mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
燃煤电厂脱硫废水中硒元素脱除技术研究进展

燃煤电厂烟气经过湿法脱硫处理后产生的废水会富集硒元素,破坏周边生态环境并导致地方病的发生。本文对现有的国内外脱硒技术及其在脱硫废水中的应用进行了综述,对比分析了各种技术的优缺点及在脱硫废水处理领域的应用前景,统计了各种方法的相关文献、专利及案例情况。总结得出现有脱硒效率较高的技术主要包括化学还原法、膜分离技术、生物处理法、絮凝沉淀法、离子交换树脂及吸附法,缺点是易受到pH和水中其它阴离子的干扰。分析表明,絮凝+生物联合处理技术是最具有实用前景的工艺。就目前国内形势而言,脱硫废水硒排放标准缺失,相关技术研究不足,综合考虑实际运行情况及处理成本等因素,絮凝沉淀法会是符合国内现状的一种行之有效的脱硒方法。
考虑再生操作的间歇过程用水网络优化

当前,水资源短缺与污染问题日益严重,废水再生后回用对节约水源和保护环境具有重要的意义。针对间歇过程,为了合理利用不同品质的过程水源,实现用水系统的最大水回用,本文建立了一个包含水源-水阱、水源-中间储罐-水阱、水源-连续再生体系-水阱与水源-废水处理系统的用水网络超结构,基于连续时间模型建立数学模型,并采用多目标分步法依次优化新鲜水用量、再生单元的再生速率以及中间储罐数目,最终得到新鲜水消耗量以及废水排放量最小的最优用水网络结构。同时,为贴近实际生产中的多操作周期过程,本文针对用水系统从启动周期到稳定周期的全过程,进行了用水网络的设计、分析与优化。最后通过算例计算,验证了本文所提方法的合理有效性。
气泡修正多尺度曳力模型的鼓泡流化床生物质气化分析

以双流体模型为框架,气泡修正多尺度曳力模型描述介观尺度作用影响,结合化学反应动力学方法建立生物质气化模型,模拟了鼓泡流化床内生物质气化过程。采用气泡修正多尺度曳力模型考虑了介观尺度影响,使气固异相反应增强,模拟结果更接近实验值。模拟结果给出了颗粒浓度、速度矢量瞬时分布、气体组分摩尔分数瞬时分布及碳和灰分的质量分数瞬时分布特性。分析了氧当量比对鼓泡流化床生物质气化过程的影响。总体上,气体产量随着氧当量比的增加而减小。经分析得出,H_2和CH_4的产量与氧当量比有着较高的相关性,拟合优度都在0.99以上;对于CO和CO_2,则用三次多项式拟合时能有较好拟合优度。并且,CO随着氧当量比的增加先下降较快,然后平缓,最后再次较快下降。而CO_2的下降趋势则与CO正好相反,先平缓,后下降快,最后再次平缓。
中国主栽猕猴桃品种的气候适宜性区划

为合理规划猕猴桃种植布局,基于中国大陆地区主栽的美味猕猴桃和中华猕猴桃的种植分布信息以及1981-2010年2084个气象台站数据,综合生理存在需求和品质形成选取了影响猕猴桃种植分布的9个潜在影响因子,结合最大熵(MaxEnt)模型和ArcGIS软件,构建了猕猴桃潜在种植分布与气候因子的关系模型,研究了影响猕猴桃种植分布的主导气候因子及适宜范围,并利用存在概率这一综合反映各主导因子作用的指标,对不同的气候适宜区进行了划分。结果表明:影响中国区域猕猴桃种植分布的主导气候因子按照贡献率大小依次为最冷月平均气温、年日照时数、年相对湿度、最热月平均气温、无霜期和降水量,限制性因子是无霜期和最冷月平均气温。猕猴桃的潜在适宜区主要分布在102oE以东,24-36oN区域。其中,高气候适宜区主要包括四川中东部、重庆中西部、贵州高原、湘西南和陕西秦岭北麓。湖南、湖北和重庆等省市气候适宜度较高,还有较大的发展空间,而目前种植较为集中的秦岭北麓和川西北种植区应适当控制发展规模,着力提升品质和效益。
不同风化程度离子型稀土矿赋存特征及浸出规律研究

创新在于对同一风化壳矿体的全风化层、半风化层、微风化层进行对比分析其赋存特征,并进行全风化层、半风化层中稀土的浸出试验,分析了浸取剂pH值、浓度、流速、液固比对稀土离子及杂质铝浸出的影响,并提出如何提高全风化层、半风化层中稀土的浸出率及降低杂质含量。研究结果表明: 半风化层、微风化层中稀土矿粗粒级产率高且仍赋存较高含量的稀土; 随风化程度降低,石英、黏土矿物含量减少,长石、云母含量增加,离子相稀土比例减小,胶态相与矿物相增加; 随粒级减少,离子相稀土比例增加,矿物相稀土反之,而胶态相稀土平均分布于各粒级; 对比两层稀土浸出情况,可通过降低浸取剂pH值、增加浓度、降低流速、增加液固比,来提高半风化层稀土浸出效果。
疏水缔合聚合物与非离子表面活性剂的相互作用

为揭示疏水缔合聚合物(HMPAM)与非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(TX)间的相互作用规律,通过测量HMPAM/TX二元体系的表观黏度、荧光光谱和流变性研究了HMPAM与环氧乙烷(EO)数不同(4数15)的TX间的相互作用,分析了二者相互作用的变化规律。结果表明,HMPAM/TX二元体系宏观黏度的变化是由混合疏水微区微观结构与数量及体系中空间网络结构的变化引起的。HMPAM与TX系列表面活性剂相互作用的强弱为TX-4>TX-7>TX-10>TX-13≈TX-15,按EO数的不同将其相互作用分为三种:(1)EO数为4数7,以TX-4、TX-7为代表,只表现出协同作用;(2)EO数为8数12,以TX-10为代表,既有协同作用又有“负作用”;(3) EO数为13数15,以TX-13、TX-15为代表,只有“负作用”。
河南双河油田90℃以上高温油藏二元复合驱实验研究

针对河南双河油田VI油组90℃以上高温油藏条件,提出了由表面活性剂SH7与聚合物1630S组成的适合该油藏条件的SP二元复合驱油体系,研究了该二元驱油体系的界面性能、乳化性能、热稳定性能、抗吸附性能及驱油性能。结果表明,SP二元复合驱油体系(1630S浓度1500 mg/L)在SH7浓度高于500 mg/L时油水界面张力可达10~(-3)mN/m超低数量级,SH7浓度高于1000 mg/L后,界面张力可达10~(-4)mN/m数量级,且在30 min内即达到超低。组成为1500 mg/L 1630S+2000 mg/L SH7的SP二元复合体系的乳化性能良好,油水比为7∶3时乳状液黏度是SP二元复合体系的7倍以上。该SP二元复合体系的抗岩心吸附性能良好,在经历五次吸附后,油水界面张力仍可达8.82×10~(-4) mN/m。当体系中氧含量低于0.8 mg/L时,聚合物及SP二元复合体系的长期热稳定良好,95℃下老化180 d后的体系黏度仍高于初始值,油水界面张力可以保持在10~(-4)mN/m数量级。均质岩心驱油实验结果表明,水驱后注入0.606 PV的SP二元复合体系,在水驱(采收率42.26%)基础上可提高采收率22.16%,较同等条件下的聚合物驱高出6个百分点。三倍渗透率级差层内非均质岩心驱油实验结果表明,SP二元复合体系的最佳段塞尺寸为0.6 PV,在水驱基础上提高采收率16.23%。
腰果酚聚氧乙烯醚磺酸钠在癸烷-水体系的分子动力学模拟

