mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于参数辨识的消弧线圈接地电网单相接地故障测距方法

为解决消弧线圈接地电网单相接地故障测距困难的问题,提出一种基于最小二乘参数辨识的消弧线圈接地系统单相接地故障测距方法。以消弧线圈接地电网故障零序全波等效电路作为辨识模型,将故障距离、过渡电阻、对地电容作为模型的未知参数,利用该模型所反映的单相接地故障电压、电流时域关系构造参数辨识目标函数,用最小二乘辨识方法进行最优参数求解,得到故障位置到母线端的距离。对于带分支线路的情况,在参数辨识测距方法的基础上建立了推理判断逻辑,提高了测距方法的适用性。所提出的测距算法可集成在故障选线装置中,无需增加额外设备即可实现故障选线、测距一体化功能。仿真和实验验证了所提测距方法的有效性与准确性。
轴向磁通永磁同步电机转矩解析模型和转矩优化

轴向磁通永磁同步电机的电磁场呈三维分布,其转矩的精确建模和优化通常需要采用三维有限元方法,但这非常耗时。提出一种转矩解析计算模型,并基于该模型对轴向磁通永磁同步电机的转矩展开优化。首先,通过磁通密度比磁导法建立了轴向磁通永磁同步电机气隙磁场解析模型。然后基于麦克斯韦张量理论推导得到电磁转矩和齿槽转矩的解析模型,并通过有限元法验证了该模型的准确性。该模型不仅指出了产生电磁转矩和齿槽转矩的判据,还明晰了转矩波动各阶成分与气隙磁通密度谐波之间的关系。最后利用该解析模型,采用径向变极弧系数法对一台单定子单转子轴向磁通永磁同步电机的转矩展开优化,结果表明径向变极弧系数法可有效削弱轴向磁通永磁同步电机的齿槽转矩和电磁转矩波动,而基于解析模型的优化则具有非常高的效率。
永磁直线同步电机的智能互补滑模控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统的位置跟踪精度问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的智能互补滑模控制(ICSMC)方法。建立了包含端部效应、参数变化、外部扰动及非线性摩擦等不确定性因素的PMLSM动态方程。设计了互补滑模控制器,采用广义滑模面和互补滑模面相结合的设计,降低了系统跟踪误差,提高了系统响应速度,并削弱了抖振现象;利用RBF神经网络直接对系统存在的不确定性进行估计,在线调整RBF网络参数以改善系统动态性能,提高系统鲁棒性,并用李雅普诺夫定理保证系统闭环稳定性。通过分析系统实验结果,验证了所提出的控制方法有效降低了系统跟踪误差,并使系统具有良好的动态性能和鲁棒性能。
野生大孔多孔菌的分离鉴定及生物学特性

为充分开发利用大孔多孔菌资源,通过对左家保护区的野生大孔多孔菌进行传统形态学与分子生物学鉴定相结合的方法,并对其菌丝体的生物学特性从pH值、单色光(昼夜交替) 、氮源、无机盐、碳源、温度等影响因素进行了单因素试验和正交试验。系统研究结果表明: 该种与大孔多孔菌相似度100%; 菌丝体最适培养条件在蓝光(昼夜交替) 、30 ℃下培养,最适无机盐为硫酸镁、最适氮源为牛肉膏、最适碳源为淀粉、pH为5.0。
高温热处理对落叶松仿珍贵木材颜色变化的影响

采用氮气作为保护气对落叶松进行高温热处理仿珍贵木材,研究了不同处理温度、处理时间对落叶松颜色变化的影响,分析了不同处理条件下落叶松仿珍贵木材颜色变化的机理,并得出仿珍贵木材相应的工艺参数。回归分析表明: 随着处理温度的升高和时间的延长,饱和度差ΔC~* 明显降低,色差ΔE~* 及色相差ΔH~* 显著增加,说明热处理能有效地使木材颜色均匀加深,并达到仿珍贵木材的目的; 相对于热处理时间,热处理温度对落叶松仿珍贵木材的影响更显著; 木质素和抽提物随着处理时间和温度的变化发生一系列化学变化,是落叶松颜色改变的重要原因。利用此特性,对部分浅色人工林木材进行高温热处理,可使其趋近于珍贵材颜色,从而提高产品附加值。
基于相电流正负序分量相角差的高精度内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法

对内置式永磁同步电机(IPMSM)转子静止初始位置检测技术进行研究,提出一种基于高频信号注入法的高精度IPMSM初始位置检测方法。该方法通过向电机绕组中注入高频旋转电压信号,通过带通滤波器得到高频电流响应,利用同步旋转坐标变换将高频电流响应的正、负序分量进行分离;然后分别对三相高频电流正、负序分量的相角进行最小二乘估计,利用任意一相高频电流正、负序分量的相角差提取出转子的位置信息;最后通过磁路饱和效应对转子N、S极性进行辨别。该方法具有较高的检测准确度,平均检测误差约为1.73°电角度,对一台11 kW的内置式永磁同步电机的实验表明了该方法的正确性。
红刺玫挥发物成分及抑菌作用

利用固相微萃取与GC-MS系统,分析了红刺玫花、叶的自然挥发性物质组成。鉴定出叶片挥发物成分10种,主要成分乙酸顺式-3-己烯酯(41.84%)、1R-α-蒎烯(27.11%)、罗勒烯(6.21%),占挥发物总质量分数的75.16%; 花瓣挥发物成分25种,主要成分D-香茅醇(41.9%)、苯乙醇(15.62%)、1R-α-蒎烯(13.4%),占挥发物总质量分数的70.92%。利用β-蒎烯、罗勒烯、D-香茅醇、3-蒈烯4种挥发性物质进行了抑菌活性试验,发现4种挥发物质对供试菌均表现出一定的抑制作用,其中罗勒烯与D-香茅醇对金黄色葡萄球菌抑制作用较强,最低抑菌质量浓度(MIC)均为12.5 mg·L~(-1); β-蒎烯与D-香茅醇对枯草芽孢杆菌、D-香茅醇对大肠杆菌抑制作用次之,MIC均为50 mg·L~(-1)。β-蒎烯对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑制作用较弱,MIC为800 mg·L~(-1)。
大兴安岭不同类型低质林改造效果的综合评价

在大兴安岭林区选取针阔混交林、蒙古栎林(Xylosma racemosuz) 、白桦林(Betula platyphylla) 、山杨林(Populus davidiana Dode) 、阔叶混交林5种不同类型低质林作为改造试验区,建立涵盖枯落物持水性能、植被生物多样性、土壤物理化学性质、土壤碳通量、更新苗木生长状况等38项指标的综合评价指标体系,运用主成分分析法对不同类型低质林的改造效果进行综合评价。结果表明: 不同类型低质林的改造效果,综合得分从大到小依次为针阔混交林、蒙古栎林、阔叶混交林、白桦林、山杨林,不同类型低质林改造后,针阔混交低质林的改造效果最好。
光肩星天牛触角cDNA文库构建及质量分析

以新羽化的光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)雄成虫触角为材料,采用RNA转录5' 末端转换(SMART)技术构建全长cDNA文库。经验证,该文库容量为1.35×106pfu/mL,重组率为95%。从中随机挑取48个克隆进行表达序列标签(ESTs)测序,有效序列为45条,其中35条序列有相关同源信息, 24条为全长序列,完整性比率为68.6%。
小兴安岭天然林不同树种的树高曲线模型

