理功能、代谢过程及ESRD中TMAO促进心血管疾病发生与发展的机制,回顾了目前可能用于逆转肠道微生物群紊乱的干预措施,如活性炭制剂、粪便微生物移植、膳食改善、益生元和益生菌引入,并重点探究降低肠源性尿毒症毒素TMAO的干预靶点,旨在为ESRD患者探寻更多心血管疾病治疗的可能性。
经颅磁刺激与磁共振成像联合使用时力与温度场仿真研究

当前经颅磁刺激(TMS)已广泛应用于治疗抑郁症、帕金森病等神经系统疾病。为了能实时监测TMS期间大脑的内部活动从而达到更好的治疗效果,研究人员提出了与磁共振成像(MRI)神经成像方法结合使用,两种技术皆以特斯拉级别为单位的磁场达到工作效果,然而强电流、大磁场与小尺寸的结合势必会带来机械和热的不稳定性。本文根据实际情况搭建了MRI静磁场、线圈和人体头部模型,通过有限元仿真软件COMSOL中磁场与传热模块的耦合,得到了TMS-MRI联合使用时磁刺激线圈和头部力与温度的仿真结果。结果表明:在3 T的MRI环境中,线圈上最大力密度可达2.51 ×10~9 N/m~3,外部磁场方向和线圈中电流方向都会影响力分布,且越靠近外部磁场边界受力越大。TMS治疗过程中线圈产生的磁场使大脑组织温度升高约0.16 ℃,MRI静磁场的存在不会对其造成额外的热效应。本文结果可为制定TMS-MRI技术的使用准则与安全指南提供参考。
台风贝碧嘉(1816)外围云系结构与降水特征

选取海南省海口站和屯昌站对比分析台风贝碧嘉(1816)外围云系结构和降水特征。结果表明:台风贝碧嘉(1816)影响海南岛期间,随着降水云系的发展,海口地区对流性云系发展加强,屯昌地区表现为层状云降水,两个站点雨滴谱特征存在一定的差异,海口站和屯昌站的降水均以直径小于1 mm的雨滴为主,其中屯昌站直径1~3 mm的雨滴对雨强的贡献最大;海口站雨滴数浓度随雨滴直径增大而减小,但对雨强的贡献随之增大,直径大于3 mm的雨滴对总雨强的贡献达到56.61%;海口站的特征参量曲线在时间上分布不均,表现为阵性强降水,而屯昌站的特征参量曲线起伏不大,降水比海口站小且均匀、连续;在雨滴谱演变上,海口站始终保持单峰型,屯昌站以单峰为主伴随多峰出现,当雨强增大时,两站直径1 mm范围内的雨滴数浓度随之增加,谱型迅速拓宽,大粒径雨滴出现且增多,其中海口站直径3 mm以上的雨滴端增幅更明显;两个站点雨滴谱符合Gamma分布,形状参数和斜率参数满足二项式关系。
探析U-Net的改进机制及其在医学图像分割的应用

U-Net网络在医学图像分割任务中取得了很好的成绩。近年来,众多学者针对U-Net结构不断地进行研究和扩展,比如编、解码器的改进和跳跃连接的改进。本文针对基于U-Net网络结构改进的医学图像分割技术从以下角度进行总结:首先,阐述U-Net网络在医学图像分割领域中的应用;然后,总结U-Net的七大改进机制:密集连接机制、残差连接机制、多尺度机制、集成机制、膨胀机制、注意力机制以及Transformer机制;最后,探讨U-Net结构改进的思路和方法,为相关研究提供参考,对U-Net的进一步发展具有一定的积极意义。
Synthesis, Crystal Structure, and DNA Binding/Cleavage Properties of a Macrocyclic Heterobinuclear Zn(Ⅱ)-Ni(Ⅱ) Complex with Pyridylmethyl Pendant-Arms

A bis-pyridine pendant-armed macrocyclic heterobinuclear Zn(Ⅱ)-Ni(Ⅱ) complex [ZnNi(L)](ClO_4)_2·H_2O(H_2L=3,3'-((ethane-1,2-diylbis((pyridin-2-ylmethyl)azanediyl))bis(methylene)) bis(2-hydroxy-5-methylbenzaldehyde)) has been obtained and characterized by spectroscopy, elemental analysis and single-crystal X-ray diffraction. The coordination environment of Zn(Ⅱ) and Ni(Ⅱ) can be described as approximately distorted triangular prism and square pyramid, respectively. The Zn-Ni distance bridged by two phenoxide groups is 0.303 63(6) nm. The interaction between the complex and calf thymus DNA(CT-DNA) has been further confirmed by UV-Vis spectrophotometry, viscosity, and cyclic voltammetry study. The complex showed a good binding property to CT-DNA with a binding constant of 1.05×10~5 L·mol~(-1). The DNA cleavage activity has also been investigated using agarose gel electrophoresis. CCDC: 2045334.
衍生化-在线凝胶色谱净化-气相色谱-质谱法测定中毒血液中氟乙酸盐的含量