为揭示阴-非离子表面活性剂在油水界面的聚集行为,为三次采油中驱油用表面活性剂的选择以及有效应用提供理论指导,在癸烷-水体系中采用分子动力学方法模拟研究了腰果酚聚氧乙烯醚磺酸钠(CPES)的浓度、温度、盐浓度和种类对CPES界面活性的影响。研究结果表明,CPES的界面活性良好,饱和状态下的界面张力仅为1.83 mN/m;CPES分子结构中磺酸基的亲水性高于聚氧乙烯基,远大于醚基;CPES的耐温性较好,温度由298 K增至373 K时,界面张力最大值为16.74 mN/m;CPES的抗盐性良好,Ca~(2+)浓度由0.10增至0.35 mol/L时,CPES与水之间形成的氢键数目波动不大,界面张力范围为12.605±1.745 mN/m,其抗盐性顺序为Na~+>Ca~(2+)>Mg~(2+)。 CPES具有优良的界面活性以及较强的耐温抗盐性,可望用作驱油用表面活性剂。
三种可视化技术在驱油剂评价中的适应性

针对可视化技术在驱油剂评价中适用范围不明确的问题,对比了可视化微观物理驱替模型、计算机X线断层扫描(CT)和核磁共振成像(MRI)三种可视化技术的原理与功能,分析了它们在驱油剂评价中的应用范围与存在的问题。可视化微观物理驱替模型和CT适用于驱油剂驱油机理的研究,前者侧重于微观,后者侧重于宏观;CT和MRI适用于驱油剂驱油性能的评价,前者侧重于轻质油体系下剩余油饱和度的沿程分布,后者侧重于稀油体系下剩余油在不同孔径孔隙内的分布。
CO_2驱复合凝胶封窜剂微观结构及配方优化

为了获得性能优良的超临界CO_2复合凝胶,通过L_(16)(4~4)正交实验研究了CO_2分压、反应温度、反应时间、硅酸钠质量浓度4个因素对无机凝胶生成量的影响规律,在超临界CO_2条件下利用硅酸钠溶液复配丙烯酰胺体系制备无机-有机复合凝胶,通过环境扫描电镜分析了无机凝胶、有机凝胶、复合凝胶的微观结构。结果表明:无机凝胶的适宜反应条件为反应压力9.0 MPa、反应温度32.0℃、反应时间14.0 h、硅酸钠质量分数4.0%;在超临界CO_2条件下,无机凝胶颗粒均匀地穿插在有机高分子网络结构中,有利于增强复合凝胶强度。
沥青质沉积对轻质油藏CO_2驱的影响

为了解沥青质沉积对轻质油藏CO_2驱的影响,以CO_2及延长轻质原油为介质,在不同压力、不同CO_2与原油物质的量比的实验参数下,研究了CO_2对沥青质的沉积规律以及沥青质沉积对油水界面性质、原油组成、储层渗透率及采收率的影响。研究结果表明:当压力从0 Pa升至20 Pa时,沥青质沉积量从0.17%增至6.27%;沥青质沉积导致的储层渗透率损害程度从1.87%增至13.64%,油水界面张力原来的2.40 mN/m增至16.80 mN/m。压力在25 MPa时原油采收率最大,达到11.83%。
表面活性剂的乳化性能和界面活性对低渗油藏采收率的影响

为明确表面活性剂的乳化性能和界面活性对水驱后残余油或剩余油影响的主次关系,结合冀东油田渗透率低、窜流严重、化学驱条件适宜等油藏特点,筛选出乳化性能强、界面活性较差和乳化性能较差、界面活性较强的表面活性剂体系,在渗透率相近的岩心中开展了水驱后驱油实验。结果表明:适和冀东油田高63-10断块两种表面活性剂复配体系为:乳化水率较好、界面张力达10~(-2)mN/m的体系0.2%非离子表面活性剂6501+0.1%阴离子表面活性剂XPS和乳化水率较差、界面张力达到10~(-3)mN/m的体系0.1% XPS+0.5% NaCl;水驱后注0.1% XPS+ 0.5% NaCl体系的采收率增幅为2.73%,注0.2% 6501+0.1% XPS体系的采收率增幅为5.78%,乳化携带和聚并对残余油滴和局部剩余油驱替效果远好于界面活性的作用;综合发挥界面张力(10~(-2)mN/m)和乳化的作用能降低对界面活性的要求,这为表面活性剂筛选提供了实验依据和技术思路。
改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物对水泥浆性能的影响

针对水泥环脆性较高,在固井后的施工作业中其完整性易遭受破坏的问题,将用太古油改性的EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)作为增韧材料加入油井水泥中,研究了其对油井水泥浆体系常规性能和力学性能的影响,分析了其对水泥石力学特性的影响机理。结果表明,改性EVA与水泥浆的相容性较好,其对浆体的流动性、失水量影响较小,水泥浆稠化时间随改性EVA掺量增加而延长;改性EVA对水泥石抗压强度影响较小,但能提高水泥石的抗折强度和韧性,当改性EVA加量为3%时,水泥石75℃养护3 d的抗折强度提高4.4%,压折比减小28.0%,掺量为4%时,水泥石弹性模量降低39.5%。改性EVA水解产物和水泥水化产物相结合,生成的晶体和脱水聚合物使水泥石内部结构更加致密,减小或消除了水泥石内应力集中,阻止了裂缝扩展,改善了水泥石的力学特性。
低渗透裂缝性油藏CO_2驱两级封窜驱油效果研究

为了解决低渗透裂缝性油藏实施CO_2驱油过程中发生的气体窜逸问题,提出了在用改性淀粉凝胶体系调堵裂缝的基础上继续用乙二胺封堵高渗通道的“改性淀粉凝胶+乙二胺”两级封窜驱油技术,即选择改性淀粉凝胶体系(4%改性淀粉+4%丙烯酰胺+0.05%交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺+0.18%成胶控制剂叔丁基邻苯二酚)和乙二胺分别作为裂缝、基质中高渗通道的封堵剂。分别考察了改性淀粉凝胶体系对岩心裂缝、乙二胺对基质中高渗通道的封堵、驱油效果,研究了“改性淀粉凝胶+乙二胺”两级封窜驱油作用。结果表明,45℃下,单独使用改性淀粉凝胶可对渗透率0.65×10~(-3) μm~2岩心的填砂裂缝进行有效封堵,封堵后CO_2气驱时岩心进出口压差基本恒定,凝胶具有良好的封堵强度,气体流速降低81%,采出程度提高25%;单独使用加入乙醇保护段塞的乙二胺体系可对渗透率1.37×10~(-3) μm~2的岩心的相对高渗带形成封堵,气体流速降低85%,采出程度提高5.3%,但是不加乙醇保护段塞的乙二胺很难注入低渗岩心;渗透率4.5×10~(-3) μm~2填砂裂缝岩心在用改性淀粉凝胶体系封堵裂缝的基础上继续用乙二胺封堵高渗通道,注入压力分别高达3.5 MPa和5.6 MPa,注入改性淀粉凝胶后再注入乙二胺后岩心采出程度分别提高29.2%和23.3%,两级封窜驱油效果明显。
复合型CMV清洁压裂液的研制与性能评价

为了得到成本低廉、性能优异的清洁压裂液,将季铵盐阳离子表面活性剂CTAB与磺酸盐阴离子表面活性剂MES进行复配,以KCl为黏土稳定剂,配制了一种复合型CMV清洁压裂液,确定了最佳配方并评价了该压裂液耐温抗剪切性、携砂性及破胶性。研究结果表明:优化配方2.5%数3.5% CTAB+2.0% MES+1.0%黏土稳定剂KCl的复合型CMV清洁压裂液对酸度不敏感,应用范围很广。在低温剪切下,体系表现出剪切增稠现象;分别在90℃、120℃下,持续剪切(剪切速率170 s~(-1))1 h后,CMV清洁压裂液的表观黏度分别为85和40 mPa·s,适合中温储层。CMV清洁压裂液的携砂能力优于0.3%羟丙基胍胶压裂液的,在温度90℃、砂比为10%时,陶粒(20数40目)在前者中的沉降速率(0.634 mm/s)明显低于在后者中的(0.9258 mm/s);在30℃下,不同体积比(1∶10数1∶5)的CMV清洁压裂液与柴油混合体系均可在3 h内自动破胶,破胶液的表面张力均小于28.0 mN/m,返排能力提高,对地层的伤害性少且原料成本远低于很多现用的清洁压裂液。
海上J油田活化水体系配方及性能研究