选用10种树高曲线模型作为候选模型,以决定系数(R~2) 、残差平方和(Sse)和均方差(Mse)作为模型优劣的评价指标,对小兴安岭天然林中的云杉(Picea asperata) 、红松(Pinus koraiensis) 、水曲柳(Fraxinus mandschurica)、椴树(Tilia tuan) 4种树种的树高曲线模型进行优选。结果表明: 云杉、红松和椴树的最优模型均为Logistic模型,水曲柳的最优模型为抛物线模型; 云杉和红松两种针叶树种,最优模型的优势不明显,水曲柳和椴树两种阔叶树种最优模型的优势较明显; 比较R~2的大小,得出较适合小兴安岭云杉和红松两种针叶树种的树高曲线模型(R~2>0.8), 对小兴安岭阔叶树种的适用程度不具有普遍性,对椴树的适用性好(R~2最大达0.94), 对水曲柳的适用性较差(R~2<0.8) 。对水曲柳的树高进行分段研究得出: 水曲柳在树高低于9 m时,树高曲线模型较适宜(R~2 >0.8), 其中抛物线模型为最优模型; 树高较高时,没有适用的树高曲线模型。
广西大青山西南桦人工林拟木蠹蛾为害的影响因子

以广西大青山西南桦(Betula alnoides)人工林为研究对象,依据林分类型、立地状况设置53块20 m× 30 m的典型样地,调查了其立地和林分特征以及拟木蠹蛾(Arbela spp.)为害状况,揭示了西南桦人工林拟木蠹蛾为害的关键影响因子。偏相关分析表明: 林分类型(r = -0.361,P = 0.008)、林下植被盖度(r = -0.330,P = 0.016)和高度(r = -0.471,P= 0)以及坡位(r = -0.404,P = 0.003)与西南桦林分感虫株率相关显著,是影响西南桦林分拟木蠹蛾为害的关键因子。方差分析显示: 西南桦纯林和西南桦×红锥(Castanopsis hystrix)混交林拟木蠹蛾为害最为严重,其感虫株率分别为49.35%和43.55%,显著高于西南桦×杉木(Cunninghamia lanceolata)(17.63%)和西南桦×灰木莲(Manglietia glauca)混交林(14.04%); 林下植被茂盛的林分内拟木蠹蛾为害程度较轻; 下坡林分感虫株率高达68%,显著高于上坡和中坡(20%以下),可能与下坡林地更靠近虫源有关。
霍山石斛组培苗移栽驯化过程中叶抗氧化酶活性、超微结构及4种有效成分的变化

通过对霍山石斛(Dendrobium huoshanense)组培苗在移栽驯化过程中(0、10、30、60 d)叶的抗氧化酶活性、细胞超微结构及有效成分积累等特征指标的变化研究,阐明了其移栽驯化过程中的适应性调节。结果表明:霍山石斛苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性在移栽前期均先降后升,移栽后60 d,POD的活性继续微升,SOD、CAT活性则微降; 移栽前,叶细胞内含物不丰富,叶绿体长椭圆形,片层结构发育不完善,移栽后10 d,细胞结构显示有所损坏,叶绿体多变为短椭圆形,线粒体增多,后期,叶绿体形状趋于丰满且结构更加完善,基质片层和基粒片层逐渐完整清晰,淀粉粒、嗜锇颗粒增多,线粒体增多; 叶片总蛋白、总氨基酸、多糖以及总生物碱质量分数在前期均累积不多,后期涨幅增大,总体呈上升趋势,移栽后60 d以上各质量分数分别比移栽前增长20.69%、25.93%、11.51%、44.44%。移栽后各项指标发生适应性变化,并且后期良性发展,从而也表明了移栽条件的合适设置。
'东方晨曲'铁线莲小孢子发生和雄配子体发育进程的解剖学研究

以晚花铁线莲类的'东方晨曲'为实验材料,利用常规石蜡切片技术对其小孢子发生和雄配子体发育进行观察,以探究其胚胎发育特征。结果显示:(1)'东方晨曲'成熟花朵的雄蕊120~160枚,花药4室。(2)花药壁从外至内依次由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成,花药壁的发育方式是双子叶型。(3)花粉母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,四分体中小孢子排列大部分呈四面体型,少数呈左右对称型。(4)成熟花粉是2-细胞花粉型,具3个萌发沟,扫描电镜下观察成熟花粉粒是圆球形,外壁呈光滑状或波浪状。研究发现,'东方晨曲'铁线莲小孢子发生和雄配子体发育没有发生异常现象,可作为培育高观赏价值铁线莲杂交种的父本品种。
面向电力机房监控的音视频融合检测方法研究

为实现电力机房重点区域指示灯安全事件的监控,提出一种音视频融合检测方法。采用监控区域彩色图像非线性变换和最大类间方差法自动阈值分割技术进行指示灯定位,将局部区域统计直方图作为视频特征向量。采用连续多帧梅尔频率倒谱系数建立监控区域的音频特征向量。利用主成分分析对连续多帧的音视频融合特征向量进行降维处理,并借助支持向量机对不同安全事件进行分类检测。实验结果表明,与单独采用音频或者视频进行安全事件检测的方法相比,该方法具有较高的检测率和较低的误检率。
地形对七姊妹山自然保护区植物丰富度及分布格局的影响

该研究以七姊妹山自然保护区40个(20×20 m~2)植物群落调查样方为基础,并采用回归分析和典型对应分析(CCA)的方法研究该区地形对植物物种丰富度及植物分布格局的影响,以明确海拔、坡度、坡向、坡位等地形因子的相对重要性,为该区植物多样性的保护和管理提供理论依据。结果表明:(1)七姊妹山自然保护区40个调查样地共有植物633种,隶属133科,316属,其中乔木118种,灌木150种,草本365种。(2)曲线回归方程拟合结果显示,七姊妹山自然保护区植物物种丰富度分别与海拔、坡度具有显著相关性,物种丰富度沿海拔梯度升高而增大,沿坡度梯度先减少后增大之后又减小。(3)从植物的生活型来看,在所有海拔段,乔木物种丰富度始终低于灌木和草本植物;在低、中低海拔地带,灌木物种丰富度均高于乔木和草本植物;而在中、高海拔地带草本植物物种丰富度较大且高于乔木和灌木。(4)CCA排序结果表明,地形因子对植物物种的分布具有显著影响按其影响强度排序为海拔 >坡度>坡位 >坡向,说明海拔是影响该区植物物种分布最重要的地形因子。
基于可信交换别名的VANET混合认证方案

对比分析基于别名认证和基于群签名认证2种方案,提出一种混合认证方案。构建一个用于相邻节点间互换别名的交换协议,节点向可信权威(TA)申请与附近节点进行交换的密钥。TA利用非对称密钥实现交换双方的交换主体和别名的不可伪造性。该交换协议能够有效抵御合谋攻击,交换后的别名仍可用于可信节点的签名与认证,并引入群签名作为身份属性标签,群签名标签保证了消息的不可伪造性和可审计性。理论和效率分析表明,该方案引入了针对别名的白名单机制,此机制下单个报文的验证效率明显提高,同时可以有效抵御利用别名的回放攻击。
纳米二氧化硅对正常人外周血单个核细胞凋亡的诱导作用

目的观察纳米二氧化硅(SiO_2)对正常人外周血单个核细胞(PBMC)凋亡的诱导作用,探讨纳米SiO_2对人体的毒理特性。方法透射电子显微镜观察纳米SiO_2粒径、形态及分散性;采集6名健康志愿者外周血标本,进行体外全血培养和体外PBMC分离培养;纳米SiO_2 12.5,25,50,100和200 mg·L~(-1)与外周全血细胞和PBMC作用24 h后,血常规法检测外周血白细胞数目,罗丹明标记鬼笔环肽标记法于荧光倒置显微镜观察PBMC骨架微丝结构,Annexin Ⅴ-FITC/PI双染检测细胞早期凋亡率,ELISA检测细胞培养上清液活性氧(ROS)自由基水平。结果与正常对照组相比,纳米SiO_2 100和200 mg·L~(-1)引起外周全血细胞中淋巴细胞和单核细胞数目明显减少(P<0.01);PBMC胞体皱缩、变圆,细胞核固缩并出现空泡化,细胞骨架微丝结构破坏;早期凋亡率和胞内ROS水平明显升高(P<0.01),且细胞早期凋亡率与胞内ROS水平呈明显的正相关(R~2=0.847,P<0.01)。结论纳米SiO_2对PBMC有明显的细胞毒性作用,可诱导细胞凋亡;激发氧化应激反应可能是其导致细胞凋亡的主要原因。
甘蔗家系根系性状与地上部性状相关性分析