按体积比1∶1加入血样和乙腈,混匀后涡旋3min,离心5min。加入6mol·mL~(-1)盐酸溶液,将上清液酸度调节至pH<2,加入氯化钠,以形成过饱和溶液,涡旋3min,离心5min。在上清液中加入碳酸钠、无水硫酸钠和含10%(体积分数)五氟苄基溴的乙腈溶液,于65℃反应1h,过0.25μm滤膜。分取20μL滤液,进行在线凝胶色谱(GPC)净化,采集4.06~6.06min内的样品溶液,通过大体积程序升温汽化进样口(PTV),采用气相色谱-质谱法测定其中氟乙酸钠的含量。以按照上述方法制备的空白加标样品溶液系列制作工作曲线。结果显示:氟乙酸钠的质量浓度在10~320μg·L~(-1)内与其对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为2.9μg·L~(-1);按标准加入法对空白样品进行回收试验,回收率为71.4%~80.5%,测定值的日内相对标准偏差和日间相对标准偏差(n=5)均小于8.0%;方法用于实际案例分析,取得了满意结果。
高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定海产品中5种硒形态的含量

制备好的冻干海产品样品0.2g(精确至0.000 1g)在pH 8.0的水溶液体系下,经30mg木瓜蛋白酶(800U·mg~(-1))在50℃、180r·min~(-1)的条件下酶解12h,涡旋3min,离心10min。所得的上清液经0.22μm滤膜过滤,以Agilent ZORBAX SB-AQ色谱柱(250mm× 4.6mm,5μm)为固定相,10mmol·L~(-1)的柠檬酸溶液(pH 4.75)为流动相,于0.6mL·min~(-1)下等度洗脱,可在11min内实现对5种硒形态的分离,再采用电感耦合等离子体质谱法测定硒酸盐(Se6+)、亚硒酸盐(Se4+)、甲基硒代半胱氨酸(Me-Se-Cys)、硒代蛋氨酸(Se-Met)和硒代乙硫氨酸(Se-Et)的含量。结果表明,5种硒形态标准曲线的线性范围均在500μg·L~(-1)内,检出限(3S/N)为1.231~2.423μg·L~(-1)。按标准加入法对海产品样品进行3个浓度水平的回收试验,回收率为81.3%~118%,测定值的日内相对标准偏差(n=6)和日间相对标准偏差(n=6)均小于9.0%。方法用于市售海产品分析,结果表明小黄鱼和带鱼中硒代蛋氨酸的测定结果比文献报道的大西洋鲑鱼和大西洋鳕鱼的测定值都要高,说明在我国食用小黄鱼和带鱼能够为居民补充较高水平的硒代蛋氨酸。此外,口虾蛄也是补充硒代蛋氨酸的重要来源。
扭曲多高斯光束在梯度折射率光纤中的传输特性

为了得到一种新型椭圆扭曲多高斯-谢尔模(TMGSM)光束,采用Mercer模式展开的方法进行了理论分析和验证,证明了多高斯-谢尔模关联结构可携带扭曲相位,详细研究了其在梯度折射率光纤中传输时的光强和相干度演化。结果表明,椭圆TMGSM光束在梯度折射率光纤中传输时,光强和相干度分布随着传输距离的增加发生周期性旋转,并在0.5L(L为周期)的整数倍处偏转π/2,其旋转角速度呈非线性变化且与扭曲因子的大小有关;增大多高斯模数,焦平面处光强分布的平顶区域增大,相干度分布轮廓变小。此研究结果在光纤通信、聚焦成像、光学捕获等方面具有潜在的应用前景。
区域构造与演化控制下煤层气富集高产典型模式

煤层气勘探开发对改善我国能源结构、解决煤矿灾害与生态环境问题意义重大。结合我国区域构造与演化过程及煤层气地质条件,将煤层气富集产气模式划分为4种主要类型:构造简单裂隙系统、褶皱系统(较浅向斜轴部、褶皱翼部、次级构造高部位)、冲断构造系统(褶皱冲断带、高陡冲断构造)和构造叠加系统模式。其中,(1)构造简单裂隙系统模式发育在构造相对稳定的地区,煤层气以深成热成因为主,也可受岩浆热接触作用影响,在裂隙中等发育区形成高产富集区。(2)褶皱系统模式中,较浅向斜轴部挤压应力利于煤层气保存从而富集产气;褶皱翼部压力分布均匀,封闭性较好,其含气量与渗透率匹配适中形成富集高产带;次级构造高部位模式主要是在构造作用下形成的伴生构造(背斜、鼻隆构造、断块等)高部位形成构造圈闭,生成“气顶”。(3)冲断构造系统模式中,褶皱冲断带模式中逆冲断层阻止了煤层气的逸散,在靠近逆冲断层的相对构造高点富集产气;高陡冲断构造模式发育在复杂断裂区,深部煤层气在一定温压作用下,解吸游离至上部地层,重新被吸附或部分仍呈游离状态而富集产气。(4)构造叠加系统模式形成于受多期构造活动共同作用的煤储层中,不同的应力方向和机制引起的构造叠加使含气量和渗透率相匹配,煤层气富集且有一定产量。因此,区域构造特征控制着煤层气富集产气的每个模式,构造演化过程决定了富集产气的不同模式。这些富集产气模式对系统认识中国煤层气富集规律,指导“十四五”煤层气勘探开发具有重要意义。
下穿铁路隧道爆破振动衰减规律研究

基于Heelan短柱药包理论,引入等效作用半径的概念,得到内部瞬时激励荷载作用下爆破峰值振动速度的衰减模型方程,并通过量纲分析进行验证。结合下穿隧道爆破工程,研究不同雷管段位及不同炮孔类型对应的爆破峰值振动速度的衰减规律。此外,讨论球形装药、柱状装药条件下改进公式的药量形式表达式,结果显示,利用等效作用半径作为拟合参考变量可以综合考虑不同雷管段位及不同炮孔类型对爆破振动规律的影响。统计数据表明,利用改进公式得到的拟合效果最优,可以为类似隧道爆破振动研究提供参考。
深层煤层气全生命周期一体化排采工艺探索-以大宁-吉县区块为例

鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块探明了我国首个2 000 m以深煤层气田,深部煤层埋深大、压力高、含气量高、含气饱和度高、渗透率低,生产过程中表现出见气早、气液比高、产出液矿化度高等特点。该区块试采井应用抽油机举升系统出现了腐蚀、偏磨、气锁、卡堵泵等问题,导致排采连续性较差,为气田开发降本增效带来了一系列挑战。通过分析总结影响排采连续性的主要因素,根据深层煤层气井不同阶段生产参数及气液比的变化,同时基于现阶段水平井的主体开发井型,创新提出了初期利用自身能量生产、中期采用柱塞气举工艺、后期增压气举配合柱塞的“三段式”全生命周期一体化排采工艺组合探索思路,拟从根本上解决抽油机举升系统存在的问题,保障气井连续稳定生产,降低排采设备及运行维护成本。目前生产初期的排采工艺已完成现场试验,可满足连续稳定排采需求,创新一体化排采工艺探索取得突破后,对后期深层煤层气大规模开发过程中的高效排采具有重要意义。
基于Fe~0的地下水混养反硝化脱氮效能与机制

以含硝态氮(NO_3~--N)的模拟地下水为研究对象,采用零价铁(Fe~0)与生物耦合实现混养反硝化高效脱氮。结果表明:在C/N为2.78~3.08时,1号反应器(仅添加活性污泥)平均TN和NO_3~--N去除率分别为39.6%和40.1%,而2号反应器(添加活性污泥+Fe~0)中平均TN和NO_3~--N去除率分别为80.7%和81.4%。2号反应器单批次物质转化结果表明,1个反应周期内包含2个阶段:0~ 12 h混养反硝化阶段及12 ~ 24 h自养反硝化阶段,且脱氮过程集中在前12 h;零级动力学结果表明,0~12 h的反硝化速率为2.38 mg/(L·h),是12~24 h反硝化速率的9.5倍;通过理论计算可知,4~ 12 h自养及异养脱氮贡献比例较稳定,两者比值约为4 ∶ 6,12 ~ 24 h自养反硝化作用贡献占比为100%。 SEM和XRD分析结果表明,Fe~0表面有明显的微生物腐蚀现象,FeOOH和含铁有机复合物是主要的腐蚀产物。微生物群落结构分析表明,Fe~0可有效提高菌落多样性与丰富性,且动胶菌属(Zoogloea)作为优势菌属在反硝化过程中起主导作用。
高掺量尾矿透水砖的制备及其性能研究

以金尾矿和商洛市桑德污水处理厂浓缩池污泥为主要原料,掺杂砂子和木屑,采用单因素试验,制备环保型透水砖。分析了物料配比、粗砂粒径、烧结温度和成型压力等因素对透水砖性能的影响。最佳工艺参数为:尾矿、污泥、砂子和木屑质量比为70∶15∶10∶5,骨料粒径40目(1.6 mm),烧结温度1 095 ℃,成型压力16 MPa。该条件下制备的透水砖抗压强度为26.97 MPa,透水系数为2.97×10~(-2) cm/s,透水系数远超GB/T 25993-2010要求。
碳酸酐酶矿化菌的筛选及对Ca~(2+)矿化作用特征

采用汶川某石灰岩地区采集样品筛选碳酸酐酶矿化菌株,通过实验室模拟进行矿化作用试验研究,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪及X射线衍射仪对矿化产物进行分析。结果表明,分离筛选出的试验菌株为蜡样芽孢杆菌,最佳生长pH环境为7.0,碳酸酐酶最高酶活性为0.75 U/min,固定大气中二氧化碳产生的碳酸氢根质量浓度最高可达2 303.51 mg/L,当接种比(体积分数)为0.29%,Ca~(2+)初始质量浓度为2 303.84 mg/L时,试验菌株对Ca~(2+)矿化率可达48.04%;矿化产物为层状方解石。
絮凝-真空-电渗联合加固滩涂软土的模型试验研究

针对真空预压作用下排水板淤堵与排水条件受限等问题,提出絮凝-真空-电渗联合加固法。首先通过沉降柱试验确定合适的有机絮凝剂,然后采用该絮凝剂,分别在48 h(开始介入真空预压,固结度为0)、60 h(排水速率明显下降,固结度为60%)及84 h(排水速率近乎0,固结度为80%)时介入电渗,开展不同电渗介入时间的絮凝-真空-电渗联合加固试验。试验从排水量、十字板剪切强度、含水率与孔压等对比分析联合加固的有效性,确定其最佳电渗介入时间。试验结果表明:当固结度为80%时介入电渗,絮凝-真空-电渗联合加固法能够有效地抑制排水速率减小的趋势,增长有效排水时间。同时,土体的抗剪强度和承载力亦得到大幅提升,孔压消散更加均匀。此外,在阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的作用下,初始排水速率快,在一定程度上使土体的渗透性得到提升,有效地解决了排水板淤堵问题,说明絮凝-真空-电渗联合加固法具有较强的优越性。
基于滑动面离散的边坡三维上限分析机构