为了解决J油田注水井压力高所导致的注水井欠注问题,优选出了以复配型表面活性剂S005为主剂、黏土稳定剂HY-01为助剂,组成为1×10~3~2×10~3 mg/L S005+2×10~4 mg/L HY-01的活化水体系,研究了该活化水体系的地层水配伍性、耐冲刷性能、抗盐性能、耐温性能和热稳定性能。结果表明,该活化水体系与原油间的界面张力能达到超低数量级,对膨润土的防膨率大于90%,具有一定的降压增注效果。该活化水体系具有良好的耐冲刷性能、抗盐性能和耐温性能。经过冲刷4次后,活化水体系防膨率保持在85%左右,防膨率保留率在95%以上。随着NaCl浓度增加,活化水体系油水界面张力呈数量级下降,活化水体系对膨润土防膨率保持基本不变。随着温度(55~82℃)升高,活化水体系对膨润土的防膨率增加,在82℃下老化30 d后对膨润土防膨率超过90%。
应用显微红外法的硅橡胶复合绝缘子伞裙老化深度研究

复合绝缘子在运行环境因素的综合作用下易发生老化并引发绝缘子性能劣化乃至失效,因此对绝缘子老化影响深度进行检测和评估非常必要。采用显微红外光谱技术,通过测量硅橡胶伞裙由表及里不同深度处的2960 cm~(-1)甲基峰面积分布变化,发展了一种测量运行硅橡胶复合绝缘子老化深度的检测技术。系统讨论了显微红外光谱法的测试原理、扫描方式、边界效应影响等问题,并分别针对线扫描及面扫描模式提出了相应的老化深度计算方法。同时应用该方法测试了广东电网500 kV输电线路抽检复合绝缘子低压端伞裙的老化深度,发现基本在50~85 mm之间;还对500 kV榕茅甲线断串复合绝缘子的故障部位伞裙的老化状态进行了研究,发现由于高压端放电现象严重,故障部位伞裙老化深度达105~141 mm,为正常老化情况(35 mm)的3~4倍。
特高频传感器等效高度的频域参考测量方法

在特高频传感器等效高度时域测量方法中,频率分辨率和测量误差是一对不可调和的矛盾,若采样时间短则频率分辨率低,若采样时间长则测量误差大。为解决这个问题,提出了频域参考测量方法。在此方法中,以某一频率的正弦电压波形作为GTEM小室的输入信号,然后测量参考传感器和待测传感器在该频率下的响应,最后利用响应特性和参考传感器等效高度计算出待测传感器的等效高度。建立了频域参考测量系统,包括:网络分析仪、GTEM小室、参考天线等。利用该系统对长度为50 mm的单极子探针天线的等效高度进行了测量,并将测量结果与时域方法的测量结果进行了对比。测试结果表明,利用频域参考测量方法测得的等效高度频率分辨率高、测量误差和分散性小。提出的频域参考测量方法将有利于推进特高频传感器标准化工作,提高GIS局部放电检测效率。
改善直流电流地中分布的接地极互联技术研究

直流接地极入地电流会造成附近交流电网变压器偏磁、埋地管道腐蚀等问题,成为直流接地极建设、直流系统运行中的难题之一。将已有临近接地极互联是减小直流接地极入地电流影响的措施之一。文章以南方电网在广东地区的4个已有接地极为例,通过考虑接地极之间地中恒流场的影响,以及地上联络线的等效电路,建立场路耦合计算模型,研究不同接地极连接方式下各接地极的电流分配、地电位升等,由此提出一种通过专设集中汇流点将所有换流站的入地电流汇集在一起,再分配到各接地极,通过优化选择汇流点与各接地极联络线的导线调节电流分配的接地极连接方案。对比分析表明,该方案不但减少了直流系统对交流电网变压器、埋地管线等设施的影响,而且今后的新建直流工程可以直接接入,无须再新建直流接地极,具有可靠、灵活、扩展容易、性价比高的特点。
基于动态推理链的电网故障诊断方法

研究了结合贝叶斯网络的动态因果推理链故障诊断模型。已有基于推理链的电网故障诊断方法存在推理子链个数较多、构造较复杂、未考虑保护和断路器缺失、错误等不足,针对每个疑似故障元件根据保护逻辑建立原始的动态推理链,对误报、漏报的报警信息进行纠正,形成改进后的动态推理链。对推理链中各保护和断路器动作的可信度进行评估,将各保护和断路器动作信息从二值逻辑的0或1模糊化为0,1之间的可信度值。针对每个疑似故障元件的推理链,建立相应的贝叶斯网络模型,通过贝叶斯反向推理得到元件的故障概率。典型电网的多个故障案例验证了所提方法的有效性。
开关柜电弧故障及其测量方法研究

开关柜在电力系统有大量的应用,对其电弧故障的快速检测及切除是一项非常重要的工作。目前对开关柜故障的研究大都集中在对其局部放电的检测方面,而忽略对电弧故障的产生、发展以及各类检测方法的研究。提出母线等导体连点处的接触点接触不良是造成电弧故障产生的重要原因,在此基础上,分析了因接触点接触不良导致接触电阻变大,并在负荷电流变化时产生热应力的作用下形成恶性循环、最终发展成电弧故障的过程。然后,综述了多种常用的电弧故障检测方法,包括电磁发射、声音发射、光发射、化学发射以及热发射等检测方法。最后,通过搭建开关柜故障电弧测量平台,采用特高频传感器、超声传感器、RF天线、高频CT、微分电场传感器和紫外传感器等多种传感器实现对电弧故障的测量,并给出了试验结果。
基于状态跟随器的微电网平滑切换研究

微电网有主从结构和对等控制两种常用结构,运行状态分为并网运行和孤岛运行方式。在微电网运行状态切换时,基于主从控制结构的微电网通常在并网运行时采用PQ控制,孤岛运行时采用V/f控制;基于对等控制结构的微电网通常采用下垂控制。综合考虑主从结构和对等结构的特点,采用了将下垂控制和V/f控制相结合的混合控制策略,并结合改进的电流环控制器结构以及状态跟随器的设计来解决微电网平滑切换的问题。在MATLAB/ simulink平台上搭建微电网仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。
考虑经济性的日前风电消纳动态评估方法

风电消纳过程中涉及到电网企业、常规发电企业、风电企业和社会等利益相关方,但因风电出力具有波动性和随机性,故电网企业消纳风电的积极性不高。对风电消纳涉及到的各利益相关方进行经济性分析,建立了风电消纳动态评估两阶段模型,并设计了相应求解算法。第1阶段模型得出无风电时各常规机组的启停状态及出力,第2阶段模型为有风电时制定日前风电调度计划。通过IEEE 30节点系统和南方某地区电网算例,分析了风电消纳的评估结果及各利益相关方的经济性。结果表明,以电网企业的总成本最小为目标函数优化风电调度时,电网企业的经济性最佳。
基于改进SEC模型的新一代智能变电站设计方案评价