以甘蔗20个组合实生苗为材料,用盆栽和大田试验研究甘蔗家系根系性状与地上部性状的关系。结果表明:根长与根表面积、根体积变化呈极显著相关;根长、根表面积、根直径、根体积与实生苗新植的株高、径茎、锤度、成活率呈极显著或显著相关;其中,根长、根表面积、根体积与宿根株高呈显著相关;根体积与宿根理论产量呈显著相关。
巴西橡胶树PPCK基因家族成员的鉴定和表达分析

以已发表的PPCK序列为探针,对橡胶树和其他5种植物(木薯、水稻、杨树、蓖麻和拟南芥)的转录组和基因组进行全面搜索,鉴定得到17个PPCK基因,其中包括3个橡胶树PPCK基因,命名为HbPPCK1-3。序列分析发现, HbPPCK1-3和其他植物一样在结构上非常保守,只有一个内含子和一个蛋白激酶结构域,并且相对位置也比较一致。在进化上,橡胶树、木薯和蓖麻3种大戟科植物的PPCK蛋白具有较近的亲缘关系。 HbPPCK3在树皮中表达丰度最高,其次是种子和雄花; HbPPCK2在胶乳和根中表达丰度相对较高,而HbPPCK1在各组织中的表达都比较低。另外,大部分家族成员的表达都受到真菌侵染、低温和干旱胁迫处理的诱导,而乙烯利处理却能抑制HbPPCK2的表达。
甘蔗渣基生物质炭对热带砖红壤理化性质的影响

为明确生物质炭添加对热带地区砖红壤理化性质的影响,采用室内模拟实验,于5种不同温度(350 、 450、550、650、750 ℃)下热解制备甘蔗渣基生物质炭(GZ350、GZ450、GZ550、GZ650、GZ750),研究4种不同添加比例(0.1%、0.5%、1.0%、5.0%)下各生物质炭对砖红壤理化性质的影响。结果显示:生物质炭可以提高土壤pH、CEC、有机质和有效养分(N、P、K)含量,其效果随生物质炭添加比例的增加而增强;不同温度制备的生物质炭对土壤不同理化性质的影响不一,与低温制备的生物质炭相比,高温制备生成的生物质炭提高土壤pH、CEC、有机质和有效养分的效果更好,其中GZ750提高土壤pH、CEC和有效P的效果最好, GZ650增加有机质和碱解N含量的效果最佳, GZ550对有效K的提高作用最为明显。综合考虑, 650 ℃和750 ℃制备的甘蔗渣基生物质炭对砖红壤具有较好的改良效果。
不同品种橡胶幼树叶片微量元素含量差异研究

以7个橡胶树品种1年生幼树为研究对象,研究橡胶幼树叶片微量元素(铁、锰、铜、锌、硼)含量变化规律,并分析橡胶树产量水平与微量元素含量的相关性。结果表明:不同品种橡胶幼树叶片中,锰含量表现出随月份而逐渐增加的趋势,但铁、铜、锌、硼含量变化规律表现不一致。叶片铁、锰、铜、锌、硼含量较高的品种分别为'粤390-1''热研7-33-97''热研8-79''热垦525'和'粤390-1',不同品种橡胶树叶片微量元素含量顺序均为:锰>铁>硼>锌>铜。橡胶树产量水平与叶片锌含量达极显著正相关(r=0.87),与叶片硼含量达显著负相关(r=-0.80)。
降钙素基因相关肽对MC3T3-E1成骨细胞氧化损伤的保护作用研究

目的探讨降钙素基因相关肽(CGRP)对MC3T3-E1成骨细胞氧化损伤的保护作用及其潜在机制。方法1)构建细胞氧化损伤模型,将实验分为4组,H_2O_2组使用含不同浓度(10-1、10-2、10-3、10-4、10-5 mol·L~(-1))H_2O_2的培养液,CGRP+H_2O_2组使用含不同浓度(10-6、10-7、10-8、10-9、10-10 mol·L~(-1))CGRP的培养液预处理后再加入含10-4 mol·L~(-1) H_2O_2的培养液,对照组为常规培养液,空白组不接种细胞。培养12、24、36、48 h后,CCK-8法检测细胞增殖活性,筛选最佳建模浓度和CGRP对成骨细胞氧化损伤的最佳保护浓度。2)采用含10-4 mol·L~(-1) H_2O_2(H_2O_2组)、10-8 mol·L~(-1) CGRP(CGRP组)的培养液和10-8 mol·L~(-1) CGRP+10-4 mol·L~(-1) H_2O_2培养液(CGRP+H_2O_2组)、常规培养液(对照组)培养成骨细胞,测定超氧化物歧化酶(SOD)的活性、活性氧(ROS)的含量以及炎症因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6的水平。结果1)在10-4 mol·L~(-1) H_2O_2时细胞增殖开始出现抑制(P<0.01),并呈浓度和时间依赖性;10-8 mol·L~(-1) CGRP预处理后细胞增殖活性最高,与只加入10-4 mol·L~(-1) H_2O_2有统计学差异(P<0.01)。2)与H_2O_2组相比,CGRP+H_2O_2组SOD活性升高(P<0.01),TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低(P<0.05),ROS含量降低(P<0.01)。结论H_2O_2会对MC3T3-E1成骨细胞造成氧化损伤,CGRP对MC3T3-E1成骨细胞氧化损伤具有保护作用。
计算机辅助设计与制造树脂暂时冠与自凝树脂、Luxatemp暂时冠的边缘密合度比较

目的比较自凝树脂、Luxatemp与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)树脂暂时冠修复体的边缘密合度差异。方法按全冠牙体制备标准预备牙体30个,取模并灌注石膏模型后,分别制作自凝树脂、Luxatemp与CAD/CAM树脂暂时冠各30个,将其就位于石膏模型上。通过体式显微镜,对利用硅橡胶复制技术得到的暂时冠与石膏模型间的边缘间隙宽度代型进行测量,计算各组30个样本边缘间隙的平均值。采用SPSS 19.0软件包对实验数据进行单因素方差分析。结果自凝树脂、Luxatemp与CAD/CAM树脂暂时冠边缘间隙平均值分别为(179.06±33.24)、(88.83±9.56)和(43.61±7.27) μm。CAD/CAM树脂暂时冠边缘间隙显著小于自凝树脂和Luxatemp暂时冠(P< 0.05),自凝树脂暂时冠边缘间隙显著大于Luxatemp与CAD/CAM树脂暂时冠(P<0.05)。结论CAD/CAM树脂暂时冠边缘密合度显著优于自凝树脂和Luxatemp暂时冠, CAD/CAM具有较高的临床应用价值。
鄱阳湖流域土地利用生态风险格局

以鄱阳湖流域土地利用数据为基础,定量分析2005年以来鄱阳湖流域土地利用变化特征;借助空间自相关、地统计分析等方法,揭示了鄱阳湖流域土地利用变化下生态风险时空演变特征。结果表明:2005—2013年,鄱阳湖流域土地利用转移非农化趋势明显;土地利用生态风险呈小幅上升趋势,在空间分布上具有显著相关性,生态风险“北热南冷”空间分异及等级扩散特征明显;依据空间差值结果可将研究区划分为低生态风险区(ERI<0.15)、较低生态风险区(0.15≤ERI<0.25)、中等生态风险区(0.25≤ERI<0.35)、较高生态风险区(0.35≤ERI<0.45)、高生态风险区(ERI≥0.45)5类;高风险区域主要分布在滨湖区、南昌、九江及赣中部分地区。生态风险等级分布与地形存在显著相关性,随着生态风险等级提高,分布区域表现出明显的地形指向性。以土地利用结构对生态风险进行表征,尝试从宏观上把握大尺度区域生态安全格局,为鄱阳湖流域土地利用格局优化提供了相关借鉴及建议。
山水型城市生态安全格局构建与建设用地开发策略

