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原发性肺类癌的治疗进展与展望

原发性肺类癌(pulmonary carcinoid,PC)是一种较为少见的肺部肿瘤。在2015年世界卫生组织(WHO)最新的肿瘤分类中, PC包括典型类癌(typical carcinoid,TC)和非典型类癌(atypical carcinoid,AC)。PC与大细胞神经内分泌癌(large cell neuroendo- crine carcinoma,LCNEC)和小细胞肺癌(small cell lung carcinoma,SCLC)均属于肺部神经内分泌肿瘤(neuroendocrine tumor, NET)。由于发病率较低,且缺乏特异性的临床表现,PC的诊断和管理相对较复杂。对于整体健康状况和肺储备可以耐受手术的早期局限型PC患者,外科手术切除是首选的治疗方法。而晚期或不可切除PC患者,目前各种指南推荐的标准系统治疗缺乏统一的共识。本文拟对PC最新的诊断及多学科治疗进展进行综述。
新疆蛭石制备高比表面积二氧化硅的研究

根据蛭石的研究现状,采用盐酸酸化法利用膨胀蛭石制备高比表面积二氧化硅,考察了反应时间、盐酸质量分数和温度等因素的影响规律。结果表明:蛭石颗粒粒径大小是影响蛭石膨胀率的关键因素,颗粒越大,膨胀率越高,20目(830 μm)蛭石的膨胀率可以达到5.33倍;膨胀蛭石酸化制备二氧化硅的最佳工艺条件是:反应温度60~90 ℃,反应时间30 min,盐酸质量分数15%,最大的比表面积为618.31 m~2/g。合成的二氧化硅红外表征证明成功制备了二氧化硅。
三维区域地面沉降数值模拟

由于地裂缝研究及地表变形监测技术(例如GPS,InSAR等)的快速发展,抽取地下水引起的地层水平位移受到关注。传统区域地面沉降模型虽然求解快速但不能模拟水平位移;比奥模型虽然能够模拟土体的三维变形,但模型求解的计算量较大,较少应用于大尺度的区域地面沉降数值模拟。为解决以上问题,推导了解耦三维地面沉降数学模型,模型推导过程显示:比奥模型假设法向总应力和不变,则可简化为解耦三维地面沉降模型;解耦三维地面沉降模型假设土体仅有垂向一维变形,则可简化为传统区域地面沉降模型。同时通过数值试验验证了解耦三维地面沉降模型可以作为比奥模型的替代模型和传统区域地面沉降模型的改进模型,用来模拟抽取地下水引起的三维区域地面沉降。
破碎围岩重载铁路隧道基底结构动力特性现场试验研究

通过张家口至唐山付营子隧道现场大型激振试验,模拟研究了V级围岩条件下轴重为250、270、300 kN重载列车作用时隧道基底结构压力响应,并提出了各测点动压力在轴重下降时的衰减规律。根据现场实测的压力-时程图,分析了各结构面动压力的横向和竖向传递规律。结果表明:双线隧道重载线路因直接受重载列车荷载作用而使半幅测点动压力均大于客车线路,重载线路轨道下方相应测点在不同轴重作用下的动压力均大于其他测点,对比IV级围岩表面的试验结果得出破碎围岩条件下重载位置的结构和围岩容易出现压力集中,从而引发结构开裂或围岩空洞。列车荷载在基底结构竖向传递过程中先受到道床结构和仰拱填充的缓冲作用,衰减较大,在仰拱结构中衰减较少,以目前的基底结构设计厚度难以满足轴重提升的需求。
基于光纤检测技术的夹泥灌注桩模型试验

将分布式光纤传感技术用于夹泥灌注桩定量检测。建立了加热光纤与桩身介质的单层圆筒壁一维传热模型,利用桩体中光纤的温升变化规律检测夹泥桩的含泥量。开展含泥量分别为0、33.3%、50.0%、66.7%、100.0%的夹泥桩光纤检测模型试验,确定合适的加热功率范围和加热时间,并对光纤传感器进行标定,研究不同夹泥桩中光纤温升变化情况和桩身介质导热系数,发现在相同加热功率下,随着含泥量增大,光纤温升速率变快、增加幅度变大。进一步分析表明,含泥量与桩身介质导热系数之间存在确定的线性关系,并推导出两者数量关系式。通过声波检测对比试验,分析了该技术的测量精度。结果表明,桩体含泥量大于10%时,光纤检测法的精度与声波检测法较为接近。通过以上研究,为定量检测灌注桩的完整性提供了一种思路。
悬臂抗滑桩静、动力学性能试验的全过程

基于悬臂抗滑桩治理堆积型滑坡的静、动力离心模型试验,利用土压力传感器、应变片以及加速度传感器采集到的试验数据,研究了静、动力条件下抗滑桩的受力特性,分析了被治理滑坡的地震响应特征。结果表明:静、动力条件下桩后土压力以及桩身弯矩的分布规律均不同;桩后静土压力大于地震动引起的动土压力,但桩身静弯矩远小于地震动引起的动弯矩;桩后动土压力和动弯矩随峰值地震动的增大而增大;地震作用时土压力和桩身弯矩最大值的作用点低于静力的;滑体加速度响应存在浅表放大效应和高程放大效应,坡肩附近的波型转化现象显著,抗震设计时应予以重视。
结构性砂土静力触探试验离散元分析

为研究结构性砂土静力触探的宏微观力学特性,在10 g重力场中生成一个净砂地基;将一个考虑胶结厚度的微观胶结接触模型引入到净砂地基中以生成结构性砂土地基;用一定速率移动探杆以模拟结构性砂土中的静力触探过程,其中,探杆由4面刚性墙组成。结果表明,随着贯入深度的增加,锥尖贯入阻力逐渐增大,增长速度逐渐减慢,在达到临界深度后贯入阻力在某一定值附近波动;锥尖部位有明显的力链集中现象,力链的集中程度和范围会随着贯入深度的增加而逐渐提高和扩大;静力触探过程中,探杆两侧的土体经历了明显的加载和卸载过程,且土体主应力方向发生偏转;离探杆越远,主应力偏转速度越慢,最终偏转角越小;不同深度处平均纯转动率(APR)的变化趋势基本相同,而APR最大值会随着土体深度而逐渐增加;探杆的贯入会使土颗粒间胶结发生破坏,胶结的破坏形式主要有拉剪破坏和压剪破坏两种,而拉剪破坏数目要比压剪破坏数目多。
超临界CO_2作用下页岩力学特性损伤的试验研究

随着社会对清洁能源的需求不断扩大,超临界CO_2强化页岩气开发技术受到广泛关注。为研究超临界CO_2对页岩力学特性的影响,将四川盆地志留系龙马溪组页岩作为研究对象,对其进行不同浸泡时间条件下的超临界CO_2浸泡试验,并通过劈裂试验和三轴压缩试验,获得浸泡前后页岩强度与变形的变化规律,进而结合SEM、XRD等系列页岩微观测试,初步探讨超临界CO_2与页岩的相互作用机制。研究结果表明:超临界CO_2浸泡后页岩的抗拉强度、三轴抗压强度、弹性模量均出现不同程度的下降,而随浸泡时间的加长,页岩强度的损失量增大。初步分析表明:在超临界CO_2作用下,一方面改变了页岩的颗粒骨架和孔隙结构,另一方面改变了页岩的矿物成分组成,降低页岩岩石颗粒间的胶结程度,从而劣化页岩的力学性质。
旋转式粘度仪误差补偿方法