传统的对数螺旋线机构无法用于内摩擦角空间变化的三维边坡上限分析,针对上述问题,提出一种新的基于滑动面离散的边坡三维机构。该机构的滑动面由一系列三角形离散单元构成,其生成过程采用了点到点技术,严格满足相关联流动法则的要求。详细阐述该机构的边界条件与离散策略,推导重力功率与内能耗散的计算方程,提出基于二分策略的安全系数求解流程,并对模型构建参数进行敏感性分析。通过对比分析,验证本机构在多种工况下的适用性。最后利用该机构计算黏聚力与内摩擦角空间变异边坡的安全系数,结果表明强度变异系数对安全系数均值有较大影响。
动态机车工况下质子交换膜燃料电池电堆衰退性能分析

为探究质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆在动态机车工况下的衰退性能,该文结合极化曲线、等效电路模型(ECM)方法和弛豫时间分布(DRT)方法对电池进行分析。针对5kW电堆,测量了机车工况下运行0h、110h、220h及330h后,第1、20和40片电池的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)。建立PEMFC三阶等效电路模型,根据模型参数分析PEMFC内部变化。计算EIS相应的DRT,根据不同波峰解释PEMFC各极化过程的变化。结果表明:该电堆不同单片的主要损耗都发生在氧气还原反应过程和质量传输过程中,但动态工况下不同单片的衰退趋势不一致。电堆入口的电池1在110~220h期间衰退速率最快,电堆中间的电池20衰退速率随时间逐渐加快,电堆出口电池40在220~330h期间衰退速率最快。且由于电池40在0h未活化完全,导致其在0~110h期间出现性能提升。
计及老化路径的锂离子电池加速寿命工况自动生成方法

为了验证锂离子电池在长期使用中的性能,需要对锂离子电池进行寿命测试。现阶段锂离子电池寿命一般长达数千循环,进行常规寿命测试十分耗时,需要开发加速寿命的实验方法。由于锂离子电池寿命衰减具有对使用路径的依赖性,因此设计该加速寿命实验方法的约束是:既要保证加速前后总容量衰减的等价性,还要保证内部衰减机理即老化路径的不变性。该文提出一套基于模型的可保证上述约束的加速寿命工况自动生成方法。方法设计了综合考虑加速因子(加速时间倍率)和老化路径相对误差两个指标的目标函数,并采用双闭环构架求取符合该目标函数的加速工况最优解。双闭环的外环为加速因子优化算法,旨在寻找最优的加速时间倍率;内环为加速工况搜索算法,旨在搜索对应于加速因子和上述约束的最优加速工况。针对中国轻型汽车行驶工况中的乘用车行驶工况,该文方法基于作者研发的考虑锂离子电池主导衰减机理的半经验分数阶模型进行仿真,仿真结果证明了方法的有效性。
基于非线性混合模型的模块组合式永磁电机磁场解析

为准确计算模块组合式永磁电机的电磁性能,该文建立了一种子域法和等效磁网络法相结合的非线性混合磁场解析模型。通过在子域模型定子槽边界施加等效电流片,非线性磁场解析模型可等效成为考虑了饱和效应的线性磁场解析模型。改进子域解析模型边界上的等效电流密度在等效磁网络模型中计算,等效磁网络中的磁通源需要在子域法中计算,因此需采用迭代算法进行求解。等效磁网络模型中考虑了相邻定子模块之间的装配气隙。基于该非线性混合磁场解析模型计算了电机的气隙磁通密度、空载反电动势和电磁转矩,并重点分析模块组合式永磁电机在不对称运行状态下的电磁特性。最后通过有限元仿真结果和样机实验数据验证了该非线性混合磁场解析模型的正确性。
基于循环迭代粒子群算法对电动汽车无线充电系统的联合参数在线辨识

无线电能传输系统中参数的偏移往往会影响系统的充电效率和传输功率。该文提出一种谐振式无线充电系统的联合参数在线辨识方法。首先根据等效谐振电路建立电路方程。其次建立特征量的模型。然后检测一次侧输入电压,一次侧实时电流和二次侧实时电流并对其进行傅里叶变换得出特征频率,在此基础上构造出只含有4个未知数(L_1、C_1、L_2、C_2)的适应度函数,将参数辨识问题转化为函数寻优问题。该文提出一种循环迭代粒子群算法来寻找最优解。将4个待辨识参数分为两组,L_1、C_1为第一组,L_2、C_2为第二组,每一次只辨识一组参数,然后将辨识结果作为另外一组参数寻优过程的初始条件进行循环辨识。除此之外,每一次辨识都会根据参数之间的灵敏度关系来迭代调整适应度函数。最后通过仿真和实验表明,所提的方案能够在无线电能传输系统中4个参数同时偏移的情况下有效辨识出各个参数,并且所提出的方法能达到较高精度。
基于改进LightGBM的电动汽车电池剩余使用寿命在线预测

为实现电池剩余使用寿命(RUL)在线预测和降低数据离群值对预测精度影响,提出基于改进轻量型梯度提升机(LightGBM)的RUL在线预测方法。首先,为实现RUL在线预测,通过等压降时间与容量衰减的关系,选取等压降时间为健康因子;然后,为降低数据离群值对预测精度的影响,构建基于LightGBM的预测模型,采用Bagging的学习方式,忽略离群值权重;接着,为进一步降低离群值影响,基于一种兼具自适应性和鲁棒性的损失函数(ARLF)对LightGBM进行改进,通过超参数α限制损失函数一阶导数幅值的饱和值,在残差增长时,限制离群值对梯度的影响;最后,通过行驶工况下电池全生命周期容量测试实验数据,对比基于不同损失函数的RUL在线预测效果,验证所构建健康因子和所提预测方法的有效性。
永磁辅助同步磁阻电机研究现状及发展趋势