辨析城市生态用地、构建生态安全格局,进而提出建设用地开发策略,对于城市生态保护与空间规划具有重要意义。以安庆市为例,运用高分辨率遥感影像识别生物多样性保护、水资源安全、地质灾害规避3类生态用地,采用GIS空间分析技术并基于多因子综合评价,将生态用地划分为极重要、较重要、一般重要3个级别。将极重要生态用地与相关法规、标准及政策所规定的禁建区作为源,利用最小累积阻力模型,获得安庆市高、中、低不同安全水平的综合生态安全格局。最后,在生态安全格局基础上,基于可建设用地生态影响及开发潜力评价,将建设用地分为优先发展区、适度发展区、控制发展区以及禁止发展区,并提出建设用地开发策略。
新疆玛纳斯流域非农业种植地盐碱性空间变异特征

土壤盐渍化是导致干旱区土地退化的主要原因之一,也是影响干旱区可持续发展和环境改善的基本问题。充分挖掘不同分类体系下盐渍土空间变异性可以为实施开垦或恢复生态措施提供科学依据。以干旱区开垦近50a的玛纳斯流域为研究区,在不同分类体系下,以土壤盐度,pH值,离子类型为指标,分析该区域非农业种植地(弃耕地,盐碱地,裸地,沙地)盐渍土类型的空间分布特征。结果表明:(1)研究区68%的样本属于非盐渍化,不同类型的盐渍土主要以链状分布于泉水溢出带-冲积平原-干三角洲地带,由南向北,区域整体盐分大致遵循先升高后降低再升高趋势,半方差函数分析土壤盐分呈现弱变异,说明这种分布情况是受随机(人为)因素的影响;而pH整体由南向北递增,传统统计学和地统计学的分析结果都表明土壤碱化呈现中等变异,受结构(自然)因素和随机(人为)因素的共同影响。表层土壤除在溢出带为氯化物型盐渍土外,其他地区自南向北由硫酸-氯化物型逐渐变为氯化-硫酸盐型和硫酸盐土、苏打盐土,离子的半方差函数拟合模型结果均是弱变异和中等变异,与美国盐度实验室分类体系的变异性结果相同,此类分布特征也是结构因素和随机因素共同作用的结果。(2)分析五种典型地貌的盐渍土分布,方差分析结果表明,5种地貌类型均呈现盐分表聚特征,碱化度则由南向北递增;其中盐碱特征最为显著的是泉水溢出带。泉水溢出带的盐土垂直方向的变化趋势为由表层至深层,盐土类型由硫酸-氯化物盐土变为氯化盐土;冲积平原和干三角洲样点处全剖面为氯化物-硫酸盐土,冲积洪积扇和沙漠地区则包含所有阴离子盐土类型。对玛纳斯流域盐渍土特性的空间异质性进行分析,可以为下一步有针对性地治理与改善土壤盐渍化提供科学依据。
人为干扰对碧峰峡栲树次生林群落物种多样性及其优势种群生态位的影响

为进一步了解人为干扰对碧峰峡生态旅游区的生态环境及不同种群利用资源、占据生态空间的能力的影响,并为该区植物资源、大熊猫栖息地的保护及旅游可持续措施的制定提供依据,调查了人为干扰下碧峰峡栲树(Castanopsis fargesii)次生林物种多样性及其优势种群生态位的组成情况。结果表明: 7200m~2的样方中共记录到156个植物种,隶属于70科114属,其中乔木16科23属33种,灌木39科67属95种,草本38科42属47种;乔木层总体物种多样性水平在中度干扰下最低,在轻度及重度干扰下差异不大。灌木层总体物种多样性水平在中度干扰下最高,在轻度干扰下最低。而草本层物种多样性随着干扰强度的加深有明显降低趋势;随着人为干扰强度的增加,乔木层中优势种栲树的生态位宽度均为最大,与其他树种生态位重叠值在中度干扰下有所降低,枹栎(Quercus serrata)的生态位宽度会变小,山茶科(Theaceae)植物的生态位变宽,同时其生态位重叠值增大;在灌木层中,重度干扰下,菝葜(Smilax china)生态位宽度减小,栲树幼苗的生态适应范围也骤减,其他大多数物种在中度干扰下,生态位宽度最低;在草本层中,蕨类植物及皱叶狗尾草(Setaria plicata)在重度干扰下生态位宽度及重叠值均增高,其适应范围变广,种间竞争加剧。综合分析表明,群落各层次物种多样性水平对人为干扰的响应各不相同,其中人为干扰对灌木及草本层物种多样性影响最大。同时人为干扰会改变群落物种组成及种间原有的关系,特别是中度干扰会使群落间优势种地位增强,种间竞争关系加剧,导致其原有生境被破坏,不利于群落发展。因此强化景区保护及合理经营迫在眉睫。
黄土高原近10年植被覆盖的动态变化及驱动力

基于Timesat的非对称高斯函数(AG)拟合法重建MODIS-NDVI数据,利用像元二分模型估算了黄土高原近10年的植被覆盖度(VC),并分析了年植被覆盖度的变化趋势和其与降水温度的相关性。研究结果表明:黄土高原植被覆盖度总体上呈现东南高西北低、由东南向西北递减的特征。其中森林生态系统平均覆盖度最高,灌木、草地生态系统次之,荒漠生态系统最低,空间差异明显。2010年森林生态系统植被覆盖度达到81.6%,主要包括太行山、吕梁山和秦岭地区。暖温带森林区植被组成以落叶阔叶林为主,覆盖度常年较高,为80%以上。西北部温带草原区,植被覆盖度达到38.8%。温带草地主要依水分梯度,由东南到西北分布有以旱生性多年生草本植物为主的典型草原,植被覆盖度呈现相应的递减趋势。黄土高原总面积78.6%的地区年植被覆盖度呈增加趋势;而占总面积19.4%的地区年植被覆盖度呈下降趋势。在空间分布上,植被覆盖度显著增加的区域主要分布在榆林至延安周边地区和秦岭一带;植被覆盖度显著减少区域沿兰州至银川呈条带状分布。
吉林蛟河不同演替阶段针阔混交林木本植物幼苗空间分布与年际动态

幼苗的空间分布对群落更新具有重要意义。于2011年夏季在蛟河地区3个不同演替阶段针阔混交林样地内共设置了451个种子雨-幼苗观测样站,并于2012—2014年对幼苗样方内胸径< 1 cm的木本植物幼苗进行了连续3a的调查。对木本植物幼苗的数量分布以及水曲柳(Fraxinus mandshurica) 、五角枫(Acer mono) 、杉松(Abies holophylla)和东北枫(Acer mandshuricum) 4个主要树种幼苗与大树的空间关系及其年际变化进行了分析,并用Syrjala检验分析了样站尺度上幼苗密度、丰富度空间分布在年际间的差异。结果显示: (1)木本植物幼苗的数量分布在不同群落和年际之间都表现出明显的差异,样站尺度上3个样地内的幼苗密度存在着较大的空间变异性,而幼苗丰富度的空间异质性较低。表明幼苗分布的空间异质性对幼苗密度有着重要影响。(2)样站尺度上幼苗数量和物种数的空间分布在不同年份之间是存在差异的。在一定程度上证实了种子产量、扩散方式和群落组成对幼苗空间分布的影响。(3))从死亡幼苗与大树空间关系来看,4个主要树种的死亡幼苗与成树表现出相似的分布格局,这既表明成体植株的空间分布特征也能够影响幼苗的空间分布格局,也从侧面说明了负密度制约效应对幼苗空间分布的影响。
长江中游城市群生态文明水平测度及时空演变

