mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
分布式光纤传感技术在输电线路在线监测中的应用研究综述

分布式光纤传感(distributed optical fiber sensing, DOFS)技术融合传输媒介和传感单元一体化实现了空间的连续监测,且可以直接利用光纤复合架空地线内光纤资源,其独特优势使得DOFS技术在输电线路在线监测中越来越多地被应用。首先对DOFS中的瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射的基本原理进行简要介绍,给出了DOFS系统可以监测的基本物理量和各类DOFS技术的特点;然后围绕雷击、覆冰、舞动等工况监测对DOFS技术在输电线路在线监测领域的研究现状进行综述。随后分析了现有DOFS技术在传输距离、空间分辨率、复杂物理环境下的交叉耦合以及多参量分布式光纤传感系统解调方面的局限性,并对解决上述问题的关键技术进行了分析和介绍,最后对准确、全面的DOFS监测技术的未来发展进行了展望。
基于特征分离型神经网络的电力系统暂态稳定性评估与优化方法

该文基于神经网络(artificial neural networks,ANN),提出一种特征分离型暂态稳定智能评估模型,并针对迁移学习样本生成过程提出样本生成方法。根据不同电气特征对电力系统暂态稳定性的关联程度不同,利用神经网络构建了特征分离型暂态稳定智能评估模型;针对潮流变化或拓扑变化的影响,引入迁移学习方法对评估模型进行再训练,提出关键故障位置原则和关键故障持续时间原则指导迁移学习样本生成过程;进而提出通过调节机组出力提升暂态稳定性的优化算法。算例结果验证了分离特征对评估性能提升的有效性;采用迁移学习样本生成原则在减少样本生成数量、提升评估性能方面效果显著;所提优化模型能够有效提升电力系统暂态稳定性,为电力系统暂态稳定性智能评估与优化提供了新的思路。
考虑逆变电源控制策略的电流保护整定计算

逆变电源不同的控制策略影响着其输出特性与故障特性,从而影响接入配电网原有的电流保护动作特性。首先分析了在电网电压暂降以及不对称电网电压暂降情况下逆变电源的控制策略,得到逆变电源的输出特性与故障特性,基于逆变电源特殊的输出特性,再结合配电网的三段式电流保护原理,研究了含分布式逆变电源接入的配电网不同故障类型电流保护整定值的计算方法,从而提高分布式电源接入后配电网电流保护动作的可靠性。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了含分布式逆变电源的配电网模型,利用不同控制策略,控制逆变电源的输出,并对所提出的电流保护整定计算进行仿真验证,验证了所提整定方法的正确性和有效性。
虚拟同步发电机频率特性与储能设备容量及充放电特性的关系

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)没有实际的转子,而是通过控制算法模拟实现实际转子的转动惯量和阻尼特性,本质上依赖于储能容量及其充放电特性。基于VSG原理,推导出VSG在输入功率和电网频率变化时的频率特性与所需要的储能容量之间的关系式,据此揭示了VSG虚拟惯性系数、阻尼系数和频率特性与储能容量及其充放电特性之间的关系,并分析了储能设备容量不足对VSG输出特性的影响,提出了一种满足VSG频率特性要求的储能配置方法。仿真结果验证了VSG虚拟惯性系数、阻尼系数、频率特性和储能需求之间的关系,表明VSG预期输出特性的实现需要有合适的储能容量及其充放电特性予以支撑。
基于Mel频谱滤波和CNN的有载分接开关可听声辨识方法

有载分接开关(on-load tap changer,OLTC)作为变压器的核心组件易发生机械故障,为实现其机械状态的不停电检测,文章提出一种基于Mel频谱滤波与卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)结合的OLTC机械故障可听声辨识方法。首先搭建110kV OLTC故障模拟平台,物理模拟传动机构卡涩和内部组件松动故障,并进行可听声信号采集;其次在变电站现场声源分析的基础上,采用基于相似矩阵的盲源分离法将OLTC动作可听声音号与变压器本体运行噪声进行分离,提高信噪比;再次,根据OLTC可听声信号的能量分布特性,采用Mel频谱滤波法对原始信号进行降维,有效提升了处理效率;最后引入CNN通过超参数调整和网络结构优化设计构建可听声辨识模型,实现OLTC机械故障的识别。研究结果表明:该方法对OLTC传动机构卡涩和内部组件松动故障具有较好的识别成功率和运算效率,为OLTC机械状态现场不停电监测与故障诊断提供了有效参考。
再议10kV线路避雷器雷电耐受技术参数的选用

10kV线路避雷器自身运行雷击损坏故障多发,归因为雷电耐受设计参数水平低缺乏充分论证。该文构建了10kV架空线路直击雷过电压瞬态过程计算模型,以冲击大电流幅值耐受超限作为避雷器本体雷击损坏的判据,计算获得线路避雷器故障临界雷电流,采用电气几何模型法统计得到线路避雷器的雷击故障概率,证明了现行技术标准规定的避雷器雷电耐受技术参数能够满足一般雷电强度地区的使用要求。进一步结合我国雷电活动区域分布特征,提出线路避雷器雷电耐受技术参数优化选择建议:用于雷电地闪密度小于4.71次/(km~2·a)的多雷区、中雷区、少雷区的线路,选择8/20ms标称放电电流为5kA、4/10ms大电流冲击为65kA;用于强雷区的线路和雷电地闪密度大于等于4.71次/(km~2·a)的多雷区的重要线路,选择标称放电电流为10kA、大电流冲击为100kA。并建议大电流冲击耐受试验采用整只避雷器本体为试品,促进生产工艺改良,改善线路避雷器产品实际雷电耐受性能与设计指标不匹配问题。
计及电转气协同的含碳捕集与垃圾焚烧虚拟电厂优化调度

为了促进多能源互补及能源低碳化,提出了计及电转气协同的含碳捕集与垃圾焚烧虚拟电厂优化调度模型。通过引入碳捕集电厂–电转气–燃气机组协同利用框架,碳捕集的CO_2可作为电转气原料,生成的天然气则供应给燃气机组;并通过联合调度将碳捕集能耗和烟气处理能耗进行负荷转移以平抑可再生能源波动,使得风电/光伏实现间接可调度而被灵活利用。鉴于所建优化模型具有高维非线性的特点,求解难度大,设计一种新型的反余切复合微分进化算法对模型进行求解。仿真结果表明,所提出的模型和方法具备削峰填谷效用并能提升可再生能源消纳,可有效降低虚拟电厂成本和碳排放量。
考虑网络转移性能的城市快速充电网络规划

针对当前充电站规划布局研究未考虑电力系统和交通系统的深度交互以及用户在充电站之间的转移问题,提出了一种考虑网络转移性能的城市快速充电设施规划方法。首先,结合充电站的多重属性,分析了充电网络、用户出行特性、交通路网和配电网之间的耦合交互关系,并进一步基于复杂网络分析了用户的出行规律;其次,分别构建了考虑道路流量水平约束的充电网络模型和基于用户多样决策的站间转移行为模型;再次,以兼顾电动汽车充电站运营商、电动汽车用户以及配电网的全社会年成本建立充电站选址定容模型;在此基础上,采用基于小世界网络模型交互的粒子群优化算法进行求解,通过在粒子之间构建小世界网络拓扑结构实现信息的交互和传递,并根据粒子的多样性自适应调整粒子间的重连概率;最后,通过实际算例验证了所提规划模型和优化算法的有效性。
含废物处理的城市综合能源系统低碳经济运行策略

针对“无废城市”对低碳排放和废物减量的需求,建立了含废物处理的电–热–气综合能源系统结构,提出了一种基于碳交易机制的系统低碳经济运行策略。分析了城市生活垃圾处理过程,建立了废物处理单元能量流转模型;引入了碳交易机制,构建了奖惩阶梯碳交易成本模型,对系统碳排放量进行约束。以模型为基础,提出了以系统购能成本、运行成本和碳交易成本最小为目标的系统最优化运行策略。算例仿真结果验证了所提模型和策略有效提升可再生能源消纳和废物处理的能力,对城市综合能源系统运行具有重要参考价值。
非齐次半马尔科夫充放电策略辅助用户随机出行的多目标动态电力调度

