mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
仅依赖连通度的压缩感知多目标定位方法

提出仅依赖连通度的多目标定位方法,将多目标定位问题转化为基于压缩感知的稀疏向量重构,解决室内参照物高密度分布的目标定位问题。定位方法仅以连通度为观测值,运用最小化l1-范数法求解目标位置。当观测数据压缩为1 bit时,提出半正定松弛和不动点迭代法结合的目标求解算法。根据仿真实验结果,与MDS-MAP、 DV-Hop和RSS-CS方法进行比较得出,仅连通度的非1-bit和1-bit量化的CS定位方法的平均定位误差小于1个网格,且2种方法占用的比特数只相当于RSS定位方法占用比特数的1/4和1/16。
H形截面钢构件铰区模型及铰区长度

将局部失稳的集中区域定义为铰区.提出了由局部失稳控制破坏模式的H形截面铰区平均曲率的计算公式.发现铰区长度主要依赖于截面构型及轴力大小,用归纳方法得到了考虑不同截面构型及加载条件影响的铰区长度计算方法.实现了从H形截面悬臂钢构件模型中提取扣除计算长度影响的截面层次的弯矩-曲率关系.该弯矩-曲率关系作为不同受力形式、不同构件长度及边界条件的构件非线性分析的基础,可提高结构体系非线性分析的分析效率,并满足工程研究的精度要求.
结构拓扑优化理论及其在桥梁结构找型中的应用

从物理模型、数学模型和优化算法三个方面系统阐述了结构拓扑优化的基本原理.通过实例介绍了应用拓扑优化技术进行桥梁结构找型的方法,并展示了拓扑优化中结构衍化过程及优化结果.针对目前结构拓扑优化技术运用在桥梁找型中所面临的困难,探讨了未来研究的方向.研究表明,结构拓扑优化方法可以在桥梁概念设计阶段得出合理而新颖的结构形式,在桥梁找型方面具有良好的应用前景.
基于快速压缩机的二甲醚掺氢着火延迟特性研究

在温度范围650~830 K,上止点压力1.94~2.45 MPa,当量比0.83~1.25,氮气稀释率89.74%实验条件下,本文利用快速压缩机(RCM)研究了掺氢比、当量比和上止点压力对DME/H2/O_2/N_2混合气着火延迟期的影响。利用CHEMKIN-PRO软件在更宽广温度范围内对混合气着火延迟进行了同等条件下的模拟计算。结果表明:随着掺氢比的增加,DME/H_2/O_2/N_2混合气第一阶段着火延迟期变化不大,总着火延迟期延长;随着当量比及上止点压力的增加,混合气第一阶段着火延迟期变化不大,总着火延迟期逐渐缩短。
管道内甲烷/空气层流火焰向湍流转捩的微观特性研究

为揭示障碍物对火焰的加速特性,本文运用高速摄影技术和压力传感器分别对空管道和置障管道内甲烷/空气预混火焰的形状变化、火焰传播速度及升压特性进行了实验研究,利用Power-law火焰褶皱模型对管道内流场结构进行了大涡模拟分析。结果表明:空管道和置障管道内甲烷/空气预混火焰传播过程都经历了层流火焰向湍流的转变,且置障管道内的湍流强度明显高于空管道的;障碍物未对前期火焰传播过程产生影响,23 ms之前,空管道和置障管道内火焰形态完全一致;障碍物能显著提高管道内的压力上升速率,相比于空管道,障碍物对管道内火焰传播速度提升501%;空管道内涡旋出现在管道的近壁侧,置障管道内涡旋出现在障碍物的背风侧,管道内出现的涡旋结构是火焰形态不断变化的根本原因;空管道湍流燃烧机制始终处于薄火焰区域,而置障管道内湍流火焰机制由薄火焰区域转变到破碎火焰区域;基于大涡模拟的Power-law火焰褶皱模型成功再现了实验中观察到的火焰形状、火焰前锋速度及流场结构,说明该模型适用于置障管道内预混火焰传播特性的研究。
涡产生器形状对圆管管翅式换热器传热及阻力的影响

为了研究涡产生器形状对圆管管翅式换热器传热及阻力的影响,本文采用数值模拟的方法分析了具有相同底边长度及相同面积的三角形、矩形及梯形涡产生器对换热器传热及阻力性能的影响。结果表明,在相同Re数下,与平直翅片换热器相比,安装三角形涡产生器,Nu和f都增大的最多,安装矩形涡产生器,Nu和f都增加的最少。并且本文以强化传热因子JF作为评价准则,得出三角形涡产生器能够使换热器获得较优的综合强化传热效果。
孔石莼(Ulva pertusa)LAMP-LFD快速检测方法的建立

采用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)进行核酸扩增, 凭借横向流动试纸条(lateral flow dipstick, LFD)完成扩增产物检测, 建立了可快速检测孔石莼(Ulva pertusa)的LAMP-LFD方法。该方法首先在孔石莼的内转录间隔区序列(internal transcribed spacer, ITS)的8个种内保守区域设计6条特异性引物(上游内引物由生物素标记), 进行由生物素标记的LAMP反应; 同时, 在两条外引物的有效扩增区段内设计1条异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate, FITC)标记的探针, 生物素标记的LAMP产物与FITC标记的探针特异性杂交后, 在LFD上完成结果显示。优化后LAMP的反应条件为63°C反应50min, 加上探针杂交与LFD检测共需60min。结果表明, 利用该LAMP-LFD方法可特异性地检出孔石莼, 对浒苔(Ulva prolifera)等9种常见藻类的检测均呈阴性。利用该方法最低可检测到3.04×10~(-2) pg/μL的孔石莼基因组DNA, 是以LAMP外引物进行的常规PCR方法的1000倍。针对一定数量的实际样本的检测结果表明, LAMP-LFD方法与传统的形态学观察的结果一致。因此, 本研究建立的孔石莼LAMP-LFD快速检测方法, 具有特异性强、灵敏度高、操作简便等优点, 有望成为我国东部沿海孔石莼快速检测和定期监测的有效技术手段。
扩扩色勒冰芯污化层记录的青藏高原西部过去100年来大气粉尘的变化特征

冰芯粉尘记录是重建大气粉尘特征的良好指标.本文利用慕士塔格山扩扩色勒冰芯污化层重建青藏高原西部近百年来大气环境变化特征.研究发现, 污化层等级和污化层厚度比率两个指标与该冰芯Ca~(2+)离子具有较好的一致性, 说明其可以作为陆源粉尘的良好指标,为快速获取冰芯大气环境特征提供新手段. 污化层比率与中亚粉尘源区和青藏高原北缘粉尘源区的现代沙尘观测记录具有较好的一致性, 说明其能够反映近期沙尘事件的变化趋势, 冰芯粉尘可能来源于两个源区的共同输入.该地区沙尘天气在1900~2010年间的发生频率呈现逐渐减少的趋势,其原因可能与粉尘源区因降水增多而引起的沙尘事件减少、西风增强引起的局地降水增多,以及青藏高原地面风速减少等方面因素共同作用有关.
基于相关光子的InSb模拟探测器绝对量子效率定标方法

利用基于参量下转换产生的相关光子可以实现“无溯源”的绝对定标.该方法推广应用于模拟探测器定标的过程中,准确获取光电脉冲对应的电荷量统计参数是主要难点.本文提出了一种新的光电流概率统计模型,假定某一时刻采集的电荷量概率是所有脉冲可能包含电荷量的概率叠加,对概率函数进行拉普拉斯变换和高阶求解偏导,获得了光电流波动与各通道一个光电脉冲包含电荷量波动之间的关系.为了精确获取该统计模型需要的平均光子计数,消除光电倍增管的非线性效应和脉冲堆积效应,本文测量了不同功率下的光子速率和输出光电流,通过对光电流输出曲线与光子计数曲线匹配,获得了定标模拟探测器时的光子速率,最终实现.按照上述理论开展了光电转换型InSb模拟探测器在3.39 mm的绝对量子效率定标实验,转换为绝对功率响应度与国内计量单位的测量结果进行了比较,相对偏差为3.00%,本文定标方法的相对合成不确定度为7.24%.该研究结果为相关光子方法定标模拟探测器提供了基本理论模型和应用参考.
慢性氟中毒对大鼠脑组织蛋白激酶Cβ/衔接蛋白通路的影响