长江中游城市群在我国区域发展格局中占有重要地位,必须以生态文明为理念进行城市群的建设。使用熵权TOPSIS综合评价法测度长江中游城市群2009至2013年的生态文明水平;利用环境库兹涅茨曲线理论和障碍度模型解析城市群生态文明差异化格局的成因和重要影响因子;运用空间全局自相关方法分析城市群整体生态文明水平的空间聚集程度;借助Jenks自然最佳断裂点法对各地区生态文明状况进行聚类可视化分析。研究表现: (1)人均国内生产总值、人均居民社会消费品零售额、服务业增加值占GDP比重、人均水资源总量、城镇居民年人均可支配收入为5大影响长江中游城市群生态文明水平的重要因素。(2)武汉城市圈中武汉市生态文明水平颇佳,周边城市围绕武汉市呈圈层低值分布,“中心-外围”模式明显;环长株潭城市群展现长沙、株洲双核模式,一定程度上带动临近城市进行生态文明建设,但与相隔较远城市极化现象严重;环鄱阳湖城市群各地市间生态文明差异较小,5年来生态文明水平进步明显。(3) 2009至2013年长江中游城市群生态文明聚类特征由微弱的负相关向微弱的正相关演变,并于2012年呈现出较强的集聚倾向。(4)襄阳市、宜昌市生态文明水平逐年下降,由生态文明库兹涅茨曲线的上方跌落至曲线下方,经济刺激对生态文明贡献偏低,九江市生态文明水平的保持与连续性较弱,波动性较大。
汉江流域植被净初级生产力时空格局及成因

运用MOD17A3-NPP等数据,分析汉江流域植被NPP的时空格局及其形成演变机理,为区域生态环境管治提供科学理论依据。运用GIS空间分析法、线性拟合法研究流域NPP的时空格局,结合相关系数法、土地利用程度指数等方法探析成因。结果显示:(1)汉江流域植被NPP多年平均值为439 gC m~(-2) a~(-1),整体呈微小的波动上升趋势,年增长幅度为3.11 gC m~(-2) a~(-1)。植被NPP集中分布在300-600 gC m~(-2) a~(-1),占全域面积的83.65%。(2)从流域空间上看,多年平均NPP呈上游<中游<下游,各子流域内部差异呈上游>中游>下游。高值区集中分布在汉中,十堰、襄樊和荆门平均NPP呈下降趋势的所占面积最大。(3)垂直景观上植被NPP的空间分布往往受水热综合作用的影响,汉江流域降水是植被NPP累积的主要制约因素。(4)垂直方向上NPP呈规律性变化:高程上表现为“陡升-下降-缓升-陡降,坡向上为阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡。(5)浅山丘陵区NPP变化主要受土地利用方式的影响,高山区NPP变化受气候变化的影响。汉江流域植被NPP稳定,中下游平原区植被NPP略有下降;气候和地形特征决定了植被NPP的空间分布特征,气候变化和人类活动对植被NPP的变化有重要影响。
秦岭大坪峪川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)种群生存力分析

小种群的保护已成为保护生物学中一个重要的问题,鉴于小种群极易灭绝的特性,寻找制约小种群存活的关键因子,形成快速拯救的措施,是目前对于小种群进行保护十分迫切的任务。根据秦岭大坪峪地区2个川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)种群连续5a的观察数据,参照群体大小、配偶体制、迁移扩散、环境容纳量、死亡率、灾害的发生频率等种群参数,并结合川金丝猴其他种群的研究结果,利用旋涡模型(Vortex 10.0),对猴群未来100a内的数量动态进行了模拟分析。结果表明,在没有个体迁移的情况下,大坪峪种群种群100a间灭绝概率为95.8%和93%;当存在个体迁移和扩散的情况,灭绝概率为2%和0.4%。因此种群间个体迁移是秦岭大坪峪川金丝猴种群数量动态的限制因子。鉴于此,增加川金丝猴大坪峪种群间的个体交流,能够保证本群川金丝猴长期生存所需的遗传多样性。同时,增加秦岭川金丝猴各种群间的个体交流,建立群间的生境走廊对这一世界性濒危物种的长期存活具有重要的现实意义。
滨海湿地生态系统服务及其价值评估研究进展

滨海湿地是介于海陆之间的过渡地带,具有丰富的生物多样性和很高的生产力,能为人类提供诸多生态系统服务,但它又是对人类活动极为敏感的生态脆弱区。沿海经济的发展使湿地资源的有限性与人类需求的无限性之间的矛盾日益突出,导致湿地多样性丧失、服务功能退化等。在阐述滨海湿地特征及其服务产生机理的基础上,介绍了运用经济学方法对生态系统服务进行评价的进展,分析了各方法的优缺点及应用情况,最后对滨海湿地生态系统服务价值评估中存在的问题进行了总结归纳,评估所面临的困难一方面来自生态系统本身的复杂性;另一方面来自经济学方法的局限性。因此今后的研究应从生态系统服务的形成机制入手,注重生态学及经济学理论的结合,改善评估方法,提高评估结果的有效性和可信度,为湿地资源管理及生态补偿机制制定提供有力支持。
人类福祉研究进展———基于可持续科学视角

人类福祉的研究兴起于20世纪50年代。在过去的十几年中,人类福祉与生态系统服务一并成为可持续科学的核心概念,发展迅速。不同学科背景的研究者逐渐认识到仅仅依靠经济指标无法恰当地评估人类福祉,经济发展只是实现可持续发展目标的手段,而提高人类福祉才是其核心所在。人类福祉研究为评估个人福祉和国家社会的群体福祉提供概念框架和测量方法,服务于政府决策。自2005年联合国组织的《千年生态系统评估》报告明确提出生态系统服务与人类福祉的关系以来,人类福祉的研究进入了快速发展的新阶段。近年来,国内外越来越多的学者从可持续科学的视角对人类福祉开展研究。与国际同行的工作相比,我国人类福祉研究集中于可持续科学视角下对福祉的定量化评估,而各学科之间,尤其是自然科学和人文与社会科学之间的交流合作相对较少。回顾了人类福祉研究的历史发展,及其在可持续科学视角下的新进展,具体包括:客观福祉,主观福祉,生态系统服务与人类福祉关系。最后,讨论了人类福祉研究的主要议题,以及我国人类福祉研究未来的发展方向。
中国富士苹果种植气候适宜区的年代际变化

苹果是中国种植面积最大的水果,分析气候变化背景下其种植气候适宜区的年代际变化,可为合理利用气候资源、科学应对气候变化提供参考。基于中国主栽的富士苹果地理分布信息和1961—2010年中国区域2084个气象台站资料,利用最大熵模型(MaxEnt)和ArcGIS软件,通过构建富士苹果种植分布与气候因子的关系模型,分析1961—2010年中国富士苹果种植分布的年代际变化特征及其对气候变化响应的敏感区。结果表明,气候变化导致中国富士苹果种植分布的气候界限和气候适宜区明显北移,其中气候适宜区范围伴有西扩趋势。富士苹果种植的各气候适宜区分布年代际变化特征明显,适宜气候种植面积显著增加,特别是1990s变化最为突出, 2010s气候种植适宜面积较1960s增加36%。但高气候适宜区面积则呈年代际波动, 2010s虽略高于1960s,但较1970s—1980s减少25%。富士苹果种植适宜区对气候变化响应最为敏感的地区主要分布在辽宁南部、鲁南、苏北、豫东南、黄土高原西北部和川陕接壤区。除热量条件外,年日照时数对富士苹果种植的气候适宜区面积影响显著,气候资源变化有助于富士苹果种植的气候适宜范围增加,但不利于高气候适宜区的稳定。
一种兼顾负载均衡的Hadoop集群动态节能方法