当对一项变电站的设计方案进行评价时,现有的评价方法未考虑变电站全寿命周期内发生故障的次数、运行的成本、故障停电造成的经济损失等一系列因素的不确定性,并且在变电站设计方案的安全与效能方面的评价也存在不足。为解决以上问题,首先建立综合考虑上述随机变量的设计方案不确定性评价模型,同时在评价模型中兼顾安全、效能和成本(security,efficiency,and cost,SEC)因素,模型中各项指标权重采用模糊层次分析法确定;针对模型的特点,论文采用蒙特卡罗法进行模拟求解。算例表明,所提模型和方法可以有效地对新一代智能变电站综合属性进行评价,从而对新一代智能变电站的规划及建设提供指导作用。
基于分布式行波检测的广域网络故障定位方法

针对现有广域故障行波定位方法存在计算量大、算法实现复杂等问题,提出了一种基于分布式行波检测的广域故障定位新方法。将大量数据处理与复杂定位算法实现推至 “云端”,首先根据网络拓扑结构和装置布点情况,寻找环网中每条线路对应不同检测点的区段连接点,将环路划分为多个区段,在任意区段发生故障,初始行波的传输路径被直观唯一确定;依据初始行波到达时间的相关性,可有效界定故障区段,并在此基础上,根据初始行波传输路径,融合处理全网波形数据得到故障精确位置。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,在配置有限数量的行波采集装置情况下,可实现复杂电网快速、精确、可靠故障定位,算法实现简单,可行性强。
适用于直流电网的LCL谐振式模块化多电平DC/DC变换器

针对直流电网中不同电压等级线路的直流互联需求,结合隔离型模块化多电平DC/DC变换器和绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)直串型LCL-DC/DC变换器的拓扑优点,提出了一种LCL谐振式模块化多电平DC/DC变换器拓扑。首先,介绍了该变换器电气拓扑,并分析了其工作原理,包括运行方式、功率传递机理等;其次,从功率传递和谐波抑制等角度提出了该变换器中LCL谐振网络的参数设计方法;然后,提出了适应于该变换器的控制保护策略,保证在不同功率传递下实现两侧模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的零无功传输以及直流故障电流的迅速抑制;最后,在Matlab/Simulink中对所提拓扑及其控制保护策略进行了仿真验证。结果表明:根据LCL设计方法得到的电气参数能够满足装置的控制需求,所提控制策略在潮流反转、输入电压突变等工况下具有较好的静态和动态性能,且保护策略能够抑制直流侧的短路故障电流。
特高压直流输电线路内过电压仿真及机理分析

±1100 kV特高压直流输电工程是目前全球电压等级最高,输电线路最长,输电规模最大的直流输变电工程。电压等级的提高对直流系统的过电压与绝缘配合提出了更高的要求。依托准东—华东±1100 kV特高压直流输电工程,针对不同工况下直流线路过电压沿线分布特性和内过电压水平进行了详细的电磁暂态仿真计算,尤其对不同直流滤波器进行了详细仿真计算。根据波传播理论及电磁暂态计算方法对过电压产生机理进行了深入剖析,指出了换流站端部阻抗为影响线路过电压分布的关键因素。提出了安装线路避雷器降低直流线路内过电压水平的具体措施和效果。文章为直流线路过电压的研究提供了分析方法,研究结果已经为 ±1100 kV准东—华东特高压直流工程的设计和建设提供了技术依据。
交直流柔性协调控制技术在华中电网的应用

随着特高压大规模输电快速发展,交直流相互耦合愈加紧密,电网安全稳定问题凸显,安控措施量大,迫切需要适应于交直流混联大电网的安全稳定控制技术。交直流柔性协调控制技术是利用多回直流功率紧急控制,通过交流系统与直流系统相互配合,降低大容量直流故障冲击,提升系统振荡阻尼水平,替代或减少受入直流闭锁故障后电网切负荷量,该技术在华中电网得到了成功的工程应用。文中针对华中电网运行存在的实际问题,基于多直流协调控制理论和时域仿真,构建了交直流柔性协调控制系统,现场试验结论验证了该系统对于提高电网输电能力和安全稳定运行裕度的有效性。
含V2G的虚拟电厂双层逆鲁棒优化调度策略

采用虚拟电厂(virtual power plant,VPP)实现对电动汽车入网(vehicle to grid,V2G)智能充放电和风力发电的打包管理。考虑风电入网和V2G的不确定性影响,建立含VPP的双层逆鲁棒优化调度模型。该模型内层以发电总利润最大为目标;外层考虑内层优化结果的鲁棒性和决策者要求,引入风电出力和V2G充放电功率的最优逆鲁棒指标(optimal inverse robust index,OIRI),以此来分析风电消纳水平和V2G充放电功率之间的极限制约关系。采用网格细菌群体趋药性(grid multi-objective bacterial colony chemotaxis,GMOBCC)算法、拓扑映射和二分法相结合的嵌套优化方法对模型进行求解。最后应用仿真算例系统验证算法的有效性。
基于泰勒级数的PV曲线求取及参变量选择分析

PV曲线是电力系统静态电压稳定分析的重要工具。应用泰勒级数法可快速求取计及无功约束时的PV曲线。针对以往文献在以功率参量为参变量时,泰勒级数在电压稳定临界点处不收敛的问题,研究了应用泰勒级数解决电压稳定问题时参变量的选择方法,证明了以电压模为参变量的可行性。推导了PV节点无功约束量关于功率参变量的泰勒解析式,由此可根据无功上限来预测无功越界时的系统功率参数值。建立了PQ节点有功功率关于电压模的泰勒级数,根据解析关系式可直接绘制负荷节点的PV曲线。最后通过对IEEE 30节点系统仿真验证了所提方法具有较快的计算速度和较高的计算精度。
基于改进EEAC法的随机复杂多机系统的暂态稳定性分析

随着电力系统接入元件的多元化以及各种电力电子技术的应用,电力系统的不确定性程度越来越严重,随机稳定性问题越来越突出,传统的确定性暂态稳定分析方法受到了严峻的挑战。提出了一种适用于分析随机复杂多机系统暂态性稳定性的改进的扩展等面积方法。首先建立了多机系统的随机微分方程模型,其次通过同调分群将随机多机系统等值为随机单机无穷大系统,最后构造含Ito积分的加减速面积,用Heun算法求解系统的极限切除时间。与基于蒙特卡洛原理的数值仿真方法进行了对比,验证了该方法的正确性和快速性,并应用该方法对典型10机系统的极限切除时间进行了测算。最后用概率和统计方法对不同随机干扰强度下的极限切除时间进行了测算和对比。
含虚拟同步发电机的光/柴/储独立微网控制策略

为实现独立微网的长期稳定运行,提出了一种含虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的光/柴/储微网控制策略。在光伏电源侧配置储能组成光储发电系统,利用VSG技术控制逆变器将其虚拟为同步发电机,通过设计能量管理,将光伏瞬时出力和储能荷电状态反馈到VSG控制中,实时调整光储系统的有功和频率输出。柴油发电机与光储系统采用对等控制,共同参与微网的一次调频,维持微网有功平衡,同时由柴油发电机承担二次调频任务。最终实现了光伏电能的最大输出和储能设备荷电状态的控制,保证了独立微网的灵活控制和经济稳定运行。最后,通过Matlab/Simulink工具搭建了仿真模型,对相关分析和所提策略进行了仿真验证。
随机矩阵理论在电力系统认知中的应用初探

数据是智能电网建设的战略资源乃至主要驱动力。如何处理智能电网中呈现海量、多样、实时、真实等4个特征的4 Vs数据,并从中提取信息,是电力系统大数据建设所面临的核心问题。描述了大数据的特征和引入了随机矩阵理论作为基础,以及提出电力系统大数据的应用思路和架构。具体电力应用方面,介绍了所开发的早期事件发现、事件诊断和定位、相关性分析、可视化3D Power Map辅助展示等一系列功能。在此基础上,建立起以随机矩阵为理论基础,以数据为主要驱动力的电力系统认知体系框架,并探讨其与传统经典认知方案的区别。进一步设计案例考查了其对坏数据的鲁棒能力,其结果表明,随机矩阵理论这种工具可以有效地处理电网中的复杂数据,具有很好的学术研究意义和工程应用价值。另通过仿真算例验证了随机矩阵方案对数据异步的鲁棒性。
基于一致性协议的多微网协调控制