目的观察慢性氟中毒对大鼠脑组织中蛋白激酶Cβ(protein kinase Cβ,PKCβ)/衔接蛋白(P66shc)信号通路的影响,探讨氟中毒脑损伤机制。方法SD大鼠30只,按体质量采用随机数字表法分为对照组(饮水氟含量<0.5 mg/L)、低氟组(饮水氟含量为10.0 mg/L)、高氟组(饮水氟含量为50.0 mg/L),每组10只,雌雄各半,实验期6个月。用蛋白印迹法检测大鼠脑组织中PKCβ、脯氨酰异构酶(Pinl)、p66shc、磷酸化p66shc (phospho-p66shc)蛋白表达;用免疫组织化学方法检测大鼠脑组织中神经元核抗原(NeuN)、p66shc、phospho-p66shc蛋白表达。结果蛋白印迹法检测结果:高氟组大鼠脑组织中PKCβ、phospho-p66shc、Pinl蛋白表达[(193.00 ± 57.53)%,(228.21 ± 71.14)%、(201.54 ± 50.86)%]高于对照组[(100.00 ± 21.24)%、(100.00±40.55)%、(100.00± 13.35)%,P均<0.05]。免疫组织化学方法检测结果:高氟组及低氟组大鼠脑组织NeuN蛋白表达[(49.50 ± 12.57)%、(65.66 ± 14.58)%]低于对照组[(100.00 ± 18.32)%,P均 < 0.01],高氟组phospho-p66shc蛋白表达[(242.66±93.01)%]高于低氟组及对照组[(152.53 ± 60.65)%.(100.00 ± 25.63)%,P均<0.01],p66shc表达组间比较差异无统计学意义1.01,P>0.05)。结论慢性氟中毒导致脑组织中PKCβ、Pin1、phospho-p66shc蛋白表达水平升高,可能与慢性氟中毒脑损伤的机制有关。
配电网重构的凸模型

推导出了配电网重构的混合整数二次规划模型、二次规划二次约束模型和二阶锥规划模型,并提出有连续凸松弛的AC潮流问题。所提各模型可由标准商业软件可靠、有效地解决最优性问题。在推导各模型的过程中,得到了放射性网络潮流的近似原始二次约束模型和二阶锥规划模型。
一种应用于单相逆变器控制的改进虚拟电抗实现方法

在单相静止坐标系下,单相逆变器实现虚拟电抗的传统方法是对输出电流或者电感电流进行微分运算,容易放大干扰,对采样精度要求很高,同时实现虚拟电抗的精度较低。为此,提出一种延迟电流反馈法实现虚拟电抗,无需微分运算,且实现虚拟电抗的精度高。理论分析了2种方法的特点,并通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。
考虑寄生参数的LLC谐振倍压变换器优化设计

在LLC谐振倍压变换器的优化设计中,谐振参数对于变换器的性能具有重要影响。在高压电源中,由于其变压器升压比高,变压器寄生参数往往较大,给LLC谐振倍压变换器的谐振参数优化设计带来了困难。针对LLC谐振倍压变换器, 建立了包含变压器寄生参数的电路模型, 分析了变压器寄生参数对LLC谐振倍压变换器的影响,并带入参数优化设计过程,推导出了保证软开关条件下谐振电流最小的谐振参数优化设计方法,利用Matlab优化方法对LLC电路进行优化设计。最后通过仿真和实验验证了该方法的正确性和可行性。
基于单级PFC无频闪无电解电容的LED电源驱动设计

在矿用大功率照明应用中,电解电容将指数级降低驱动电路寿命。通过分析Boost-Flyback不同电压下的不同工作状态及其约束条件,提出基于电压的分段控制策略,建立了不同电压下的动态小信号模型。最后通过仿真验证了此控制策略下单级PFC去除电解电容的可行性。
两级式逆变器中间母线电压低频纹波抑制

两级式单相逆变器输出电压和电流都是低频交流电,输出瞬时功率中除含有直流量外还含有2倍输出频率的脉动量,造成中间母线电压出现二次纹波分量。为解决逆变环节产生的谐波引起母线电容发热从而危及母线电容的运行寿命以及母线电压脉动可能导致逆变输出电压畸变的问题, 提出了一种通过改变前级直流变换器外环电压控制器参数以实现母线电压低频纹波抑制的方法, 并研究了两级式直交逆变器中间母线电容电压特性,通过分析逆变环节输入电流中直流分量、二次谐波分量等表达式,从而揭示两级式逆变器中间母线电容低频电压纹波的产生及其影响因素。方法中前级直流变换器、后级逆变器均采用电压电流双闭环控制。仿真和实验结果表明该控制方法是正确、可行的,且母线电压低频纹波抑制效果明显。
应用于宽输入范围的变模态LLC电路设计

在风力、光伏发电等新能源发电系统中,电压输出范围变化很大,为此提出一种变模态的LLC电路,其拓扑或者控制方式随着输入电压的变化而变化。电路由数字信号处理器DSP进行数字控制,控制简单方便,不需要增加额外的模拟电路。通过分析、仿真和实验验证,与传统LLC相比,变模态LLC在宽输入场合,其频率变换范围小,全范围内效率较高。
双RCD箝位的双管正激变换器研究

针对传统单管和双管DC-DC变换电路分别存在的高开关应力与低占空比的不足,提出一种双RCD箝位的双管正激变换电路,并对该电路进行了稳态分析及仿真与样机试验验证。结果表明,该电路不仅可将最大可调占空比由普通双管时的0.5提升至0.8左右,而且能使最大开关应力较单管有大幅下降,同时,系统具有开关应力低和可调占空比高的优点。
光伏微逆变器前级磁集成高增益直流变换器研究

针对光伏微逆变器需要高增益Boost变换器的要求,为了提高传统Boost变换器电压增益,降低开关管电压应力,减小变换器损耗,提出了一种新型磁集成开关电感/开关电容单元Boost变换器,该变换器具有较高电压增益和低电压应力。并针对开关电感单元含有多个分立电感,导致变换器体积增大且输出电流纹波恶化的问题,利用平面磁集成技术对开关电感进行耦合设计,有效降低了变换器电感电流纹波,提高了转换效率。制作了1台原理样机,实验结果证实了理论分析的正确性。
一种并网逆变器的电容电流单周期控制技术

在LCL型并网逆变器传统双环结构(电容电流内环、并网电流外环)基础上,提出一种结合数字单周期控制和准比例谐振控制的新型电流控制策略。在αβ静止坐标系下,将单周期控制应用于系统内环,推导出了电容电流单周期数字控制占空比函数,提高了系统抗干扰能力并简化调节过程;外环采用准比例谐振控制器直接控制并网电流,省去了复杂的坐标变换,计算简单。最后,实验结果表明所提出控制策略能够实现逆变器有效并网,且动态性能良好。
适用于电路仿真的IGBT模块暂态模型研究