受仪器结构误差等影响,旋转式粘度仪存在严重的非线性误差,需要进行误差补偿。首先阐述了旋转式粘度仪的测量原理,在此基础上设计了一种基于分段牛顿插值的旋转式粘度仪非线性误差补偿模型,求解了模型参数。通过对采用这种补偿模型的NDJ系列旋转式粘度仪进行对比试验和现场测试,实验结果表明,粘度仪的再现性相对误差与引用误差均小于3%、重复性相对误差与引用误差均小于0.5%,整体误差指标优于国家标准规定的B级粘度仪的指标。
改进OPELM在超声电机退化状态识别中的应用

压电陶瓷部件开裂是超声电机的主要故障模式之一,通过监测孤极信号能够有效地识别超声电机的退化状态。最优剪枝极限学习机(optimally-pruned extreme learning machine,OPELM)解决了极限学习机隐层节点无法准确确定的问题被较好地应用于模式识别中,然而OPELM采取多响应稀疏回归算法(multiresponse sparse regression,MRSR)对神经元进行排序时依靠两个神经元彼此间的相关性,使得计算耗费时间较长。借鉴矩阵奇异值分解的方法提出一种改进OPELM方法,奇异值作为一种能够反映矩阵属性的固有特征,利用其数值的大小对神经元进行排序能够大幅度缩减计算量。应用时首先对超声电机孤极信号采取经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)的方法提取其退化特征,然后将其输入至改进OPELM模型识别超声电机的退化状态,最后通过与ELM和OPELM的对比分析,验证了该方法的有效性。
基于视觉定位的四保阀开启压力自动调节系统

针对四回路保护阀开启压力调节存在柔性低、无法精确定位的问题,研制了视觉定位的四保阀开启压力自动调节系统,并提出采用小波半软阈值去噪。通过CCD相机采集四保阀排气口图像,结合图像处理算法,实现排气口圆心坐标的精确定位。利用最小二乘法拟合圆心标定系数,确定排气口中心坐标与伺服拧紧机构运动位移的关系。对测试台的气压传感器进行了精确标定,并通过PID算法控制z轴电机调节开启压力。通过实验证明,该测试装置运行稳定,排气口重复定位精度为0.217 mm,满足现场工业定位精度小于等于0.5 mm的要求。开启压力最大合成标准不确定度为1.76 kPa,调节成功率达98%,且提高了开启压力的一致性。
冷却气体对黑腔系统温度场影响数值模拟

为了研究氦氢冷却气体对黑腔系统温度场的影响,采用CFD数值模拟方法,计算了氘氚靶丸外表面最大温差与填充区域的气体流场随气压、氦气含量变化的规律.通过对冷却壁面施加壁温扰动函数,监测了靶丸外表面平均温度、最大温差随时间的波动.研究结果表明:提高氦氢混合气体的填充压力或减小氦气含量,使得黑腔上下部分冷却气体自然对流强度差异增大,导致靶丸外表面温度场均匀性恶化;但降低冷却气体中氦气含量使气体导热系数减小,比热容增大,使得冷却壁温扰动对靶丸外表面温度场均匀性的影响减弱.
仿古建筑方钢管混凝土柱-钢筋混凝土圆柱连接抗震性能试验研究

通过4个仿古建筑方钢管混凝土柱(CFST)与钢筋混凝土圆柱(RC)连接的低周反复加载试验,观察了试件在不同轴压比下的破坏形态,分析了试件的滞回曲线、骨架曲线、变形能力、耗能能力、刚度退化及承载力衰减等。试验结果表明:CFST-RC柱连接的破坏形态以弯曲破坏为主,且有一定的剪切破坏特征,CFST柱及RC柱根部均形成塑性铰,RC柱中、上部出现较为明显的剪切斜裂缝;滞回曲线较为饱满,刚度退化及承载力衰减较慢,破坏时试件的位移延性系数介于4.42~5.54之间,等效黏滞阻尼系数介于0.233~0.311之间,具有良好的变形及耗能性能。在试验设计的轴压比范围内,增大轴压比,试件的峰值荷载和延性提高;当轴压比相同时,随长细比增大,试件的峰值荷载和延性降低。
高强螺旋钢筋约束高强混凝土剪力墙抗震性能研究

为改善高强混凝土剪力墙的变形能力,在剪力墙约束边缘构件内采用高强矩形螺旋箍筋替代传统箍筋,在墙体中采用高强矩形螺旋钢筋替代水平分布筋,设计了5个不同参数的高强螺旋钢筋约束高强混凝土剪力墙试件和1个普通钢筋混凝土剪力墙对比试件,对其进行拟静力试验。研究了轴压比、配箍特征值、配箍形式以及平均约束应力等因素对剪力墙承载力、延性和破坏形态的影响。结果表明:采用高强矩形螺旋钢筋嵌套形成的箍筋和水平分布筋,能够有效地约束高强混凝土的横向变形,提高高强混凝土剪力墙的承载力和延性,降低刚度和承载力退化,显著改善高轴压比下高强混凝土剪力墙的抗震性能。
6周大强度训练对大鼠肾功能的影响及其机制

目的:研究6周大强度训练对大鼠肾功能影响及运动性蛋白尿的机制。方法: 6周龄SD雄性大鼠36只随机分为:安静对照组(C组,n= 12)和大强度训练组(M组,n= 24) 。大鼠适应性饲养4 d后,C组不进行任何运动,M组采用6周递增负荷游泳训练。每周训练6 d,每天1次。第4周起开始负重(体重的1%)并逐渐递增(体重的6%) 。各组大鼠末次训练结束后30 min取单次尿,24 h后腹主静脉取血,取双侧肾脏待测。HE染色观察肾脏肾小球结构,酶联免疫吸附法测定尿总蛋白、尿微量白蛋白、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白,碱性苦味酸法测试尿肌酐,比色法测定血清肌酐、尿素氮,蛋白质免疫印迹法检测肾组织Nephrin蛋白表达量,放射免疫法测试血清睾酮、皮质酮和肾组织及血液中肾素-血管紧张素系统相关指标变化。结果:与C组比较,M组血清睾酮/皮质酮显著降低(P<0.01);尿液蛋白总量、微量白蛋白、微量白蛋白与肌酐比值、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、血清尿素氮、肌酐均显著升高(P<0.01);肾小球结构明显改变,且Paller评分明显增高(P<0.01);肾组织Nephrin蛋白表达量明显降低(P<0.01);肾脏内部与循环血液中肾素活性、血管紧张素Ⅱ显著增高(P<0.01) 。结论: 6周大强度训练对大鼠肾功能影响及运动性蛋白尿的机制可能为过度训练诱导肾脏内部及循环系统中肾素-血管紧张素系统持续兴奋,并下调Nephrin蛋白的表达,进而导致肾脏结构与功能异常,出现蛋白尿。
黔西北香炉山铜矿床赋矿主岩矿物岩石学研究

