mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
绿洲灌区不同施氮水平下玉米绿肥间作模式的水分利用特征

【目的】针对玉米连作对化肥依赖过高、水分利用效率低下等问题,探讨间作绿肥和减施氮肥对玉米农田耗水特征的影响,以期明确间作绿肥生产玉米的水分利用特征,为玉米生产减氮及水分高效利用技术的优化提供理论实践依据。【方法】 2018—2019年,在河西绿洲设置田间定位试验,设玉米间作绿肥和单作玉米(M)两种种植模式,减量25%施氮(N1:270 kg·hm~(-2))和传统施氮(N2:360 kg·hm~(-2))两个施氮水平,绿肥种类包括作箭筈豌豆(V)和油菜(R),研究不同处理下耗水特性和产量表现。【结果】间作绿肥可保证玉米稳产,在玉米/绿肥带状间作模式中,N1与N2处理的玉米产量差异不显著。间作绿肥和减施氮肥25%处理可提高绿肥刈割期、玉米收获后土壤含水量,以M/VN1处理提高幅度最大,较传统施氮下单作玉米(MN2)分别高17.2%—18.9%、28.6%—31.3%;间作绿肥和减施氮肥25%处理可降低作物在绿肥播前至刈割、绿肥刈割至玉米收获和作物全生育期的耗水量,以M/VN1处理降低幅度最大,较MN2分别降低38.8—48.8、32.9—53.9和80.9—92.7 mm;间作绿肥可提高玉米水分利用效率,以M/V处理最为突出,比M处理高14.9%—15.6%;N1与N2相比,M/R、M/V处理水分利用效率分别提高3.4%—5.2%、5.7%—6.5%,M处理的降低4.0%—5.5%;提高幅度以M/VN1处理最大,较MN2高14.8%—16.8%。玉米间作绿肥、减施氮肥25%处理可有效改善土壤含水量,降低系统耗水,提高玉米水分利用效率,具有较高的水分生产力。 【结论】在水资源短缺的河西绿洲灌区,间作绿肥可保证玉米稳产,具有较高的水分供给潜力,其中玉米间作箭筈豌豆集成减量25%施氮处理的综合效果最好。
GEE支持下的河南省冬小麦面积提取及长势监测

【目的】使用遥感技术对2017—2020年河南省冬小麦的空间分布信息进行高精度的提取,然后对2020年冬小麦的长势进行高频度的监测并结合气象条件进行分析。【方法】本文基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台,对选取的Landsat 8影像数据根据NDVI最大值进行合成,然后进行特征构建,添加地形特征、纹理特征、NDVI以及一个新特征NDVI增幅,使用随机森林分类方法对样本数据按照构建的特征进行训练提取河南省2017—2020年冬小麦的播种面积信息;经过精度验证后对提取的河南省2020年的冬小麦种植区域生成掩膜,对掩膜区域(冬小麦种植区域)结合MODIS高时间分辨率影像数据,使用NDVI同期差值法对2020年2—4月份的冬小麦进行高频度的长势监测。【结果】使用GEE云平台能够对河南省冬小麦种植区域的空间分布信息进行快速制图;使用随机森林方法加入地形特征、纹理特征、NDVI后再加入新特征NDVI增幅,能够有效提高冬小麦的提取精度以及降低与统计数据的相对误差,基于混淆矩阵计算的平均总体分类精度为95.2%、平均kappa系数为0.909、冬小麦的平均分类精度为95.3%,与河南省统计年鉴数据相比,本文方法提取的2017— 2019年河南省冬小麦播种面积相对误差均低于3%,河南省冬小麦主要种植区域的冬小麦播种面积的平均相对误差低于6%;使用MODIS影像数据结合NDVI差值模型能够对河南省2020年的冬小麦进行高频度的长势监测,河南省冬小麦在返青初期长势较往年及2019年好,到生育后期大部分区域长势与往年及2019年持平,总体上2020年冬小麦的长势较往年及2019年好。 【结论】本文提出的方法能够对河南省冬小麦进行高精度的提取以及高频度的长势监测,且能够为地方政府或者一些农业部门在安排指导农事活动上提供科学依据。
东北地区10份李种质资源果实香气成分分析

【目的】以东北地区10份李种质资源果实为供试材料,进行香气成分分析及特异香气成分精准鉴定,明确起主要贡献作用的李果实特异香气成分,筛选东北地区富含香气的优异李资源,为李香气高效育种和分子水平基础研究提供数据参考。 【方法】应用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术,对李果实的香气成分进行测定,利用香气强度值(OAV)和主成分分析(PCA)对李果实中的特异香气成分进行鉴定和分析。【结果】10份李种质资源果实共检测出香气成分63种,其中,共有香气成分有9种,分别为右旋柠檬烯、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬烯醛、癸醛、2-壬酮、2,6,6-三甲基-2-环己烯-1,4-二酮、2,4-二叔丁基苯酚、伞花烃。‘牡红甜李’‘绥棱红’‘跃进李’‘红干核’‘黄干核’‘幸运’‘大玫瑰’和‘四丰李’香气的主要种类为醛类,‘牛心李’和‘香蕉李’香气的主要种类为酯类。香气PCA结果表明,10份李资源可分为3类,‘牡红甜李’‘绥棱红’‘跃进李’‘红干核’‘黄干核’‘幸运’‘大玫瑰’和‘四丰李’为一类,‘香蕉李’和‘牛心李’各自为一类。香气OAV结果显示,10份李资源共有的特异香气成分是(E)-2-己烯醛和2-壬酮,‘牛心李’特有的特异香气成分是丁酸乙酯、癸酸乙酯和乙酸异戊酯,‘香蕉李’特有的特异香气成分是乙酸丁酯和丙酸己酯,‘牡红甜李’特有的特异香气成分是α-蒎烯,‘绥棱红’特有的特异香气成分是(E)-2-庚烯醛。【结论】β-紫罗酮是东北地区分布的‘牡红甜李’‘绥棱红’‘跃进李’‘红干核’‘黄干核’‘香蕉李’和‘四丰李’特有的特异香气成分。‘牡红甜李’‘牛心李’和‘香蕉李’特异香气成分丰富,为李优异香气资源。
葡萄种质资源花穗形状分类标准的建立及其动态发育过程分析

【目的】葡萄是重要的经济果树,果穗形状会影响其经济价值。本研究跟踪调查255份葡萄种质资源的果穗发育过程,建立新的花序形状并完善果穗形状分类标准,为葡萄生产提供理论支撑。【方法】田间跟踪调查255份葡萄种质资源的花穗长宽发育情况,在开花期、果实膨大期以及果实成熟期3个关键时期测量主穗长宽、小穗长宽、小穗角度、果粒横纵径、果粒重以及果柄长,分析果穗形状动态发育过程中各指标变化规律。【结果】基于255份葡萄种质资源的田间调查结果,将花序与果穗形状分为长圆锥、短圆锥、长圆柱、短圆柱并建立新的花序与果穗形状分类标准。调查发现,在葡萄花序发育过程中,52.55%的花序会发生形状变化,以长圆柱花序居多,大多发育为短圆柱果穗。因此,果穗形状形成类型有16种。对葡萄穗长穗宽的分析发现,长圆锥花序在发育过程中具有较高的“稳定性”,对于短圆锥、长圆柱、短圆柱花序而言,穗长对形状影响更大,进一步探究发现小穗长/宽以及小穗角度尤其是上部小穗的长宽与角度是影响花穗形状外缘的主要因素。【结论】本研究将花序与果穗形状分为长圆锥、短圆锥、长圆柱、短圆柱4种,提出了一个花序、果穗的形状分类标准的计算方法,同时对调查数据进行了实际计算与分类。一半以上葡萄花序的形状会发生变化,圆锥花序的形状较稳定。穗长、穗宽、小穗长宽及小穗角度对穗形影响较大,分别表现在影响形状的长宽和外缘,尤其是上部小穗的长宽与角度是影响柱锥判断的最主要原因。小穗角度的变化会影响小穗反映在形状上的有效长度。本研究进一步提出了基于花穗形状的整形修剪方法,可为葡萄的整形修剪提供理论基础。
三株芽胞杆菌菌株对松材线虫低温存活与繁殖的影响