高压IGBT与二极管构成IGBT模块已经广泛应用于柔性直流输电技术领域。然而现有仿真研究难以模拟IGBT模块中IGBT与二极管各自详细开关暂态特性及相互影响,因此提出一种适用于电路仿真的IGBT模块暂态模型及其参数通用提取方法。模型采用机理推导、电气等效、曲线拟合等方法在PSCAD、SABER等电路仿真平台实现,无需获取器件底层参数和求解复杂物理方程,不仅可以实现电路仿真中IGBT模块的各种运行状态,而且可以在纳秒级步长下模拟其电压电流尖峰、拖尾电流、米勒平台等开关暂态特性。通过与SABER中通用模型仿真结果及实验实测波形对比分析,验证了IGBT模块暂态模型和参数提取方法的正确性和通用性,为进一步将模型应用于柔性直流输电系统仿真、电磁干扰及损耗分析、控制策略等研究打下基础。
基于组合型双向DC-DC变换器的超级电容储能系统控制策略分析与设计

研究了一种基于组合型双向DC-DC变换器BDC(bidirectional DC-DC converter)的超级电容储能系统,该系统采用多组多通道交错Buck/Boost双向变换器串联,既可实现开关电流和电压应力的降低也可实现电感量的减小,同时有助于减轻超级电容单体电压低与应用场合电压高间的矛盾。串联变换器模块间的均压控制是该系统稳定运行的关键之一。基于双向变换器的小信号模型分析了超级电容储能系统电流控制与变换器模块均压控制的关系,设计了组合型双向DC-DC变换器的双闭环控制策略,在稳定控制超级电容充/放电电流的同时实现模块输入电压均衡的解耦控制。进一步根据母线电压变化及超级电容荷电水平提出了储能系统能量控制策略。通过两组三相交错Buck/Boost级联BDC储能系统的实验验证了控制策略的有效性。
湖南郴州某银多金属矿工艺矿物学分析

针对某银多金属矿矿物组成种类繁多、矿石性质复杂、选矿难度大、选矿指标不理想等问题,开展工艺矿物学研究,分析原矿矿物组成、有价组分种类、矿石结构构造及赋存状态,并在此基础上进行探索性选矿试验研究。结果表明,该矿主要有价金属为铜铅锌银,主要金属矿物有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及黄铁矿,银金属主要赋存于黄铜矿与方铅矿中,探索性浮选试验较好地实现该银铜铅锌多金属矿浮选分离富集。
基于自适应调节的微源逆变器虚拟同步发电机控制策略

微电网通过各类功率变换器实现分布式电源分布式开发、就地吸纳和高效应用,但其孤岛运行时惯性很小,频率受负荷波动的影响很大。对于微源逆变器引入虚拟同步发电机控制策略,这对改善微网系统频率稳定性具有重要作用。基于此,提出一种自适应调节的虚拟同步发电机控制策略。首先根据微网实际运行状况实时修正虚拟惯性参数,实现了控制策略的自适应调节,从而保证微网系统的安全稳定运行;然后详细分析所引入转动惯量系数和阻尼系数对微源控制系统的各类影响。Matlab/Simulink仿真结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。
铜尾矿压缩固结系数的试验研究

选取四川凉山矿业拉拉铜矿排放到小打鹅尾矿库的铜尾矿为试样,利用固结仪和改造的三轴仪,研究分析铜尾矿的固结系数及其变化规律。结果表明,固结压力对三种粒级铜尾矿固结系数的影响规律基本一致,随固结压力增大,固结系数先增加,且增速较快,达到峰值后再下降,下降速率越来越小,最后趋于一个稳定值。随着尾矿颗粒粒径变小,固结系数峰值变小,达到峰值时所对应的固结压力则呈增大趋势。铜尾矿渗透系数与孔隙比之间呈指数关系,固结系数随固结应力变化的关系式为C_v = [(1 + e_0)ln10 × nk_010~(m(e-e_0))× σ']/(γ_wC_c) 。
冷却条件对AZ31镁合金凝固组织及腐蚀性能的影响

利用光学显微镜研究不同的冷却条件下AZ31镁合金凝固组织的变化,通过浸泡失重法测定其在3.5% NaCl腐蚀介质中的腐蚀性能,探讨冷却条件对AZ31镁合金凝固组织及腐蚀性能的影响。结果表明,空冷条件下,AZ31合金晶粒尺寸较为粗大,析出的Mg_(17)Al_(12)相呈短线状和小块状,并且只分布在局部晶界。水冷却条件下,AZ31合金的晶粒尺寸细小,Mg_(17)Al_(12)相数量较空冷试样少,呈颗粒状,弥散分布于晶界。盐水冷条件下,第二相最少,由于晶粒更加细小,因此第二相分布更加弥散。AZ31镁合金耐腐蚀性能随着冷却速度的增大而提高。
防范交流失压引起距离Ⅲ段保护误动的措施探讨

距离III段保护作为本线和相邻线路的后备保护,动作区往往采用阻抗偏移特性。由于保护在启动后退出PT断线判别功能,非故障线路距离III段保护在区外故障伴随交流失压时容易误动,严重时会引发变电站母线全停。为防止距离Ⅲ段保护误动,从电压回路和动作特性两个方面提出防范对策:1)公共电压的直流电源、重动回路及切换回路均按双重化设计,从源头上避免交流失压;2)根据电流值有条件开放阻抗偏移特性,提高距离III段保护的容错能力。
一种馈线自动化仿真培训系统

针对复杂配电自动化生产过程操作实验成本较高,影响供电可靠性以及危险性较大等问题,给出了一种馈线自动化仿真培训平台构建方法。利用该方法,对配电主站、配电一次系统、EPON通信系统组成的馈线自动化系统进行仿真,实现了配电系统、EPON系统故障模拟,并对常见EPON系统故障进行了实测分析。理论分析与仿真案例表明,基于EPON通信的馈线自动化仿真系统建模方法是可行和有效的。该模型能反映馈线自动化系统的实际运行特性,从而提高仿真模型的精确性和仿真功能的多样性。
电动汽车公共服务与互动平台设计研究

随着具有节能减排等多种效用的电动汽车在国内迅速推广,在其智能充换电服务领域,政府、上下游产业相关方以及用户对信息共享、参与互动的需求日益迫切。基于此需求现状,提出了构建电动汽车公共服务互动平台的设想。通过互动平台总体目标、方案、架构的设计和相关关键技术领域的分析研究,设计互动平台的七大功能集群。提出互动平台的数据模型,研究平台的服务接口及流程。最后简述互动平台的网站及手机APP应用和对电动汽车充换电行业发展的意义。通过对电动汽车公共服务与互动平台的研究,为电动汽车公共服务领域的进一步发展,提供了重要的理论依据和应用探索,具有非常重要的研究和应用价值。
广东电网远景直流落点优化研究

随着广东电力需求的快速增长和西电东送直流输电规模的进一步扩大,广东电网直流落点日趋密集,导致多回直流相互影响加剧、受端系统电压支撑能力不足、系统稳定性变差等一系列问题,对电网规划和运行均提出新的挑战。为从根本上解决上述一系列安全稳定问题,引入基于CIGRE直流工作组的多馈入直流短路比(MISCR)概念。通过整体性、均衡性、干扰性以及综合性4个指标衡量多直流间相互影响,提出了一种兼顾多直流相互影响、稳定性、经济性影响的综合比较方法,可量化比较各项评价指标,具有操作性强的特点,能够适应多直流集中馈入广东电网的直流落点优化,提高电网稳定性。
智能变电站继电保护装置状态评估实用化研究

在新一代智能变电站的试点建设中,继电保护装置的内部参数成为可观测指标,弥补了目前继电保护状态评估工作可用数据不足和评估方法可行性差的缺陷。基于监测到的动态数据和运行及检修积累的静态数据对保护装置状态评估的实用化进行了研究。首先,对现有基于模糊综合评判法的状态评估方法进行了改进:对重要评价指标进行补充,提出更完善的评价指标体系;针对其对快速劣化指标的反应灵敏度不足,提出了"隶属度动态修正"思想。随后,针对所建立评估模型仍可能存在的不足,又补充了辅助决策规则加以完善。最后,在算例中利用该方法对某设备进行状态评估,通过对结果的分析验证了该方法的可行性。
全开放可实时监控式双馈风力发电实验平台研究