黔西北威宁地区香炉山铜矿床位于二叠系峨眉山玄武岩组第3段(P_3β~3)顶部与宣威组(P_(3x))底部之间,属于玄武岩型铜矿床.针对其含矿地层宏观地质特征与赋矿主岩矿物岩石学组构,本文以野外地质为基础,系统开展岩矿鉴定、扫描电镜与电子探针分析等研究,结果表明,本矿床赋矿主岩为岩屑粉砂岩的矿石矿物为辉铜矿、斑铜矿、黝铜矿和孔雀石,脉石矿物为长石、石英、绿泥石和碳质物等;赋矿主岩为火山角砾岩的矿石矿物为自然铜、斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿、黝铜矿和孔雀石,其脉石矿物为石英、绿泥石、白云石和粘土矿物等,按其主要矿物含量,原生矿石可分为自然铜+辉铜矿+赤铁矿矿石、自然铜+黄铜矿+黝铜矿矿石、黄铜矿+斑铜矿+赤铁矿矿石3种自然类型.根据矿物共生组合与相互穿插关系,本矿床成矿作用可分为热液期和表生期,其中,热液期矿石矿物的形成顺序为斑铜矿→黄铜矿-黝铜矿-自然铜→辉铜矿,表生期形成孔雀石、赤铜矿、赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿等矿物.
西藏浦桑果铅锌多金属矿床矽卡岩矿物学特征及其地质意义

西藏浦桑果铅锌多金属矿床位于南冈底斯成矿带火山岩浆弧内,矿区矽卡岩型铅锌矿体主要呈似层状和透镜状近东西向赋存于白垩系塔克那组第4岩性段矽卡岩化大理岩中,矽卡岩矿物较发育.为进一步查明矽卡岩矿物种属及矽卡岩类型,剖析矽卡岩的形成环境及其与成矿的关系,在对矽卡岩矿物系统的显微镜下鉴定基础上,利用电子探针对矿区内主要矽卡岩矿物化学成分进行了系统分析.结果表明,石榴子石主要为非连续的钙铁榴石-钙铝榴石类质同像系列(And_(47.39~98.17)Gro_(0.59~50.22)Ura+Pyr+Spe_(0~3.53)),且早期主要形成钙铁榴石,部分钙铁榴石含锰质较高;单斜辉石主要为钙铁辉石-锰钙辉石-透辉石类质同像系列(Hd_(37.91~74.16)Jo_(0.91~61.66)Di_(0.43~46.07));似辉石主要为硅灰石,端员组分为Wo_(99.09~99.26)En_(0.50~0.56)Fs_(0.13~0.24);角闪石主要为镁角闪石,具钙质角闪石属性;绿帘石贫铁、镁而富铝、钙;绿泥石属于密绿泥石类.矿床矽卡岩矿物组合特征表明,浦桑果矿床矽卡岩兼具钙质矽卡岩和锰质矽卡岩的特征.早期矽卡岩形成于高温、偏碱性、强氧化的开放体系中,成矿流体具有较高氧逸度.锰质矽卡岩矿物特征及独立银矿物的存在综合表明矿区具有银矿找矿潜力,为下步找矿工作提供了思路和方向.
面向突发事件应急决策的情景建模方法

情景是非常规突发事件应急决策的基础和依据.针对情景建模中跨学科、跨领域的知识支撑和对事件经验知识依赖的不足,本文从事件本身、事件属性以及属性间关系三个角度对非常规突发事件的情景进行刻画,提出了一种基于知识元的情景表示模型;在此基础上,针对非常规突发事件的不确定性特点,运用贝叶斯网络扩展知识元模型的不确定性表示和推理,构建了适用于情景推演的贝叶斯网络模型,解决了非常规突发事件情景的不确定推演问题;最后,通过舟曲泥石流事件验证本文提出的模型与实际情况相符,能够为非常规突发事件应急决策提供科学有效的辅助支持.
东莞燕岭湿地景观水体富营养化的现状及机理分析

跟踪检测东莞燕岭湿地景观水体中叶绿素a、TN、TP、COD、BOD_5等水质指标,并分析了景观水体富营养化的现状及其机理。结果表明,景观水系统不同检测断面的叶绿素a含量差别较大(0.1 ~32.5 mg/m~3),叶绿素a含量沿水流方向逐渐增大,且呈现季节性暴发的特点;垂直流人工湿地对叶绿素a的去除率在90%以上。叶绿素a与TP、TN、COD、BOD_5浓度的相关性分析显示,氮和磷促进藻类生长的同时,藻类的增殖将有助于降低水体中的氮、磷浓度,同时会增加水体中的有机物浓度。建议在提高高位水池和垂直流人工湿地脱氮除磷能力的同时,在景观河流中补充食藻生物孵化器,通过生物除藻降低水体富营养化程度。
旋流气浮/固定床生物膜/电催化氧化处理油田污水

为探究物理/生物/电化学法对油田污水的处理效能,分别考察了旋流气浮净化器、固定床生物膜反应器和电催化氧化反应器对油田污水的处理效能,明确了投药量、电流密度、电解时间等对处理效果的影响,并利用SPSS软件对运行参数进行了优化。结果表明,旋流气浮作为预处理工艺,其最佳聚合氯化铝(PAC)投加量、聚丙烯酰胺(PAM)投加量、反应时间分别确定为400 mg/L,8 mg/L和17 min,出水油含量、SS和COD分别降到4.5、18.5、392.6 mg/L左右,为后续生物处理提供了保证;电催化氧化作为深度处理单元,其最佳电流密度、极板间距和电催化氧化时间分别为45 mA/cm~2、2 cm和90 min。组合工艺对油田污水有良好的处理效果,最终出水检测不到油含量,COD和SS浓度分别降到100、50 mg/L以下。
气浮-A~2/O -混凝沉淀工艺处理海虾加工废水

针对海虾加工废水具有有机物含量高、氮磷浓度高、杂质和悬浮物浓度高等特点,设计采用气浮-A~2/O -混凝沉淀工艺对海虾加工废水进行处理。实际工程应用结果表明,该工艺对COD、BOD_5、氨氮、总磷及SS的平均去除率分别达到91.3%、90.6%、65.0%、88.8%、92.6%,出水水质稳定,满足当地排放标准。
禾二矿浅埋破碎顶板切顶成巷试验研究

针对浅埋薄煤层沿空留巷在工作面回采后垮落带内顶板不易垮落、沿空巷道动压显现剧烈的关键问题,通过关键理论分析、数值模拟、现场工程地质条件分析等手段,对浅埋深、薄煤层、破碎顶板条件下的切顶成巷技术开展研究,并在该条件下的禾草沟二号煤矿1105工作面回风顺槽进行现场应用.通过数值模拟,对比分析了切顶不充分和切顶充分时沿空巷道围岩应力分布及巷道围岩位移,结果表明:切顶充分时,采空区顶板对沿空巷道顶板动压影响大大减弱,巷道围岩变形较小,能够保证留巷效果.根据禾草沟二号煤矿浅埋、破碎顶板开采顶板运动模式和矿压显现特征,确定了切缝角度和恒阻锚索支护等关键参数,为浅埋、破碎顶板切顶卸压自动成巷的成功应用奠定基础,提出了切顶卸压自动成巷的预裂爆破参数设计、自动成巷支护技术;通过对禾草沟二号煤矿1105工作面回风顺槽留巷的工程地质条件分析,运用切顶成巷技术原理进行了留巷设计,并应用到现场,取得较好的应用效果.
干湿循环作用下砂岩溶蚀的孔隙度演化规律