Hadoop集群广泛应用于企业和研究机构的大数据处理和并行计算中。该文针对Hadoop集群节点管理中缺少动态负载均衡和节能相互结合的调度技术的现状,提出一种动态负反馈调整算法,并设计和实现了一个用于Hadoop平台节点动态管理的系统。通过大量Hadoop经典测试用例测试,结果表明:该算法能够有效提高负载均衡并通过减少节点的空闲时间以有效地节能,与未使用本算法的结果相比,节点平均空闲休眠时间增加25%,节能14%。同时通过与其他算法相比,节点间均衡度有一定程度提升, 平均负载方差减少10%。
电控单缸柴油机燃烧室设计与实验研究

为了满足发动机动力性、经济性和排放的要求,设计与进气系统和燃油喷射系统相匹配的燃烧室构型至关重要。采用数值模拟和实验验证相结合的方法,对电控单缸柴油机的燃烧室进行设计和优化。参考基准机型的主要结构参数,完成燃烧室结构设计,采用Euler-Lagrange联合仿真法对发动机标定点和扭矩点的性能进行计算,并与实验结果对比;对燃烧室结构进行参数化建模,研究标定点和扭矩点工况下燃烧室缩口比、燃烧室深度、燃烧室内径3个关键结构参数对发动机耗油率和排放的影响。结果表明:Euler- Lagrange联合仿真法满足燃烧室设计要求;在进气系统和燃油喷射系统确定的情况下,燃烧室的3个关键结构参数对发动机性能有显著影响。
变压器故障诊断用油中溶解气体新特征参量

油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)是现场电力变压器故障诊断最常用的方法。然而,油中溶解气体含量较容易受到变压器结构、容量、故障位置以及故障程度等因素的影响,从而降低了变压器故障诊断的可靠性。为了提升变压器故障诊断正确率,该文提出了基于支持向量机(support vector machine,SVM)和遗传算法(genetic algorithm,GA)优选的DGA新特征参量。首先,以28个DGA比值为输入,建立了基于SVM的变压器故障诊断模型;其次,采用GA同时对SVM参数和DGA比值进行优化,得到9个优选DGA比值作为变压器故障诊断用新特征参量。对IEC TC 10故障数据库的诊断结果表明:DGA新特征参量的故障诊断正确率为84%,较常用的DGA含量和IEC比值的诊断正确率提高10%~25%;并且无论采用哪种特征参量,支持向量机的诊断结果均优于神经网络诊断模型。最后,采用DGA新特征参量对国内117组变压器的故障诊断正确率达到了87.18%,再次验证了该方法的有效性。
一种适用于混合级联多电平逆变器的LS-PWM方法

与传统的等压级联拓扑相比,混合级联多电平逆变器能以较少的功率器件和隔离直流电源,输出较多的电平数,在增加功率密度、减小体积和降低成本等方面具有明显优势,因此在中高压大功率领域具有较大的应用价值和发展前景。然而,当采用常规的混合调制方法时,在部分调制比区间内,低压单元存在功率倒灌问题,使得其直流侧电压持续上升。为了避免这个问题,低压单元直流侧需采用能量可以双向流动的可控整流器,这使得系统的复杂性和成本大大增加。该文提出一种单极性载波层叠脉宽调制方法,可以在任意调制比的情况下避免功率倒灌问题,因此低压单元直流侧仍可以采用二极管不控整流器。仿真和实验结果验证了该方法的可行性和理论分析的正确性。
基于正四面体的无线电能传输系统多自由度电能拾取机构

传统无线电能传输系统对拾取结构的方向性较为敏感,拾取机构角度变化将会较大地影响系统功率传输特性。针对无线电能传输系统三维空间内多自由度拾取问题,该文提出一种基于正四面体的电能拾取机构,给出拾取电感摆放位置及连接方式,完成拾取机构磁通分析,提出拾取机构在空间内旋转时不同绕线方式的互感计算方法,设计拾取线圈的最优绕线方案,通过Maxwell有限元仿真获得拾取线圈间的相互耦合关系。实验结果表明:当耦合机构以任意角度旋转时,系统多自由度运行的效率维持在60%,负载功率维持在30W。此种类型的拾取机构不仅能提升系统的多自由度拾取能力,还可以保持输出的稳定性,减小系统对输出控制环节的依赖,减小拾取装置体积。
电容缓冲式混合直流断路器的实验研究

针对电容缓冲式混合直流断路器在无弧开断模式下, IGBT耐压过高造成通态损耗过大的问题,提出了一种新的开断模式——燃弧开断。利用PSCAD软件建立了仿真模型,经仿真分析可知,燃弧开断模式下的IGBT耐压要求相对无弧模式显著降低。设计了高速机械开关和换流实验回路,分析了实验等价性,进行了两种开断模式下的换流实验以及燃弧开断的等价性实验。实验结果表明,燃弧开断模式下的机械开关分断到一定开距时电流转移,能够承担逐渐上升的恢复电压,无需IGBT承担电压。无弧开断模式因存在机械开关固有分闸时间、初速度较慢和潜在“分流现象”等问题, IGBT需承担较高电压。实验结果在一定程度上验证了燃弧开断模式能够降低IGBT耐压要求的结论。
不平衡输入3-1矩阵变换器输入电流谐波抑制研究与实现

针对输入电压不平衡条件下三相-单相矩阵变换器的双空间矢量控制策略进行了研究。为补偿三相-单相矩阵变换器输出的脉动功率,推导了采用单电感进行功率解耦的调制函数,在分析不平衡输入电压下三相-单相矩阵变换器的输入电流谐波的基础上,推导了将输入电压正序分量作为输入电流参考矢量下输入电流解析式,对比分析了与传统控制方式之间电流谐波的优化关系,提出正序电压作为输入电流参考矢量并采用动态调制比进行输出相与解耦相调制的控制策略,构建了实现该控制策略的系统模型并进行了系统仿真验证。在此基础上搭建了实验样机,仿真及样机实验结果表明该控制策略在维持输出电压稳定性的同时显著降低了输入电流谐波含量,验证了理论分析的正确性和所提出的控制策略的可行性。
计及边缘效应的交流混合磁轴承建模

在混合磁轴承(hybrid magnetic bearing,HMB)建模过程中,通常忽略涡流效应、边缘效应和漏磁等因素,使得悬浮力数学模型精度降低。为了提高模型精度,提出了计及磁极端部边缘效应的混合磁轴承改进模型。该文以交流径向混合磁轴承为例分析其工作原理和磁通分布特性,采用磁场分割法分别求解不同边缘磁通区域的磁导,通过叠加原则获得单个磁极下的总磁导,根据等效磁路法建立径向悬浮力的精确数学模型。实验结果表明:改进前模型计算所得悬浮力与实验所得悬浮力误差接近10%,改进后的数学模型所得悬浮力与实验所得悬浮力误差小于5%。比较结果证明了计及边缘效应能有效提高悬浮力数学模型的精度。
利用模型诊断降维的电网故障诊断完全解析方法

现有基于解析模型的电网故障诊断方法为了提高诊断的准确性,考虑了保护和断路器的动作及其告警信息存在的不确定性,增加诊断的难度,并且存在多解或误诊的可能。针对此问题,首先提出一种电网故障诊断的改进完全解析模型,根据各类保护和断路器不确定事情发生的概率,赋予保护和断路器不同权值,使模型更加合理。通过模型诊断的方法获取候选诊断,由此得到的故障假说可作为解析模型的已知变量,降低模型中待求变量的维度,同时,为了提高模型求解方法的通用性,通过分析保护和断路器的动作状态与告警信息之间的因果关系,提出一种基于关联规则的模型求解方法。最后,通过含有多重不确定事情的电网故障算例验证所提方法的有效性。
双端电磁环网的N-1静态安全分析

电磁环网问题在现代电网中得到了很大缓解,因此需被重新审视。基于双端电磁环网的网络方程,用补偿法求解变动网络,形成了N-1静态安全分析模型,给出了N-1静态安全的判断依据。研究表明,双端电磁环网的N-1静态安全与转移比、通道占用比和充裕度3个因素密切相关。由于现代电网在这3个因素上容易满足N-1静态安全判据,因此双端电磁环网不一定是薄弱的电网结构。
异步电动机转子故障与负荷波动的协同识别方法