针对大规模电动汽车接入电网的不确定行为,考虑其对用户经济性和电网安全性的影响,构建非齐次半马尔科夫(nonhomogeneous semi-markov process,NHSMP)充放电策略辅助用户随机出行的多目标动态调度模型。基于电动汽车出行的时空耦合,并网充放电策略考虑了与地点相关的电价引导、充放电方式以及充放电门槛因子等因素。提出一种针对高维复杂运算问题的基于转移密度估计策略的强度帕累托进化算法(strength Pareto evolutionary algorithms 2-shift-based density estimation,SPEA2-SDE),在算法中加入初值选择及链式调整等策略进行改进。采用区域电网进行仿真计算,分析不同场景、充放电决策因素、电动汽车规模及风电规模对调度研究的影响,验证了所提模型及算法的合理性和有效性。
基于换流器分段线性化模型的交直流碰线保护适用性分析

交直流混联电网的迅速发展使得交流线路与直流线路发生碰线故障的几率增大。针对交直流碰线故障后直流线路主保护执行移相动作情况下,不同交直流碰线保护判据的适应性进行评估。详细分析了交直流碰线故障下换流器的导通特性,建立了基于换流器导通状态的交直流网络等值模型。由于换流器基频等值阻抗的非线性使得直接计算基频电气量困难,基于换流器基频等值阻抗的分段线性化,推导了工频周期中每个短时间窗内保护安装处的基频电气量,进而利用傅里叶级数算法对工频周期内的等值基频电气量进行求解。最后,通过对比分析整流器移相前后保护安装处的基频电气量,研究了移相后现有的不同交直流碰线保护判据的适应性,分析表明基于基频电流量的交直流碰线保护判据在整流侧存在适应性降低的问题。论文搭建了PSCAD/EMTDC交直流碰线故障仿真模型并进行了大量仿真实验,仿真结果验证了理论分析的准确性。
柔性直流系统的线路保护关键技术与展望

直流技术是促进我国资源优化配置、解决我国能源和环境问题的关键,柔性直流技术的发展可进一步促进新能源消纳、提高供电可靠性,同时解决常规直流输电和交流电网的技术瓶颈。继电保护是电力系统安全稳定运行的第一道防线,也是目前柔性直流系统发展和推广的技术难题之一。在介绍直流技术发展历程的基础上,对柔性直流系统线路故障特征及保护需求进行了分析和总结;然后,从保护原理出发,对现阶段柔性直流系统的线路保护关键技术的研究现状进行了梳理和归纳;最后,在总结直流线路保护技术发展不足和需求的同时,对其进一步发展进行了预期和展望。
水电站群短期调峰优化模型目标函数比较研究

水电站群机组特有的快速启停和高速爬坡能力使其成为电力系统短期调度中优质的调峰电源,对平抑消除风、光等间歇性新能源并网给电力系统带来的负荷波动有着十分积极的作用。文章首先分析了水电参与电网调峰的机理及余荷波动性评价指标,选取水电短期调峰优化调度中常用的电网剩余负荷最大值最小、剩余负荷峰谷差最小、剩余负荷平均距最小、剩余负荷均方差最小为目标,考虑短期预报误差分别设置不同来水场景,建立了响应电网调峰需求的标准混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型或二次规划(quadratic programming,QP)模型。采用商业优化软件Gurobi对所建模型进行求解,引入基尼系数和变异系数及余荷虚拟火电总费用评价不同目标函数的调峰效果优劣以期获取较优的梯级电站发电计划。北盘江梯级4座电站的实例应用表明,来水较小时余荷峰谷差最小效果最好,随着来水的增加,余荷均方差最小调峰效果逐渐变优。上述两目标可得到更平稳余荷并减小火电耗煤,可在梯级电站计划编制中根据预报来水情况优先考虑。
特高压混合级联直流输电系统抑制逆变站后续换相失败的无功功率调控方法

特高压混合级联直流输电系统在逆变侧采用了电网换相换流器(line-commutated-converter,LCC)和模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)串联的结构,其中LCC在逆变侧交流母线发生故障时易发生换相失败。首次换相失败通常难以抑制,为了抑制后续换相失败,文中提出了一种逆变站MMC的无功功率调控方法。该方法首先获取逆变站LCC关断角变化量,将其转化为无功补偿量补偿至多个MMC的无功外环控制,增加MMC输出的无功功率来支撑交流母线电压,达到抑制后续换相失败的目的。研究了无功功率调控方法控制参数的设计原则,在PSCAD/EMTDC中搭建了相应的仿真模型,对所提出的无功功率调控方法在三相故障和单相故障以及不同短路比及故障严重程度下的有效性进行了仿真验证,仿真结果表明无功功率调控方法不仅能够有效减小特高压混合级联直流系统发生后续换相失败的概率,而且可以改善故障过程中及故障恢复期间系统的暂态特性。
基于无线传感网络的换流阀温度传感器节点温差取能建模仿真

随着特高压直流输电换流阀的快速发展和应用,对换流阀的状态监测和可靠性分析也变得越来越重要。利用智能传感器对换流阀关键物理量进行长期的数据采集和监测,也将为换流阀等输变电设备全寿命周期内老化机理分析和寿命评估提供基础依据。智能传感器的取能问题是制约其应用于换流阀中的一大瓶颈,针对这一瓶颈文章提出了利用温差发电为传感器供电。首先建模分析了换流阀环境中的温度场信息,并建立了温差发电模型,在此基础上研究了温差发电在换流阀温度环境下的取能特征,结果显示换流阀环境中大概率存在16K左右的温差,利用该温差可实现取能模块毫瓦级的取能,该结果支撑了温差发电在换流阀中应用的可行性。
励磁涌流对双馈式风力发电机组二次谐波特性的影响

大规模双馈风电机组并网使得电网的谐波特性与接入传统电源时大不相同。变压器空载合闸是电网产生谐波电流的常见场景,该场景下双馈风机的谐波特性尚未见具体分析。因此以风电场相邻变电站内变压器空载合闸为研究背景,从励磁涌流引起的并网点电压谐波畸变着手,通过定量分析变流器控制下风机定、转子磁链的暂态响应,揭示了励磁涌流影响下双馈风机二次谐波电流的产生机理。进一步分析了双馈风机二次谐波电流对变压器保护的影响,在此基础上提出通过在转子侧变流器控制环节附加陷波器滤除基频分量来实现二次谐波抑制,该方法对场景适用性较强,且实施起来相对简单可行。最后,利用时域仿真验证了理论分析的正确性及抑制措施的有效性。
考虑惯性响应的特高压直流频率协调控制

针对特高压直流送端电网大规模新能源接入带来的频率稳定问题,在直流频率下垂控制的基础上,进一步引入直流虚拟惯量控制,实现了特高压直流惯性响应和一次调频的协调控制。同时,基于直流并网系统的频率响应简化模型,分析了特高压直流参与系统频率控制的机理及对受端系统频率特性的影响;类比传统同步发电机组的惯性响应和一次调频原理,提出了特高压直流频率协调控制的参数整定方法;基于系统的根轨迹,分析了直流频率协调控制参数对送端系统稳定性的影响;基于特高压直流系统的频率控制原理,分析了特高压直流参与系统频率控制的限制因素。然后,基于包含实际特高压直流控制保护系统的RTDS闭环实时仿真系统,对特高压直流在不同频率控制策略、不同控制参数及不同工况下的频率特性进行验证分析。仿真结果表明,相比传统的直流频率下垂控制,特高压直流频率协调控制有效增加了送端交流系统的惯性,改善了系统频率的变化速率和变化幅度,提高了直流系统的频率调节能力。该研究结果为直流频率协调控制在实际特高压直流工程的应用提供了参考和指导。
基于区块链的分布式储能端对端交易控制方法