针对干湿循环作用下岩石劣化机理的复杂性,以砂岩为研究对象,通过对砂岩浸泡溶液离子浓度的测试,定量反分析砂岩矿物的溶解,得到砂岩孔隙度的演化规律,分析干湿循环作用下砂岩的劣化机制.结果表明:浸泡溶液中Ca~(2+)的生成速率比K~+、Na~+、SiO_2高一个数量级,Fe~(2+)的生成速率最低.每阶段循环后,方解石的体积减少量最多,其次是钾长石和钠长石,黑云母和石英的体积减少量最小.干湿循环作用后,微小的孔隙度变化,会导致抗压强度的大幅度降低,各阶段孔隙度变化值与劣化度成正相关.干湿循环侵蚀后,砂岩各种矿物的溶解流失,使得自身胶结物量减少,孔隙度增大,产生各种空洞与微裂缝,最终反映为强度的降低,是为干湿循环导致砂岩劣化的重要原因.
低温热力耦合下岩体椭圆孔(裂)隙中冻胀力与冻胀开裂特征研究

寒区岩体工程含水孔(裂)隙中低温水冰相变会产生冻胀力与温度应力,岩体冻融损伤与断裂是由温度应力和孔(裂)隙中的冻胀力共同作用的结果.考虑温度应力对椭圆孔(裂)隙形变的影响,推导了椭圆孔(裂)隙中的冻胀力解析方程;基于最大拉应力准则,得到了低温热力耦合下椭圆孔(裂)隙周围最大拉应力与冻胀开裂角,建立了椭圆孔可简化为椭圆裂隙进行冻胀计算的临界条件;最后采用改进的等效热膨胀系数方法对隧道单裂隙围岩冻胀力与裂隙尖端应力场进行了数值分析.研究结果表明:①椭圆孔中的最大冻胀力与岩石的热膨胀性、裂隙倾角和裂隙长短轴比χ等因素有关;②长短轴比χ≥10的扁平椭圆孔可简化为裂隙进行计算分析,此时冻胀基本发生在裂隙尖端且尖端拉应力集中明显;③改进的等效热膨胀系数方法可以很好的模拟裂隙中的冻胀力与裂尖应力场.
超固结度对超固结饱和黏土不排水蠕变特性的影响研究

以具有不同超固结度的重塑黏土试样为研究对象,在加载应力比等同于临界状态线斜率的应力条件下开展了一系列不排水蠕变试验,研究了超固结饱和黏土的蠕变特性.试验结果表明,对强超固结度黏土试样,随着蠕变时间的增加,孔压一直降低,并从正孔压降到负孔压.强超固结度试样的初始应力路径虽然都到达了正常固结土试验获得的临界状态线,但强超固结度的试样在蠕变阶段并不破坏.在蠕变初始阶段,对于不同强超固结度轴应变速率与对数蠕变时间的关系线是相互平行的直线.整个蠕变过程中,强超固结度试样都处于剪胀状态中,且超固结度越大,到达最大剪胀状态的蠕变时间越长.在相同的应力比下,超固结度是影响超固结试样不排水蠕变破坏与否的重要因素.
基于基床系数法的劈裂注浆过程分析

为了揭示劈裂注浆中浆液扩散的动态过程及变化规律,基于基床系数法,研究了劈裂注浆过程中尺寸效应对土体变形的影响,建立了不同土体的劈裂缝宽度方程;假设浆液按平面辐射圆扩散,根据浆土应力耦合特性以及质量守恒定律对土体劈裂注浆过程进行了分析,获得了浆液扩散半径变化方程、浆液压力时空变化方程、劈裂缝宽度时空变化方程,并对浆液扩散规律与影响因素进行了分析.分析结果表明:浆液扩散半径随时间不断增长,但增长速率不断变缓,与基床系数标准值正相关,与浆液黏度负相关,黏性土小于砂土;浆液压力与时间、基床系数标准值正相关,绝大部分位置与浆液黏度正相关,黏性土小于砂土;劈裂缝宽度与时间正相关,绝大部分位置与基床系数标准值负相关、浆液黏度正相关,大部分位置黏性土大于砂土.与现场试验对比分析表明,理论计算值与实测值差异在可接受范围内,验证了本理论的合理性.
地裂缝场地加速度响应振动台试验研究

地裂缝对工程结构的安全性影响巨大.在高烈度地区,若仍采用空间避让原则,势必浪费有限的土地资源,制约城市建设与经济发展.为了研究地裂缝场地的动力响应,使其得到更好的应用,以西安f4地裂缝为例,进行地裂缝场地地震动力响应振动台试验研究.试验结果分析表明:加速度放大系数与输入地震波类型和强度、土层性质和厚度及测点位置等因素有关;地裂缝场地加速度响应存在上、下盘效应,地表峰值加速度在裂缝处达到最大,并向两侧递减,下盘峰值加速度衰减速率比上盘快;裂缝两侧测点的加速度峰值存在时间差,上盘加速度变化频率较快.其研究成果将为地裂缝场地的工程应用提供参考.
基于气味在线检测的苦瓜微波干燥过程

采用基于气味在线检测的微波干燥试验系统,研究干燥温度(50 ℃、65 ℃、80 ℃)、切片厚度(2 mm、4 mm、6 mm)对苦瓜微波干燥过程的影响。利用表面声波式电子鼻在线采集恒温干燥过程中的挥发性气味,通过分析干燥特性、气味峰面积曲线、气味散失强度寻找气味散失规律,结合干燥后品质确定一种较优的干燥方案。结果表明:苦瓜气味峰面积散失规律与水分散发规律具有一定的一致性;干燥温度较切片厚度对苦瓜气味散失、干燥速率的影响更大;50~80 ℃区间内干燥温度越低、切片厚度越大时,气味峰面积越小且变化越平稳、气味散失强度越低。综合来看,微波干燥温度65 ℃、切片厚度2 mm,气味峰面积变化较平稳,气味保留较佳,干燥速率适中,且干燥后品质较好。
考虑土体–结构相互作用的数值极限分析上限法

非连续面拓扑优化技术(discontinuity topology optimization,DTO)是考虑涉及土体–结构相互作用的岩土稳定性问题的极限分析数值上限法.稳定性问题的几何范围采用规则的栅格点阵进行离散,且点阵之间潜在连接线即滑移线或非连续面构造形成允许速度场或破坏模式.诸如土钉、支撑挡墙等结构体与土体建模时同时考虑,不用区别对待,而且非连续面可以穿过结构体是本文DTO技术的独特之处.DTO技术可以涵盖平动和指定边界区域结构体的转动.最终优化问题呈线性特征,并借助线性优化问题的内点法进行求解.刚性块体平动和转动以及刚塑性结构的塑性铰屈服破坏模式均可模拟.以拱桥结构、锚定板桩墙以及内支撑挡墙基坑稳定性问题为例证,检验程序的有效性.DTO的计算结果以图示的形式清晰且细致地表述了非连续面布局构造的临界破坏模式.
不同比例稻草和多花黑麦草混合青贮对饲料pH、微生物数量及有氧稳定性的影响