对异步电动机转子故障与负荷波动识别方法的理论基础做了拓展,推导出了转子故障与负荷波动同时存在情况下的异步电动机瞬时无功功率与瞬时有功功率的解析表达式。由此发现,瞬时无功功率波动分量的幅值基本取决于转子故障,而与负荷波动无关,以之为特征检测转子故障基本不受负荷波动的影响;而瞬时有功功率波动分量的幅值取决于负荷波动,而与转子故障无关,以之为特征检测负荷波动基本不受转子故障的影响。进而,给出了明确的转子故障与负荷波动严重程度的诊断判据与检测阈值,并提出了一种异步电动机转子故障与负荷波动的协同识别方法。仿真与实验结果证明了上述工作的正确性、可行性。
基于PSO参数优化的LS-SVM风速预测方法研究

讨论了嵌入维数d和时间延迟τ作为空间重构参数对LS-SVM预测模型精度的影响,提出了基于PSO参数优化的LS-SVM预测方法。将d、τ以及模型参数(正则化参数γ、核函数宽度σ)作为优化对象,利用PSO方法对4个参数共同优化选取,建立LS-SVM风速预测模型。对2组风速数据进行了实验研究,结果显示该方法预测误差约为5.79%和7.33%。而对比方法(单纯优化γ 、σ)的误差为8.22%和11.10%。这一结果表明,同时对d、τ、γ、σ进行优化选取是有必要的,相对于单纯优化γ、σ的模型,该方法可以大大提高预测模型精度。
基于电压水平约束的电网负荷安全域

电压的稳定极限随运行状态变化,且远低于正常运行时的安全水平。因此,分析基于电压安全水平约束的节点负荷安全域,以便将各节点负荷和无功补偿限制在该域内,保持电网电压安全,将更具实际意义。基于戴维南等值模型的分析发现,的确存在这样的负荷安全域。故基于线路模型、参数和额定电压值,分析得到了线路两端的负荷安全域,即偏心圆弧与P、Q正轴围成的区域;通过变压器两侧线路负荷安全域的匹配,可得到电网各节点的负荷安全域;通过变比调节,可调整低压侧线路两端的负荷安全域;无功补偿则视为负荷调节,以适应高压侧线路末端的负荷安全域。算例分析验证了该负荷安全域思路的可行性。该研究对配电网运行与无功规划具有实际意义。
风电场有功功率多目标分层递阶预测控制策略

为了协调有功功率调度控制精度、控制稳定性和风机机械损耗等多方面的问题,风电场有功控制策略需要具备多目标闭环协调优化的能力。该文首先根据提升风电场对系统有功调度指令的追踪精度、降低调度的波动次数和优化风机的发电状态等多个控制目标,将风电场内有功调度分为场站优化分配层、分群控制层和单机有功功率管理层3个层次,并在分群控制层中根据风机负荷状态和未来有功功率变化趋势进行风机分群。在场站优化分配层建立基于在线序贯极限学习机、最小二乘支持向量机的超短期有功功率组合预测模型,结合功率预测值和系统有功调度值对各机群有功负荷值进行优化分配,并下发至分群控制层。各机群根据场站层下发的调度指标和群内风机发电状态进行进一步滚动优化,从而提高控制的针对性,降低风机调度指令的波动范围和次数。在此基础上,单机有功功率管理层实现风机有功功率的实时优化控制和校正。此外,系统根据风电场实时有功功率数据反馈,对功率组合预测模型系统进行误差反馈校正,从而整体提高有功功率预测精度。经过与目前常用风电场场内有功功率分配算法对比,提出的有功控制策略可在提升有功控制精度的同时,降低风机调度次数,提高风电场有功调控的鲁棒性。
增设无再热汽轮机热电联产系统节能研究

随着燃煤机组参数的提高,对纯凝机组进行传统抽凝供热改造会由于供需压力不匹配,造成较大的节流损失。针对此问题提出增设无再热汽轮机的热电联产系统,即部分蒸汽由高压缸做功后不进入锅炉再热器,直接进入增设的汽轮机膨胀做功后排汽供热。结合某600MW机组利用EBSILON ?Professional对系统进行建模和供热改造计算,并进行综合经济效益节能分析。结果表明:当供热负荷为360MW时,采用传统抽汽供热和新型供热系统一次能源利用率较纯凝工况分别增加21.0%和25.55%,等价标准煤耗率分别降低4.97g/(kW×h)和13.25g/(kW×h)。新型供热系统展现出较优的节能效益。
考虑负荷自适应检测和修复的鲁棒极限学习机短期负荷预测方法

针对现有负荷预测方法对于温度、湿度累积效应下的短期负荷预测精度低的不足,该文提出了一种基于时变Cook距离统计量的负荷异常值检测和基于非参数概率密度估计的负荷自适应修复的鲁棒极限学习机(extreme learning machine,ELM)短期负荷预测方法。首先将历史负荷数据按季节分组,根据每个季节实时负荷和对应的气象因素,利用递归最小二乘法获取历史负荷数据的自适应遗忘因子,构建基于遗忘因子的时变Cook距离统计量,检测负荷数据中的异常值(或强影响值);采用非参数概率密度估计,构建实时负荷与气象因素的随机模型对异常负荷值(或强影响值)进行修复。考虑电力负荷数据异常值对预测精度的影响,采用了一种鲁棒ELM算法对负荷数据进行回归分析;最后,引入基因遗传算法对负荷预测模型参数进行优化,提升负荷预测算法预测准确率;通过实例仿真分析,验证了该方法提高预测精度的有效性。
基于PageRank改进算法的电网脆弱线路快速辨识(一):理论基础

作为两篇系列文章的第一篇,该文结合网络拓扑和电网运行状态,提出了一种适用于快速辨识电网脆弱线路的PageRank改进算法并阐明其原理。首先,介绍PageRank基本算法,并讨论了将其直接应用于辨识电网脆弱线路的局限性。其次,为了克服以上局限性,提出相关性网络和衍生网络的概念,然后在此基础上建立分析线路脆弱度PageRank改进模型。最后,基于此模型给出线路脆弱度计算的解析表达式,并提出快速辨识脆弱线路的方法。
风电集群短期及超短期功率预测精度改进方法综述

风电集群短期及超短期功率预测是提升电网健壮性的有力手段。该文总结国内外风电集群短期与超短期功率预测技术的现状,从集群和单个风电场两个方面,归纳风电功率预测技术的分类;从预测流程、数据来源、数据流向、物理层次4个方面论述风电集群功率预测系统的整体框架;提出具有泛化意义的风电功率预测的物理层次结构,并从数据层、映射层、特征层、模型层、反馈层5个不同的层面讨论风电功率预测技术的精度提升方法及其发展方向,对短期、超短期风电功率预测、集群功率预测的研究具有一定参考价值。
电力设备机会维修决策模型

状态检修背景下,针对具有2类故障(突发性故障和劣化故障)的电力设备,深入研究故障间相互关联引起的风险对设备检修决策的影响,将设备突发性故障情景的处理有机融入其中,提出设备机会维修决策的数学模型。该模型从不同类型故障的失效规律出发,建立马尔科夫过程描述设备的状态转移过程。进一步,在机会维修策略引导下,推导了设备风险和系统运行风险的解析表达。最后,以设备风险和系统运行风险二者之和最小为目标,构建设备机会维修决策模型,并基于成熟的遗传算法予以求解。算例分析表明,该模型能够充分反映机会维修对设备性能以及系统运行性能的影响,为优化设备检修策略提供必要的理论基础。
聚变—裂变混合能源堆燃料管理方案设计研究