为提高用户侧分布式储能设备的利用率及经济效益,提出了一种基于区块链技术的分布式储能端对端交易控制方法。首先,对以太坊平台及智能合约的特点进行分析,在此基础上建立了分布式储能端对端交易控制平台的结构与流程。通过构建拍卖–储能合约体系并对拍卖合约及储能合约进行设计,实现了用户信息的统一管理、储能闲置容量的在线交易、储能设备的“多对一”充/放电控制及交易控制费用的实时结算。最后,以某园区的企业负荷数据为例对建立的系统进行仿真测试,结果表明所提端对端交易控制方法可以实现储能容量的在线拍卖与后续控制,相较于应用该方法前,储能设备的效益得到有效提升,用户用能成本进一步下降。
现货市场模式下电力零售市场建设思路

指出了现阶段建设与现货市场相配套的电力零售市场是电力用户参与市场化交易的主要途径,也是建立完善的电力市场体系架构、还原电力商品属性、推动能源互联网建设的重要基础。介绍了国外成熟电力零售市场的建设经验,分析了现货模式下零售市场的业务构成和电力零售市场建设的关键问题,从零售市场交易方式、零售电价的形成机制、零售结算、保底服务机制和零售市场秩序管理等5个关键方面,结合我国现阶段电力现货市场建设试点情况,论述了电力零售市场的设计中所要面临的问题,并给出了符合改革政策纲领、尊重电力市场发展客观规律的解决方案。
面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器及其优化控制研究

随着新能源和非线性、不对称负载的大量接入,电网中电能质量问题日益突出。针对现有电能质量调节装置功能单一、利用率低等问题,提出一种面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器(multi-function dynamic voltage restorer,MF-DVR)。基于矢量控制原理,MF-DVR可同时实现新能源消纳和电网电能质量调节功能。首先介绍了MF-DVR拓扑结构和矢量控制原理,通过数学推导证明,控制负载电压相位角可同时改变MF-DVR补偿电压和输出功率;分析了MF-DVR的工作特性,通过数学推导和矢量图分析得出,串联电容可有效降低逆变器输出电压的幅值;其次,根据负载电压相位角的不同取值,对MF-DVR工作模态进行详细分析;提出双电压外环控制,有效解决了串联电容电压直流偏置问题;最后,通过MATLAB/Simulink仿真和RT-LAB硬件在环实验,验证了所提拓扑结构及控制方法的正确性和可行性。
金融输电权市场的收入充裕度问题研究及其对我国的启示

金融输电权市场在现代电力市场机制设计中居于中心地位,其持续、稳定运行的前提在于收入充裕度能得到切实保障。首先从理论角度阐明了问题的表象与本质:财务结算层面,分别介绍了收入充裕度的计算方法和收入充裕度缺口的补救机制;物理模型层面,给出了同时可行性测试模型实现收入充裕度的数学证明,并基于其剖析了引致收入充裕度缺口的根本原因。随后依据对业界实践情况的调研,综述了电网拓扑变动、线路参数变化和负荷因子畸变对收入充裕度的影响及其对应的解决思路,并基于IEEE-30节点标准系统作进一步的算例验证和讨论。最后,结合我国各电力现货试点地区的实践现状,提出了三点旨在推动金融输电权市场建设的政策建议。
发电侧企业群体间竞价行为的随机演化博弈

以演化博弈论为理论基础,针对确定性演化博弈模型的不足,引入高斯白噪声随机干扰项,构建了信息不对称下两个异质性发电企业群体的随机演化博弈模型。运用Ito随机微分方程理论对模型进行了求解,讨论了两群体随机博弈系统趋于渐进稳定状态的条件,并结合大小型两类发电企业群体参与竞价策略博弈的具体算例对模型进行了动态演化仿真模拟。仿真结果表明,所建立的随机演化模型能更真实准确地反映主体行为策略在不确定因素干扰下的演化过程,比确定性演化博弈模型具有更强的适用性。基于仿真结果,利用熵权法对4个调控参数进行综合评价,可为政府对发电企业报价行为进行有效监管和调控提供参考。
心外膜脂肪组织与心房颤动的分子机制研究进展

心房颤动(atrial fibrillation,AF)是临床上常见的心律失常,与心血管疾病的发病率和死亡率增加相关.心外膜脂肪组织(epicardial adipose tissue,EAT)是具有重要内分泌功能的生物活性器官.近年来已有大量的研究显示EAT的体积、厚度与AF的发生、严重程度及复发相关,但EAT在AF发病机理中的确切作用尚需进一步阐明,为通过干预EAT来治疗AF提供新思路.
致密砂岩储层构型特征及评价--以库车前陆盆地迪北地区侏罗系阿合组为例

在野外露头观察、岩相分析、储层精细构型解剖的基础上,结合成像测井资料,对库车前陆盆地北部构造带迪北地区侏罗系阿合组辫状河三角洲平原储层构型进行了系统研究,识别出五级构型界面,划分出五种构型单元,包括滞留沉积、顺流加积体、侧积砂体、纹积砂体和河漫滩,并建立构型单元的空间分布模式.结合薄片、物性和黏土矿物X衍射等资料,对不同构型单元储层品质进行了评价,认为不同构型单元储层不仅沉积条件(规模、形态、粒级、沉积构造、泥质杂基含量等)有所不同,而且具有不同的孔隙结构特征和储集性能,不同构型单元在空间上频繁迁移造成了储层较强的非均质性.研究结果表明:顺流加积体是辫状分流河道心滩的主体,延伸长度可达上千米、宽度可达数百米、厚度可达5 m,泥质杂基镜下百分比平均为4.8%,储层分选性好,粒内溶孔面孔率可达5%,孔隙度平均约为9.4%,渗透率平均约为7.316 mD,储集条件最好.侧积砂体主要位于心滩侧翼,延伸长度达数百米、宽度一般小于顺流加积体、厚度可达3 m,粒内溶孔面孔率可达4%,孔隙度平均约为6.8%,渗透率平均约为1.724 mD,储集条件次之.滞留沉积分选差、泥质杂基镜下百分比平均为7.1%,储层孔隙类型主要为微孔隙和微裂缝,孔隙度平均约为4.7%,渗透率平均约为0.648 mD,储集条件差.纹积砂体泥质杂基镜下百分比平均为8.7%,微裂缝面孔率占比可达90%,孔隙度平均约为3.7%,渗透率平均约为0.115 mD,储集条件最差.河漫滩则以泥质沉积为主,为非储层.
咸化湖盆地层超压特征及成因机制--以柴达木盆地英西地区渐新统为例

为了探索咸化湖盆地层超压分布特征及成因机制,以处于咸化沉积环境且普遍发育地层超压的柴达木盆地英西地区渐新统为例,在对膏盐岩和地层超压空间分布特征描述的基础上,采用测井曲线组合分析法和声波速度-密度交会图法判别地层超压成因类型,结合地质条件分析地层超压形成、分布及保存的控制因素,并探究了地层超压对油气成藏的贡献作用.认为英西地区地层超压与膏盐岩有良好的对应关系,英西地区渐新统的地层超压是多种因素叠加的结果,盐间、盐下地层的构造背景、沉积环境不同导致超压成因机制具有差异性.研究结果表明:英西地区纵向上膏盐岩发育顶部深度与地层压力系数突变深度(2 000~2 500 m)大致相同,洼陷中心的地层压力随埋深增加呈常压-超压-强超压的变化特征;横向上膏盐岩集中分布区地层超压发育范围达到最大,甚至发育强超压(压力系数>1.7);盐间主要的超压成因机制是地层快速沉积和膏盐岩封闭引起的不均衡压实增压作用、盐类矿物充填孔缝、石膏转化脱水等,压力系数一般为1.5~1.8;盐下主要的超压成因机制为咸化源岩高效生烃造成孔隙流体膨胀增压作用以及地层沉积不均衡压实增压作用等,发育压力系数为1.7~2.0的强超压;深层膏盐岩的强塑性和流动性有利于超压形成后的保存;地层超压在储层储集性能、油气运移及压力封闭等方面对油气成藏具有积极意义,进一步的勘探开发可集中在厚层盐下超压裂缝有利区.
刚柔耦合高弹性筛面运动学与料群透筛分布规律