为明确细菌在松材线虫生态适应性中的作用,本研究选择与致病相关的松材线虫伴生细菌GD1、马尾松内生细菌GD2以及具有杀松材线虫活性的湿地松内生细菌NJSZ-13为试验对象,测定经这3株芽胞杆菌菌株3个浓度低温驯化10、15和20 d后,在冷冻条件下松材线虫强毒虫株AMA3、中毒虫株AA3和弱毒虫株YW4的存活率和繁殖量。结果表明:低温驯化15 d和20 d后3株菌株对不同毒力线虫的活力影响较驯化10 d后的更显著。在低温驯化15 d、-20℃冷冻处理1 h后,5×10~6 CFU/mL浓度菌株GD1处理下,虫株AMA3、AA3和YW4的存活率分别为77.22%、83.68%和84.26%,与对照差异显著;5×10~5 CFU/mL浓度菌株GD1处理下,虫株AMA3、AA3和YW4的存活率分别为75.76%、80.67%和81.50%,与对照差异显著。5×10~6 CFU/mL和5×10~5 CFU/mL浓度菌株GD2处理下,与GD1处理组结果相似,菌株NJSZ-13处理组则与菌株GD1和GD2的结果相反。低温驯化15 d、-20℃冷冻处理1 h后,5×10~6 CFU/mL浓度菌株GD1处理下,虫株AMA3、AA3和YW4的繁殖量分别为7 530、9 317和12 793条/皿,与对照(3 192、3 840和5 823条/皿)差异显著;5×10~5 CFU/mL浓度菌株GD1处理时,3个虫株的繁殖量均与对照差异显著。而菌株GD2和NJSZ-13处理后,3个虫株的繁殖量均无显著变化。表明不同芽胞杆菌对松材线虫的低温适应性影响存在差异,松材线虫伴生细菌GD1和马尾松内生细菌GD2能增强其低温适应性,而湿地松内生细菌NJSZ-13菌株则相反。
嵌套短期弃电风险的水光互补中长期优化调度研究

传统水光互补中长期调度模型未考虑光电的短期随机波动性,忽略了短期弃电风险,由此制订的调度规则难以有效协调光电消纳与流域水资源综合管理。本文提出嵌套短期弃电风险的水光互补中长期优化调度方法。首先,分析水电与光电联合运行过程中可能产生的弃电情形,并对弃电损失进行量化;其次,基于日调度模型的多情景分析制订中长期弃电损失函数,以定量表征水电出力与光伏弃电率之间的关系;最后,将弃电损失函数嵌套在中长期优化调度模型中,推导互补系统的适应性调度规则,识别水库年末消落水位关键控制因子。以龙羊峡水光互补工程为实例,研究表明:(1)弃电损失函数呈S形,水电出力过低或过高均不利于光电消纳;(2)月末水位/库容为输出变量、可用能量为输入变量的调度函数能较好地指导水光互补中长期调度;(3)互补情景下水库年末消落水位受年初水位、当年水流入能和当年水电站发电量显著影响,而受光伏年发电量影响较小。
基于IGMM-Copula的入库径流过程预报误差随机模拟模型

为揭示入库径流过程预报误差的统计特征及其变化规律,进而为水电站水库优化调度提供更为准确的输入,基于AIC与BIC准则选取最优高斯混合数,同时引入K-means++算法确定高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)的初始参数值,对GMM-Copula模型中的GMM部分进行了改进,建立了基于IGMM-Copula的入库径流过程预报误差随机模拟模型,该模型不仅在单一预见时刻径流预报误差的量化估计上更具优势,而且能通过建立误差的多维联合分布函数实现对误差序列的随机模拟。以锦屏一级水电站水库为例,应用IGMM-Copula模型对预见时刻为6 h、12 h、18 h、24 h的径流预报误差进行随机模拟。结果表明,IGMM-Copula所得拟合曲线的图形效果及适用性检验结果均优于GMM-Copula模型,且其模拟预报误差的统计参数更贴近于实测预报误差,验证了其合理性与可行性,为入库径流过程预报误差的估计与模拟提供了一种更为精确有效的方法。
基于流域系统整体观的城市洪涝治理研究

针对传统城市洪涝治理洪、涝孤立考虑的弊端,在广州市2020年“5·22”特大暴雨洪涝成因分析的基础上,提出了“洪涝同源”的流域系统整体观,建立了统一市政和水利设计雨型的“大包小、长包短”方法,构建了“城市海绵-市政小排水系统-水利大排水系统”耦合的城市洪涝模拟模型。以广州市某区域洪涝治理为例,研究表明,基于流域系统整体观进行工程布局优化,既满足高度城市化地区经济性和约束性原则,也可实现系统治理、整体达标,有效避免了传统洪涝分治模式存在“因洪致涝、因涝致洪”的弊端,为我国城市洪涝治理提供了新思路。
基于对抗式多任务学习的医学CT图像金属伪影去除方法

人体中的金属植入物会导致X射线计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)图像中存在金属伪影,使图像质量大幅降低,目前已有许多利用深度学习(Deep Learning,DL)的方法一次针对一帧CT图像来去除金属伪影(Metal Artifact Reduction,MAR),但患者经CT扫描后得到的大量连续CT切片图像会使计算成本和时间成本十分高昂.为了能同时处理连续的CT伪影图像,提出一种基于对抗式多任务学习的连续CT图像MAR方法(Adversarial Multi-Task Learning MAR,AMTL-MAR),可以充分利用连续CT图像的空间相关性和解剖组织相似性,并行地处理多张连续的伪影图像.利用共享编码器提取连续伪影图像的共享特征,同时使用多个解码器重建相应的无伪影图像,整个任务的目标函数由各个平权的MAR子任务的损失函数线性组合而成,可以提高整个任务的图像重建质量.实验结果表明,该方法可以并行地去除连续图像中的金属伪影,准确恢复原始图像的组织结构.与现有方法相比,提出的方法处理连续伪影图像的效率更高,处理一组伪影图像耗时小于0.02 s,有效提升了MAR方法实时处理伪影图像的速度.
工频周期四点电压采样的MMC子模块电容值在线监测方法

近年来,模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)可靠性问题越来越受到关注。电容作为组成MMC系统子模块的重要元件,因运行时需承受较大桥臂电流冲击和电压波动,成为MMC系统中失效率最高的元件之一。对电容值进行状态监测(condition monitoring,CM),对于提升电容运行可靠性,并实现高效的可预测维护具有重要意义。文中建立MMC系统子模块电容电压时域数学模型,推导出子模块电容值的新型计算方法,通过采样工频周期内4个特定时刻的电容电压实时监测MMC子模块电容值。通过搭建MMC子模块的工况模拟系统,对所提方法进行实验分析,验证所提方法的有效性。
混合多端直流输电线路快速保护及自适应重启方法实用化研究