永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)以其高功率密度、高效率、高性价比及宽调速范围的优点,近年来已成为行业的研究热点,特别是在家用电器、电动汽车及工业电机等领域。在国内外研究现状的基础上,该文详细介绍了永磁辅助同步磁阻电机的优化设计、转矩提升、转矩脉动抑制、机械强度、温升分布计算以及容错设计等方面的最新研究进展。分析了辅助槽与气隙等设计对转矩特性的提升;总结了中心肋与磁障等设计对机械强度的优化;解释了PMaSynRM在不同工况下的温升分布并总结了多相、绕组等设计对永磁辅助同步磁阻电机容错能力的提高。最后,考虑电机行业的发展趋势,对永磁辅助同步磁阻电机的研究发展进行展望。
基于级联扩张观测器的永磁电机无传感器自抗扰控制策略

针对永磁电机矢量控制系统安装位置传感器导致可靠性降低、抗干扰能力下降等问题,采用高频脉冲电压信号注入法实现电机在零低速无传感器控制运行。在此基础上,为了改善无传感器系统采用传统控制方法导致系统刚度下降的问题,该文提出一种改进的转速环线性自抗扰控制策略,利用级联的扩张状态观测器估计系统所受的集总扰动,减小传统线性扩张状态观测器对于斜坡型扰动的估计误差,以提高系统对扰动的估计精度,增强鲁棒性。最后,在7.5kW永磁电机对拖加载实验平台进行实验,验证了控制策略的有效性。
基于多重同步压缩变换的永磁同步电机初期匝间短路故障检测

永磁同步电机定子绕组相邻线圈之间绝缘的退化会导致匝间短路故障,而目前的研究较多集中于短路匝数辨识,较难在故障初期检测到绝缘电阻的退化过程。该文基于匝间短路故障电机有限元联合仿真模型分析了剩余绝缘电阻对定子电流的影响,提出一种基于电流9次谐波的故障检测方法。这种方法在时频域内可有效提取故障特征,并可解耦转速波动对故障检测结果的影响,因而能在稳态和瞬态运行工况下对剩余绝缘电阻从故障初期到晚期的退化趋势进行有效追踪。所提方法在一台24槽4极分布式绕组的三相永磁同步电机上进行了实验验证,结果显示,该方法对绕组剩余绝缘电阻衰减变化具有较高的监测精度,并且对于转速突变扰动具有优异的鲁棒性。
XLPE电缆绝缘热老化的高压频域介电谱诊断方法

热老化是导致XLPE电缆绝缘性能下降的重要原因,实现热老化的诊断对电缆安全具有重要意义,为此该文对XLPE电缆整体和局部热老化高压频域介电谱特性进行研究。通过内外加热法制备了整体热老化电缆试样和用于模拟局部热老化电缆线段,分别在不同老化阶段检测了整体热老化、局部热老化段与完好电缆比值为10%、4%的10kV缺陷电缆的高压频域介电谱(0.01~0.1Hz,最高检测电压U0),分析了局部老化段占比对介电常数的影响,定义并分析了曲线分层度L、斜率、曲线积分和非线性度η。研究结果表明:高压频域介电谱对整体、局部热老化反应灵敏;具有一定老化程度的整体热老化、局部热老化缺陷电缆试样的L均大于1,L矩阵可作为电缆老化现象的诊断参数;较高检测电压等级(1.0U0)介电谱曲线的η对老化程度的变化敏感,且受局部缺陷占比影响较小,可以作为电缆老化程度的诊断特征;局部老化段的占比减小会使高压频域介电谱出现分层对应的时间延后,介电谱曲线积分值、曲线斜率减小,可以结合η的数值及曲线积分、斜率值所在数值区间判定电缆是否为局部老化;介电谱曲线是否出现迟滞现象可以作为区分XLPE电缆热老化和水树老化的依据。
热-力联合老化对硅橡胶交联网络及力学和耐电特性的影响

为了探究热-机械应力共同作用对电缆附件硅橡胶绝缘性能的影响,该文设计并开展了硅橡胶的热-力联合老化试验,对比分析了老化前后硅橡胶的力学性能、电气性能和微观结构。结果表明:随着老化程度的加剧,试样拉伸强度和断裂伸长率下降,硬度增加;老化后试样的击穿强度整体上呈现先增加后降低的趋势,在老化时间一定的情况下,击穿强度随着拉伸应力的增大而减小,相对介电常数逐渐增加。结合交联密度和红外光谱测试结果分析认为,在老化前期,硅橡胶主链间发生氧化交联反应,自由体积和载流子迁移率减小,击穿强度增加;老化后期,交联体系结构和分子链被破坏,自由体积和载流子迁移率增大,击穿强度下降。在机械应力耦合作用下,卷曲的分子链沿着机械应力方向被拉伸,且处于拉伸状态的分子链在高温作用下更容易发生断裂,造成材料绝缘性能的进一步劣化,为电缆附件硅橡胶老化状态评估提供了一定的理论依据。
Magnetoacoustic Concentration Tomography of Magnetic Nanoparticles with Magnetic Induction Based on Matrix Coil