粘湿动力煤深度筛分是选煤领域的研究热点,传统弹性筛面虽然能解决筛分过程堵孔问题,但在料群冲击作用下易损坏.为此,设计了刚柔耦合高弹性筛面,采用振动测试研究了刚柔耦合高弹性筛面运动学特性与空间运动轨迹,通过高速动态测试与筛分试验研究了粘湿料群的运动行为与透筛分布规律,在此基础上,优化了刚柔耦合高弹性筛面结构.结果表明:刚柔耦合高弹性筛面与底部加强筋之间的碰撞使得筛面加速度和位移最高可达89.57 m/s~2和6.17 mm,分别为筛体加速度和位移的3.81倍和2.30倍,料群在筛面上的平均运移速度随筛面的加速度增大而增大,0~6 mm细粒级物料主要在A,B段透筛,而6~13 mm粗粒级物料主要在C,D段透筛;通过改变刚柔耦合高弹性筛面加强筋空间布置形式,调节刚柔耦合高弹性筛面的运动加速度,进而可以调控料群的运动行为与透筛分布规律,延长难筛分料群的筛分时间,粘湿动力煤的6 mm筛分效率达87.74%.
不同发育时期核桃内果皮的差异代谢物分析

为探明核桃内果皮发育过程中代谢物的变化和木质化发育规律,以不同发育期的‘赞美'核桃内果皮为材料进行了代谢物测定,同时结合转录组信息,研究不同发育时期核桃内果皮中代谢物质的变化及相关基因的转录与表达。结果表明:不同发育期核桃内果皮中代谢物具有显著差异。通过高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)对样品进行检测分析共鉴定出7 837个代谢物,对其进行筛选后,共得到2 633个差异代谢物,包括核苷酸及其衍生物、脂质、酚酸、氨基酸及其衍生物、生物碱、糖苷、有机酸、木脂素、黄酮类等,被注释到35个代谢通路中,其中玉米素生物合成、组氨酸代谢、核黄素代谢、硫胺素代谢、苯丙氨酸和酪氨酸及色氨酸生物合成通路最显著;硫代葡萄糖苷生物合成、嘌呤代谢、卟啉和叶绿素代谢和苯丙烷类生物合成通路富集到最多差异代谢物。花后45 d时,大部分的差异代谢物的含量较花后20 d时降低。转录组与代谢组联合分析发现,二者具有22个相同的代谢通路,包括玉米素生物合成通路等;激素代谢相关通路和苯丙烷生物合成相关通路中差异代谢物变化与酶编码基因的表达情况一致。核桃内果皮代谢物分析为揭示内果皮发育规律,提高其利用价值提供了理论依据。
元坝工区须家河组储层测井评价研究

元坝工区上三叠统须家河组二段主要发育岩屑砂岩和与推覆事件有关的低角度裂缝,须家河组三段既发育低角度裂缝又发育与隆升事件有关的钙屑砂岩,前者地层含气孔隙度高、测试低产,后者反之,该矛盾难以用传统流体识别方法解释,需开展地质事件的测井研究。为此,分别采用测井曲线地质解析技术中的刻度法和归因法解释上述矛盾的成因。其中,基于岩心、裂缝及溶蚀刻度测井曲线,确定了岩石类型、裂缝及溶蚀的测井识别依据,先后厘清了推覆事件与低角度裂缝的测井识别特征、隆升事件与钙屑溶蚀的测井识别特征;应用低角度裂缝与产能的归因,研制出推覆事件与须二段产能的测井识别图版,应用事件的相互作用归因,发现隆升事件产物-钙屑砂岩沿着推覆事件产物-低角度裂缝对称溶蚀,这种沿低角度裂缝发育的局部溶蚀高渗带,是须三段低孔却高产的本因,并研制出须三段产能识别图版。新认识合理解释了须家河组两段地层的矛盾,也被新钻井测试所证实。
基于多属性的断溶体特征提取与分带性自动识别

断溶体作为顺北油气田的主要储集体类型,具有储层非均质性强,地震波场特征复杂的特点,如何精细描述断溶体空间形态和内部结构是断溶体油藏勘探开发的关键。基于二维经验模式分解(BEMD)和纹理分析方法开展了断溶体描述方法研究,首先采用BEMD信号分解技术对地震数据进行预处理,通过压制地层结构突出断溶体地震反射特征;然后利用优化梯度结构张量属性和纹理属性算法,提高断溶体空间形态检测精度;最后基于多种优势属性聚类分析,实现断溶体横向分带性的自动划分,形成了满足实际生产应用需求的断溶体描述方法技术流程。将该方法技术应用于顺北油气田断溶体识别和描述,得到的断溶体形态和分带性的认识与井资料吻合度较高。
基于二阶自适应同步挤压S变换的时变子波提取方法

鉴于时不变子波的假设条件不能反映实际地震数据的非稳态特性,且传统分段提取时变子波的方法不能满足勘探所需的精度要求,提出了一种基于二阶自适应同步挤压S变换(ASST2)的时变子波提取方法,可以从非稳态地震数据中直接提取时变子波。首先对非稳态地震数据进行ASST2时频分析得到高质量的时频谱图,再通过建立局部谱的统计参数与加权指数型子波的解析关系实现逐点提取子波,最后基于时空域的时变子波矩阵建立非稳态地震记录褶积模型。与常规提取子波的方法相比,该方法不需要地震数据稳态或分段稳态的假设条件,根据数据自身特点自适应估计子波参数,克服了对子波形态的限制条件,同时避免了误差累计。模型数据测试和实际地震数据应用结果表明,该方法能够有效地提取时变子波,即使在相邻地层也能保证子波估计的准确性,从而提高地震资料处理的精度。
1980—2015年珠三角城市群城市扩张的时空特征分析

以珠三角城市群9座城市为研究对象,基于1980—2015年3期遥感影像提取的土地利用数据,通过扩张强度、扩张速率以及景观格局指数定量分析珠三角城市群尺度上城市扩张的时空变化特征。结果表明:(1)城市群扩张数量特征:1980—2015年珠三角城市群建设用地面积扩张约3倍,1980—2000和2000—2015期间分别扩张1513.1、3043.8 km~2;扩张强度不断增强,扩张速率明显加快。(2)城市群扩张空间特征:珠三角城市群中扩张迅速的城市主要分布在研究区中部的城镇密集带及沿海地区;扩张较慢的城市主要分布在靠内陆的周边地带。(3)基于时间尺度发现珠三角城市群结构的演变呈现出由单核模式(广州,1980年)—双核模式(广州、深圳,2000年)—多中心、网络化模式演化的特征(东莞、中山等相邻城市,2015年)。(4)基于景观格局特征,珠三角区域扩张快速的城市形状复杂,结构趋于分散;扩张较慢的城市形状更规则,分布更聚集。(5)天然的人文联系与优越的地理位置、社会经济、政府政策以及基础设施的建设等因素共同驱动珠三角城市群的发展。该研究对提高城市群规划管理水平具有参考价值。
1995-2015年缅甸土地利用/覆被变化对生态系统服务价值的影响