为探究多花黑麦草和稻草以不同比例混合青贮对饲料pH、微生物数量及有氧稳定性的影响,设5个处理,多花黑麦草和稻草比例分别为5∶5(处理A)、6∶4(处理B)、7∶3(处理C)、8∶2(处理D)和9∶1(处理E),分析青贮过程和有氧暴露后青贮饲料的pH值、乳酸菌数量、酵母菌数量和霉菌数量的动态变化。结果表明,在青贮过程中,处理B的乳酸菌数量显著高于处理D和处理E,其中处理B的乳酸菌数量在青贮第1 d时达到8.67×10~7CFU/g,在青贮第5 d、12 d、21 d时的乳酸菌数量显著高于其他4个处理。处理B的酵母菌数量均显著低于处理D和处理E。青贮61 d时,处理B和处理C的酵母菌数量小于1.00×10~2CFU/g。从青贮第5 d开始,处理B和处理C的霉菌数量均小于1.00×10~2CFU/g。有氧暴露期间,处理B的乳酸菌数量始终最多,处理B和处理C的霉菌数量始终最少。结合pH值、微生物数量及有氧稳定性指标,多花黑麦草和稻草以6∶4或7∶3的比例混合青贮最优。
基于最优模型的荒地土壤有机质含量空间反演

本研究采用Landsat OLI多光谱遥感影像数据,结合实测土壤有机质含量,利用原始影像反射率(A)、反射率一阶微分(A′)、反射率二阶微分(A″)建立单波段和多波段回归模型,估算研究区土壤有机质含量,反演其空间格局。结果显示,经微分处理后的影像反射率,与土壤有机质含量相关系数增大。其中A′处理后的遥感影像反射率与土壤有机质含量的相关系数达到-0.850,比原始的提高了0.401,增强了有机质的光谱信息。多波段回归建模效果优于单波段建模。且A′的多波段回归模型预测精度最好,其建模集R~2为0.80,RMSE为3.66,预测集R~2为0.79,RMSE为3.65,RPD为1.96,表明该模型精度高,误差最小,预测效果最优,可以很好地估算该区域的土壤有机质含量。基于一阶微分的多波段回归模型:SOM=23.12-470.94B3-24.35B4-43.06B6,对研究区的SOM含量空间分布格局进行反演,发现反演结果与实际情况吻合,因此,利用多波段回归模型能很好反演研究区SOM含量空间分布格局,表达其不同有机质含量的土壤空间分布与其对应的空间位置,这为土壤有机质面状参数的获取提供了快速而有效的方法。
采用植物油浸渍耐高温纸的配电变压器过载能力

目前,我国电网配电变压器在北方农村春节与南方夏季的城中村均存在着耐受过载能力不足的问题。采用植物油浸渍耐高温纸的绝缘系统是解决此问题的主要技术途径之一。对一台型号为S13-M(B)-400/10的变压器在过负荷曲线作用下的温升情况进行计算分析,得到最高热点温升出现在两倍负载结束时,使用矿物油为绝缘液体时,最高热点温升为95.1K,该热点温升超过了标准中规定的热点温升限值78K。计算得出使用植物油时的最大热点温升为97.9K。通过在使用FR3植物油浸渍Nomex®T910纸的变压器中安装光纤温度传感器,测得过负荷曲线作用下最大热点温升为97.4K,二者结果吻合并且满足相应的热点温升不大于110K的要求。验证了计算结果,说明采用植物油浸渍耐高温纸的绝缘系统可以满足长期紧急过载配电变压器的要求。
Haynes 282镍基合金在600~700℃超临界水中的氧化特性

在600~700℃、25MPa超临界水中对Haynes 282镍基合金进行氧化,研究了不同温度和时间下合金的氧化动力学曲线以及氧化膜的表面形貌、微观结构和物相组成等。结果表明: Haynes 282合金的单位面积氧化质量增加随着温度的升高和时间的延长而增大;600℃时合金的氧化动力学曲线遵循抛物线规律,650,700℃时的氧化动力学曲线介于抛物线和直线规律之间;合金表面的氧化膜具有双层结构,外层为呈松散的多面体形状的微米尺寸氧化物颗粒,内层为由细小晶粒组成的致密氧化膜;600℃氧化后氧化膜内层主要为Cr_2O_3,外层则为TiO_2;650℃氧化后氧化膜外层由TiO_2与MnCr_2O_4组成,而内层由Cr_2O_3和少量的MnCr_2O_4组成;700℃氧化后氧化膜外层由NiCr_2O_4与MnCr_2O_4组成,而内层由Cr_2O_3和少量的MnCr_2O_4组成。
高海拔地区紫外线辐射对复合绝缘子表面憎水性的影响机制

复合绝缘子具有优异的表面憎水性及防污闪性能,在输电线路尤其是架空线路中得到了广泛应用。大跨度、长距离输电线路中的部分复合绝缘子运行在高原、山地等高海拔地区。该地区大气稀薄,导致紫外线辐射强度极高。高强度紫外线辐射将破坏复合绝缘子优异的表面憎水性,造成高海拔地区输电线路污闪事故率大幅上升。通过对复合绝缘子样品分别进行持续4000h的UVA、UVB、UVC紫外线辐射试验,结合扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)检测、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)检测等检测手段,获得了不同波长紫外线对复合绝缘子表面憎水性的影响规律,认为UVC紫外线为造成复合绝缘子表面憎水性丧失的主要因素,并最终提出了具体的影响机制。
考虑弱电网下逆变器稳定性的LCL滤波器参数优化方法

现有的LCL滤波器优化方法均是在理想电网下进行独立的分析计算,在新电源电场高占比接入的情况下容易导致所设计出的逆变器无法稳定运行。该文利用阻抗分析法得到并网稳定性对LCL参数的约束条件,以阻尼损耗最小,制造成本最低以及电流跟踪性能最佳建立LCL参数多目标优化模型,采用带压缩因子的粒子群算法进行求解,通过指标隶属度定量分析优化程度。该设计方案在兼顾经济成本以及滤波性能的同时,增大了并网系统稳定裕度,尤其适用于弱电网或者多逆变器密集接入条件下的逆变器参数设计。最后,在Matlab/Simulink仿真平台中搭建LCL逆变器并网模型,仿真结果验证了该设计方法的合理性与可行性。
新型虚拟同步发电机控制方法及其暂态过程自适应控制策略

针对分布式电源并网存在波动性的问题,提出了一种新型虚拟同步发电机控制方法及其相应的暂态过程自适应控制策略。该虚拟同步发电机控制方法利用状态反馈解耦和输入前馈的方法改进了逆变器矢量控制结构;根据转子机械运动方程建立有功控制环,并在原有直流功率中加入直流电压调节分量实现稳定直流电压的控制。该方法整体具有明显的二阶系统特性,并且其控制参数与其自身时域特性形成了简洁而明确的关系。而其暂态过程自适应控制策略通过综合考虑电网的频率偏移和分布式电源的功率波动,自适应配置虚拟同步机的相应参数,改变暂态过程的动态特性,以调节并网系统等效惯性。仿真结果证明了该方法及其理论分析的有效性和正确性。
一种基于双层迭代聚类分析的负荷模式可控精细化识别方法

提出一种基于双层迭代聚类分析的负荷模式可控精细化识别方法。首先以皮尔逊相关系数为相似性度量进行外层形态相似性聚类,然后分别对外层聚类得到的每一类簇以欧式距离为相似性度量进行内层幅度相近聚类。每层都先在给定的阈值约束下迭代聚类,再对迭代收敛得到的聚类簇合并。实际算例分析结果表明:与传统负荷模式识别方法相比,所提方法改善了负荷形态聚类效果,可识别出形态相似但幅度不同的负荷,还能对聚类精细化程度进行控制,提高了聚类准确率。
一种城市防风抗灾保底电网的多目标规划方法