混合多端直流被用于解决多直流馈入导致的逆变侧同时换相失败问题。快速保护与自愈技术是混合多端直流输电技术发展的关键。该文将行波在混合多端系统不同线路边界处的折反射等效为传递函数,在此基础上分别推导出混合多端系统不同线路边界处的故障电压及其首极值时间表达式。结果表明区内故障时故障电压的首极值时间小于区外故障时故障电压的首极值时间,由此提出基于故障电压首极值时间的直流线路快速保护方案。同时,为了提高直流系统的不间断供电能力,在保护动作清除故障后,利用特征信号注入的方法判别故障性质,自适应的重启直流系统。将所提出的快速保护和自适应重启算法写入超高速保护样机,并在乌东德混合三端RTDS仿真平台做全系统闭环测试。测试结果表明,所提出的快速保护方案能快速可靠的识别直流线路的区内、外故障,耐过渡电阻能力达500Ω,提出的自适应重启方法可正确判别直流线路故障性质,提高直流系统的供电可靠性。
脱气处理对高压直流用500kV XLPE绝缘特性及其聚集形态的影响

为研究不同脱气时间对高压直流用500 kV交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)交联副产物含量、绝缘特性及聚集态结构的影响,该文采用500kV XLPE电缆料,利用平板热压法制备试样,在常压、70℃条件下对试样进行脱气处理,得到0、12、36和90h四种不同脱气时间的试样,对XLPE试样进行了傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared,FTIR)、失重实验、热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)、电导电流密度、空间电荷、直流击穿、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)实验,之后构建了XLPE的晶体生长模型,分析了脱气处理过程中材料绝缘特性及其微观结构变化的关联机理。研究表明,脱气处理660 min后,交联副产物基本挥发殆尽,菲克第二定律的理论计算可以反映交联副产物残余含量的变化趋势。脱气时间的增加有利于提高试样的击穿场强,降低试样的电导电流密度,但在36h处存在拐点;脱气处理有助于改善试样内部空间电荷积聚和电场畸变,减小试样直流击穿的分散性和内部聚集态结构的差异性,并促进片晶增厚。上述结果表明脱气处理有助于交联副产物挥发,合理优化脱气时间可改善XLPE的绝缘特性,从而可降低企业的生产和时间成本。
基于故障电流幅值和能量抑制贡献度的柔性直流限流设备参数优化

多限流设备配合抑制直流电网短路故障电流时,限流设备通过故障电流相互耦合,难以获取各设备参数与故障电流幅值和能量抑制能力的定量关系以优化其参数。该文首先分析了平波电抗器(current limiting reactor,CLR)、故障限流器(fault current limiter,FCL)、直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)的动作时序以及故障等效模型;通过对限流设备故障限流过程中耐受的电压应力建模,获取各设备对故障电流幅值的抑制作用进而实现解耦,并分析各设备故障电流幅值抑制贡献度和特征;推导短路故障下模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的转移能量函数,结合故障电流幅值抑制贡献度,计算各限流设备抑制故障电流能量的贡献度并分析其特征。通过研究CLR和FCL配合抑制故障电流幅值和能量的效果,提出以各限流设备成本效益均衡为目标的多限流设备参数优化方法以实现经济性最优。在PSCAD/EMTDC中搭建含仿真模型,验证了所提抑制贡献度和参数优化方法的正确性。
考虑控制与通信多成分时滞的多端MMC-HVDC信息物理系统统一建模与互联稳定性分析

模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)系统的控制通信链路的时滞对系统动态构成影响,同时换流站的动态会受到其他端的影响。因此,需要建立考虑控制与通信多成分时滞的多端信息物理系统模型来分析时滞对系统动态和稳定性的影响。文中归纳MMC-HVDC系统的时滞成分,考虑多端动态,推导得到多端MMC-HVDC系统时滞模型。基于该模型进一步提出适用于多时滞场景的通用Pade结构来量化分析MMC-HVDC模型稳定性,并利用多种物理场景阐明了模型的准确性与建立考虑时滞的多端模型的必要性。结合多端多时滞模型和统一的多时滞分析结构,文章构建并分析时滞变量稳定域,确定完整的时滞影响链路。结果表明:换流站物理系统内部的强烈耦合将利于信息时滞影响的扩散,造成稳定域形变,在规划设计时应充分考虑物理系统和信息系统的相互作用。
基于电压矢量注入的无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

为解决无刷直流电机换相期间的转矩脉动问题,在两相静止坐标系中对换相过程分析的基础上,提出一种在续流阶段注入特定电压矢量的转矩脉动抑制方法。首先,虚拟地分割电机相电压为两部分,并重构其作用范围:一部分仍然施加在绕组两端,进而产生假想的等效电流;另一部分则是用来"改变"反电势,即人为将其补偿为恰好使转矩不变的值。其次,利用特定电压矢量对转矩的不同影响,构建带有负反馈环节的注入矢量幅值调整策略,以保证较强的稳定性。该算法简化了分析过程,同时避免了复杂的占空比计算。仿真结果说明了理论分析的正确性;通过实验分别在高速与低速工况下验证了该方法对换相转矩脉动的抑制效果。
电力变压器油中溶解气体特性影响因素的量化分析

基于大数据、数据挖掘等技术对变压器进行个性化、差异化评价,是提升设备智慧运维水平的重要手段。在对变压器进行差异化评价时,影响油中溶解气体特性的因素依赖研究人员主观认识选择,缺乏客观性,导致无法充分表达设备的个性化、差异化特征,进而影响评价准确率。因此,该文提出电力变压器油中溶解气体特性影响因素的量化分析方法。考虑溶解气体数据维数多、体量大的特点,提出基于CLARAS-Mahalanobis的快速聚类方法,用于挖掘每个影响因素分类下的聚类中心;考虑异常和噪声数据导致的小样本数据质心偏移问题,基于聚类中心遴选中心点数据集,将中心点数据集之间的平均Hausdorff距离作为表征变压器之间差异性的量化指标,从而实现量化分析。实际的案例验证结果表明:所提出的量化分析方法可以挖掘溶解气体特性的影响因素,以最大程度体现变压器之间的差异性,实现准确地差异化预警。利用该定量分析方法得到的最优影响因素对变压器进行预警的准确率可到98.4%。
中性点经消弧线圈接地配电网弧光高阻接地故障非线性建模及故障解析分析

中性点经消弧线圈接地配电网弧光高阻接地故障是目前配电网单相接地故障选线、检测的难点,故障点长时间存在极易引发山火、人身触电等恶性事故。现有研究未考虑零输入响应对故障状态方程的影响,尚无考虑电弧非线性的故障状态方程解析求解方法。针对该问题,该文建立零输入+零状态的完备非线性弧光高阻接地故障模型,采用电弧分段线性化,求解给出欠阻尼和过阻尼两种情况下故障零模电压、零模电流的解析表达式。算例仿真验证了非线性故障状态方程解析解的正确性,为后续的故障检测算法研究提供了理论基础。
柔性直流输电系统高频振荡抑制策略研究

基于模块化多电平换流器(modular multilevel convert,MMC)的柔性直流输电系统的长控制链路延时使柔性直流系统高频阻抗呈现负阻尼特性,易与交流输电线路分布参数相互作用造成高频振荡现象。该文根据电流内环控制建立换流器高频阻抗简化模型,从原理上分析附加阻尼控制环节对抑制系统高频振荡现象的局限性;其次,分析用于高频振荡抑制的无源滤波装置的外特性要求,提出并联RLC高通滤波装置的振荡抑制方案以及滤波装置参数设计方法,能够适应系统工况改变,并有效控制损耗;最后,基于实际工程仿真试验验证理论分析的正确性和所提方法的有效性。
基于附加比例谐振控制的风机次同步振荡抑制方法

针对风电机组接入串联电容补偿系统及弱交流系统所引发的次同步振荡问题,提出在风机控制器内附加比例谐振控制的振荡抑制方法。给出控制器的基本原理及分析模型;考虑不同风机类型及抑制方式,提出控制器的结构及参数设计原则;基于特征值法和时域仿真法,分析控制器的振荡抑制效果;考虑附加控制设备的容量限制及电网实际运行条件变化,分析该控制器的工程适应性。
基于区块链的分布式能源交易技术