针对目前风力发电实验平台底层代码不开放、编程繁琐、实时监控差等缺点,研发了一套开放、易编程、实时性强的风力发电实验平台。分析了双馈风力发电机组的运行原理。首次推导了以直流侧电压误差和i_(gq)误差作为输入量α、U的网侧幅相控制。推导了基于定子电压定向的空载并网及功率外环和电流内环的双闭环最大功率跟踪控制。在Simulink环境下仿真,验证了控制策略的有效性。搭建了以PLC和NI Compact RIO为核心,LabVIEW程序实现控制策略和监控的风力发电实验平台,对并网及最大功率跟踪进行实验。实验结果表明在该实验平台上可以准确、可靠地进行风力发电技术研究。
高压架空输电线路覆冰情况下风险评估研究

对覆冰情况下的高压输电线路进行了风险评估研究,建立了有限元计算模型。该模型考虑材料非线性以及塔-线系统耦合特性,分析了不同覆冰厚度和风速情况下塔-线系统的失效情况。采用基于迭代修正的找形方法,准确地对导线弧垂进行了初始化设置,得到了导地线的初始形状和应力。提出杆塔受力安全裕度风险评估方法,采用回归分析方法得到杆塔的安全裕度曲线,该曲线直观地描述了杆塔力学失效度与覆冰厚度及风速的关系。计算得到某实际线路单塔失效安全裕度曲线,获取各基杆塔薄弱点位置,提出了杆塔的具体改进措施。通过安全裕度曲线对比证明所提出改进措施的正确性和有效性。
智能变电站二次系统在线监测评估的研究

针对智能变电站二次系统的通信结构、运行环境、信息量等的变化,提出了二次系统在线监测评估的体系架构。通过对其核心参数及运行状态的监测评估,对智能变电站安全隐患进行趋势性判断和损失性评估。围绕二次系统保护测控、智能终端、合并单元、监控系统、对时系统、交换机六大部分,从评估参量模型、评估子项模型和评估对象模型三个方面描述了完整的在线监测评估模型,最后给出了在线监测的评估流程。对智能变电站的二次系统进行在线监测与状态评估,为系统的维护检修带来很大的便利,为开展状态检修打下基础,对提高系统的安全稳定运行有重要作用。
基于OPNET的电网SCADA系统通信建模与仿真

为有效分析电网SCADA系统通信网络性能,提出基于OPNET Modeler建立电网SCADA系统通信网络关键对象模型和多场景仿真的方法。根据SCADA系统通信实际情况,在充分分析SCADA系统建模需求的基础上,深入研究SCADA系统通信建模方法,构建符合SCADA系统工程实际的网络性能仿真平台,实现了SCADA系统网络性能的多场景仿真。所提出的基于OPNET的电网SCADA系统通信建模与仿真方法,为SCADA系统通信网络性能分析提供直接而有效的工具,也为SCADA系统事故预演、设备选型、网络规划等提供了有力的分析与参考依据。
结合空间矢量法的D-STATCOM滞环电流控制方法

D-STATCOM的控制方法直接影响其补偿精度、开关频率和功率损耗。为保证D-STATCOM具有较高的补偿精度并降低开关频率,提出了结合空间矢量法的滞环电流控制新方法。通过滞环电流控制法与空间矢量法结合,将D-STATCOM跟踪误差进行分区域处理,针对不同大小的跟踪误差采用不同的控制方法降低开关频率。同时,考虑到采用不同控制方法时D-STATCOM具有不同的补偿延时,对电流误差限值的确定方法进行了分析。仿真和试验样机表明,该方法能有效降低D-STATCOM开关频率且具有较高的补偿精度,证明了方法的正确性和可行性。
基于模拟退火遗传算法的交直流系统无功优化与电压控制研究

交流与直流输电配合进行的混合输电系统不断建设,逐渐成为远距离输电以及区域互联的主要方式之一,其对无功平衡和电压稳定也提出了新的要求。提出了一种基于模拟退火遗传算法的交直流系统的无功优化以及电压控制方法。建立了交直流混合输电系统潮流计算模型。给出了混合输电系统的无功优化模型:以网损和无功经济成本最小为目标函数,约束考虑了直流换流器变比、控制角、节点电压限制以及潮流约束。然后给出了采用模拟退火遗传算法求解该模型的步骤。最后采用增加直流输电线路的IEEE30节点进行验证,结果表明该方法具有收敛性好、结果更优等优点。
满足可靠性要求的继电保护装置预防检修模型

对继电保护装置进行预防性检修,能够有效提高保护装置的可靠性。采用威布尔分布模型,引入故障率递增因子,对预防检修作用下保护装置的失效率模式进行了分析。在此基础上,以预防检修平均费用函数作为目标函数,以保护装置的可靠度作为约束条件,构建了满足可靠度要求的保护装置预防检修模型,并且利用MATLAB软件对该模型进行求解以得到最佳的检修周期和检修次数。最后,通过算例分析了可靠度与检修费用之间的关系以及故障率递增因子对检修策略的影响。该研究对检修部门制定检修计划具有一定的参考意义。
基于动态规划法的配电网联络线优化规划研究

为了有效提高配电网的供电可靠性,以单电源树状配电网为对象研究自成环网的联络线规划。基于节点与节点联通矩阵分析联络线连接位置对故障下游负荷转移的影响,提出了故障区间相对于联络环从属关系的分区停电损失计算方法。以停电损失和建设费用加权和最小为目标函数,以适应不同运行方式的保护整定值为约束,建立联络线规划数学模型。将联络线的优化规划看成一个多阶段决策问题,以联络线的条数作为阶段数,联络线的联结位置为状态,应用动态规划法求解树状配电网联络线优化规划问题。以IEEE33节点算例和现场工程实例进行仿真分析,对联络线的建设费用和停电损失费等经济指标进行了分析比较,验证了算法的有效性。
基于模型预测控制的MMC-HVDC系统控制策略研究

为提高基于模块化多电平换流器的直流输电系统(MMC-HVDC)电流内环的动态响应速度,提出了一种MMC-HVDC系统的模型预测控制(Model predictive control, MPC)方法。该方法通过预测模型、反馈校正和滚动优化得到最优的电压控制量,克服了传统双闭环控制PI参数整定困难和动态响应慢的问题。针对外环PI控制器参数对系统参数敏感的问题,对PI控制器参数进行了自适应调整,根据控制器的输入偏差和输出的大小来调整PI参数,提高了控制器的鲁棒性。针对子模块电容的均压问题,采用了基于排序法的最近电平调制(NLM)均压调制算法,有效地实现了子模块电容电压的平衡。最后,通过Matlab/Simulink平台搭建了5电平的MMC-HVDC系统仿真模型。仿真结果表明了该控制策略的有效性和可行性。
新型农网智能配变终端的设计

农网智能配变终端采集配电变压器现场各种数据,是农网智能化、自动化中不可缺少的前端元件。基于多年在配电网自动化系统中积累的经验,设计开发了一款完全符合Q/GDW615-2011农网智能配变终端功能规范和技术条件的农网智能配变终端。设计方案采用RS485总线和多处理器协作技术,处理器之间采用MODEBUS规约完成数据共享。独特的母板设计,采用了软硬件结合方式实现了功能插件即插即用和自动识别技术。工程人员可以根据用户需求设计技术方案,便于系统后续扩容升级,为用户降低反复投资费用。
海上风电机组故障容错运行研究现状分析