缅甸土地利用变化对其生态系统服务的影响与中缅绿色“一带一路”、中缅经济走廊建设等重大战略的长期合作息息相关。利用缅甸1995年和2015年的土地利用数据,结合Costanza生态系统服务价值系数表,分析缅甸土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1)1995—2015年,缅甸土地利用类型以林地(71%)和耕地(26%)为主,林地和草地面积减少,而其他地类增加;林地和耕地之间的转化显著。(2)缅甸生态系统服务价值约4600—4700亿美元,林地贡献最大;调节(48%)和支持(29%)服务价值比重较大;(3)生态系统服务总价值增加了66.¾亿美元,调节、供给和支持服务价值增加,而文化服务价值减少;生态系统服务二级类型中:废物处理、食物供给、生境/避难所等增加,气候调节、遗传资源、水土保持功能等减少;(4)缅甸土地利用变化对生态系统服务总价值和生态系统服务一级类型总价值影响较小,但生态系统服务二级类型价值的“此消彼长”会影响缅甸生态安全和生物多样性,在未来中缅“一带一路”建设中需要重点关注。
基于格局-过程生态适应性循环三维框架的自然景观生态风险评价———以黄土高原为例

传统的景观生态风险评估侧重于评价景观镶嵌体相对于最优格局的偏离程度,忽视生态系统过程和景观类型内部分异,使得黄土高原景观生态风险评估存在一定的片面性。综合“格局-过程”的生态适应性循环三维框架,构建适合自然生态系统的景观生态风险评价指标体系,对黄土高原2000年、2010年、2017年的景观生态风险进行评估。从空间分异来看,相较于传统的景观格局风险指数法仅在沙漠景观呈现高风险单一结果,本研究结果显示黄土高原景观生态风险由高到低依次为城市和沙漠景观、中部丘陵沟壑区草地景观、西北荒漠草地景观和东南部农田景观、东南部高山林地景观,具有明显空间分异。从时间变化来看,生态工程实施以来黄土高原景观生态风险总体呈现持续下降趋势,平均值由0.410降低到0.385,但2010—2017年下降不明显,生态工程持续实施对景观生态风险持续下降作用变弱。其中,自然景观(林地和草地)受生态工程促进生态风险持续降低,而人工景观(城市和农田)尤其是城市范围的不断扩大促使区域生态风险升高明显,建议加强城市土地集约高效利用,同时限制北部环境恶劣小城镇的发展。此外,中部丘陵沟壑区草地恢复力不足和降水侵蚀力增强也会促使风险升高,建议在生态保护时给予重点考虑。
基于全球气候模式集合的鄱阳湖流域未来潜在蒸散量及其干旱效应研究

鄱阳湖流域近年来旱涝灾害频发,原有的水量平衡被打破。因此,开展鄱阳湖地区潜在蒸散量及干旱效应研究具有重要意义。潜在蒸散量(Reference Evapotranspiration,ET_0)是评价区域水资源配置和计算干旱指数的重要指标。以我国的鄱阳湖流域为研究区,依托统计降尺度模型,基于站点观测数据、气候模式数据以及美国环境中心再分析数据,运用遗传算法构建多模式集合,模拟未来情景下流域潜在蒸散量和干旱指数(Drought Index,DI)时空演变特征。结果表明:基于遗传算法构建的模式集合较单一气候模式或等权模式集合,模拟性能佳;RCP4.5、8.5情景下流域ET_0均呈上升趋势,ET_0变化的第一主周期分别为20年和4年,流域ET_0未来空间变化特征表现为东高西低;RCP8.5情景下,鄱阳湖流域DI在年际上呈显著上升趋势,9—11月是干旱风险防范的关键时期;流域年DI变化的主周期为8年,流域的中东部地区将是未来干旱风险防范的重点区域。本研究为认识区域尺度下气候变化对潜在蒸散量的影响提供借鉴,同时为政府部门科学应对鄱阳湖流域未来时期可能出现的旱情提供的决策支持。
雄安新区不同土地利用方式土壤性状的空间分布特征———以容城县为例

为阐明雄安新区不同土地利用方式下土壤性状的空间分布特征,采用网格法和随机取样法实地采集雄安新区—容城县表层土壤样品(0—20 cm)133份,运用地统计学和ArcGIS相关技术,对4种不同土地利用方式下的土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、电导率(EC)、土壤含盐量(SS)、含水量(WC)、pH值、机械组成和空间分布特征进行了研究。结果表明,容城县土壤属轻壤土,pH中性,土壤表层SOM、TN、TP和TK含量均处于中等水平。不同土地利用方式下,除TK含量无差异外,其他所有理化性状差异显著(P<0.01)。土壤pH值(内陆滩涂>林地>耕地>公园与绿地);SOM含量(耕地>公园与绿地>林地>内陆滩涂);TN含量(耕地≈公园与绿地>林地>内陆滩涂);TP含量(耕地>公园与绿地>内陆滩涂>林地);SS(内陆滩涂>耕地>林地>公园与绿地);WC(内陆滩涂>公园与绿地>林地>耕地);EC(内陆滩涂>耕地>公园与绿地>林地)。不同土地利用方式下土壤pH值属弱变异性,SOM、TN、TP、TK、WC和EC均为中等变异,SS属高变异性。研究区土壤SOM、TN和TP含量呈显著正相关(P<0.01),经空间插值分析,SOM、TN和TP空间分布状况类似,均表现为东部偏少,西部稍丰。WC、EC和SS呈显著正相关(P<0.01),空间分布均呈斑块状。容城县表层土壤各性状指标均有趋势效应,且中部变化相对南北变化明显。上述研究结果明确了雄安新区土壤理化指标现状和土壤养分空间分布格局,为新区土地利用和生态建设提供科学支撑。
涡流-滚流拓宽汽油机稀燃极限的试验

基于一台4气门直喷汽油机,在部分负荷工况下对比研究了低滚流、高滚流以及涡流-滚流结合(简称涡流-滚流)3种不同的进气形式在废气和进气两种稀释氛围中对燃烧和排放的影响.结果表明:在进气稀释条件下,与稀燃极限λ为1.37的低滚流原机相比,高滚流可将λ拓宽至1.44、燃油消耗率(BSFC)降低10%,涡流-滚流可拓宽极限λ至1.51、BSFC降低12%;在废气稀释条件下,与稀燃极限废气再循环(EGR)率为23%的低滚流原机相比,高滚流可拓宽极限EGR率至27%、BSFC降低5%,涡流-滚流可拓宽极限EGR率至28%以上、BSFC降低8%.排放方面,与原机低滚流无稀释工况相比,高滚流结合稀释燃烧最多分别使NO_x降低69%、CO降低89%和HC升高74%;涡流-滚流结合稀释燃烧最多分别使NO_x降低63%、CO降低87%和HC升高44%.
先存俯冲陆缘背景下南海北部陆缘断陷特征及成因

基于地震和钻井新资料,并综合近期相关研究成果,系统分析南海北部陆缘珠江口盆地地壳岩石圈构造和盆地结构的多样性及其复杂的发育演化过程。研究认为,珠江口盆地存在壳幔拆离、壳间拆离和上地壳内拆离3种不同构造层次的拆离断裂,不同类型的伸展拆离控制不同的盆地结构构造;位于近端带的珠一坳陷发现多个受上地壳内拆离断层控制的断陷,这些拆离断裂通常受到岩浆侵位的改造或先存断裂控制;位于超伸展区的白云凹陷—荔湾凹陷的内部结构特征差异明显,白云主洼的岩浆作用较弱,受控于壳幔拆离系,发育为宽深断陷;白云凹陷东部和西南断阶带在中始新世之后岩浆活动广泛,地壳韧性伸展变形,发育受上地壳内拆离断裂控制的宽浅断陷。对比经典的大西洋边缘岩石圈伸展破裂方式和盆地构造演化,认为中生代俯冲陆缘背景的先存构造和新生代岩浆活动是南海北部陆缘断陷结构多样化的重要控制因素。
黄土高原地区生态系统碳储量空间分布及其影响因素