在分布式发电市场化交易中,传统交易中心在面对分布式能源海量、高频、小额交易时,存在着平台运维成本高、资金结转不及时、交易信息不透明等缺点,因此,需要探索相应的应对方法。在我国相关政策指导下,该文提出基于区块链的分布式能源交易方案,包括考虑过网费差异的挂牌交易机制、可再生能源认证机制和信用管理机制等三部分,同时,设计了实现方案的智能合约,并在搭建的以太坊私有链上进行了交易仿真。仿真结果表明,所提方案可有效增加分布式能源交易各方的经济效益,同时提升监管机构的管理效率。
计及管网选型与潮流约束的区域综合能源系统分期协同规划

区域综合能源系统作为能源互联网的重要物理载体,对提高区域综合能效、保障用能安全以及实现可再生能源大幅消纳具有重要意义。该文建立一种考虑管网选型与分期规划的区域综合能源系统最优配置模型。首先,以项目周期为优化时间尺度,计及各类设备的寿命差异,对连续和离散设备以及热电管网的选型与替换约束分别进行建模;然后,基于线性化技术与凸优化理论,推导建立含节点电压、支路潮流以及有/无功损耗的线性潮流模型,并引入热网运行约束,形成以节点为单元的冷热电能量平衡方程;最后,考虑通货膨胀、名义利率等因素的影响,构建以经济性最优为目标计及投资成本、运行成本以及残值收入的目标函数。采用混合整数线性规划技术对该文模型进行求解。4种场景的结果对比表明,考虑设备替换的分期规划相比单阶段规划能够更合理地配置设备的投运与退出计划,确保方案的整体最优性。同时,将多个能源系统协同规划、联合运行,不仅可以减少冗余设备的安装容量,提高设备利用率,而且能够为区域用能安全以及综合能效提升提供重要支撑。
基于交叉初始化的换流器参数化恒导纳模型

电力系统小步长仿真中,电力电子换流器常采用基于电感电容等效的恒导纳模型,存在参数不易设置、虚拟功率损耗高、模型特性与理想模型差距大等问题。鉴于此,文中提出一种基于交叉初始化的换流器参数化恒导纳模型。在换流器两种不同运行状态下,开关采用含参数历史电流源的恒导纳模型,模型的稳态特性和暂态收敛特性由历史电流源参数决定,实现了参数设置与外电路解耦。同时通过交叉初始化方法,即状态切换时同桥臂开关相互初始化,减小了状态切换误差初值,解决了模型的虚拟功率损耗问题。仿真结果表明,本模型具有与传统恒导纳模型相同的计算效率和更高的精度,其运行特性更接近理想开关模型。
直驱风电场经LCC-HVDC外送系统阻抗建模及振荡机理分析

由于大规模远距离输送的客观需要,直驱风电场经电网换向换流器高压直流(line-commuted converter high voltage direct current,LCC-HVDC)送出已经成为一种常见方式。然而,风电机组与LCC-HVDC的交互作用尚未明确,可能引发的振荡问题会危害电网的稳定安全运行。文中首先采用双傅里叶变换得到交/直流映射函数的频域表达,建立直驱风电场经LCC-HVDC送出系统阻抗模型。然后,基于送出系统在各频段内的主导因素分析,开展送出系统阻抗特性分析,研究对次同步频段和超同步频段内阻抗特性影响较大的因素。最后,结合仿真案例分别揭示直驱风电场经LCC-HVDC送出系统在次同步和超同步存在的振荡风险,并阐述振荡机理。
灵敏度在变换器系统阻抗稳定性分析中的应用

为了直观、定量地研究不同阻抗类型变换器系统的控制参数和电网参数对稳定性的影响,文中提出一种基于等效阻抗判据的阻抗灵敏度分析方法。推导4种阻抗类型系统传统阻抗判据的等效形式,在此基础上介绍灵敏度分析方法;以典型三相逆变器并网系统为案例介绍提出的灵敏度分析方法的具体应用,研究案例系统中影响稳定性的主导参数,并根据灵敏度分析结果提出措施调整相关参数以提升系统稳定性。PSCAD/EMTDC时域仿真及RT-lab半实物仿真实验验证该方法的有效性。
高频隔离型电力电子变压器电磁暂态加速仿真方法与展望

电力电子变压器(power electronic transformer,PET)可以实现多电压等级和电能形态的变换,将在柔性配电网中发挥重要作用。文中对高频隔离型电力电子变压器加速仿真关键技术进行介绍和展望。首先,结合PET电磁暂态仿真的特点分析其面临的瓶颈与挑战,并与模块化多电平换流器进行直观对比。接着,提出适用于高频隔离型PET的电磁暂态等效建模框架,并以双有源桥变换器为例,对端口解耦、节点导纳矩阵预处理和多端口参数矩阵转换这3种现有的提速思路进行分析,通过仿真对比,指出各自的优缺点和适用场景。最后,对PET等效建模与实时仿真的研究方向进行展望。
基于分散式阻抗判据的多换流器接入交流微电网稳定性分析

对于交流微电网的稳定性分析,传统方法如时域特征值分析或频域的奈奎斯特判据等,在模块化微电网中应用时,随着模型维度增长计算量大大增加,且无法有效指导交流微电网子系统设计和控制参数调优工作。针对这一局限,该文提出一种基于分散式阻抗判据的交流微电网稳定性分析方法,通过Park变换和解耦控制,将交流微电网转化为2个独立等效直流子系统,然后由各子系统的额定母线电压和额定容量推导得出各子系统的恒定阻抗判据。基于所提分散式阻抗判据,可以在实现对系统模块化设计的同时,保证交流微电网的整体稳定性,最后通过MATLAB/Simulink仿真对所提方法有效性进行了验证。
多端直流配电系统VSC换流站交流电流反馈阻尼控制策略

多端直流配电系统VSC定功率站的恒功率特性与直流电网交互作用,易引起系统直流电压和电流的振荡甚至失稳。为此,文中提出一种适用于定功率站的交流电流反馈有源阻尼控制策略,该策略可充分利用已有交流量测量,并避免新的反馈通路引入。首先以定功率站平均值模型和背景直流配电系统戴维南等值电路为基础,分析不同阻尼策略的差异性及其在直流侧阻抗表征上的相互联系。其次,通过改变采样点和反馈点,得到交流电流反馈有源阻尼控制策略的降阶实现方式,并基于等值电路阻抗给出阻尼补偿环节参数设计方法。进而,建立计及所提阻尼控制策略的定功率站小信号模型,并推导能准确反映阻尼控制特性的输入阻抗模型。最后,以三端直流配电系统为例,通过波德图、小信号特征值轨迹和阻抗奈奎斯特曲线对比及Matlab/Simulink时域仿真和RT-Lab硬件在环实验,验证所提策略对抑制直流侧振荡和提升功率传输极限的有效性。
铜改性凹凸棒土催化剂汞氧化实验研究

针对燃煤电厂烟气脱硝系统中汞氧化效率不足的问题,制备了一系列铜改性凹凸棒土(copper modified attapulgite,Cu-ATP)催化剂,以期在脱硝设备尾部实现单质汞(Hg~0)的高效氧化。在150~400℃温度范围内测试了Cu-ATP的汞氧化活性,分别考察了HCl、O_2、SO_2、H_2O、NH_3等烟气成分的影响,并在模拟脱硝装置尾部烟气中探究了其汞氧化效果。结果表明,烟气中8.1mg/m~3 HCl的存在即可显著提升Cu-ATP催化剂的汞氧化活性,其中Cu_3-ATP在模拟烟气中的汞氧化效率高达94%。采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对催化剂进行表征,发现表面存在的CuO可能在汞氧化反应中起重要作用。研究表明,当HCl和O_2存在时,Cu_3-ATP表面活性氯以及Cl~2的形成促进了Hg~0的高效氧化。SO_2的存在会抑制Cl~2的生成,因此,活性氯在Cu_3-ATP表面的汞氧化反应中起关键作用。
统一能源系统氢负荷中长期预测