海上风电场可及性差,运行条件恶劣。风电机组故障率高,故障修复时间长且维护困难,一旦故障停运,经济损失巨大。统计并对比分析海上风电机组和陆上风电机组的历史运行数据,归纳海上风电机组关键部件的故障特点,分析风力发电机组常见的电气类故障及其对系统的影响。分别从软件容错、硬件容错两个方面总结现有海上风电机组容错运行的研究现状,归纳目前海上风电机组的容错方案,分析现有容错方案的应用可行性。进一步指出现阶段海上风电机组故障容错存在的主要问题,并对将来的研究热点进行了展望。
基于小波变换和改进Prony方法的电能质量扰动分析

传统的电能质量分析方法通常只针对某一类特定的电能质量扰动问题进行分析,为了实现对常见电能扰动信号进行有效的区分与辨识,提出小波分析与Prony方法相结合的分析算法。首先引入小波多分辨分析(multi-resolution analysis),选取合适的小波函数对扰动信号进行分解,判断分解信号是否存在模极大值点,从而区分出稳态与暂态电能质量扰动问题。对于暂态扰动问题,优化了Mallat重构层数,提取出暂态扰动波形,以实现对扰动类型的判断。对于稳态扰动问题,改进Prony方法对于系统阶数估计的过程,提高了参数辨识精度。最后对混合扰动信号进行分析,并使用Matlab进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,该算法能准确地识别出各种类型的电能质量扰动信号。
提升直驱型永磁风电机组故障穿越能力的改进控制策略研究

为了提高直驱型永磁风电机组故障穿越能力,提出一种新的故障穿越策略。通过采用紧急变桨技术,减少故障期间风机的出力,降低直流母线两端的功率不平衡,以限制直流母线过电压。提出一种新颖的控制直流母线侧电容器投切方案,故障期间增加直流电容容量,进一步限制故障期间直流母线电压骤升。充分利用风电机组的无功能力,网侧变流器采用电压控制模式,为系统在故障期间提供无功支撑。给出了详细的故障穿越方案,并在仿真软件DIgSILENT中建立仿真模型,设计了低电压故障和高电压故障两个算例。仿真结果表明,所提出的控制策略可有效的限制故障期间直流母线过电压,为系统提供了足够的无功支撑,协助并网点电压快速恢复,提升了风电机组的故障穿越能力。
基于暂态能量的电力系统切机控制措施

为了实现更准确有效的电力系统紧急控制,提出了一种考虑惯性时间常数变化的切机量计算方法,并在加速机群进行分配。该方法基于系统等值二机系统的暂态过程能量进行求解,所需数据均可通过广域测量得到,不需要依赖电力系统的具体模型和参数,可以实现对电力系统的实时控制,计算量小,方便灵活。同时考虑了在切机过程中系统的惯性时间常数的变化,使得切机控制更加准确。通过对新英格兰10机39节点算例的仿真分析,验证了该控制方案的有效性。
设备月度检修计划给定下的电网运行方式优化方法

为了提升设备计划下电网运行方式的合理性,给出了输变电设备月度检修计划给定下电网运行方式优化方法。将主问题分解为计及电力电量平衡的发电、负荷分配和提高计划方式合理性的有功潮流调整两个子问题。在发电和负荷分配问题中计及了历史同期负荷变化规律、系统旋转备用、网损等因素;在提高方式合理性的调整中,基于综合灵敏度指标迭代调整,分阶段考虑了基态潮流收敛性、N-1开断下的静态安全性、N-1故障下的暂态功角稳定性约束。通过对综合问题进行分解和分步实施,得到输变电设备检修计划下满足工程合理性的电网运行方式,并降低了求解难度。基于实际电网的算例验证了所提方法的有效性。
发电机运动轨迹预测理论的研究

广域测量系统的发展,为根据实测电力系统轨迹进行暂态不稳定性的紧急控制提供了可能。利用实时数据进行超实时预测能尽早投入控制措施,阻止失步的发生。因此,研究高精度长时间的轨迹预测具有重要意义。从发电机运动方程出发,导出了适用于电力系统的滚动自记忆预测方法。该方法先用三角函数拟合不平衡功率,然后由不平衡功率预测角速度,最后由自记忆公式预测功角。IEEE9节点系统的仿真计算结果表明,该方法可以很准确地预测未来至少0.5 s的功角轨迹,同三角函数、自回归预测相比,具有预测精度高、预测时间长的优点。
基于动态拉力与倾角的输电线路覆冰过程辨识与建模

输电线路覆冰会严重影响电网的安全稳定运行,因此准确地监测线路覆冰情况对电力系统的安全运行具有重要作用。针对目前基于动态拉力与倾角的架空输电线路覆冰力学模型对现场线路覆冰的监测还有一定误差,提出了以导线动态拉力、倾角为输入,等值覆冰厚度为输出的多输入单输出耐张塔覆冰监测模型。采用系统辨识的方法,利用便于工程实践的Matlab系统辨识工具箱辨识与建模出最终模型。研究表明,最终辨识得到的模型满足实际现场情况,能准确地监测输电线路的覆冰过程情况,并为线路覆冰监测提出了一种新思路。
基于多馈入交互作用因子的直流分区原则和方法研究

运用VSC-HVDC对多直流馈入系统进行分区能够提升受端系统的运行性能。不同分区方案对系统性能提升程度不同。为了寻找最优方案,运用灵敏度分析法对多直流馈入系统的特性进行了研究,得到了制定分区方案的两个基本原则。在此基础上提出了基于多馈入交互作用因子的直流分区方法,进而得到受端系统分区的最优方案。以广东电网2030水平年作为案例,运用该分区方法对广东电网进行分区,得到了最优分区方案。运用PSS/E进行仿真,验证了该最优分区方案的有效性。该方案对于实际工程中分区方案的制定具有指导意义。
基于改进邻接矩阵的稀疏技术及其在电力系统计算中的应用

针对存储网络拓扑结构的邻接矩阵具有高度稀疏的特点,对其表现形式进行改进,并将改进后的邻接矩阵应用于节点优化编号、检索信息的提前确定以及节点导纳矩阵的形成。在因子分解过程中,为实现列方向的非零检索,增加了列向的存储信息,并制定相应的检索方式。根据优化编号过程中新增支路与因子分解非零注入元的关联性质,在优化编号的同时,记录新增元素的位置并形成存储框架。将所提稀疏技术应用于谐波阻抗扫描与等值程序的开发,对6个电力系统的测试结果表明,随着系统规模的增大,所提方法与传统方法及NIMSCAN程序相比,可显著提高节点方程的求解效率,适用于大规模电力系统的分析与计算。
优化遗传算法寻优的SVM在短期风速预测中的应用

针对遗传算法存在的早熟和收敛慢的问题,提出一种融合小生境算法、免疫算法的优化遗传算法。一方面通过疫苗因子引导初始种群的生成,使个体具有某些优秀基因,减少寻优时间,并随数据的更新,提出疫苗因子和参数寻优范围的自适应更新机制。另一方面在种群的进化过程中,通过小生境遗传算法维护种群的多样性。实验结果表明,将基于优化遗传算法寻优的SVM应用到短期风速预测中是可行的,具有较高的预测精度和收敛速度。
基于序分量法的D-STATCOM直接功率控制策略研究

将基于序分量法的P-DPC引入到配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)的控制研究中,来解决传统预测直接功率控制策略只可控制补偿负荷无功功率的问题。将电网电压不对称因素考虑在内,利用瞬时对称分量法对各个采集电气量进行序分解,构建正、负序等效电路。无功和三相不平衡负荷补偿时,根据序网络等效电路分别推得正、负序功率预测模型。基于正序功率预测模型的P-DPC算法控制D-STATCOM补偿负荷无功,而基于负序功率预测模型的D-DPC算法控制补偿负荷所需负序电流。两种算法相互牵制,严格控制了D-STATCOM的输出电流,消除了装置在电网电压不对称时可能产生的过流威胁,实现了负荷无功和平衡化补偿。仿真结果表明,不论电网电压对称与否,该控制策略都能良好地补偿负荷的无功和负序电流,确保电源侧三相电流平衡且单位功率因数运行。
基于线模行波突变的配电网全架空线路单相接地的多端检测定位新方法