为保障重要电力用户供电安全,提高电网防风抗灾能力,需要对城市保底电网进行规划。提出一种城市防风抗灾保底电网多目标规划模型。该模型以满足重要电力用户供电可靠性为前提,以重要电力用户的供电电源及其相应供电线路的选取为决策变量,以保底电网规模最小和优先纳入电缆线路为联合优化目标。计算过程采用差分进化算法求取全局Pareto前沿最优解集,生成多个备选方案;采用广度优先的搜索算法检验及构建完整网架。分别以简化构建的电网和广东某市中心城区的实际电网为算例进行分析计算,验证所提出模型的合理性和有效性。
三区延迟电力系统鲁棒负荷频率控制研究

电力系统中通信线路的大量使用不可避免地导致了负荷频率控制(LFC)中延迟现象的产生,这些延迟的存在会对系统稳定性造成潜在的威胁。文中旨在针对三区域延迟电力系统提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)与延迟边际估计(DME)的鲁棒负荷频率控制策略。首先通过递归替换程序将系统特征方程中的超越项消去并引进根趋势的定义用于分析频率特征根的稳定性;随后给出了系统延迟边际的解析形式。而后给出了基于此延迟边际与LMI的鲁棒控制器设计流程,其中引进了鲁棒性能指标(RPI)用于衡量外部扰动对系统输出的影响。而后通过对半搜索技术(BST)用于搜索此RPI的最小值并得出鲁棒控制器的控制增益。通过2个仿真实验验证所提方法的性能:仿真1用于验证所提延迟边际估计方法的有效性;仿真2用于评估所提鲁棒LFC方法较传统控制方法的优越性。仿真结果验证了所提出的三区延迟电力系统延迟边际估计算法的有效性以及较传统方法的更佳的鲁棒特性。
紧急切负荷措施的温控负荷控制策略及概率模型

作为典型的具有热存储特性负荷,温控负荷具有响应紧急切负荷系统控制被切除而不对用户造成明显负面影响的潜能。该文以空调作为温控负荷的例子,提出了一种紧急切负荷措施的温控负荷控制策略,并给出了其耦合Fokker-Planck方程(coupled Fokker-Planck equations,CFPEs)概率模型的求解方法。首先,介绍了空调负荷的个体模型、群体模型以及紧急切负荷系统构架下温控负荷群随馈线被紧急切除的控制策略。在此基础上,为消除控制后馈线恢复供电过程中温控负荷群体聚合功率的大幅波动,提出了一种负荷群体的分散有功功率控制策略。进一步,为准确描述温控负荷的有功控制特性,提出了负荷群控制策略CFPEs概率模型的求解方法。通过算例仿真验证了紧急切负荷措施的温控负荷控制策略及概率模型求解方法的有效性。
光伏逆变器直流电压扰动引起的间谐波电流解析模型

大规模光伏电站的并网给电力系统的稳定运行带来了挑战。研究光伏发电系统的间谐波产生机理和传变规律对于分析光伏发电引起的电能质量问题具有理论必要性和工程迫切性。为此,该文首先构建了dq同步旋转坐标系下的内外环控制模型,经推导变换建立了光伏逆变器直流扰动引起的间谐波电流解析模型:利用直流扰动电压、逆变器控制参数和电网阻抗参数,即可定量计算光伏并网逆变器输出间谐波电流的幅值、频率和相位。基于PSCAD仿真平台搭建光伏并网算例,仿真结果验证了该模型的有效性与正确性。最后,该文分析了光伏逆变器直流扰动引起的间谐波电流的幅频和相频特性,并定量讨论了内外环控制参数和电网阻抗参数对间谐波电流幅值的影响,为进一步研究光伏发电系统间谐波的抑制奠定了基础。
智能配电网故障后自愈能力评估

目前,智能配电网得到了快速发展,自愈作为其主要特征具有重要的研究意义,但迄今尚未有全面的智能配电网自愈能力衡量标准。建立了智能配电网故障后自愈能力评估指标体系,提出了自愈能力评估方法。针对自愈能力评估指标,建立了自愈恢复率、自愈恢复速度、自愈控制操作复杂度、自愈可持续时间覆盖率等4项量化指标,涵盖了配电网故障后负荷恢复的范围、速度、操作难度、可持续时间等因素。然后,基于负荷与分布式电源(distributed generation, DG)出力的时序数据,通过故障遍历的方式,对配电网各区段故障后的自愈能力进行了评估计算,并将各区段故障概率作为权重计算得到了全系统自愈能力水平。最后,基于构建的含10个区段的配电系统进行仿真分析,考虑了不同故障时间、不同故障区段、不同DG渗透率等对系统自愈能力的影响,并进行了时空分析,得到了系统自愈的薄弱区段和时段,验证了所提评估指标和评估方法的有效性。
计及源-网-荷不确定性因素的马尔科夫链风电并网系统运行可靠性评估

考虑风电出力、元件故障及负荷波动对系统运行可靠性评估的影响,提出一种计及源-网-荷不确定性因素的马尔科夫链风电并网系统运行可靠性评估方法。首先建立不确定性因素等值运行可靠性模型;其次,将系统运行状态进行划分,建立风电并网系统马尔科夫链模型,进而根据系统状态样本数据得到马尔科夫链状态转移矩阵;再次,根据状态转移矩阵和当前运行状态,能够准确评估系统当前时刻可靠性水平,快速预测未来时刻状态概率,定量分析不确定性因素对运行可靠性的影响;最后,采用改进IEEE-RTS79系统,对文中所提模型和方法进行了验证,结果表明所提模型和方法的正确性和有效性。
含高渗透率光伏的配电网分布式电压控制

随着分布式光伏在配电网中渗透率的不断提高,配电网电压越限问题日益受到关注。高光伏发电功率与低负荷需求间的不平衡易造成潮流倒送,进而引起线路过电压问题。在深入分析分布式光伏系统电压调节能力的基础上,提出了配电网分布式电压控制策略,通过光伏系统的无功协调补偿和有功优化缩减实现了电压的低成本快速控制。所发展的控制方案具备配电网拓扑变化下的自适应能力。通过对改进的IEEE 33节点系统算例进行仿真验证了所提电压控制策略的有效性。
光储协调互补平抑功率波动策略及经济性分析

为提高光储型电站的综合经济性,降低储能的容量配置,提出了采用光储协调互补方法来平抑光伏并网功率波动的策略,通过动态调整光伏的最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)工作点来平抑大幅度的功率波动,此外通过储能的快速充放电来平抑幅度较小、变化较快的功率波动。通过光伏和储能的协同作用,既能将光伏功率波动抑制在电网允许范围内,又可减少储能系统的容量配置、降低储能系统的使用频率。建立了5个方面的指标用于评价平抑后的光伏功率波动性、储能的投资和运行费用,并以某光伏电站的实测数据对所提策略进行了仿真,结果验证了所提策略的正确性。此外,通过与常规的平抑光伏功率波动方法对比,结果表明:所提方法能够减少对储能容量配置的需求,延长储能的使用寿命,提高光储型电站的综合经济性。
考虑风-光-荷联合时序场景的分布式电源接入容量规划策略