在分布式电源广泛接入配电网的前提下,多微网系统采取区域灵活自治的机制,实现分布式电源的主动消纳和管理。由于各微网自治的特性,面对配电网及多微网内部出现的功率波动,需要研究协调控制其电压与频率偏差的方法。提出了基于一致性协议的多微网协调控制策略,包括功率一致性以及电压、频率一致性2层控制,不仅实现子微网功率的平均分配,还消除了电压与频率的偏差,提高了多微网稳定性。仿真采用CIGRE中压配电网作为多微网运行的典型算例,应用Netlogo与Simulink联合搭建的多微网控制仿真平台,通过多微网内子微网离网和子微网负荷波动的案例分析,验证了所提协调控制策略的有效性。
计及空调负荷群控制的源-荷协同优化调度模型

空调作为具有热存储特性负荷的典型,具有被纳入电力系统调度控制体系的潜能。设计了含可控空调负荷群的调度控制构架,提出了一种计及空调负荷群控制的源-荷协同优化调度模型方法。对基于多样性保持的空调负荷群控制策略的控制特性和参数进行深入分析,建立了负荷控制代价模型。在此基础上,建立计及空调负荷群控制的源-荷协同优化调度模型,模型是使电网运行过程中的发电成本最低、负荷控制代价最小的双目标优化问题,采用参考目标法将最小化负荷控制成本放到约束条件中,把双目标转换为单目标优化问题进行求解。IEEE 30节点系统的算例仿真结果验证了所提模型方法的有效性。
特高压交流和直流输电系统可靠性与经济性比较

文中量化对比分析了特高压交流和直流输电系统的可靠性与经济性。首先,分别将特高压交流、直流系统划分为不同的子系统,基于状态枚举法,计入元件备用影响等,分别建立了各子系统可靠性评估模型,其次,结合各子系统间的故障逻辑,分别建立了特高压交流和直流系统多状态可靠性评估模型,并采用状态枚举法求解。然后,综合计入投资、运维、输电损耗和停电损失费用等,建立了二者的经济性评估模型。最后,通过算例对比分析了二者的经济性和可靠性,结果表明:在相同输电距离下,交流系统的强迫能量不可用率低于直流系统;当输电距离超过1300 km时,交流系统的等效停运率大于直流系统;在不考虑停电损失费用的情况下,当输电距离小于1300 km时,交流系统经济性更优,反之则直流系统更好;若计入停电损失,在合理的输电距离范围内,交流输电经济性优于直流。
基于历史数据挖掘的配电网态势感知方法

随着主动配电网的建设与发展,利用大量的历史数据深度挖掘配电网状态信息,快速、准确地获得配电网实时运行状态和未来发展趋势成为目前亟待解决的问题。文章提出一种基于历史数据挖掘的配电网态势感知方法。该方法为传统状态估计器提供了新的虚拟量测信息,且对配电网未来趋势进行态势预测。仿真结果表明,该态势感知方法不仅提高了配电网三相状态估计的收敛速度和收敛精度,且为配电网调度提供了准确的预测信息,为自动智能调度体系实现主动、快速、预防控制提供了技术支撑。
基于幂迭代的电力系统模态谐振快速求解方法

在谐波谐振分析方法中,模态分析方法可以揭示谐振频率、谐振幅度、谐振关键节点或位置等信息,得到了较快的推广和应用,但其计算效率尚有待提高。根据关键模态定义,即任一频率下的最大模态阻抗,只需求取每一个频率点处网络导纳矩阵的逆阵的最大特征值。采用幂迭代方法求取矩阵最大特征值及其对应的特征向量,通过采用新的迭代起始向量选取方法和迭代终止条件,有效减少了所需迭代次数;在优化方案中通过改进计算步长选择方法,进一步减少不必要的计算量。这些方法综合运用,获得了较高的计算速度。以IEEE 14母线系统作为算例,文中方法较一般模态分析方法计算速度提高了90%以上,验证了方法的有效性和高效性。
交直流混合电网的多智能体自律分散控制

针对交直流混合电网传统集中控制缺乏灵活性和鲁棒性的特点,以及分布式控制无法同时兼顾全局最优及响应速度等的不足,提出一种基于多智能体系统的交直流混合电网自律分散控制策略,即在多端直流的每个端子都设置一个智能体,构成多智能体系统,每个智能体都包含两个功能模块:全局信息获取模块和自主决策模块。采用这种控制策略时,上层优化问题与传统的电网调度问题相近,下层系统通过智能体之间以及智能体与系统间的交互、协调,实现群体妥协解。在仅有邻居换流站电压、频率等状态信息基础上,基于多智能体一致性控制实现各端换流站间有功功率的合理分配,平抑负荷波动。最后通过PSCAD仿真搭建典型的交直流混合电网验证所提控制策略的有效性及优越性。
计及预测功率的含储能风场群优化调控方法

以场群为对象的风功率调控可有效把握、利用多风场间的功率互补性与同时性,体现调控的经济性与高效性。据此,针对含储能风电场群,提出一种基于风功率预测信息的有功优化调控方法。该方法依据小时级时间尺度下的预测功率优化风场及场群的输出功率参考值,继而以高精度单点预测值对场群内储能、机组的运行状态进行优化,最终实现以场群总弃风功率与总缺额功率最小为目标的有功优化调控。该调控模型可通过对输出功率参考值的区间化处理以体现电网侧调控的适应性,通过预测趋势对当前优化边界的限定处理以反应当前优化对未来趋势的响应性。仿真分析表明,对比单风场调控,场群有功优化在调控效率与经济性方面均有显著提升。
华北电网蒙西外送通道广域阻尼控制系统研究

针对华北电网年度运行方式计算中蒙西外送通道潜在低频振荡问题,在RTDS中搭建华北电网等值模型,并建立了广域PSS阻尼控制系统物理仿真平台。该平台由控制服务器、PMU单元、控制单元、功率放大器组成,其中控制器采用区间频差信号和区域惯性中心角差信号作为反馈输入。介绍了该系统的整体方案、控制器设计思路、通讯延时处理等,并通过仿真试验表明,相比本地PSS控制,该系统能够显著抑制区域间低频振荡,有效改善华北电网系统阻尼。同时对PSS4B和SVC两种低频振荡抑制措施进行了初步分析与探究。
电力系统次同步谐振/振荡的形态分析

近年来,大量可再生能源机组通过变流器接入电网,导致新型次同步谐振/振荡(SSR/SSO)现象的出现。但这些新SSR/SSO难以纳入已有的分类框架,因此有必要重新对SSR/SSO形态进行审视和分类。文章首先回顾了SSR/SSO的发展历程和已有的形态分类;然后以SSR/SSO模式的主导来源和机网相互作用方式为划分依据,尝试提出一种新的形态分类方法,以涵盖近年来大量出现的以变流器与电网相互作用为特征的新型SSR/SSO现象;通过实例分析了风电机组参与的新型SSR/SSO的形态特征,最后讨论了多形态SSR/SSO的共存与相互作用,旨在为进一步理论研究与工程实践提供了参考。
基于面板数据有序聚类的主动配电网规划场景降维技术

研究了基于面板数据的含分布式电源(distributed generator,DG)的主动配电网规划场景的降维技术。首先,对主动配电网的中长期规划进行时序模拟,将负荷按不同的类型建立其增长的时序数学模型,在考虑光伏、风电等DG容量自然增长的前提下采用自回归 -滑动平均(auto regression-moving average model,ARMA)模型建立时序模型;然后,引入统计学中的变点理论分别建立DG和负荷的时序分区子场景,最后通过综合变点理论对上述时序场景进行融合,分段抽取出典型时序场景。仿真表明,有序聚类可以有效体现不同时间尺度上负荷以及DG的增长运行情况;通过搜寻变点,能将模拟出的近百万个中长期时序场景有序地聚类成14个连续时间场景,大大削减了场景个数,提高了效率。
RSC扰动分量与转差频率耦合引起的DFIG定子间谐波电流解析模型