针对配电网单相接地故障,提出了两种有效的故障定位方法。离线状态下,先后在线路的首端和末端向三相注入相同的高压脉冲,并分别在首末端采集线模电压信号的双端注入法。在线路首端向三相注入相同的高压脉冲,并在首端、末端和必要的二级分支末端检测线模电压信号的单端注入多端检测法。两种方法都利用了线模电压首个非零突变点对应时刻与故障点到测量点之间距离的关系进行综合定位。通过理论推导,PSCAD仿真和Matlab分析,证明了单端注入法比双端注入法效率更高,同时单端注入多端检测法能准确定位故障。
电力电子接口新能源并网的暂态电压稳定机理研究

为掌握大规模风电、光伏等新能源并网给电力系统稳定性带来的影响,对采用电力电子接口的新能源发电接入系统的暂态电压稳定机理进行了研究。首先对机电暂态过程中新能源发电进行简化建模。采用电力电子变换器的风电、光伏等电源功率控制快速灵活,在机电暂态过程中可以忽略功率调节的快动态,其特性简化为功率平衡代数方程,系统动态方程为微分代数方程。基于微分代数系统稳定性研究了新能源并网的暂态电压稳定机理,暂态过程中轨迹可能遇到微分代数方程的奇异点,对应系统发生暂态电压失稳,此时新能源发电对应的功率平衡方程无解。通过仿真验证了该机理,并在风火打捆送出系统中揭示了系统失稳模式的变化,风电功率增加时,系统失稳模式由同步机主导的功角失稳变为风电主导的电压失稳。
计及重要负荷的工业光伏微电网储能优化配置

工业光伏微电网配置储能时需考虑其负荷特性,在保证供电可靠性的前提下最大化提升光伏利用率。在详细分析工业重要负荷的运行特性和启动冲击特性基础上,结合工业分时电价机制,给出了适合工业微电网的储能系统充放电策略。进而以光伏利用率最大和年净利润最大为目标,构建了工业光伏微电网的储能容量优化配置的多目标优化模型,并采用NSGA-II算法对所建模型进行求解。将优化方法应用于广东某实际工业光伏微电网中,结果表明经过优化的储能系统可在离网情况下保证系统中重要负荷的稳定运行,在并网运行时促进光伏的就地消纳。
基于分段插值同步化算法的谐波测量

传统的基于FFT的电力谐波测量方法由于频谱泄漏问题,在测量基频偏移信号或者频率不断波动的非稳态周期信号时存在着较大的误差。现采用一种时域插值的方法对非同步采样序列进行重新定位,依据序列的二次差商大小对信号进行分段并分别采用线性插值和Hermite插值两种算法进行二次同步化。在基频偏移固定和基频不断波动的两种情况下进行仿真计算。结果表明,分段插值同步算法能够适用于上述两种情况的谐波测量,在兼顾计算效率的同时,满足了GBT 17626.7-2008国标规定的精度要求,是一种具有实用性的方法。
Taylor-Couette流场特性的PIV测量及数值模拟

采用粒子成像速度场仪(PIV)和数值模拟(CFD)对Taylor-Couette流场进行测量,获得各转速下涡流场信息。将同等条件下PIV测量结果与数值模拟结果相联系,对比分析不同旋转雷诺数范围内涡流场中不同径线和中轴线上各向速度的变化特征。结果表明,各种特征存在一定的转速分段范围:在2~7r/min(Re为100~350)时,各向速度特征为层流涡特性,在7~40r/min(Re为350~2000)时,各向速度特征为波状涡特性,在40~60r/min (Re为2000~3000)时,各向速度特征为调制波状涡特性,当转速大于60r/min(Re大于3000)时,各向速度特征为湍流涡特性。根据不同角度获得的各向速度特征对应的内筒转速、旋转雷诺数与流场涡形态的关系,明确分析出特定几何条件下,泰勒涡发生形态转变的旋转雷诺数,以便于深入探究泰勒涡流场的特性,定量分析涡运动形态特征。
长江中游湖泊柱状沉积物的垂直污染特征

为研究长江中游湖泊沉积物污染的变化规律和主要来源,采集了武汉东湖、黄石海口湖、钟祥南湖3个不同类型湖泊的柱状沉积物,研究总有机碳(TOC)、总氮(TN)和重金属(Zn、Cu、Ni、Cr、Pb)的垂直分布特征。结果表明:3个湖泊沉积物TOC、TN含量从底层到表层总体呈增加趋势,30~10 cm增加速度较大,与各湖泊环境演变时间一致,其中TOC含量最大的是黄石海口湖,TN含量最大的是武汉东湖。研究区Zn、Cu、Pb受人为影响较大,Cr主要来自土壤环境,5种金属污染程度为武汉东湖>黄石海口湖>钟祥南湖。主成分分析和相关性分析表明,三个湖泊污染人为贡献率大于自然贡献率,营养盐和重金属Pb是共有的污染问题,重金属的污染来源受多种因素控制。
东江流域不同地类非点源污染排放特征

以东江流域为研究对象,选取不同土地利用类型小区进行野外径流场试验,研究自然降雨过程中不同地类常规污染物与典型重金属的非点源污染排放特征。结果表明,农业用地水质较差,是流域内的主要非点源,但公路重金属污染物也不容忽视。庭院、公路和菜地地表径流污染物浓度与径流量相关性显著,而水田与林地则相关性差,主要是由同一小区二次降雨间隔差别大与地面特性引起的。庭院SS与COD发生显著初期冲刷现象,TN、TP与重金属(Cu、Pb、Zn及As)初期冲刷不显著,公路、菜地、水田、林地,则大部分指标都发生了明显的初期冲刷现象,同时部分场次降雨中也会出现二次冲刷的现象。不同污染物的初期冲刷现象显著程度规律为SS>COD>Pb>TN>Zn>TP>Cu>As,常规污染物的初期效应比重金属显著,重金属的初期效应更易受到用地类型的影响;对比不同用地类型,则农用地更易发生初期冲刷现象,但公路径流中重金属污染物也存在显著初期冲刷现象。降雨量、降雨强度及二次降雨间隔是影响初期冲刷现象的显著因素。
贵州草海上覆水与沉积物中砷的分布特征及扩散通量估算

对草海不同区域沉积物上覆水及孔隙水、附近河流和雨水中砷的含量与分布特征进行了分析,并利用一维孔隙水扩散模型估算了砷在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明:草海出口砷含量为1.59 μg·L~(-1),明显高于流入草海的水体端元(平均值0.32 μg·L~(-1))和雨水(0.37 μg·L~(-1))中砷浓度;草海上覆水中砷的空间分布表现为挺水植物区(2.99~3.45 μg·L~(-1))>沉水植物区(1.79~2.34 μg·L~(-1)),垂直分布上无明显变化,挺水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅲ)(H_3AsO_3)形态存在,沉水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅴ) (HAsO_4~(2-))形态存在;而沉积物和孔隙水中总砷含量垂直方向上波动较大,规律与上覆水相似,均表现为挺水植物区>沉水植物区,其中挺水植物区沉积物砷含量为19.86~36.45 mg·kg~(-1),平均值27.84 mg·kg~(-1),沉水植物区沉积物砷含量为13.05~32.32 mg·kg~(-1),平均值19.79 mg·kg~(-1);草海挺水植物区和沉水植物区三处取样点在沉积物-水界面的扩散通量分别为73.84 μg·m~(-2)·d~(-1)和18.99、11.45 μg·m~(-2)·d~(-1),均表现为沉积物孔隙水中的砷向上覆水释放,揭示沉积物可能是草海水体中砷重要的输入源。
改性赤泥-沸石修复材料对土壤中镉的稳定化研究