Magnetoacoustic concentration tomography of magnetic nanoparticles (MNPs) with magnetic induction (MACT-MI) is a new method for MNPs concentration tomography. To reduce the amplitude of the excitation current source and produce a more stable magnetoacoustic signal, MACT-MI system based on matrix coils was studied. Optimal design of matrix coils used the artificial fish swarm algorithm based on beetle antennae search algorithm (BAS-AFSA). According to the optimization results the physical process of MACT-MI was solved by using COMSOL and then the results were compared with the results of Maxwell coils. A concentration gradient model was also constructed based on the distribution of MNPs in the actual biological tissue environment, and both the magnetic force and sound pressure distribution in the region of interest (ROI) were obtained. The results show that the matrix coils designed in this paper can produce a more stable sound pressure signal and a more uniformly distributed gradient magnetic field with equal size under a smaller excitation. According to the constructed concentration gradient model, both the magnetic force and the width of the sound pressure wave of MNPs are proportional to the width of the gradient region, and the peak value of sound pressure is proportional to the concentration gradient in the gradient region. The results provide a prospective basis for the design of imaging equipment, the follow-up experiments and clinical applications of MACT-MI.
自适应工况的大型水轮发电机定子接地故障定位方法

定子接地故障是大型水轮发电机中最为常见的故障类型,有效的接地故障定位方法能够缩短故障排查时间,提高供电可靠性。现有定位方法未考虑负载工况下电枢反应对绕组电压分布的影响,该文基于对电枢反应机理的深度研究,得出不同负载工况下定子绕组电压与空载情况下定子绕组电动势分布规律相同的结论。据此,该文提出自适应工况的大型水轮发电机定子接地故障定位方法。根据空载情况下发生接地故障时中性点电压和故障绕组电压间的幅值相位关系构建故障评价函数,并依据机端电压的实际测量值确定实时工况下的故障绕组电压分布形式,对故障评价函数进行调整。在故障绕组上设置虚拟故障点并计算各点对应的故障评价函数,将其极小值对应的点定义为故障定位结果。在PSCAD/EMTDC中搭建水轮发电机的准分布参数模型进行仿真验证,仿真结果表明所提定位方法在不同的故障场景和运行工况下均能准确定位故障位置,为故障检修提供参考。
计及光伏出力不确定性的配电网混合时间尺度无功/电压控制策略

针对大量光伏接入配电网造成的诸如网损增加、电压波动和越限等调压方面的问题,该文提出一种日前无功/电压优化控制与实时自治控制相结合的混合时间尺度无功/电压控制方法。在日前时间尺度上,构建了以期望网损、电压偏移以及电压越限风险为目标,综合考虑变压器有载分接头和电容器组动作,以及光伏逆变器无功发生能力约束的不确定优化模型,为高效求解无功动态优化这一高维度的混合整数非线性规划问题,提出一种基于概率潮流的松弛-聚类-校正动态无功优化解耦求解方法;在实时时间尺度上,以日前优化控制结果为运行基准点,推导出逆变器无功出力调节增量与光伏实时出力预测误差之间的近似关系,融合日前时间尺度的电压灵敏度信息构建了仅依赖本地实时信息的实时自治控制策略。通过改进的IEEE 33系统进行仿真分析,验证了所提无功/电压控制策略的有效性。
面向风电消纳与电熔镁高载能负荷调控的源荷协调优化策略

风电出力具有随机和波动性特点,其并网容量的增加导致火电机组调节压力不断加大,弃风问题日趋严重,电力系统调控难度攀升。为解决系统弃风问题,该文在火电机组参与调度的基础上,提出利用电熔镁高载能负荷的可调节特性,将其作为新的调节资源,与火电机组协同配合,消纳受阻风电。首先,分析电熔镁高载能负荷运行特性,建立电熔镁高载能负荷参与调度模型;其次,提出以风电消纳量最大和系统运行成本最小为目标的源荷协调双层优化模型;最后,采用优化软件CPLEX进行求解,仿真结果表明:电熔镁高载能负荷参与电网优化调度可有效减少弃风、降低系统运行成本。
无线电能传输中的QDS线圈偏移特性研究

在无线电能传输系统中,不可避免地会出现发射线圈和接收线圈未对准的情况,这会降低线圈的耦合系数和传输效率。目前常用的线圈,例如DD线圈、DDQ线圈等,仅在一个方向上具有良好的偏移特性。为了解决这个问题,该文提出了一种在多个方向上都有良好抗偏移能力的QDS线圈。首先研究了线圈的磁耦合结构,推导了QDS线圈互感的理论表达式;然后利用JMAG软件,对方形线圈、DD线圈、QD线圈和QDS线圈进行仿真,通过分析线圈的磁感应强度分布特性和偏移特性,证明QDS线圈具有较强的抗偏移能力;最后,搭建了平台,测量线圈偏移时的互感,通过与方形线圈、DD线圈和QD线圈进行比较分析,验证了QDS线圈的优势。
最大转矩范围内九相永磁同步电机缺相容错运行铜耗优化策略

输出转矩最大(MT)与定子铜耗最小(ML)是多相电机缺相容错运行时常见的两种优化目标,而现有容错控制方案多在两者之间选择,难以同时兼顾。该文针对九相永磁同步电机缺一相、两相故障,提出一种最大转矩范围内可同时兼顾两种目标的优化控制策略。该策略首先以MT为目标,计算出故障电机的最大输出转矩;然后在最大转矩范围内以ML为目标对不同负载工况下的定子铜耗进行优化,实现了故障电机最大转矩范围内的最优铜耗控制;最后,通过一台9kW九相永磁同步电机不同缺相容错控制实验,验证所提策略的有效性。
计及爬坡场景覆盖的高比例新能源电网平衡策略研究