研究双馈风机(double fed induction generator,DFIG)的间谐波产生机理和传变规律对于分析风电的次同步振荡和电能质量问题兼具理论必要性和工程迫切性。为此,文章考虑转子侧变流器(rotor side converter,RSC)在逆变侧产生的扰动电压分量,根据双馈风机的稳态电压方程和磁链方程,构建了DFIG间谐波等效电路数学模型;通过坐标变换将转子与定子电气量统一于同步速dq旋转坐标系中;然后经推导和坐标反变换建立了RSC扰动分量与转差频率耦合引起的DFIG定子间谐波电流解析模型。在PSCAD平台上搭建双馈风机并网算例,仿真结果验证了该模型的准确性。最后利用该模型进行定量计算,分析了RSC扰动分量在DFIG中的传变规律和感应出的定子间谐波电流随风速变化的时变特性,从而为DFIG中定子间谐波电流的抑制奠定了基础。
用于电力系统暂态稳定预测的支持向量机组合分类器及其可信度评价

目前,利用数据挖掘方法进行电力系统暂态稳定分析的研究,所用数据集普遍存在失稳样本少的样本不均衡问题,且挖掘模型的参数选择困难,缺乏对预测结果可信度进行评价。针对以上问题,文章提出用于暂稳预测的支持向量机(support vector machine,SVM)组合分类器及其可信度评价方法。首先采用改进bootstrap抽样得到多个类别均衡的数据集,利用随机特征子空间技术进一步压缩数据集;然后用压缩后的数据训练得到多个SVM分类器,各SVM的参数在经验范围内随机选取;最后,通过综合多个SVM的概率输出,得到组合分类器的预测结果,并对结果可信度进行评价。通过算例分析表明,改进bootstrap算法能够明显减少对失稳样本的漏判,所提出的SVM组合分类器具有较高的预测准确度和可信度。
双馈风机下垂控制对系统小扰动功角稳定的影响机理分析

附加下垂控制可以改善双馈风机响应系统频率变化的特性,但同时将改变其与系统同步机动态特性间的耦合关系,进而影响系统小扰动功角稳定特性。针对该问题,文章用阻尼转矩分析法研究了双馈风机下垂控制对系统小扰动功角稳定的影响机理。首先从双馈风机下垂控制的基本原理出发,针对扩展两机系统,分析了风电接入点频率与系统同步机频率间的关系,进而采用阻尼转矩分析法揭示了双馈风机下垂控制影响系统小扰动功角稳定的机理。在此基础上,分析了下垂控制增益对系统小扰动功角振荡模式阻尼的影响特性及其与风机接入位置、同步机惯性时间常数的关系。最后,利用模态分析法验证了理论分析的正确性。分析结果表明,双馈风机附加下垂控制对系统振荡模式阻尼的影响性质和程度与双馈风机接入位置和系统同步机惯性时间常数的分布相关。
考虑高压配网接线方式的综合电网可靠性评估

供电可靠性指标是监管和考核电网公司的重要指标。在配电网规划阶段,常通过计算配电网可靠性得到供电可靠性指标,而忽略了发输电网对配电网的影响,同时对高压配电网接线方式的影响分析不足。提出一种发输配综合电网可靠性评估方法。该方法将发输配电网分为3层:发输网层、高压配网层及中压配网层,分别进行可靠性评估,并通过将高电压等级网络可靠性评估结果作为低电压等级网络电源参数的方式进行可靠性指标传递。特别在处理高压配网层方面,提出了典型接线方式的可靠性计算方法,将发输网的可靠性指标有效地传递到中压配网层。以改进的RBTS及实际系统网络为算例进行评估模型验证,结果证明该方法能够考虑高压配网的转供能力,较为真实地反映电网可靠性水平,并且具有良好的可操作性和实用价值,可以用于实际的电网规划工作中。
新能源并网系统引发的复杂振荡问题及其对策研究

介绍了风电机组并网引发的振荡事件,总结了由大规模电力电子变流器接入电网引起的振荡稳定性问题。在此基础上,结合在新疆哈密次同步振荡事件上的理论分析和工程实践,分析了大规模新能源接入电网后存在的振荡风险、面临的技术挑战以及目前的工程解决方案,从理论研究和工程技术2方面提出了下一步的研究方向。
高风电渗透率下的自适应低频减载策略研究

针对风电迅猛发展和电源结构发生深刻变化的新形势,详细论述了高风电渗透率对低频减载实施效果的影响,并计及主要影响因素提出一种自适应减载策略以适用于高风电渗透下的电网。该策略通过对不平衡功率实施动态计算,来解决风电出力的波动影响和等值惯性时间常数难以解析计算的问题;考虑负荷特性来构建减载的选址定容模型,以改善减载后的频率恢复效果;合理应用减载轮次的闭锁判据,来有效降低负荷过切概率。将所提策略应用在高风电渗透率下的IEEE-39节点系统中,仿真结果表明,在多个故障场景下,所提策略能够及时获取频率变化率的阶跃特征,并对减载参数进行校正更新或者合理闭锁减载轮次,从而有效地保证了系统频率稳定性,具备较好的有效性和鲁棒性。
5α-还原酶2型缺乏症1例临床及基因分析

目的探讨类固醇5 α-还原酶2型缺乏症(SRD5A2)的临床特点、基因突变特征。方法回顾分析1例以外阴异常为初诊表现的SRD5A2患儿的临床资料。结果患儿,2岁5个月,社会性别为女性。基础促黄体生成素(LH) 0.07 mIU/mL、促卵泡激素(FSH) 0.39 mIU/mL;人绒毛膜促性腺激素(HCG)刺激试验前后,睾酮分别是0.06 ng/mL、3.65 ng/mL,双氢睾酮(DHT)分别是19. 67 pg/mL、68. 25 pg/mL;17 -羟孕酮(17-OHP)1. 20 ng/mL,雄烯二酮(A2)0. 07 ng/ mL;HCG试验后T/DHT为51. 72、T/A2为14. 70;抗苗勒管激素(AMH) 22. 97 ng/mL,抑制素B(INH-B) 274. 4 pg/mL。盆腔超声和磁共振均未探及子宫及卵巢。染色体为46,XY;性别决定(SRY)基因检测无异常;雄激素受体(AR)基因结果阴性。患儿及父母外周血均检测到2型5α-还原酶(SRD5A2)基因的致病性突变。应用2.5% DHT凝胶涂抹阴茎4个月后阴茎增长2 cm。结论SRD5A2的诊断以HCG试验后T/DHT增高为主要依据,检测到致病性的SRD5A2基因突变可确诊。
基于Fourier-Legendre级数展开的主动配电网储能容量优化

主动配电网中储能运行过程具有明显的时序特性,尤其在细分运行时段或考虑储能组数配置的优化问题中,决策变量的维数急剧增加,加剧了模型问题求解难度。针对这一问题,提出一种对储能的能量状态(state of energy,SOE)进行Fourier-Legendre级数展开的容量优化方法。首先,通过Fourier-Legendre级数展开的方法建立储能的模型,优化展开项的系数,由此得储能SOE的连续化函数表达式。其次,考虑分布式电源(distributed generation,DG)出力不确定性,建立了同时以DG消纳和削峰填谷为目标的机会约束模型。由此,求解出主动配电网不同运行状况下储能充放电功率和储能电池容量。通过算例验证了所提方法的快速性和有效性,并分析了储能电池容量、风光渗透率、网络电压分布状况等的相互作用。
大规模风电场并网系统次同步振荡研究综述