为实现清洁、时变可再生能源消纳和污染、稳定化石能源利用的协调发展,提出新能源电制-储氢耦合碳一化工循环的统一能源系统。在统一能源系统背景下,考虑氢负荷预测的时空特性、应用场景、影响因素与预测方法,建立氢负荷预测框架。基于此,针对氢负荷预测历史数据与信息缺乏等问题,提出工业领域、电力系统、热力行业及交通领域的氢负荷预测函数,计算各场景下氢需求量,并提出计及原始数据检验的滚动灰色预测方法。最后,分场景预测全球氢负荷,仿真结果验证所提预测方法的有效性及统一能源系统节能减排的可行性。
考虑调频性能考核的储能-机组联合调频控制策略

随着电力系统安全稳定运行对频率要求的提升,调频辅助服务市场逐渐完善以吸纳更多优质调频资源。在国内储能体系不完善的现状下,利用储能系统(battery energy storage system,BESS)提高常规机组自动发电控制(automatic generation control,AGC)响应能力来提升电厂调频收益成为首要模式。由于AGC性能考核指标综合反映了系统调频要求,因此对储能-机组联合调频提出考虑AGC性能考核的分时段控制策略,合理控制在响应初期、爬坡期、稳定期以及非考核期等不同考核时段的BESS动作时机和动作深度。广州某电厂9.6MW/4.8MW×h电池储能项目实测数据的仿真验证和工程应用效果表明:与满补偿储能控制策略相比,该文所提策略使得综合调频性能提高3~4倍且调频里程增加10%~20%,最终使得电厂调频收益提升10~15倍,进一步可用于减小BESS投资成本,有效提高储能-机组联合调频体的经济效益。
考虑风电不确定性及系统调频作用的电网连锁故障风险评估

连锁故障是造成电网大停电的主要诱因,而大规模新能源并网加剧了系统发生连锁故障的风险。该文提出了一种考虑风电不确定性及系统调频作用的改进随机潮流方法,并将其应用于电网连锁故障的事故链搜索及风险评估。首先,在常规随机潮流基础上,借鉴牛拉法思路,重新推导了考虑系统调频作用的随机潮流计算方法,并在输出状态变量中增加了对系统频率的观测。其次,针对线路过负荷故障,结合线路功率概率密度和线路停运函数建立了下级线路故障的停运概率模型。此外,通过在事故链搜索模型中引入频率置信度的概念,实现了在事故链搜索中高频切机和低频减载的稳控措施配置。最后,以IEEE39节点与IEEE118节点为算例进行了仿真对比分析,验证了所提出模型与方法的合理性与有效性。
一种适用于大规模新能源远距离外送的分层混联输电系统

为实现内陆大规模风电等新能源的直流汇集与远距离输送,该文提出一种适用于不同规模风电基地分层接入的混合级联输电系统。首先介绍分层接入-混合级联输电系统的拓扑结构与运行特性。该系统为双层结构,高压阀组采用电网换相换流器,多个模块化多电平换流器并联作为低压阀组,可实现不同规模风电基地的分层接入。随后分析系统的数学模型,并在此基础上设计协调控制方案。针对风电基地出力波动,为系统设计阀组电压自适应控制,保障系统的稳定运行。最后在PSCAD/EMTDC中搭建分层接入-混合级联输电系统仿真模型,验证控制策略的有效性。研究结果表明,该系统可为大规模风电远距离传输提供一种新选择。
计及需求侧的风-光-氢多能互补微电网优化配置

针对多能互补微电网经济成本最优问题,提出一种计及需求侧响应的风-光-氢多能互补微电网优化配置方法.首先,在相关功率约束和控制原则下制定运行控制策略;接着,为最大化直接消纳风光发电,引入激励型需求侧响应,利用混合整数规划优化负荷曲线;进而,建立考虑需求侧响应的优化配置模型,基于等年值成本最小的优化目标,综合考虑系统的必要约束条件,利用粒子群算法迭代寻优求解最优配置.为验证有效性,结合某一地区的历史数据,求解优化配置方案,并开展微电网不同运营方式、自平衡率约束与建设成本影响因素下的技术经济分析.分析结果表明:引入氢能发电系统和考虑需求侧响应后,当自平衡率为81.64%时,达到等年值成本最低为314.37万元;将自平衡率控制在合理水平,随着科技发展建设成本的降低均有助于提高微电网经济效益.
深度学习在电力系统频率分析与控制中的应用综述

低惯量可再生能源的发展及大电网复杂互联导致现代电力系统呈现新特征和新形态,具有典型的强时变性、强非线性、随机不确定性、数据多样性、局部可观测性等特征,电力系统分析方法面临更大挑战。深度学习作为一项新的机器学习技术路径,其强大的数据分析、预测、分类能力在电力系统频率分析与控制等复杂问题中具有独特优势。首先分析深度学习的基本原理与研究进展,介绍深度学习的训练方法、典型模型结构及应用特点,总结频率动态趋势感知、频率安全与稳定评估以及频率控制与调节领域的问题特征及深度学习的应用现状,并探讨针对每类问题深度学习应用的适应性,构建了深度学习在电力系统频率分析与控制中的应用框架。最后,对深度学习的发展趋势及其在电力系统频率问题中的应用前景进行展望。
基于运行策略智能生成方法的增量配电系统储能优化配置

为提高增量配电系统储能配置的经济效益,该文提出一种基于运行策略智能生成方法的增量配电系统储能优化配置方法。首先,分析增量配电系统配置储能在给定市场条件下可以获得收益类型以及相应的运行方式,并通过建立储能的成本、延缓电网升级改造、提升可靠性、电能量市场和辅助服务市场等多项收益模型,计算单位容量储能获得各类收益经济性排序。根据年、日负荷特性,基于优先获取高收益原则,提出一种储能运行策略智能生成方法。其次,考虑放电过程中储能容量的衰退,建立面向增量配电系统的储能优化配置模型,并基于年仿真计算运行成本和收益。模型采用差分进化算法求解。算例表明,该方法可有效提升储能配置的综合效益。当系统充裕性不足时,配置储能的提升供电可靠性收益较好。研究成果可为增量配电网系统配置储能提供有益参考。
花状与球状MoS_2对PAO15润滑油摩擦学性能的影响

为改善低黏度PAO15润滑油的摩擦学性能,通过水热法制备球形与花状MoS_2颗粒,采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对所制备的MoS_2颗粒进行表征。制备球形与花状MoS_2改性的PAO15油,利用四球摩擦试验机对比研究2种形貌MoS_2在不同用量条件下对PAO15油摩擦学性能的影响。采用光学显微镜、表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)与能谱仪(EDS)对磨痕表面进行表征。结果表明:制备的球形与花状MoS_2晶型均较好地符合MoS_2的晶型,掺杂至PAO15油中均能够提升其摩擦学性能,使其摩擦因数降低;随着MoS_2颗粒添加量的增加,PAO15油摩擦学性能有所提升,在质量分数为1.0%时达到最优;花状MoS_2具有更大的比表面积,其对PAO15油抗磨损性能的提升优于球形MoS_2,形成的转移膜能够更好地起到隔离摩擦表面的作用。
艾司氯胺酮PCIA对剖宫产术孕产妇产后抑郁症的影响