准确估算生态系统碳储量,探明其空间分布及其影响因素对区域生态管理具有重要意义,但黄土高原地区碳储量现状、空间格局及其驱动因素尚不清楚。选择黄土高原地区森林(包括乔木林和灌木林),草地和农田生态系统为对象,基于大量实测样点通过克里金插值和地统计方法,评估了三种生态系统地上生物量碳密度、地下生物量碳密度和0—100 cm土壤有机碳密度空间分布,并通过路径分析探讨了各碳库的主要影响因素。结果表明:黄土高原地区约占全国总面积的6.7%,其生态系统总碳储量约为2.29 Pg,仅占我国生态系统碳储量的2.3%。生态系统各碳库中,地上生物量碳储量、地下生物量碳储量、土壤有机碳储量分别为0.44、0.32和1.52 Pg;森林、草地、农田(仅指土壤)生态系统碳储量分别为0.98、1.09和0.21 Pg。气候(年均温度、年均降水)、海拔、坡度、土壤质地(砂粒、粉粒、粘粒含量)、植被覆盖状况(用NDVI表示)等因子可解释地上生物量碳密度、地下生物量碳密度、农田土壤有机碳密度空间变异的12%、8%和32%,其中,年均降水、海拔、粘粒含量是黄土高原地区生态系统碳储量空间格局的主要影响因素。本研究表明,由于黄土高原地区独特的气候、地形和土壤条件,其生态系统虽然具有较大的碳储量,但是低于我国生态系统碳储量的平均水平。
胺型乳状液的二氧化碳、氧化钙响应行为及应用潜力

采用绿色、低廉的CO_2/CaO刺激诱导胺型乳状液,在揭示该乳液体系响应行为规律的基础上,构建CO_2/CaO响应性油基钻井液并评价其性能。研究表明,在CO_2诱导下胺型乳状液易从油包水逆转为水包油,同时其黏度经历了降低、回升、降低的规律性迁移,上述CO_2响应行为可由CaO诱导回转。基于胺型乳状液构建的油基钻井液,在油水比50∶50至70∶30,密度1.4~2.0 g/cm~3及温度160 ℃条件下均具有良好的流变和滤失性能,且可被CO_2鼓泡清洗,可由CO_2诱导大幅降黏并有效清除低密度无用固相,所余液相可由CaO诱导回用。机理分析表明,CO_2/CaO诱导胺型乳化剂与其胺盐之间可逆转换,使乳化剂亲油亲水平衡性可逆调节、乳状液粒径可逆增减,是胺型乳状液类型、流变性可控可逆的根本原因。
渝西区块页岩气储集层微观孔-缝配置类型及其地质意义

以渝西区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储集层为研究对象,开展氩离子抛光扫描电镜及饱和不同润湿介质核磁共振实验,结合图像处理技术与现场解吸结果,分析微观孔-缝配置类型及其对页岩气赋存机制的影响。结果表明:①储集空间包括有机孔、无机孔和微裂缝,微裂缝发育特征的井间差异明显,有机孔发育程度与毗邻微裂缝的距离成反比,而无机孔则正好相反;②依据有机孔、微裂缝发育类型、程度及相互接触关系,将孔-缝配置类型划分为4类;③根据饱和油、水核磁T2谱差异构建并计算孔-缝配置的评价参数,其值越小,孔-缝配置越好;④孔-缝配置好的页岩储集层具有有机孔发育、孔隙度高、渗透率高、含气性高的特点,而孔-缝配置差的页岩则表现为微裂缝相对发育,增强了天然气输导能力,导致孔隙度和含气性偏低;⑤基于孔-缝配置类型,从有机质生烃、微裂缝提供运移通道的角度出发,建立3类页岩气微观赋存模式。
渤海湾盆地枣园油田古近系孔店组沸石矿物的岩浆热液成因

通过普通薄片、电子探针、包裹体测温、激光拉曼光谱、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱等技术分析手段,对渤海湾盆地枣园油田Z56井古近系孔店组二段(简称孔二段)热液流体活动进行识别,并探讨岩浆热液流体与孔二段沸石矿物的成因联系。实验发现:①泥岩裂缝内可见焦沥青与绿泥石、重晶石、黄铜矿、黄铁矿、钠沸石、方沸石等热液特征矿物共生;②焦沥青激光拉曼光谱的分峰拟合计算温度为324~354 ℃,绿泥石地质温度计指示温度为124~166 ℃,钠沸石原生包裹体均一温度为89~196 ℃,反映了岩浆热液流体的温度变化较大,但是都高于正常地温;③绿泥石和重晶石的铕正异常明显,钠沸石的稀土元素配分曲线与孔店组玄武岩相似,指示其来源于岩浆热液流体。同时,钻井资料显示,Z56井孔二段发育多套玄武岩夹层,具备岩浆热液活动的地质基础。因此,岩浆热液流体与孔二段泥岩之间的水-岩相互作用可能是导致研究区孔二段泥岩富含沸石矿物的原因之一。
塔河地区奥陶系不同地貌岩溶带结构组合差异与油气富集

基于大量地质、钻/测井、地震及生产动态资料,从水系分布及水流通道分析入手,探讨塔河油田奥陶系不同地貌单元岩溶带结构组合特征,并分析其油气富集特征。结果显示,塔河地区奥陶系岩溶古地貌由分水岭、岩溶谷地及岩溶盆地组成。分水岭中发育表层岩溶带(平均厚度为57.8 m)与渗流岩溶带(厚度为115.2 m),其中断层、裂缝和中小型缝洞体密集发育,76.5%的油井单井累产油量超过5×10~4 t。岩溶谷地发育表层岩溶带、渗流岩溶带和径流岩溶带,平均厚度分别为14.6,26.4,132.6 m,其中径流岩溶带中地下河溶洞多被细粒物质充填(充填率达86.8%),84.9%的油井单井累产油量不到2×10~4 t。岩溶盆地不发育岩溶带,仅在局部断裂带上发育断溶体,其厚度可达600 m,且紧密围绕断裂周围1 km内分布。因此,不同地貌单元水流产状不同,形成不同的岩溶带结构组合,同时造成油气分布差异。分水岭为油气运移指向区,其中相互串通的中小型缝洞空间油气充满度高,高产井比例大。地下河沉积搬运能力强,溶洞充填率高,油气丰度小,低产、低效井比例大。通源断裂既是水流通道、又是油气运移通道,岩溶缝洞储集空间巨大,油气易于富集。
中国典型陆相盆地致密油成储界限与分级评价标准

基于松辽盆地下白垩统泉头组和上白垩统青山口组砂岩、准噶尔盆地玛湖地区下三叠统百口泉组砂砾岩和吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组混积岩等中国典型陆相盆地致密储集层微观孔喉表征结果,利用水膜厚度法、含油产状法、试油产能法、力学平衡法对致密油的理论下限、成藏下限、有效渗流下限和成储上限进行厘定;采用聚类分析法对比不同致密储集层孔喉结构差异,确定致密储集层分级界限,并分析与成储界限之间的关联。结果表明,致密储集层与常规储集层的分级界限对应物性上限,Ⅱ类与Ⅲ类致密储集层的分级界限对应有效渗流下限,Ⅲ类与Ⅳ类致密储集层的成储界限对应成藏下限,理论下限对应致密储集层和非储集层的界限。分级评价标准实际应用结果显示,致密油产量受控于致密储集层类型,Ⅰ类和Ⅱ类致密储集层是致密油高产的有利层段。
异常高压下海相重力流致密砂岩非均质性特征及其影响因素——以莺歌海盆地LD10区中新统黄流组储集层为例

通过模块式地层动态检测、铸体薄片、黏土矿物X射线衍射、扫描电镜、高压压汞、埋藏热史等分析,对莺歌海盆地LD10异常高压区中新统黄流组海相重力流致密砂岩储集层非均质性特征及其演化过程进行研究,探讨储集层非均质性的影响因素,预测有利储集层分布。结果表明,①储集层非均质性主要由胶结物非均质性、孔喉非均质性及物性非均质性决定,并受异常高压影响下的成岩作用控制;②成岩演化过程导致的孔喉结构差异影响了胶结物及孔喉非均质性,进而控制了储集层的物性非均质性;③与常压储集层相比,异常高压抑制了压实作用与胶结作用的强度、增强了溶蚀作用,在一定程度上使储集层的非均质性变弱。有利储集层主要分布在黄流组中下部强超压带的重力流水道砂体中。
四川盆地及周缘奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩生物地层及其储集层特征