随着分布式发电市场的进一步开放,含大量分布式电源接入的主动配电网将成为未来配电网的发展模式,为保障配电网的安全和优质,有必要对配电网各节点的最大允许接入容量进行规划决策。针对风、光等分布式电源以及负荷的随机性和时序相关性,提出了一种考虑风-光-荷联合时序场景的分布式电源接入容量规划模型,所提模型同时考虑了分布式电源(distributed generation,DG)出力控制、DG功率因数调节、无功补偿装置投切等3种主动配电网的典型主动管理措施,并采用联合概率分布法和场景削减技术对其进行求解。IEEE 33节点系统的仿真结果验证了所提模型的可行性。
HVDC开路状态下换流阀控制设备误发保护性触发故障原因分析

HVDC开路状态下,监视晶闸管正向电压的换流阀控制设备易误发保护性触发故障,导致直流闭锁。针对此情况,分析了HVDC开路工况特性和保护性触发原理,以祁连—韶山±800kV特高压直流工程为例,深入开展了故障分析,提出了换流阀控制设备误发保护性触发的原因和条件。受实际电压波形的影响,晶闸管电压相角为180°附近时,阀电子电路在收到触发脉冲信号的情况下,将极有可能发送建压脉冲信号。阀接口电子设备会误将此信号识别为保护性触发脉冲信号。HVDC非开路状态下,由于换流器控制单元对触发延迟角的限制,阀电子电路不可能在晶闸管电压相角为180°附近时收到触发脉冲信号;换流阀控制设备误发保护性触发的故障只可能发生在HVDC开路工况下。最后进行了换流阀控制设备实验测试,故障现象、实验测试结果与分析结果一致。
一种最优化资源保护技术在电力通信网中的应用

为解决电力通信网资源利用率低的问题,该文研究通过配置P圈来实现电力业务的保护。以江苏省某地区的220 kV变电站通信网为例,考虑实际的物理距离和光纤容量限制,使用业务均衡Dijkstra路由算法进行业务路由,该文设计了一种基于通道保护的电力通信网最优化资源保护方法。与传统的电力通信网保护方案和经典的P圈配置方法相比,该文算法有效降低了电力通信网络的资源冗余度。同时,在P圈长度限定条件下,对业务完全保护的业务容量配置方法进行了探索,划定了自由区、可行区和截止区3段业务通道容量分布,对于电力通信网的规划与升级具有一定的参考价值。
一种提高MMC交流电压鲁棒性的改进调制策略

柔性直流输电技术被认为是目前应用于新能源大规模接入的较好解决方案,且可接入弱交流系统。柔性直流输电工程大多基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),工程中MMC采用最近电平逼近调制(nearest level modulation,NLM)策略。在系统发生扰动或故障使得直流电压波动时,采用传统NLM调制策略的MMC换流器输出的交流电压稳定性较差。该文分析了传统NLM调制策略存在以上缺陷的原因,并针对该原因,提出了一种考虑子模块电容电压实际值的改进调制策略,从而使MMC输出的交流电压在系统扰动时具有较好的鲁棒性。通过在PSCAD/EMTDC中搭建电磁暂态模型并进行仿真分析,验证了该文提出的改进调制策略可以有效提升MMC换流器输出交流电压的鲁棒性。
计及可平移负荷的分布式冷热电联供系统优化运行

冷热电联供系统作为将能源从电力向气、热、冷系统进行扩展的能源集成系统,已经成为能源互联网的重要组成部分。针对冷热电负荷需求的随机性和不匹配性,从供能侧和负荷需求侧控制的角度对冷热电联供系统的综合优化运行问题进行了研究。结合冷热电联供系统内各类可平移负荷的用电特性,从满足各时刻供能侧与需求侧的热电比相匹配的角度建立了可平移负荷模型,并且分别对于冷热电负荷进行负荷平移。然后建立了包含经济、能源和环境等多方面运行成本的优化调度模型,并且利用遗传算法对系统各设备出力进行了优化求解。最后通过算例仿真分析了冷热电联供系统的负荷平移在削峰填谷,减少综合运行成本等方面的作用,从而验证了所提模型和算法的有效性。
级联H桥中压风电变流器故障状态优化控制策略

级联H桥中压风电变流器功率半导体器件数目众多,系统可靠性不高。为提高系统容错运行能力,提出一种中性点偏移与优化变桨控制结合的控制策略。针对故障状态下级联H桥中压风电变流器,推导了采用中性点偏移方式的数学模型,在故障瞬间转速较高时引入永磁直驱发电机弱磁控制拓宽电机变速区间;优化传统的变桨控制策略,将变桨控制划分为最大功率跟踪阶段与输出功率限制阶段。分析结果表明,采用中性点偏移与优化变桨控制结合的控制策略后,故障状态下级联H桥中压风电变流器不仅输出线电压平衡,而且可以实现发电机最大功率输出。通过Matlab/Simulink仿真与RT-LAB硬件在环实验,验证了理论分析的正确性以及所提控制策略的可行性。
微电网运行效果评价指标体系及评价方法

对微电网运行效果进行全面准确的评价,是促进微电网可持续、规模化健康发展的有效手段。运用鱼骨图法建立了基于源-网-荷3个维度的微电网运行效果评价指标体系,该评价指标体系充分考虑了微电网源-网-荷运行特性对微电网可靠性、协调性、经济性和优质性的影响。同时,提出使用环比评分秩和比评价方法对所提指标体系进行综合评价,该方法不仅兼顾了主客观因素,还可消除异常值对评价结果的干扰。最后,将该评价指标体系和评价方法运用于微电网示范工程评价,并对评价结果进行分析。
市场环境下园区售电商的最优报价和运行优化

分析了电力市场环境下园区参与市场的互动行为,考虑园区参与日前市场和实时平衡市场,使用场景描述分布式电源出力的不确定性,并建立基于随机规划的日前市场和实时市场联合出清模型,以及园区参与该市场的双层优化模型。通过最优性条件将双层模型转换为单层混合整数线性规划问题求解,并通过算例仿真分析了园区的最优报价策略和运行优化。结果表明,在提出的市场机制下,园区的最优报价能够实现自身的运行优化,并实现需求侧对电价响应,提升园区的经济性,增强可再生能源的消纳能力。
面向园区微网的“源–网–荷–储”一体化运营模式

园区微网是多能互补、能源互联网等能源新业态的重要落地点。但是目前我国微网运营缺乏成熟的运营模式和合理的投资回报途径。立足于我国新一轮电力体制改革和能源互联网的背景,分析微网的概念特征以及在能源系统演化发展趋势中地位,提出微网运营主体一体化和投资主体多元化的模式框架,从“源–网–荷–储”优化控制运行、微平衡市场交易、内外两级购售电、网对网辅助服务、内外两级需求侧响应、新型备用容量机制建立面向园区微网的“源–网–荷–储”一体化运营模式,提出传统运营模式和一体化运营模式下微网经济性分析方法,通过算例分析验证一体化运营模式能够增加微网收益来源,保障微网合理的投资回报,将极大促进园区微网的健康和可持续发展。
综合考虑运行效率和弃风损失的输电网规划

现有的电网规划大多以经济性最优为目标,很少将运行效率因素和弃风损失考虑到电网规划中。为了适应风电的大规模并网运行,提高电网规划的科学性,该文从电网的网络结构和线路的传输特性出发,构建了线路运行效率的评价指标体系;提出了一种基于有功潮流介数的电网运行效率评价方法,该方法能够综合考虑线路的拓扑结构、有功潮流分布和线路的重要程度来评价电网的总体运行效率;建立了考虑投资成本、运行成本、弃风损失与电网运行效率的输电网规划优化模型;运用改进二进制量子粒子群算法求解18节点系统算例,并对规划结果进行综合评估。实际算例表明,该文的方法能够得到较合理的电网规划方案,为考虑风电并网的电网规划的综合评估提供参考。
大型风力发电机组故障诊断综述