随着高比例新能源接入电网,系统在安全、可靠性等方面面临着新的挑战,通过改进日内平衡资源配置方案增加系统调度的运行灵活性的相关研究受到广泛关注。该文在日前既有调度方案的基础上,在日内2h尺度确定快机开停机及各类灵活性资源的出力、灵活性预留结果,并关注灵活性预留的可调度性,建立场景覆盖指数以评价该备用配置方案在实时时间尺度系统可响应量。基于此构建计及日内爬坡场景覆盖的高比例新能源电网日内平衡策略。算例结果说明该文提出的日内平衡策略由于更精确地计及了机组爬坡特性,而使得系统灵活性资源的预留具备可量测性,提高了系统的灵活性水平,减少了弃风/切负荷事件的发生概率。
微纳粉尘运动行为与微弱放电探测技术研究进展

气体绝缘开关/气体绝缘输电线路(GIS/GIL)装备在生产、安装和运行过程中不可避免地会产生微米-纳米尺度的粉尘,这种微尺度粉尘不易被检测到,其荷电运动的物理机制尚不清晰,带来的安全隐患隐蔽性强。该文对国内外相关研究进展进行了梳理,主要包括粉尘的荷电运动行为与表征、粉尘浓度检测、粉尘可视化探测技术、粉尘诱发微弱放电机制等。在此基础上,进一步梳理微纳粉尘研究有待解决的两个关键问题以及需要突破的技术难点。针对微纳粉尘的随机荷电机制与时空动力学行为特性研究,在测量基础上须突破微纳粉尘的快速识别方法和空间浓度的有效检测技术,其中,微纳粉尘运动行为的可视化探测技术是发展方向。针对荷电微纳粉尘诱导微弱放电的物理机制,需利用放电光谱学特征,发展基于飞秒激光和太赫兹波技术的高灵敏度检测方法。上述问题的有效解决,可为处理GIS/GIL内微纳粉尘引发的绝缘缺陷与放电现象提供基础支撑。
永磁同步电机高性能电流预测控制

高性能永磁同步电机控制系统对电流环的动态性能要求很高,传统的PI控制带宽有限,且易出现超调等现象,基于电流预测的无差拍控制具有较好的动态响应。为此,提出了一种在同步旋转轴系下改进时序的电流预测无差拍控制算法。通过对传统电流预测无差拍控制的时序分析,电流控制器对电流指令进行分段采样,基于永磁同步电机交直轴电压方程模型得到电压指令的补偿值,消除了原有电流指令滞后一拍的计算延时。同时,分析功率器件非理想因素与延时效应对电压状态量产生的偏差,引入电压重构算法,减小状态量误差对电流跟踪精度的影响。仿真和实验结果表明,与传统无差拍电流预测控制相比,改进后的电流预测控制算法有效地提高了电流环的动态性能和稳态精度。
湿度对悬浮液滴荷电特性及离子流场特性的影响

为了明确湿度对高压直流导线离子流场的影响,在人工气候室中使用同轴圆柱电极电晕放电实验平台对不同湿度条件下正极性高压直流导线的离子流场进行测量,分析湿度对正极性导线离子流场的影响规律,通过引入用于表征悬浮液滴荷电能力大小的参数,计算不同湿度条件下悬浮液滴的荷电特性和电场分量。计算结果表明:相对湿度小于60%和大于等于60%环境下离子流场中悬浮液滴荷电特性不同,相对湿度小于60%时,悬浮液滴荷电能力较弱且几乎不随湿度发生变化,空间电荷以离子为主,荷电液滴对离子流场影响较小,导线电晕放电特性和离子迁移率随湿度变化是影响离子流场的主要因素;相对湿度大于等于60%时,悬浮液滴荷电能力随湿度线性增大,悬浮液滴空间电荷密度迅速增加,荷电悬浮液滴成为影响离子流场的主要因素之一。
低压断路器机械特性状态监测方法研究

低压断路器作为低压配电系统中重要的保护装置,主要用于切断和接通负荷电路以及断开故障电路,以保证系统安全稳定运行。断路器内部机械部件的可靠运行对其操作性能至关重要,随着操作次数的增加,断路器的机械特性将逐渐退化,最终破坏操作机构的正常运动,进而引起合分闸失败,甚至对配电系统造成影响。为了准确监测低压断路器的机械特性,提出基于操作机构运动特性的低压断路器机械特性状态监测方法。首先,根据操作机构的运动特性分析机构合分闸过程中的旋转特征,并选取能够反映操作机构性能的特征量;其次,定量分析触头磨损、机构磨损和分闸弹簧断裂对机构性能的影响,通过实时监测特征量的变化实现机械部件性能的诊断;最后,通过定量计算触头超程性能退化对分闸能量和机构性能的影响,实现触头超程状态的监测。实验结果表明,所提方法能够有效监测低压断路器机械部件的状态信息,实现触头超程状态的准确评估,为低压断路器机械特性状态监测与诊断提供一种新方法。
基于联合时序场景和源网荷协同的分布式光伏与储能优化配置

主动配电网可通过协同调度灵活性资源促进分布式光伏(DPV)电量消纳,为此提出基于联合时序场景和源-网-荷协同的DPV与储能系统(ESS)联合优化配置方法。基于动态弯曲时间特性提出光-荷联合时序场景生成方法,处理源-荷不确定性和时序相关性;建立源、网、荷、储灵活性资源数学模型;以DPV全年总发电量最大为目标,兼顾配电网经济性,建立DPV与ESS联合优化配置的混合整数线性规划模型。以某51节点标准测试系统为例验证所提方法的有效性,量化分析不同灵活性资源对DPV消纳的提升效果。
基于智能软开关的主动配电网电压模型预测控制优化方法