通过单剖面笔石鉴定、笔石带划分、等值线图编制及页岩矿物成分、TOC和纹层特征分析,系统研究四川盆地及周缘奥陶系五峰组—志留系龙马溪组生物地层及其储集层特征。结果表明,四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组发育笔石带WF1—WF4和LM1—LM9,不同笔石带可用岩性和电性特征标定。不同笔石带页岩分布呈现西南和东北;2大沉积中心,且矿物成分、TOC和纹层类型存在差异。笔石带WF2下部和WF4发育含(贫)有机质块状层理混合页岩,笔石带WF1—WF2上部及WF3发育含有机质水平层理混合页岩,笔石带LM1—LM4发育富(含)有机质水平层理硅质页岩,LM5—LM9发育贫有机质水平层理混合页岩。页岩矿物成分、TOC及层理类型受控于古气候、古水体氧化-还原条件和古沉积速率。笔石带WF1—WF2下部,水体由于温暖富氧,故块状层理发育、硅质含量和TOC值低。笔石带WF4水体由于较凉、富氧,故块状层理发育、钙质含量高、TOC值低。笔石带WF2上部、WF3、LM1—LM4水体由于贫氧、沉积速率低,故富有机质硅质页岩水平层理发育,粉砂纹层含量高。笔石带LM5—LM9水体由于富氧、沉积速率过高,故TOC值和硅质含量低、粉砂纹层含量高。
PEM燃料电池用金属双极板及其涂层的研究进展

质子交换膜(PEM)燃料电池的金属双极板在成本和加工成形方面具有优势,但是其易腐蚀的特点也影响了燃料电池的导电性和耐久性。该文从金属双极板及其涂层导电性和耐久性出发,系统总结了相关研究进展。首先根据燃料电池的市场需求,分析了应用金属双极板的优势;对金属双极板及其涂层导电性和耐久性的典型测试方法进行了讨论,并对近期文献中出现的多种涂层进行了评价,发现除合金涂层外大部分涂层能满足美国能源部2020目标;分析了影响金属双极板及其涂层导电性和耐久性的工作环境和工作状况;最后,从测试方法、涂层研究和影响因素3个方面展望了未来的研究方向。该文综述了金属双极板及其涂层的研究进展,对将其更有效、更持久地应用于燃料电池电堆中具有重要意义。
深部巷道全空间协同控制技术及应用

深部巷道支护受地应力和围岩力学特性共同影响,且支护方式多样化。该文系统总结了深部巷道围岩变形破坏的典型特征,提出了深部巷道全空间协同控制技术,其对不同地质条件下深部巷道的支护方式和参数进行针对性优化设计。阐释了全空间协同控制的力学原理:“全空间支护、刚柔协同、让压释能、动态监测、局部加强”,其核心是锚网索全空间协同控制,充分发挥围岩的自承能力。对比分析了不同预紧力条件下单体锚索、传统桁架和全空间桁架预应力场差异。研究表明,全空间桁架的最大预应力能比单体锚索提升了35%~40%。模拟分析知围岩黏聚力、内摩擦角和弹性模量为巷道变形主控因素。现场实践表明,全空间协同控制技术能够有效控制不同埋深巷道围岩变形。
基于Eulerian-Lagrangian模型的库区溶解气体时空分布和对鱼类影响的模拟

大坝泄水会导致下游水体出现总溶解气体(total dissolved gas,TDG)过饱和。过饱和TDG可能导致鱼类患气泡病甚至死亡。受模拟方法的局限,Eulerian法和Lagrangian法均不能同时模拟TDG的分布和持续滞留时间,因而制约了对鱼类受过饱和TDG影响程度的定量判别。基于此,该文开发建立了鱼类受过饱和TDG影响的三维Eulerian-Lagrangian模型,其中Eulerian模型考虑了过饱和TDG在水体内部的释放与在自由表面的传质; Lagrangian模型在Eulerian模型基础上引入粒子追踪方法,模拟得到各个粒子在不同TDG饱和度下的滞留时间,即TDG持续滞留时间,并以TDG的持续滞留时间为参考因子以分析TDG对鱼类的影响。本研究以大渡河铜街子电站库区为例,开展了过饱和TDG输移释放及其滞留时间的数值模拟,并基于已有的典型鱼类对过饱和TDG耐受性实验成果,定量分析得到了过饱和TDG对鱼类的影响程度。为研究过饱和TDG对鱼类影响提供了一种方法和思路,为泄洪方案的优化研究提供了科学依据和技术支撑。
基于海量光纤测温数据的混凝土坝三维温度场分析系统

结合大型混凝土坝工程应用需求,提出了光纤埋设施工流程、海量测温数据实时获取方法及坝体三维温度场重构理论,研发了混凝土坝三维温度场分析系统,实现了光纤埋设施工记录和施工质量的可控可查,海量光纤测温数据的实时传输、解析及自动处理,实测温度变化过程分析,坝体二维、三维温度场实时在线重构及可视化等功能,并结合在建白鹤滩大坝工程,分析了该系统的应用模式及效果。实践结果表明:该系统可为海量测温数据的高效利用提供分析平台,为全面掌握坝体真实温度分布特征及变化规律提供新的思路,可直接应用于其他混凝土坝工程的温度监测与分析,也可拓展应用于其他工程海量监测数据的管理与分析。
海绵城市建设对住房价格影响的定量分析---以四川省遂宁市为例

海绵城市是中国近年来城市建设与更新中被大力倡导的新概念,能够提高生态建设水平、缓解城市洪涝灾害问题和促进水的循环利用。海绵城市建设带来了人居环境的提升,提高了人们对住宅的支付意愿。该文以四川省遂宁市为例,定量分析了海绵城市建设对住房市场价格的影响。分析结果显示:建设海绵设施会使小区房价上涨年均385.2元/m~2(即5.48%);溢价出现的时点与遂宁市雨季出现时间一致;遂宁市通过建设海绵城市在房地产市场溢价方面带来的总经济效益为39.85亿元,考虑各方面贡献后整体效益为63.02亿元,超过了建设成本。
石蜡火灾灭火效果对比实验研究

基于石蜡火灾灭火实验模型,采用标准管枪和灭火器两种灭火系统,测试了直流水、泡沫、水凝胶、干粉和二氧化碳等典型灭火剂对石蜡油盘火的灭火效果。采集分析了石蜡火灾扑救过程中的热辐射和温度变化数据,记录了不同灭火剂的灭火时间、灭火剂用量、降温效果、沸溢喷溅和复燃情况等。对比了不同灭火剂的灭火效能和优缺点,并针对不同灭火剂进行了灭火应用分析。该研究结果对丰富可熔化固体火灾燃烧理论、提高灭火技战术和人员防护水平具有重要意义。
“双高”电力系统宽频振荡广域监测与预警系统

高比例可再生能源和高比例电力电子设备(简称“双高”)接入电网引起的宽频振荡问题严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行。面对宽频振荡的多模态及振荡频率时变等新特征,如何实现宽频振荡的在线监测与分析是“双高”电力系统面临的重要问题之一。现有广域监测系统可实时监测和分析电网的低频振荡动态特性,但无法涵盖宽频电磁振荡。为解决该问题,该文提出了“双高”电力系统宽频振荡广域监测与预警系统框架。该系统兼顾现有广域监测系统的功能,同时具备监测和分析“双高”背景下宽频电磁振荡的能力。基于该系统提出了宽频状态估计、宽频振荡溯源及宽频振荡安全风险评估的方法,并通过模拟振荡场景验证了该系统的有效性。最后,分析了该系统在“双高”电力系统中的应用前景。
“双高”电力系统大扰动稳定性:问题、挑战与展望