在大规模风电场并网系统中,经串联补偿、弱交流系统或HVDC并网均有可能引发风电机组的次同步振荡,但产生机理与相关特性各不相同。文章首先介绍了大规模风电场经串联补偿、弱交流系统或HVDC并网系统产生次同步振荡的机理,分为次同步谐振、装置引起的次同步振荡、次同步控制相互作用3个类型;然后论述了分析大规模风电场并网系统次同步振荡的主要方法,包括频率扫描分析法、特征根分析法、复转矩系数法、时域仿真法、阻抗分析法以及幅相运动分析法等;在此基础上归纳总结了次同步振荡的抑制措施,包括改变电气参数、附加阻尼控制、附加滤波装置;最后对于大规模风电场并网系统次同步振荡问题未来的研究方向予以展望。
发酵牛粪作为奶牛卧床垫料的微生物消长规律研究

为了研究发酵牛粪作为奶牛卧床垫料的微生物消长规律,本试验选择舍饲散栏泌乳牛舍,检测1个自然年度牛粪垫料不同深度的微生物(细菌和真菌)数量。每2月检测1次,每次连续7d。结果表明,不同月份牛粪垫料的表、中、深层细菌数量随填铺卧床时间的增长表现出上升趋势,刚填铺的牛粪垫料细菌数量为2.0× 10~6~3.8×10~7 cfu/g,填铺7d时细菌数量达4.7×10~7~3.6×10~8 cfu/g,4、6、8和10月份牛粪垫料的细菌数量均表现为表层偏高、中层偏低的趋势;牛粪垫料中真菌数量没有表现出明显的消长规律,且填铺7d时真菌数量增长幅度较小,刚填铺时牛粪的真菌数量介于4.3×10~2~1.5×10~3 cfu/g,填铺7d时真菌数量为9.5×10~2 ~4.8×10~3 cfu/g。此外,牛粪垫料的细菌和真菌数量与环境温度间均不存在显著相关性(P>0.05)。该研究可为奶牛卧床消毒制度的完善提供可靠数据,以提高奶牛的生产性能和健康水平。
煤矿区土壤PAHs含量特征及来源解析

我国土壤PAHs污染日益严重且来源较为复杂,为探明煤矿区土壤PAHs的污染情况,确定其污染来源,本试验通过在煤矿区不同点位采集表层土壤样品,并以该区未受PAHs污染的土壤样品作为对照,用气相色谱—质谱方法测定土壤中16种多环芳烃(PAHs)的含量,结合比值法、聚类分析法及其复合分析方法探讨PAHs污染土壤的来源。结果表明:煤矿区各采样点农地土壤中萘(Naph)、苯并(g,h,i)苝(BghiP)、茚并(1,2, 3-cd)芘(InP)、二苯并(a,h)蒽(DbA)、苯并(b)荧蒽(BbF)、荧蒽(Flt)、苯并(a)蒽(BaA)、(Chry)、芘(Pyr)、苯并(a)芘(BaP)和苯并(k)荧蒽(BkF)含量基本达到了对照的5倍以上,人为影响较大。在空间分布上,萘(Naph)、芴(Flu)、菲(Phe)、蒽(Anth)和二苯并(a,h)蒽(DbA)为分异型,而其余PAHs则属于强分异型,不同采样点之间PAHs空间差异较大。比值法解析PAHs的来源结果表明,该煤矿区农地土壤PAHs主要来源于焦化厂、钢厂等工厂加工的煤、石油等化石燃料燃烧以及交通车辆燃烧源的燃烧。聚类分析法结果表明,PAHs来源主要包括石油泄漏、化石燃料(石油和煤)燃烧的燃烧源以及交通尾气排放;通过两种方法联合将不同污染水平点位进行功能分类的基础上,对煤矿区不同方位上PAHs的来源进行了细化分析认为,煤矿区北部、中部、南部区域土壤PAHs可能多受石油等化石燃料燃烧影响,而西部偏北方向土壤PAHs可能更多受生物质及煤炭等燃料燃烧影响。
基于区块链的数据安全共享网络体系研究

针对能源互联网企业内部与外间的数据共享过程中,存在集中部署访问受限、标识不唯一、易被窃取或篡改隐患等问题,影响到数据作为资产进行统一安全共享的效率.为此,结合区块链的去中心化、自主对等、难以更改的技术特征,构建基于区块链的数据安全共享网络体系,主要包括去集中化数据统一命名技术及服务、授权数据分布式高效存储和支持自主对等的数据高效分发协议.其次,设计了开放式数据索引命名结构,含一级基础ODIN和多级扩展ODIN,且阐述了开放数据索引命名运行机制.再次,基于ODIN技术,设计了基于ODIN的去中心化DNS的域名协议模块,为数据间P2P安全可信共享奠定基础.最后,针对基于ODIN的去中心DNS的功能进行验证,为实现企业内部及企业间的数据安全共享构建了一种可信网络环境.
MPD:结点具有多个并行缓存一致性域的CC-NUMA系统

大规模高速缓存一致性非均匀存储访问(cache coherence non-uniform memory access, CC-NUMA)系统通常采用两级一致性域方法来降低缓存一致性协议维护开销,提升系统性能.两级一致性域系统中,多个处理器互连,形成结点内一致性域;多个结点互连,形成结点间一致性域.然而,受限于处理器直连能力与处理器可识别ID数,系统的单结点规模有限,系统规模的扩展不得不依靠增加结点数来实现,使得大规模CC-NUMA系统的结点间互连复杂度上升,跨结点访问带宽和延迟急剧增长,影响了系统性能的有效扩展.MPD系统通过在结点内构建多个并行缓存一致性域,突破了处理器直连能力与可识别ID数对单结点规模的限制,能够大幅减少结点数量,并将部分结点间访问转化为结点内访问,实现系统性能的有效扩展.理论分析和实验结果表明:采用同规格处理器的32路系统中,结点内4个并行缓存一致性域的MPD系统可实现结点数目减少75%、一致性目录存储开销节省40%以上、平均访问延迟降低约27.9%、系统整体性能提升约14.4%.
面向科学计算可视化的两级并行数据读取加速方法

为了匹配超级计算机的整体计算能力,超级计算机存储子系统通常具有良好的I/O性能可扩展性,表现为:应用获得存储子系统最佳性能时的I/O访问并发度,与超级计算机系统总计算核数(可达数万至数百万)通常处于同一数量级.然而,科学计算可视化应用通常使用的进程数(等于I/O访问并发度)相对较小(经验上常设为计算进程数的1%,典型值为数个至数百个),因此无法充分发挥超级计算机存储子系统的最佳I/O性能.提出了一种面向科学计算可视化的两级并行数据读取加速方法,在可视化进程内部引入多线程并行数据读取,通过进程间和进程内两级并行,增加超级计算机存储子系统的I/O访问并发度,提升可视化应用数据读取速率.测试结果表明:在不同的可视化进程规模下,两级并行比单级并行峰值数据读取速率提高33.5%~269.5%,均值数据读取速率提高26.6%~232.2%;随着科学计算应用种类以及应用规模的变化,两级并行数据读取可使可视化应用整体峰值运行速度加速19.5%~225.7%,均值运行速度加速15.8%~197.6%.
基于梯度分析的武汉市生态系统服务价值时空分异特征

以2000年和2010年覆盖武汉市域的6景Landsat TM/ETM+遥感影像为基础数据,运用最大似然分类法提取土地利用类型,结合计算的武汉市单位面积生态系统服务价值,得到栅格尺度的武汉市生态系统服务价值分布图,并引入梯度分析方法,以城市中心为原点设置梯次环及考虑城市发展轴线设置采样条带,选取生态系统服务价值变化量和变化率两项指标进行梯度分析。结果表明, 2000—2010武汉市总的生态系统服务价值共减少了2.68亿元;梯次环分析发现,武汉距离城市中心12—30km的北3—5环,以及距离市中心12—24km的南3—4环生态系统服务价值下降最为显著,而北8环及南7环则上升最为明显;条带分析发现,在东西向条带上,生态系统服务价值变化率曲线图呈现出一个对称的“W”形,而在南北方向上,变化率曲线可以按照变化的幅度分成了4个部分,此外与梯次环变化率曲线规律一致的是,北部要比南部变化更为剧烈。
基于SPEI-PM指数的黄淮海平原干旱特征分析