目的评价艾司氯胺酮PCIA对剖宫产术孕产妇产后抑郁症的影响。方法选择择期椎管内麻醉下行剖宫产术的孕产妇300例,年龄25~35岁,BMI≤35 kg/m~2,ASA分级I或Ⅱ级,依照随机数字表法分为2组(n= 150):对照组(C组)和艾司氯胺酮(E组)。术毕行PCIA,C组药物配方:枸橼酸舒芬太尼50µg+酒石酸布托啡诺12 mg+胃复安针20 mg,E组药物配方:艾司氯胺酮1 mg/kg+枸橼酸舒芬太尼50µg+酒石酸布托啡诺12 mg+胃复安针20 mg,2组用0.9%生理盐水稀释至200 ml,背景输注速率4 ml/h,PCA剂量4 ml,锁定时间30 min,镇痛至术后48 h,维持VAS评分<4分。若VAS评分≥4分且患者连续按压PCA泵按钮2次无效时,口服对乙酰氨基酚0.5 g补救镇痛。分别于术前1d和术后3、7、42d时行爱丁堡产后抑郁量表(EPDS)评分。EPDS评分≥10分为轻度抑郁症,EPDS评分≥13分为重度抑郁症,排除产前抑郁症的孕产妇。记录产后抑郁症发生情况和程度。记录术后0~6 h、6~12 h、12~24 h和24~48 h内补救镇痛情况及术后3 d内相关不良反应的发生情况。结果与C组比较,E组术后3和7 d时产后抑郁症发生率降低且程度减轻,术后不同时段补救镇痛率降低(P<0.05),相关不良反应发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论艾司氯胺酮用于剖宫产术后PCIA,在产生良好镇痛效应的同时,还可改善孕产妇产后抑郁症。
硅基薄膜电极充放电过程应力演化解析解研究

为了研究硅电极在充放电过程中的应力演化,在忽略弹性变形的情况下提出了一个考虑粘塑性的简化力学模型,分别导出了出现相分离和不出现相分离时薄膜电极内应力场的解析解,该模型的计算结果与现有的实验结果相吻合.计算结果表明,当存在相分离时,电极中的应力取决于薄膜电极的厚度和充电速率的乘积;在未出现相分离现象时,应力仅取决于充电速率.这个解析形式的力学模型对于锂离子电池电极材料的设计有着重要的指导意义.
基于动态聚类的有限状态机多错误诊断

为了解决多错误诊断时枚举数量过大的问题,提出一种基于动态聚类分析的方法.首先,按照是否具有相同的初始症状冲突集对失败用例进行聚类,并计算初始症状冲突集及其转换的可疑度;然后,按照可疑度的大小枚举可能发生错误的转换组合,在枚举过程中进行再次聚类;最后,用测试集验证错误可能,生成错误诊断集.实验结果表明,该方法可以有效减少错误枚举数量,提高诊断效率.
TiC陶瓷中H原子扩散行为第一性原理计算研究

采用第一性原理计算方法研究了H原子在立方TiC晶格中的结构稳定性及扩散行为。结果表明:H原子在TiC晶格中的最稳定位点位于Ti/C六面体中靠近C原子的C-H(C-HS)位置,H被C原子捕获而形成C—H键,键长1.15A(1A=0.1nm),零点修正(ZPE)后形成能为1.58eV;其次是Ti/C六面体中心位置(CS),H原子主要与Ti原子成键,ZPE修正后的形成能为1.75eV。采用CI-NEB方法计算预测了TiC晶格中H间隙原子的最优扩散路径,即先在Ti/C六面体内沿(110)晶面进行“跳跃”扩散,扩散势垒为0.47eV;然后以C原子为中心,沿(100)晶面进行两次“旋转”扩散穿越Ti/C原子面,扩散势垒为0.28eV。
胆道闭锁患儿来源原代胆管类器官体的初步研究

目的探究原代胆管细胞培养胆道闭锁患儿胆囊来源的胆管类器官体进行实验研究的可行性。方法选取2017年9月至2018年3月期间在复旦大学附属儿科医院4例Ⅲ型胆道闭锁患儿行Kasai手术及4例胆总管囊肿患儿行胆总管囊肿切除术获得的部分胆囊胆管细胞,采用三维原代胆管细胞培养方法培养胆道闭锁患儿胆囊来源的胆管细胞(实验组)和胆管扩张症(对照组)胆囊来源的胆管细胞类器官体;利用实时荧光定量PCR检测胆管相关的基因表达水平;利用HE染色、免疫荧光染色初步观察类器官体形态与基因表达特点;观察人工合成胆闭素对该胆管类器官体的影响。参数检验采用Student's t检验、方差分析,非参数检验采用Spearman检验、Kruskal-Wallis检验。结果胆道闭锁患儿胆囊来源的胆管细胞和胆管扩张症胆囊来源的胆管细胞均可形成有结构的胆管类器官体,呈现空心球状或管状,均表达胆管标志基因,且两种来源的类器官体在形态和胆管标志基因表达水平上差异无统计学意义。P0、P1、P2代的胆道闭锁来源的胆管细胞的基因表达水平差异无统计学意义,表明胆管类器官体在体外培养时可以长期维持较稳定的基因表达水平。在培养基中加入人工合成的胆闭素后,与对照组相比,胆管类器官体细胞出现明显死亡现象。结论利用胆道闭锁患儿来源的胆管细胞类器官体研究胆道闭锁的发病机制有一定的科学意义。
A Rapid Synthesis of 5H-Benzo[d]imidazo[5,1-b][1,3]thiazines via Copper(I)-Catalyzed Cascade Bicyclization of o-Alkynylphenyl Isothiocyanates with Ethyl (E)-2-(Benzylideneamino)acetates

A rapid and efficient protocol for copper(I)-catalyzed tandem bicyclization of o-alkynylphenyl isothiocyanates with ethyl (E)-2-(benzylideneamino)acetates has been developed, affording a series of 5H-benzo[d]imidazo[5,1-b][1,3]thiazines in moderate to good yields. In this transformation, a [3+2] cycloaddition reaction mechanism was involved and two new rings were formed in one pot.
混合动力传动系统限扭减振器设计及试验研究

为改善混合动力传动系统的NVH特性,开展了限扭减振器的设计及试验研究。首先结合某款混合动力汽车的传动系统,分析了限扭减振器的结构和工作原理;然后,设计了限扭减振器限扭力矩与扭转减振器的扭转特性,并通过试验对限扭减振器的扭转特性进行验证;最后,利用键合图方法对某款使用限扭减振器的混合动力传动系统进行了建模,采用MATLAB/Simulink软件搭建仿真模型并进行求解。传动系统主要元件的角加速度分析结果表明,限扭减振器对于发动机波动扭矩输入激励造成的传动系统扭转振动有明显的衰减作用。
含靛红并苊醌二甲酰亚胺端基的A-D-A型小分子受体材料的合成及其光电性质研究

以靛红/氮杂靛红并苊醌二甲酰亚胺为受体端基,以引达省并噻吩衍生物为电子给体,设计并合成了两个结构新颖的A-D-A型小分子电子传输材料(A1和A2),结合密度泛函理论计算对比研究了吡啶氮原子的引入对A1和A2的分子结构、吸收光谱以及能级结构的影响.理论计算和吸收光谱研究发现:相比A1,吡啶氮的引入不仅可以提高A2的骨架平面性,而且还可以使其分子内电荷转移吸收峰发生27 nm的红移.电化学和理论计算研究表明,吡啶氮原子的引入增强了A2的电子亲和力,因而有效地降低了A2的最高已占分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)能级.以A1和A2为电子受体材料,以商业购买的PBDB-T为电子给体材料,构造了含PBDB-T:A1或PBDB-T:A2(质量比1∶ 1)共混薄膜的非富勒烯太阳能电池器件,其最高能量转换效率分别获为5.19%和6.19%.
生产性服务业分工视角下的上海都市圈产业空间组织演进