随着能源绿色化转型的不断深入,电力系统呈现出高比例可再生能源和高比例电力电子设备的“双高”特性。电力系统动态特性正在发生深刻的改变,诸多新型稳定问题逐渐凸显。该文关注“双高”电力系统中的大扰动稳定问题,首先对常见的大扰动失稳现象进行总结归纳,然后结合“双高”电力系统的特性与需求,探讨了现有理论方法的不足以及面临的关键挑战,最后展望了未来“双高”电力系统大扰动稳定性理论与方法的可能发展道路。
并网逆变器的电磁暂态同步稳定问题

新能源通过并网逆变器(grid-connected inverter, GCI)汇集正深刻地改变着现代电力系统的动态特性,由同步发电机主导的机电暂态稳定分析因未全面计及电磁暂态影响而面临失效。该文综述了一类大扰动使新能源发电机组故障穿越期间,GCI与主网失去同步,引发对应机组退出系统的电磁暂态同步稳定问题。首先介绍了GCI的电流源和电压源型控制结构,指出与同步发电机同步机理的异同;其次介绍了体现电力电子特征的关注要素和兼顾精度与速度的简化条件;进而介绍了面向该问题典型的建模分析流程和稳定性提升策略;最后展望了面向未来电力系统暂态稳定的研究挑战。
分布式电源接入的微电网小干扰鲁棒稳定判据与参数安全域自适应覆盖算法

随着微电网中分布式电源和电力电子装置占比的不断增长,多源微电网稳定性受到诸多控制参数的影响,给系统安全稳定运行带来新的挑战。针对数学模型中含不确定参数的线性定常系统,当参数在给定区间内变化时,该文给出了一种基于Kronecker矩阵和Kronecker相关矩阵的鲁棒稳定性判据,估算保证系统小干扰稳定的参数最大变化范围,称为鲁棒稳定半径。进一步对参数空间进行采样,对于稳定的采样参数,采用鲁棒稳定半径估算其周围保证小干扰稳定的邻域;对于不稳定的采样参数,采用参数灵敏度估算其周围小干扰失稳的邻域。设计了一种自适应覆盖算法,通过超立方覆盖能够保证系统小干扰稳定的参数集合,该集合称为小干扰安全域(small-signal stability region, SSSR)。该算法可以自动调整超立方体的大小,避免了冗余的搜索计算,提高了计算效率。采用包含旋转发电机和逆变器电源的微电网算例验证了该算法的有效性。该算法对微电网控制参数设计和安全稳定分析提供了有益参考。
能源互联网推动下的氢能发展

随着当前以化石燃料为主的能源体系资源消耗和环境污染问题日益严重,能源结构转型已经成为世界能源体系发展的重要趋势。能源互联网是以信息传递为基础,以可再生能源和核能为主要一次能源供体,以电能为核心,以储能技术为媒介的新型能源体系,具有智能化、清洁化、操作灵活化等优点,是未来能源结构发展的理想形式。氢能具有热值高、无污染、可再生、长周期储存和远距离运输等优点,能够实现“可再生能源-电能-氢能”的多样化转换,可作为能量储存、传递和转换媒介在能源互联网构建中发挥重要作用。该文从能源互联网的概念出发,阐述了氢能在能源互联网中的重要地位,并结合清华大学核能与新能源技术研究院(简称核研院)在核能制氢方面的研究成果,综述了氢能和氢储能技术在能源互联网体系下的关键技术的发展现状,并对氢储能技术的未来发展做出展望。
欠约束绳牵引并联支撑系统运动学分析与鲁棒控制

欠约束绳牵引并联机器人可以为风洞受迫/自由动态试验提供一种新的支撑方式。该文针对多输入、多输出、具有不确定性的欠约束绳牵引并联支撑系统,研究其运动特性并提出一种基于非线性干扰观测器的计算力矩控制方法。首先,针对欠约束系统几何静力耦合问题,采用自适应粒子群算法对运动学进行求解与分析,确定初始平衡状态。其次,采用计算力矩控制方法,并考虑实际系统存在外部干扰等,设计非线性干扰观测器予以补偿;基于Lyapunov函数法证明闭环系统的稳定性。最后,以风洞动态试验中典型的单自由度正弦振荡以及双自由度运动轨迹为例进行仿真。结果表明:该控制方法能够有效补偿外部干扰,在期望轨迹上可以实现高精度跟踪,且绳拉力始终保持张紧状态;同时还能模拟未受控方向的自由运动特性。上述研究成果可为欠约束绳牵引并联支撑在风洞试验中的实际应用提供技术支撑。
基于多种算法的果树果实生长模型研究—以云南昭通苹果为例

【目的】针对果树果实与生长过程中的气象因子关联密切,且生长过程多为非线性、非平稳序列,直接对其连续测定难度较大的问题,对比多种模型对果实直径的模拟能力,为果树及其果实的生长发育监测和预测、适时灌溉施肥、生长环境调控等提供科学参考。【方法】以云南昭通苹果为例,分析2019和2020年果实生长期间直径变化特征及其与环境气候因子的关系。引入深度学习中的长短期记忆模型(LSTM),使用LSTM模型对苹果果实直径进行模拟及预测,与多元线性回归模型(MLR)和机器学习模型中的决策树(DT)及随机森林(RF)模型的模拟结果进行对比分析,并使用3种采样方法对不同模型模拟的结果进行评估。【结果】苹果果实直径有明显日变化特征,呈夜间直径增长而白天缩小为主的规律,一般早晨直径达到最大,然后逐渐微缩,在日落前后直径到达当日最小。苹果果实直径的增长速率在果实膨大初期较高,在果实生长后期降低。苹果果实小时和日平均直径与土壤温度和土壤湿度呈中度或高度正相关,与紫外线指数(UVI)呈高度负相关。苹果果实直径的日平均增长量(FMDG)、日增长量(FDG)、日最大变化量(MDFS)与60 cm土壤温度和20 cm、40 cm土壤湿度呈低负相关(-0.5≤R<-0.3)。4个模型的模拟结果相比,LSTM模型的模拟精度高于MLR、DT和RF模型。LSTM模型比MLR模型在相关系数R增加3%—20%的情况下,RMSE和MAE下降约50%—75%,而机器学习模型DT和RF对苹果果实直径的预测相对较差,可能存在过度拟合。【结论】对比统计学、机器学习和深度学习等方法,LSTM模型在苹果果实直径的模拟中表现出更高的精度和可靠性,能更好地解决果实生长过程中的复杂非线性问题。
高温干旱复合胁迫对夏玉米产量和茎秆显微结构的影响

【目的】随着气候的不断变化,高温、干旱及其复合胁迫等极端天气事件频发,对玉米生产提出了严峻的挑战。本文旨在探讨高温、干旱及其复合胁迫对夏玉米茎秆显微结构和产量的影响。【方法】以登海605(DH605)为试验材料,在开花期设置高温(T)、干旱(D)、高温干旱复合胁迫(T+D),以自然温度和正常水分管理为对照(CK),处理持续6 d,研究高温、干旱以及高温干旱复合胁迫对夏玉米茎秆显微结构、干物质积累与分配、光合特性、花粉活力以及产量的影响。【结果】高温干旱复合胁迫后夏玉米皮层厚度、硬皮组织厚度、维管束总数和小维管束数目显著降低,较CK分别下降8.8%、14.1%、9.4%、13.7%。此外,高温干旱后夏玉米花粉活力、光合特性和成熟期总干重显著降低,T、D、T+D各处理花粉活力和净光合速率较CK降低23.1%、8.3%、30.7%和23.7%、16.6%、37.5%,成熟期干物质总积累量较CK降低19.7%、5.1%、26.6%,进而导致产量显著下降,T、D和T+D各处理的产量较CK分别下降63.2%、13.2%和71.7%。【结论】高温、干旱、高温干旱复合胁迫导致夏玉米茎秆发育异常,光合性能下降,干物质积累量减少,产量显著降低,且高温干旱复合胁迫对夏玉米产量和茎秆显微结构的影响大于高温或干旱单一胁迫。