配电网分布式电源出力与负荷功率具有强波动性与随机性,使得电压越限与异常问题频发且越发严重。该文提出一种基于智能软开关的主动配电网电压模型预测控制优化方法,仅利用智能软开关两端节点电气信息,以长时间尺度优化结果为基础,建立基于灵敏度的配电网电压与线损预测模型,以节点电压偏差与配电网损耗最小为目标,通过滚动优化超前调控节点间的交换功率,并根据控制误差对预测模型进行反馈校正,完成对配电网电压的快速、实时优化控制,有效解决了已有电压调控方式依赖全局信息且难以应对节点功率快速波动的难题。分别以IEEE 33节点与实际配电网为算例,验证了该文所提方法的有效性、可靠性和经济性,可为构建新能源为主体的新型配电网提供技术参考。
基于线性回归的柔性直流电网纵联保护方法

柔性直流电网线路发生故障时,线路保护装置需要快速可靠地切除故障线路以保证非故障线路能正常运行,进而提高输电系统的安全性和可靠性。为此提出柔性直流电网快速纵联保护的线性回归方法。首先分析模块化多电平换流器(MMC)等效阻抗和平波电抗器形成的物理边界对高频分量的衰减作用,其次分析输电线路单极故障和双极故障时的电流回路以及非故障线路的电流流通情况,然后根据输电线路的电压突变的能量作为保护的启动判据,利用短时窗电流的回归系数来进行区内外故障识别和故障选极;最后,在PSCAD上搭建柔性直流电网仿真模型对保护方案进行验证,仿真结果表明,该保护方法能准确可靠地甄别故障,速动性好,具有较好的耐过渡电阻能力和适用性。
基于多源暂态信息融合的单端故障定位方法

该文深入剖析故障暂态信息产生、传输、传变的机理,提出一种基于多源暂态信息融合的输电线路单端故障定位方法。根据故障暂态信号的传输过程和折反射机理,定性分析不同故障位置暂态信号的时-频差异性,揭示故障位置和时频特征量之间的内在联系,挖掘暂态信息中能够充分体现时频域差异性的五种典型故障特征量:各次暂态浪涌到达时间差、幅值、极性,各次暂态浪涌高低频电压幅值比和主频分量波速度。利用五种故障特征量,构建暂态信息融合矩阵,量化分析不同故障条件下,暂态信息矩阵的相似性和差异性,进而实现电力线路的准确故障定位。该文所提方法融合多源暂态特征量,有效地克服了现有故障定位方法对单一特征量准确提取的严重依赖,具备较强的容错性能。理论研究和大量算例分析结果表明:所提定位方法受故障条件影响小,在线路发生末端高阻故障或者电压过零点故障时,仍能准确定位故障位置,可靠性高。
Stackelberg博弈在电力市场中的应用研究综述

可再生能源并网常态化、储能投资商业化、需求侧管理多样化、多能互补成熟化等在电力系统源、网、荷侧引入的利益主体不断增多,而受自身规模、所处市场地位不同造成了决策次序的差异性。针对电力市场环境下电力系统投资、交易等环节中普遍存在的次序决策问题,该文以具有主从递阶结构的Stackelberg博弈理论为切入点,综述了其在电力市场中的应用情况。首先,阐述了Stackelberg博弈理论的数学结构,并根据主/从问题中博弈者的数量进行了分类;然后,梳理了Stackelberg博弈在电力市场中的典型应用,总结了模型对等转换技巧,归纳了各类求解方法及其优缺点;最后,提炼了Stackelberg博弈理论在电力市场应用中仍然存在的关键问题。该文为处于不同决策位置的利益主体参与电力市场竞争提供了参考。
直流微电网集群的大信号稳定性分析

直流微电网集群通常由多个直流微电网互联而成,通过灵活的功率流动控制实现区域能源共享和优化利用,以充分发挥直流分布式发电系统的优势。然而,小规模直流微电网具有低惯性和高阻抗的“弱电网”特性,“弱-弱”互联会降低集群系统的阻尼,甚至出现振荡或系统崩溃等严重后果。同时,直流微电网集群的高阶、强耦合以及非线性动态特性也对其稳定性分析带来了巨大挑战。为此,基于Brayton-Moser混合势理论,提出针对直流微电网集群的大信号稳定性分析方法。建立集群的大信号降阶模型,详细推导用于系统大信号稳定性判据的混合势函数,并分析关键参数对稳定区间的影响,最后通过实时仿真结果验证了该分析的正确性。
基于改进经验小波变换多特征融合的航空交流串联电弧故障检测

针对时频域分析方法经验模态分解(EMD)在处理电弧信号上存在模态混叠现象,提出一种基于改进经验小波变换(IEWT)多特征融合与极限学习机(ELM)的电弧故障检测方法。该方法首先将电弧电流信号进行IEWT变换,自适应分解为5个经验模态分量(EMFs),提取EMFs的权重能量熵、EMF4的样本熵及EMF1的方均根值作为特征量。在进行数据标准化后,将3个电弧故障特征融合并形成多维特征矩阵,最后通过ELM进行故障识别。在分析中对IEWT和EMD分解进行比较,结果表明,IEWT方法要优于EMD对信号的处理,并且在多特征提取下也避免了单一特征造成的误判,再结合ELM可以准确识别出电弧故障,经试验验证平均准确率为97.85%。