为探讨改性赤泥和沸石混合材料在镉污染土壤修复中的应用,通过连续提取测定重金属镉形态变化,分析修复土壤中有效硅含量、土壤pH值等对镉的稳定化影响。结果表明:土壤pH值受沸石的影响较大,添加5%沸石时土壤pH值最高(8.36);添加改性赤泥-沸石混合材料增加了土壤有效硅含量,添加量为10%时,增幅高达359.1%,而对土壤pH值基本无影响(6.92~7.35);添加量5%且改性赤泥、沸石配比3∶1时对镉的转化促进效果最明显,有效降低离子交换态镉79.31%和碳酸盐结合态镉45.17%,残渣态镉则显著增加,增幅高达170.84%。混合材料以改性赤泥为主,赤泥与沸石添加比例控制在3∶1内,铁锰氧化态镉含量和残渣态镉含量呈显著线性负相关(R=-0.975 1)。施用该混合材料在增加土壤中有效硅的同时能促进镉向稳定的残渣态转化。
秸秆腐解过程中结构的变化特征

应用尼龙网袋法和傅里叶变换红外光谱分析,研究玉米和大豆秸秆在3种不同试验地(葡萄园、桃园、农田)腐解过程中的结构变化特征,为秸秆还田措施提供理论依据。结果表明,玉米和大豆秸秆的官能团组成具有相似之处,但在3400、1640、1400~ 1460、1310、1000~1100 cm~(-1)处的吸收峰强度不同,稳定成分存在差异。腐解前后作物秸秆红外光谱吸收峰强度有所改变,随着腐解时间的增加,羟基、酰胺基、甲基、亚甲基和次甲基的含量逐渐降低,羧基增多,有机酸形成,碳水化合物、酰胺类化合物、糖类等逐渐分解。易分解的化合物(如脂肪族结构、酰胺类化合物和糖类)可直接进行分解,部分芳香类等难分解化合物则先分解为羧酸酯类 (1725~1735 cm~(-1))、脂肪族类(1450~1460 cm~(-1))等中间产物后再进行分解。1560~1732 cm~(-1)处的肩峰与作物残体中有机酸有关。尿素对玉米秸秆的腐解具有促进作用,且与1310 cm~(-1)处的吸收峰变化有关。作物秸秆还田之后,会向腐植酸方向腐解,其结构变化在不同土地利用类型和干湿处理之间无明显区别(P>0.05),与还田作物秸秆种类以及N含量有关。
滹沱河冲洪积扇地下水硝酸盐含量的空间分布特征及影响因素

为了解华北平原地下水中硝酸盐的分布状况及影响因素,对石家庄市滹沱河冲洪积扇四个地下水单元的地下水样品进行采集与分析。结果表明:在115个样品中,64.35%的样品水质符合《地下水质量标准》(GB 14848—1993)Ⅴ类标准,地下水质量总体较差,主要的污染指标为硝酸盐和总硬度,超标点位主要分布在西北部两个地下水单元。硝酸盐的浓度范围为0.24~440 mg·L~(-1),其平均浓度与最高浓度分别为GB/T 14848—1993中硝酸盐Ⅲ类标准值的3倍与22倍,属于严重污染;不同地下水单元中硝酸盐浓度差异较大,在研究区内基本呈现从西北到东南、从浅层到深层逐渐降低趋势。除水文地质条件对地下水中硝酸盐含量有重要影响外,污染源类型及其分布也起到了重要作用。通过相关性分析,初步认为研究区西北部两个地下水单元中硝酸盐污染主要来源于点源类型的生活污水及畜禽养殖废水,东南部的两个地下水单元的硝酸盐污染主要来源于面源类型的农业施肥。
六价铬在砖红壤中淋溶特征的模拟研究

通过室内土柱淋溶实验,研究了六价铬在砖红壤中淋溶特征以及有机肥和陪伴离子[Cu(Ⅱ)、磷酸根]对该过程的影响,并探讨了模拟酸雨条件下,土壤中六价铬溶出特征。结果表明:高氧化铁含量砖红壤对Cr(Ⅵ)有很强吸附能力,当Cr(Ⅵ)输入量小于240 mg·kg~(-1)水平,其在淋溶液中浓度低于二苯碳酰二肼比色法检测限。土壤添加有机肥后,初始阶段淋溶液Cr(Ⅵ)浓度较对照处理高,但经历一段时间后,则较对照处理小,这表明有机肥一定程度上可减少Cr(Ⅵ)淋溶量。Cu(Ⅱ)能提高土壤表面ζ-电位和促进Cr(Ⅵ)吸附,并降低砖红壤Cr(Ⅵ)淋溶量;磷酸根可减小土壤表面ζ-电位和土壤对Cr(Ⅵ)吸附量,从而促进Cr(Ⅵ)淋溶。模拟酸雨条件下,土壤中Cr(Ⅵ)淋溶量呈现出先逐渐增加后减少特征。当Cu(Ⅱ)存在时,尽管土壤中Cr(Ⅵ)保持量最大,但其在淋溶液中浓度却较对照低,说明Cu(Ⅱ)与Cr(Ⅵ)之间的相互作用有助于降低后者淋溶量。
盐胁迫下苋菜品种有机酸变化对Cd累积和耐盐性的影响

采用盆栽试验,研究0.3%NaCl胁迫下全红苋菜(低Cd累积品种,简称全红)和柳叶苋菜(高Cd累积品种,简称柳叶)的有机酸代谢差异及其与Cd累积和耐盐性的关系。结果表明:相比对照,盐胁迫后两个品种根部、地上部和根际土壤溶液中的Cd含量均呈增加趋势,且表现为全红显著低于柳叶(P<0.05),同时全红和柳叶的Cd转运系数分别提高2.84、5.58倍;盐胁迫促进了苋菜对Na~+的积累且明显干扰K~+的吸收,K~+/Na~+均显著降低(P<0.05),且全红根部K~+/Na~+显著高于柳叶(P<0.05)。盐胁迫后,两个品种根部、地上部及根际土壤溶液中均检测到多种有机酸,其中根际土壤溶液中苹果酸和草酸含量均显著升高(P<0.05),且与根际土壤溶液中的Cd含量显著正相关;柳叶地上部草酸及根部乙酸的含量均显著升高(P<0.05),且分别与地上部及根部Cd含量显著正相关。研究表明,盐分胁迫下,全红具有较低的Cd累积性且表现出更强的耐盐性,不同品种的有机酸积累和分泌的差异是导致这一结果的重要原因之一。
辽宁省5种不同基因型水稻对镉吸收差异的研究

为对耐镉性强且低积累水稻品种的培育提供理论实践依据,在土壤外源添加镉的条件下,采用盆栽试验研究了辽宁省5个不同基因型水稻根系、茎叶、籽粒对镉吸收积累的差异,通过对分蘖期、抽穗期镉在茎叶各亚细胞组分含量的分析,探讨了产生差异的机理。结果表明,水稻各部位镉含量随外源添加镉浓度的增加而升高且存在显著的基因型差异。不同基因型水稻籽粒镉富集系数存在显著的差异,且随添加镉浓度的升高,籽粒镉富集系数有下降趋势,5个品种富集系数相对较高的是沈稻47和辽粳9号,相对较低的是辽星1号、沈农15和沈农315,其中沈农315在各处理下均最低,与其他品种存在极显著差异。随着水稻生长发育,抽穗期镉在茎叶亚细胞各组分的含量低于分蘖期,且总体呈现细胞壁最大,可溶性部分次之,细胞器最小的规律;镉在各亚细胞组分的含量和分配比例因基因型和生育期不同而异,镉耐性品种辽星1号、沈农15和沈农315细胞壁和可溶性组分的镉含量和分配比例高于敏感性品种沈稻47和辽粳9号,细胞器的镉含量则低于敏感性品种。
江苏省稻米镉含量调查及其膳食暴露评估