本文根据聚变-裂变混合能源堆方案设计和燃料组件功率分布的特点,利用自主开发的蒙卡-燃耗耦合程序,开展了详细的燃料管理方案设计研究,分别设计了整体后处理的燃料管理方案、双循环燃料管理方案以及分批燃料管理方案,针对这些类型的燃料管理方案,进行了燃耗分析计算,研究了各种燃料管理方案下各区燃耗及主要裂变核素成分随燃耗的变化。根据各燃料管理方案的主要特点和计算分析结果,对比总结了它们的优点和缺点。本文为今后的聚变-裂变混合能源堆提供了燃料管理上的建议,也为进一步的经济性分析优化研究打下了基础。
考虑负荷与新能源时序特性的随机生产模拟

风能、太阳能具有很强的随机性、波动性和间歇性,如何反映其对电力系统经济性和可靠性的影响,对电力系统随机生产模拟的灵敏性和准确性提出了更高要求。针对传统随机生产模拟忽略负荷及新能源时序变化特性,不能考虑机组和系统动态运行约束,不便计算机组冷、热启停和动态费用等问题,该文提出一种随机生产模拟新方法。该方法严格保留负荷及新能源时序变化特性,综合考虑系统旋转备用和爬坡约束,以及机组最小开停机时间、启动失败和爬坡时间等因素,建立了能多角度反映系统可靠性、生产成本的技术经济指标。文中给出了方法的理论基础、算法实现和算例,验证了方法的合理性和有效性。
含虚拟发电厂的电力系统优化运行与竞价策略研究

应用虚拟发电厂整合分布式发电及需求响应资源,鼓励其积极参与电力系统优化运行及交易。虚拟发电厂对内优化调度分布式发电及需求响应资源,对外作为整体参与电力系统竞价及运行。采用多代理技术对含虚拟发电厂的电力系统竞价及内部资源优化调度进行了建模,各代理综合考虑其他代理可能报价及内部资源运行约束,以自身利益最大为目标确定报价系数。调度中心综合各代理报价以社会效益最大化为目标进行出清并下发出清量,代理在获得出清价及出清量后对内部资源运行进行调整。所提出的模型减轻了调度中心的负担,使其无需直接面对大量分布式能源,同时增加了分布式发电参与电力交易的机会。
酸浓度对锆合金酸洗反应动力学行为影响

为获取锆合金酸洗表面处理动力学行为数据,采用浸泡酸洗法研究了硝酸和氢氟酸浓度对锆合金酸洗速率的影响。结果表明:氢氟酸对锆合金具有强烈的溶解作用,其浓度对酸洗速率具有指数影响关系,符合液相反应动力学关系式;硝酸对锆合金没有溶解作用,其浓度对酸洗速率有缓蚀作用,具体表现为降低速率常数和反应级数。氢氟酸溶解作用和硝酸的缓蚀作用达到平衡时,可避免锆合金表面出现过酸洗现象且表面光亮洁净,稳定的合理的浓度范围为4.33mol/L< HNO_3 <7.22mol/L、 0.68mol/L
核电厂放射性废保温棉玻璃固化比较研究

为了验证所研发的等离子体系统对废物的适用性,利用等离子体炉熔融模拟核电厂废保温棉,得到了固化体。与实验室马弗炉制得的固化体相比,等离子体炉制得的固化体中同样无晶相结构,成分因炉膛耐火材料的熔蚀而出现差异,抗压强度则更优;二者的元素浸出实验结果相近;等离子体炉的出料实验证实,熔融体的高温黏度适合所选定的出料工艺。这些结果表明,利用所研发的等离子体系统可以得到性能与实验室相当的玻璃固化体,核电厂的废保温棉可以用于含硼浓缩液的玻璃固化。
台风型风电机组极限载荷与现场数据分析

针对2014年“威马逊”台风和“海鸥”台风袭击广东湛江某风电场的风电机组现场数据,进行极限载荷和现场数据分析。根据台风型风电机组GB/T 31519-2015和风电机组设计要求GB 18451.1-2012标准,采用DNV GL- Bladed软件,分别对标准工况和台风工况下的1.5 MW双馈型风电机组的极限载荷进行仿真,并将仿真结果与台风现场数据进行对比分析。最后探讨在台风环境下,通过优化变桨距系统的控制策略来提高风电机组安全性和可行性。结果表明,风电机组在台风工况的极限载荷远大于标准工况;台风风速和风向的极端变化是造成风电机组载荷成倍增加的主要原因;通过优化变桨距控制策略可降低风电机组在台风环境下的载荷,提高风电机组的安全性。
平抑风电波动的混合储能协调优化控制方法

为充分利用混合储能系统的互补特性,提高混合储能系统的响应能力并防止其过充过放,有必要对混合储能的功率分配方案进行协调优化控制。采用一阶低通滤波作为风电平抑方法,根据不同时间尺度提出混合储能两级协调优化控制方法,在长时间尺度上采用模糊控制方法调整滤波时间常数,以蓄电池的荷电状态(state of charge,SOC)为优化目标完成对混合储能的第1级控制;第2级控制即在短时间尺度内采用功率转移使超级电容SOC处于活跃状态,实现功率的最终分配。通过算例系统仿真,验证方法的有效性。
计及风速波动和励磁调节的前端调速式风电机组并网电压稳定性分岔分析

为研究风速波动和励磁调节作用对含前端调速式风电机组电力系统电压稳定性和平衡解数目的影响。首先建立表征机组动态特性的微分代数方程组,在3节点系统下采用分岔理论分析风速波动、风速扰动时刻及励磁电压对机组并网电压稳定性的影响。在此基础上,研究励磁调节作用下节点电压随风速变化的情况。研究表明:系统平衡解数目和节点电压会随风速波动和励磁调节作用发生改变;风速波动较大时,通过增大励磁电压,可提高系统的电压稳定裕度和承载无功的能力,并保证机组在高风速下稳定运行,从而为前端调速式风电机组的稳定运行控制提供理论基础。
HFO1234yf太阳能喷射制冷系统在住宅建筑中的应用研究

根据郑州地区夏季太阳辐射和空调负荷特点,以HFO1234yf为制冷剂,基于实验测试和模拟计算,针对某一太阳能喷射制冷空调系统运行性能进行研究,该系统供冷对象为200 m~2别墅,采用40 m~2真空管式太阳能集热装置和一个带有辅助加热装置的集热水箱作为热源,计算分析冷负荷、辅助加热量以及太阳能集热量的关系。结果表明:5~9月份,郑州地区典型气象条件下,太阳能集热效率、系统喷射系数、系统COP、太阳能喷射制冷系统综合性能COP_0随月份呈波动变化,均在7月份达到最小值;在5~9月份期间,太阳能制冷系统制冷月贡献率在0.46~0.95间波动,9月份制冷贡献率最大达到0.95,7月份制冷贡献率最小达到0.46。
生物质固体成型燃料热压成型实验研究

以粉碎玉米秸秆为实验对象,利用自行设计压缩模具,采用正交实验法研究预热温度、物料粒度、物料含水率、压缩速度和保压时间对其热压成型的影响,分别得出各因素对成型燃料品质和成型功耗影响的强弱关系;利用综合平衡法对成型条件进行综合分析评价,得出此方式下最优的成型条件为:预热温度100 ℃、物料粒度3~6 mm、物料含水率15%、压缩速度40 mm/min、保压时间80 s。
月桂酸-肉豆蔻酸/膨胀石墨封装复合相变储能材料的制备及表征

以月桂酸-肉豆蔻酸(LA-MA)低共熔酸为芯材,膨胀石墨(EG)为担载材料,利用熔融吸附法制备LA-MA/EG复合相变材料。采用有机无机复合硅溶胶对其包封定形,得到LA-MA/EG封装复合相变材料用来改善相变过程中液态脂肪酸的渗漏问题,并通过SEM、FT-IR和DSC对该封装复合相变材料的结构和性能进行表征。结果表明: LA-MA/EG封装复合相变材料的潜热和相变温度为119.5 J/g和31.2 ℃;封装材料并未引起新生成物的出现,且可明显抑制脂肪酸的渗漏现象;加速热循环后的封装复合相变材料仍可保持良好的储能性质。