全球化和新国际劳动分工背景下,生产性服务业对产业发展的作用日益凸显,其分工细化和空间分离促使生产要素在地方空间上流动和聚集,进而成为推动都市圈产业空间组织演进的重要动力。研究通过构建基于生产性服务业企业联系的城市网络,从整体网络结构到联系的“行业细分”“空间类型”着手,试图解析上海都市圈的产业空间组织演进。结果表明:从2001年到2018年,上海都市圈服务能级显著提升,生产性服务业更加集聚;都市圈产业空间组织整体趋于多中心化、均衡化发展;金融、商务、科技、信息、交通5类细分行业联系在都市圈空间上趋于极化;都市圈产业空间组织网络特征与圈层特征并存,中心城集聚了大量生产性服务业企业总部,上海远郊区形成一些新的服务集聚点,周边的部分城市成为了专业化服务节点。最后结合研究结论对上海都市圈的发展规划提出思考。
色盲矫正研究现状

色盲是一种常见的视觉异常或缺失的疾病,通常为遗传因素所致。而色盲患者由于辨色能力不同程度地缺失,影响生活和工作。目前色盲光学矫正、基因治疗恢复三原色视觉功能的治疗效果尚需验证。计算机视觉科学及人工智能的发展将其应用于色盲矫正成为新方法。现就目前关于各种色盲的治疗与矫正方法作一综述,使眼科医师和计算机工程技术人员对其有更深入了解,有助于提出最佳的色盲矫正方法,提高色盲人群的生活质量。
不同施肥量对旱作沟垄集雨种植农田土壤水分及玉米产量的影响

【目的】沟垄集雨种植是西北旱作农田广泛运用的高效节水栽培模式。研究不同施肥处理对旱作沟垄集雨种植农田土壤水分及玉米产量的影响,为优化施肥配置,进一步提升其增产效能提供科学依据。【方法】以玉米为供试作物,在宁夏回族自治区固原市进行了连续5年的田间定位施肥试验。试验玉米栽培采用集雨沟垄栽培技术,设置4个施肥水平处理:无肥对照(CK),低肥(N 150 kg/hm~2、P_2O_5 75 kg/hm~2),中肥(N 300 kg/hm~2、P_2O_5 150 kg/hm~2),高肥(N 450 kg/hm~2,P_2O_5 225 kg/hm~2)。在玉米生长关键期,取0-200 cm深土壤不同层次的土壤样品,测定了土壤含水量、农田耗水量、水分利用效率,调查了玉米产量。【结果】无论缺水年、平水年还是丰水年,随施肥量的增加,农田耗水量、玉米干物质累积量均呈提高趋势,高、中、低水平施肥处理的农田耗水量较CK分别平均提高了8.8%、7.7%和5.3%,玉米干物质累积量分别显著(P < 0.05)提高了38.3%、35.8%和31.2%。在各年份,各处理土壤含水量从四叶期到抽雄吐丝期均随施肥量的增加呈降低的趋势,而在收获期,各施肥处理土壤含水量均显著(P < 0.05)低于CK,高、中、低水平施肥处理分别平均降低24.7%、24.2%和17.7%。综合来看,中肥处理5年平均籽粒产量最高(11.4 t/hm~2),产量变异系数最小(12.9%)。在丰水年,低肥处理玉米产量及籽粒水分利用效率均高于高肥和中肥处理,而在平水年和干旱年,中肥处理可获得较高的籽粒产量和水分利用效率。【结论】在半干旱地区,施肥量对沟垄集雨种植模式春玉米产量及水分利用效率的影响受制于降雨量。在丰水年,较低的施肥量(N 150 kg/hm~2、P_2O_5 75 kg/hm~2)即可获得理想产量和水分利用效率,而在平水年和干旱年,中量施肥水平(N 300 kg/hm~2、P_2O_5 150 kg/hm~2)获得的产量和水分利用效率最高。高施肥量(N 450 kg/hm~2、P_2O_5 225 kg/hm~2)会造成土壤水分的大量消耗。
优化施氮对设施番茄土壤硝态氮残留及土壤氮平衡的影响

【目的】设施蔬菜生产中普遍存在氮肥施用过量、有机无机肥配合不合理以及灌水频繁等问题,我们通过田间试验研究了优化施氮模式对番茄产量、土壤硝态氮残留和氮平衡的影响,为蔬菜生产优质高效和减量优化施肥提供科学依据。【方法】试验在山东惠民蔬菜大棚内进行,灌水量为农户平均灌水量(482.5 mm)的80%(390 mm),供试蔬菜为番茄,覆膜栽培。试验在基施猪粪N 65 kg/hm~2条件下,设传统施氮量(N 1000 kg/hm~2,TF)和3个减氮量50%处理:鸡粪处理(OF)、普通尿素处理(CF)、包膜尿素处理(CRF)。于移栽前和收获后采集0-180 cm土壤样品。每次施肥前,取0-90 cm深(每30 cm为一层)土壤样品,测定硝态氮和铵态氮含量。番茄收获后,取植株和果实样品,测定生物量和养分含量。【结果】施氮处理之间番茄产量和地上部吸氮量没有显著差异。传统施氮量处理(TF),尽管施用2倍于优化处理的施氮量,但番茄产量没有明显提高。OF、CF和CRF 3个减氮处理0-60 cm土壤硝态氮残留量分别为N 190.1、227.2、310.5 kg/hm~2,分别比TF处理降低56.61%、43.35%和22.59%;表观氮素损失量分别为N 416.6、443.7和352.3 kg/hm~2,分别比TF处理降低45.72%、42.20%和54.10%;土壤氮素平衡盈余率也分别比TF处理降低34.26%、33.40%和61.78%(P < 0.05)。在同等施氮量下,包膜尿素能够使氮素更多地保持在土壤上层,CRF处理0-30 cm土层硝态氮累积量比CF处理平均高43.0%。生育期内,在移栽后20~60和110~120天有两个明显表层硝态氮积聚过程,在移栽后80~100天,30-60 cm土层有一硝态氮消耗过程。【结论】供试条件下,施氮量减少一半能有效降低设施番茄土壤硝态氮残留及淋失风险,不会造成产量的下降。施用包膜尿素比单施有机肥或普通尿素更有利于降低氮素的淋洗损失和实现产量与环境效益双赢。
电价补贴退坡趋势下户用光伏发展演化的仿真研究

户用分布式光伏逐渐成为我国光伏发展的重要力量,面临上网电价补贴退坡的大趋势,采用系统动力学方法,构建了户用光伏发展的因果环路模型,分析了相关因素及其反馈机制,进一步构建了系统流图模型,对基于补贴退坡的多种组合情景下户用光伏的投资回报、装机容量及新增装机FIT补贴成本的发展演化进行了动态仿真。结果显示,目前户用光伏具备补贴退坡条件,未来3年内可退至0.05~0.1元/(kW·h)并逐步取消补贴;退坡过程需综合考虑FIT退坡幅度、纳入补贴的装机规模、装机目标及补贴成本,以促进我国户用光伏的可持续发展。
火电深度调峰改造近似动态规划方法