为评价江苏省稻米重金属镉污染现状,于2013年在全省13市调研抽检了1101份稻谷,采用石墨炉原子吸收光谱法测定稻米中的镉含量。检测结果显示,全省稻米镉的检出率为97.6%,平均含量为0.036 4 mg·kg~(-1),检出范围是0.000 3~0.431 0 mg·kg~(-1),仅有0.27%的样本超出0.2 mg·kg~(-1)的限量。整合我国居民20个性别年龄组人群的稻米消费和体重信息,采用非参数概率模型对稻米镉的膳食暴露量进行评估,并与JECFA推荐的镉的暂定每月耐受摄入量(PTMI)25 μg·kg~(-1)体重相比,评估结果表明,我国居民食用江苏地区稻米产生的平均镉暴露风险尚可接受,但在P95的风险水平下,14岁以下人群的摄入量相对较高,占PTMI的86.3%~130.7%,其中11岁以下人群中有6.8%~9.0%的个体摄入量超过PTMI,潜在风险较大。建议对稻米中的重金属镉进行持续监测。
山地果园蓄电池驱动单轨运输机的设计

【目的】设计和制作山地果园蓄电池驱动单轨运输机,以降低山地果园运输作业的工作风险和劳动强度,提高运输效率。【方法】对由运输机和货运拖车组成的运输机构进行爬坡受力分析,获得满足运输机构爬坡要求的最小牵引力;设计和制作了运输机驱动机构、传动装置、限位装置等关键部件,并对直流无刷电动机、电动机控制器、电磁制动装置、蓄电池进行选型,设计制作以蓄电池为动力、使用无刷直流电动机驱动的山地果园单轨运输机。最后通过行驶速度、工作噪声、电流损耗和蓄电池组续航能力试验,对运输机的工作效果进行检验。【结果】所设计制作的山地果园蓄电池驱动单轨运输机可以搭载0?100 kg负载,在平地的行驶速度为0.60?0.58 m/s,行驶速度受装载质量影响较小;爬39°斜坡时的速度为0.45?0.28 m/s,行驶速度受装载质量影响较大;运输机工作时的最大噪声为83.87 dB。选用的蓄电池组在满充条件下,可支持运输机搭载100 kg负载爬坡行驶2 700 m。【结论】设计制作的运输机的各项技术指标均达到了设计要求,进一步的改进中将通过引入变档机构实现变速比可调,解决满载爬坡时蓄电池输出电流过大的问题。
不同生物质来源生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附特性

以水稻秸秆、小麦秸秆、荔枝树枝为原料,在300、400、500、600 ℃下制备生物炭,并表征其理化性质,考察热解温度、初始pH、矿物组分等因素对生物炭吸附Pb(Ⅱ)的影响。结果表明,不同热解温度对水稻和小麦秸秆炭吸附Pb(Ⅱ)的影响很小,而荔枝树枝生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附量随热解温度升高而显著增大。在pH3.0~6.0的范围内,三种生物炭对溶液中Pb(Ⅱ)的吸附量呈上升趋势;在25 ℃时,三种生物炭的等温吸附曲线符合Freundlich吸附模型,荔枝树枝生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附效果最佳。三种生物炭吸附Pb(Ⅱ)的主导机制可能是其与矿物组分的共沉淀作用,而荔枝树枝生物炭还可能存在Pb(Ⅱ)与-OH、-COOH之间的离子交换作用,C=C键中的π电子在吸附过程中也有一定的贡献。
基于改进人工鱼群算法的灌区优化配水研究

【目的】建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,为灌区优化配水提供新思路。【方法】以西安市周户灌区为研究对象,立足于寻求作物种植面积-水量-产量-经济效益之间的最优关系,建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,并利用混沌人工鱼群算法进行求解。【结果】利用所建立的以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型进行优化后,灌区总供水量为12 711.44万m~3,较常规配水量增加了1 402.67万m~3,其中地表供水较常规配水量增加了1 510.67万m~3,地下水供水量有所减少;通过作物不同时段分配水量及种植面积的协调,灌区净效益增加了16.37%,粮经比为1: 1.21。【结论】以灌溉净效益最大为目标对灌区配水进行优化后,灌区配水过程更加均匀,同时灌区作物种植结构也得以优化和调整。
贺兰山杜松种子萌发的影响因素研究

【目的】研究不同预处理及环境因素对贺兰山杜松种子萌发的影响,为提高杜松种子的萌发效率、促进杜松林实生更新及人工栽培奠定基础。【方法】在气候箱内模拟林间生境条件,研究不同温度(5,10,15,20,25,30, 35℃)、光照时间(0,10,24 h)、土壤含水量(10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%,45%)、埋土深度(0,1,2,3,4,5 cm)及超声波时间(0,5,10,15,20,25,30 min)和不同质量分数(0%, 10%, 20%, 30%)聚乙二醇(PEG)浸种2种预处理方法对贺兰山杜松种子萌发的影响。【结果】不同温度下杜松种子萌发率、萌发势和发芽指数差异显著,萌发的适宜温度为15?25 ℃;杜松种子在全光照(24 h)条件下的萌发率高达71%,显著高于其他非全光照处理;杜松种子萌发的最适土壤含水量为20%,在此条件下的萌发率可达75%;埋土深度对杜松种子萌发有一定影响,以1?2 cm浅层埋土更适宜于种子萌发;超声波和PEG预处理均能促进种子萌发,种子萌发率随超声波时间的延长与PEG溶液质量分数的增大而呈现先升高后降低的变化趋势,59 kHz、500 W超声波处理10 min种子的萌发率最高,但仍低于经20%PEG溶液浸泡24 h时的萌发率。【结论】在4种环境因素与2种预处理方法中,光照时间和PEG预处理是影响杜松种子萌发的重要因素。用20%的PEG溶液浸泡种子24 h后,在25 ℃、全光照、土壤含水量20%、埋土深度1~2 cm条件下,杜松种子萌发效果最佳,萌发率可达75%。
番茄灰霉病拮抗细菌18BS-12发酵条件的优化及防治效果

【目的】对采自陕西、甘肃和河南省的51个土壤样品中的细菌进行分离纯化,筛选番茄灰霉菌的拮抗生防菌株,并研究其防治效果和最优发酵条件。【方法】分别以平板对峙法和牛津杯法测定所分离菌株及其发酵滤液对番茄灰霉菌的抑菌作用,筛选出抑菌作用显著的菌株,测定其离体和温室防治效果,并通过正交试验对防治效果明显且稳定的生防菌株的发酵条件进行优化,最后进行16SrDNA序列分析,对筛选菌株进行初步鉴定。【结果】经分离纯化得到533株细菌菌株,其中18BS-12的抑菌活性最好,离体和温室防治效果分别为82.37%和75.61%。对菌株18BS-12发酵培养基(NA培养基)进行正交试验优化,得到最佳发酵培养基配方(质量分数)为玉米粉2.0%,牛肉膏1.5%,FeS040.015%。发酵滤液抑菌活性最强的发酵条件为:在250 mL三角瓶中,将种子液按3%的体积比接种到50 mL培养基中,初始pH 7.0,温度32 ℃,转速180 r/min,发酵时间5 d。菌株18BS-12的发酵滤液活性物质在高温、碱性条件和紫外光照射下较稳定。通过对其16SrDNA序列的分析比对,初步将其鉴定为唐菖蒲伯克霍尔德菌(Burkholderia gladioli)。【结论】菌株18BS-12是1株对番茄灰霉病具有防治潜力的生防菌株。