利用黄淮海平原45个气象站点1961—2014年月值气象数据,基于Penman-Monteith蒸散模型计算了标准化降水蒸散指数(SPEI),对黄淮海平原近54年干旱变化趋势、发生频率和持续性特征进行了分析,并探讨了SPEI指数与河南、河北和山东省农业干旱面积的关系,结果表明: (1)改用Penman-Monteith蒸散公式后,SPEI干旱指数在黄淮海平原呈整体上升趋势,即趋于湿润; (2)近54年干旱演变具有明显的年代际差异, 20世纪60年代干旱频率最高,而21世纪初(2000—2014)干旱频率整体偏低; (3)黄淮海平原干旱发生具有持续性的特点, 20世纪60年代遭受的持续性干旱最为严重,平均干旱持续时长约2.6个月, 21世纪初下降到1.5个月; (4)河南、河北和山东省的农业干旱面积年际变化表明,干旱面积呈减少趋势,2000年以后年均受灾面积、成灾面积和绝收面积比2000年之前分别下降了58.0%、44.4%和49.1%; (5)农业干旱面积与SPEI具有中等以上的相关强度,其中对山东省受灾、成灾和绝收面积相关系数r达到-0.7以上,表明基于Penman-Monteith蒸散模型的SPEI指数在黄淮海平原具有良好的适用性。
黄土高原典型草原优势植物凋落物分解及养分释放对氮添加的响应

利用原位分解袋法研究了黄土高原典型草原优势植物长芒草(Stipa bungeana)和阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)凋落物的养分释放过程对氮添加的响应,试验周期为1 a。设置6个氮添加水平,分别为N0(0) 、N1(1.15 g N m~(-2) a~(-1) ) 、N2(2.3 g N m~(-2) a~(-1) ) 、N3(4.6 g N m~(-2) a~(-1) ) 、N4(9.2 g N m~(-2) a~(-1) )和N5(13.8 g N m~(-2) a~(-1) ),氮素类型为尿素((NH_2)_2CO) 。结果表明: (1)氮添加处理两年显著改变了长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物的初始化学性质。随着氮梯度的增加,凋落物的N(氮)含量逐渐增加,木质素含量先增加后下降,C/N(碳氮比)和木质素/N降低,C(碳) 、P(磷)和C/P(碳磷比)没有显著的差异。(2)氮处理对长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物的分解速率的影响不显著。长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物C含量随分解时间整体为降低过程,N和P含量总体上为增加过程,且整个分解过程中N含量各处理间差异显著。(3)氮处理对长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物C和P的分解基本无影响,两种元素都呈现释放过程。氮处理对凋落物的N残留率有显著的影响,在N1—N3(1.15—4.6 g /m~2 )处理下的长芒草凋落物N残留率高于其他处理,且呈现富集过程;而阿尔泰狗娃花凋落物中的N呈现富集-释放过程。在土壤养分贫瘠的黄土高原典型草原,适量的氮输入可以促进系统的固氮。
高CO_2浓度对杂交水稻光合作用日变化的影响———FACE研究

大气二氧化碳(CO_2 )浓度增高导致全球变暖,但作为光合作用底物促进绿色作物的光合作用。为了明确高CO_2浓度对杂交水稻结实期光合日变化的影响, 2014年利用稻田FACE(Free Air CO_2 Enrichment)平台,以生产上曾创高产纪录的两个杂交稻新组合甬优2640和Y两优2号为供试材料,设置环境CO_2和高CO_2浓度(增200 μmol /mol)两个水平,测定杂交稻抽穗期和灌浆中期光合作用日变化和成熟期生物量。结果表明,高CO_2浓度环境下两组合抽穗期叶片净光合速率均大幅增加(全天平均52%),但灌浆中期的平均增幅减半,其中Y两优2号这种光合下调表现更为明显。大气CO_2浓度升高使两杂交稻组合抽穗和灌浆中期叶片气孔导度均大幅下降,导致蒸腾速率下降而水分利用效率大幅增加,Y两优2号气孔导度和蒸腾速率对CO_2的响应上午大于下午,而甬优2640表现相反。尽管大气CO_2浓度升高使杂交稻结实期不同时刻胞间CO_2浓度均大幅增加,但对气孔限制值特别是胞间CO_2与空气CO_2浓度之比多无显著影响,两品种趋势一致。大气CO_2浓度升高对甬优2640地上部生物量及其组分的影响明显大于Y两优2号,CO_2与品种间多存在互作效应。以上结果表明,与甬优2640相比,Y两优2号最终生产力从高CO_2浓度环境中获益较少可能与该品种生长后期存在明显的光合适应有关,但这种光合适应似乎不是由气孔限制造成的。
黄土高原不同土地利用类型土壤含水量的地带性与影响因素

通过对黄土高原南北样带大面积(北纬34°05'—40°75'、东经107°14'—111°09')土壤含水量(0—500 cm剖面)测定和相应植被类型调查,研究了黄土高原农田、草地、灌木林地和乔木林地4种土地利用类型土壤含水量的空间变化及它们之间的差异性。结果表明:黄土高原4种土地利用类型的土壤含水量皆呈现南北向地带性变化,自南向北土壤含水量有明显递减趋势,与多年平均降雨量、潜在蒸散量、土壤质地等的分布具有一致性;同一地点不同土地利用类型下土壤水分含量具有显著差异(农地>草地>灌木和乔木林地),不同植被类型根系分布、蒸散耗水量的不同是造成含水量差异性的原因。植被建设应遵循土壤水分分布规律,研究结果对黄土高原植被恢复建设具有一定参考价值。
近308年来大兴安岭北部森林植被气候生产潜力及其对气候变化的响应

揭示大兴安岭北部气候变化敏感区的气候生产潜力演变及其影响机理,对于维持东北地区生态系统平衡具有重要意义。基于标准树轮年表反演气象资料与研究区13个气象站观测数据组成的1707—2014年气象资料序列,利用Miami模型和小波分析等方法,分析了大兴安岭北部气候生产潜力演变及其对气候变化的响应。结果显示: 1707年以来,气温、降水、蒸散和标准气候生产潜力变化均表现极显著增加趋势,标准气候生产潜力(W)变化率为1.79 kg hm~(-2) a~(-1),20世纪气候倾向率最大为10.14 kg hm~(-2) a~(-1),温度气候生产潜力(W_T )与降水气候生产潜力(WR )的比值21世纪最大,水热配比状态最好; 4种气候生产潜力存在不同时间尺度的周期变化,但变化一致性较好,主周期均为215—219a;大兴安岭北部W呈现一致的正变化趋势,高值、次高值、低值中心分别在根河、塔河、鄂伦春偏南地区,振幅由西北向东南逐渐递减; W与年气温、降水量、蒸散量正相关显著,年平均气温每升高1℃、年降水量和蒸散量均增加10 mm,W变化率依次为453.71、74.40、219.01 kg /hm~2,且气温是影响W的主要因子;未来“暖湿型”气候对森林植被生长有利,而“冷干型”气候对森林植被生长不利,气候生产潜力增加(减少)幅度均为10.9%— 21.7%。研究结果不仅可为区域尺度内研究森林植被气候生产潜力提供基础方法,而且对进一步估算森林碳汇、即将实施的碳交易及中国北部边疆生态安全研究和生态功能规划制定等具有重要参考价值。