可再生能源发电具有较强的随机性,针对火电机组灵活性不足而导致的调峰问题,提出对火电机组内部改造、配置储能和两者共同改造3种改造方案,计及火电深度调峰运行的附加成本,建立考虑机组组合问题的火电深度调峰改造规划模型,提出策略迭代近似动态规划法(Strategy Iteration Approximate Dynamic Programming,SI-ADP)对模型进行解耦求解,采用近似值函数替代传统动态规划法中精确值函数,有效避免“维数灾”发生。以改进的case9节点系统验证模型和方法的有效性,结果表明:利用SI-ADP方法求解该模型可以得到不同改造方案下经济性最优的改造策略。
儿童颈椎后凸畸形的手术疗效分析

目的:探讨和分析手术治疗儿童颈椎后凸畸形的术式和疗效。方法:回顾性分析2014年1月~2018年1月北京儿童医院收治的9例儿童颈椎后凸畸形患者的临床资料,其中男5例,女4例;年龄11个月~14岁(5.32±4.48岁)。颈椎后凸病因:神经纤维瘤病2例,先天性4例,医源性1例,结核性1例,成骨不全1例。8例术前有颈部疼痛,5例合并神经功能损伤(ASIA分级C级2例,D级3例)。2例伴颈椎脱位,2例伴脊柱侧凸畸形。术前采用Halo头环牵引2例,颅骨牵引1例,悬吊牵引1例,平衡悬吊牵引2例。5例单纯行前路矫形手术(神经纤维瘤病2例,先天性1例,医源性1例,成骨不全1例);4例行前后路联合手术(先天性3例,结核性1例),其中一、二期(松解后牵引)各2例。记录术中和术后并发症,在术前、术后和末次随访时的颈椎侧位X线片上测量后凸节段Cobb角,计算矫形率。结果:患者均顺利完成手术,术中无神经、血管及脏器损伤并发症。单纯前路手术患者后凸Cobb角度由术前45°~85°(72°±16°)矫正至术后0°~30°(12.6°±14.1°),矫正率63%~100%[(83±19)%];前后路联合手术患者后凸Cobb角由术前40°~85°(55°±20°)矫正至术后0°~30°(16.3°±12.5°),矫正率33%~100%[(64±28)%]。随访3~6年(4±1年),融合节段均在术后3个月实现骨性融合,末次随访时矫正率无丢失,无内固定失效。4例患儿末次随访出现邻近节段退变,3例患儿出现远端交界性后凸。末次随访时,神经功能均为E级。结论:根据病因及患者个体情况选择合适的手术方式治疗儿童颈椎后凸畸可取得较好的矫形效果,由于儿童生长发育的不确定性,远期发生邻近节段退变和远期交界性后凸的风险不容忽视。
基于多个隧道掘进机工程数据回归分析的滚刀磨损评价方法

为了评价不同隧道工程围岩对隧道掘进机(TBM)滚刀磨损的影响,解决滚刀磨耗难以准确预测的问题,基于北疆供水二期、吉林引松供水、陕西引汉济渭、大瑞铁路高黎贡山、深圳地铁10号线等多个隧道(洞)工程TMB滚刀磨损数据,选取岩石单轴抗压强度、岩石等效石英含量、岩石磨蚀性指标、岩体完整性指标、滚刀破岩体积磨损速率等参数进行数据回归分析。结果表明:岩石磨蚀性指标与单轴抗压强度和等效石英含量的乘积成对数函数关系,滚刀破岩体积磨损速率与岩体完整性系数和岩石磨蚀性指标的乘积成指数函数关系,滚刀刀圈寿命与岩体完整性系数和岩石磨蚀性指标的乘积成负指数函数关系。并并在此基础上,建立了岩石磨蚀性和滚刀磨损性的分级评价准则。
液态金属柔性感知的人机交互软体机械手

利用3D打印技术制作了基于液态金属微流道的应变传感器和弯曲传感器,并将应变传感器集成至人体传感手套,用于人手的手势检测;将弯曲传感器集成至软体机械手,用作软体机械手的姿势及运动控制,通过传感手套控制软体机械手实现了人机交互。实验证明传感手套不仅能控制软体机械手的姿势,还能精确控制每根软体手指的弯曲程度。
变胞四足机器人倾覆后的变胞恢复机理及其特性研究

机器人在无人环境下工作时,受外力及地形等因素影响而发生倾覆失去运动能力的情况难以避免,因此机器人需要具备倾覆后的自我恢复能力。在以静态方法为基础的恢复方法中,传统的恢复方式只能依靠腿部的运动来实现,而基于变胞四足机器人的可动躯干,可以提出一种区别于传统方法的利用躯干运动来实现四足机器人自我恢复的策略,该策略借鉴仿生灵感对动作进行规划。从力和能量的角度将这一方法与躯干无变胞的情况进行了对比,得到了优化的质心轨迹与减振方法。此外,利用仿真软件与变胞机器人样机对该策略进行了仿真与实物实验,验证了该方法的可行性并证明其可降低实现静态自我恢复的难度,并且通过不同条件下的实验证明了其在不同地形下具有一定的稳定性与适应性。
1988—2018年间洱海流域植被覆盖度时空变换特征探究

植被覆盖度作为反映地表生态环境的重要指标,被广泛应用于区域生态状况与生态地质问题的调查与研究工作中。以洱海流域为研究区,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云计算平台,利用455景30 m空间分辨率Landsat系列影像获取了1988—2018年间流域尺度的年最大归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)值,采用像元二分模型定量估算了洱海流域的植被覆盖度,通过线性回归模型分析植被覆盖度的时空变化特征,进一步探讨了植被覆盖度与岩石类型的内在关系。研究结果表明: ①1988—2018年间洱海流域植被覆盖度整体上呈现持续波动增长的趋势,增速为0.38%/a; ②流域内分布以高植被覆盖为主,其中82.54%的区域植被覆盖状况持续改善,而持续退化的区域仅占3.27%,主要分布在城镇化显著的区域; ③流域内不同岩性单元上的植被覆盖度存在明显差异,平均植被覆盖度最高的是变质岩区域,最低的是白云岩和火山岩。
基于多光谱遥感的盐渍化评价指数对宁夏银北灌区土壤盐度预测的适用性分析

土壤盐渍化是影响干旱区土壤健康的重要因素之一,因此快速获取土壤盐度信息、监测土壤盐度变化对干旱区土地资源合理利用和土壤恢复至关重要。本研究选取宁夏平原土壤盐渍化较重的银北灌区为研究区域,以野外采集的52个土壤样本和同时期Landsat8 OLI遥感影像为数据基础,采用相关分析和曲线回归分析法对基于多光谱遥感数据构建的土壤盐渍化评价指数与实测土壤电导率(electrical conductivity,EC)的相关关系和拟合度进行了定量化分析。结果表明: ①采样时期研究区土壤盐度较轻,非盐渍化和轻度盐渍化土壤样本合计占比82.68%; ②盐度指数与土壤EC的相关性整体高于植被指数,全样本中盐分指数S_3 (salinity index 3,S_3) 、盐分指数S_5 (salinity index 5,S_5) 、盐分指数S_6 (salinity index 6,S_6)和盐分指数SI(salinity index,SI)与土壤EC的相关性均达到0.50以上; ③全样本中与土壤EC拟合度较高的为盐分指数S_2 (salinity index 2,S_2),S_3,S_5和SI,其中S_5的表现最好(R~2 = 0.406),不同盐度水平下指数与土壤EC的拟合度随土壤盐度升高而显著增加,中重度盐渍化中指数与土壤EC的拟合度最高的为指数S_1 (salinity index 1,S_1) (R~2 = 0.730)和S_2 (R~2 = 0.724); ④拟合模型中,基于Cubic模型、 Quadratic模型和S模型计算的评价指数与土壤EC的拟合度较高。本研究分析了多种土壤盐渍化评价指数在银北灌区土壤盐度监测中的适用性,得出的初步结论可为宁夏银北灌区土壤盐度遥感监测提供参考依据。