开展大型风力发电机机组的状态监测和故障诊断研究,及时掌握其运行状态,及早发现其潜在故障征兆,对降低其故障率和减少其运行维修成本,从而加强大型风力发电机组的可靠运行具有重要意义。在通过对大型风力发电机组中的机械故障和电气故障的类型及其特点进行全面分析总结的基础上,对大型风力发电机组的故障信号和故障信号处理方法进行了详尽的分析,介绍了大型风力发电机组的智能故障诊断方法,并指出现有方法的不足和未来的研究发展方向。
基于深度结构多任务学习的园区型综合能源系统多元负荷预测

为进一步减轻环境压力,提高能源利用效率,综合能源系统已经成为了能源转型过程中一种重要的能源利用方式,电、热、气系统之间的联系更加的紧密。精确的能源需求预测将成为综合能源系统经济调度和优化运行中重要的一环。提出了基于深度结构多任务学习的短期电、热、气负荷联合预测方法。首先介绍了底层深度置信网络和顶层多任务回归的深度模型结构,其中深度置信网络作为无监督学习方法提取了抽象高级特征,多任务回归层作为有监督学习方法输出预测结果;其次建立含离线训练和在线预测的多元负荷预测系统,分析天气信息、历史信息、日历信息及经济数据的输入属性,提出验证模型预测精度的指标;最后,采用某综合能源系统的实际数据对算法的有效性进行了验证,结果显示深度学习和多任务学习在能源需求预测方面有较好的应用效果。
基于场景集的含风电电力系统旋转备用优化

大规模风电并网对电力系统调度运行和旋转备用的决策带来了难题。将电量不足期望和弃风电量期望通过惩罚系数引入机组组合目标函数中,权衡系统经济性和可靠性,协调决策旋转备用。通过拉丁超立方采样建立基于机组强迫停运、风电出力预测误差和负荷预测误差离散化的场景集,基于所建立的场景集推导出电量不足期望和弃风电量期望跟旋转备用的关系式并作为机组组合模型的约束,进行含风电电力系统发电和旋转备用计划协调决策。仿真结果表明建立的模型能根据可靠性要求灵活安排机组出力和旋转备用计划。
直流电压下矿物油和天然酯中纤维颗粒运动及成桥特性的差异

纤维颗粒是运行变压器中绝缘油品质的首要污染者,以矿物油和天然酯为研究对象,在相同直流电场作用下,对不同板-板电极距离下油中纤维颗粒的运动及成桥特性进行了对比分析。研究结果表明:当直流电场相同时,与天然酯相比,矿物油中纤维颗粒运动更快,更容易形成完整的“纤维颗粒桥”;矿物油中的“纤维颗粒桥”呈现与电场线方向平行的细圆柱状,而天然酯中“纤维颗粒桥”呈现三角锥形;随着板-板电极距离的增大,矿物油中形成最初“浅桥”所需的时间增大,“纤维颗粒桥”的密度减小,而天然酯则相反。颗粒的存在增大了绝缘油的泄漏电流,但2种油泄漏电流的变化趋势受电极距离的影响不同,天然酯的泄漏电流不易受颗粒影响。自直流加压至撤去电压后,2种绝缘油中的“纤维颗粒桥”均呈现动态变化的4个阶段:颗粒急剧运动阶段、完整“纤维颗粒桥”逐渐形成阶段、“纤维颗粒桥”密度逐渐增大阶段、“纤维颗粒桥”消散阶段。此外,研究发现“纤维颗粒桥”加压时的形成及撤去电压后的消散与电流陡增及陡降存在密切关系。
基于卷积神经网络的电力设备缺陷文本分类模型研究

电网生产管理系统中存在大量闲置的设备缺陷记录文本。针对电力设备缺陷文本的特点,构建了基于卷积神经网络的缺陷文本分类模型。首先通过分析大量电力设备缺陷记录,归纳了电力设备缺陷文本的特点;然后参考中文文本分类的一般流程,并考虑缺陷文本的特点,建立了一种基于卷积神经网络的电力缺陷文本分类模型;最后通过算例对基于卷积神经网络的缺陷分类模型和多种传统机器学习分类模型进行全面比较。算例结果表明,所提出的缺陷文本分类模型能显著降低分类错误率,在分类效率上也比较可观。
具有开断效应的半导体防冰涂层绝缘子外绝缘性能的试验研究

绝缘子表面的覆冰会引发覆冰闪络,造成停电事故。在绝缘子表面部分涂敷半导体防冰涂料是一种良好的防冰方法,并且已经在几个试验点挂网运行,然而需要对涂有防冰涂料的绝缘子的外绝缘性能做进一步研究。使用XHP-210型瓷绝缘子,对涂有半导体防冰涂料和未涂涂料的绝缘子进行人工覆冰、污秽和淋雨试验,测量并记录了覆冰桥接度、泄漏电流和闪络电压。试验结果表明,半导体防冰涂料的防冰效果良好,提高了覆冰闪络电压,同时在污秽和淋雨条件下的闪络电压高于普通绝缘子。这表明半导体防冰涂层绝缘子的外绝缘性能明显优于普通绝缘子。研究成果可为半导体防冰涂料在输电线路绝缘子上的应用和进一步推广提供重要的参考价值。
基于T型三电平变流器的超导磁储能系统及其能量成型控制策略

基于T型三电平拓扑的变流器结合了传统两电平和三电平变流器的优点,可以改善并提高系统的输出特性和运行效率,有效降低功率开关管的电压应力和导通损耗。超导磁储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)系统拥有很高的功率密度,作为新型储能装置应用于电力系统是未来的必然趋势。提出了一种基于T型三电平变流器的新型SMES拓扑结构,针对其运行过程中的非线性特性进行了端口受控哈密尔顿建模,并设计了SMES基于反馈互联结构的能量成型控制策略。仿真结果表明,基于能量成型控制及T型三电平拓扑的SMES具有较小的谐波畸变率和很好的功率跟踪性能。将其应用在风力发电系统中,有效平抑了风电波动,增强了风电场的并网能力。
典型电能质量稳态指标预测模型研究

电网典型电能质量稳态指标的准确预测对优化电网运行方式和提高电网供电质量具有重要意义。根据电能质量稳态指标似周期、非周期的特点,提出一种基于混沌理论和最小二乘支持向量机(least squares support vector machine, LSSVM)的电能质量稳态指标预测模型。首先采用混沌理论对典型电能质量稳态指标历史数据进行相空间重构,构造包含吸引子的新数据空间;其次利用最小二乘支持向量机在高维空间下进行样本训练,并结合粒子群算法优化最小二乘支持向量机参数;最后得到最佳预测模型。基于某地配电网电能质量实际监测数据,采用所提模型进行典型电能质量稳态指标预测,平均相对误差均在8%以下,优于传统BP神经网络预测方法。
基于IEC 61850的数字化电能表用快速准同步谐波测量算法

按IEC 61850-9-2 LE要求,数字化测量装置主要采用80fr的固定采样率,在非同步采样下进行谐波分析,容易引起频谱泄漏。准同步算法具有较高的准确度,但计算复杂,硬件开销较大,不适合数字化电能表进行在线谐波分析和电能计量。该文针对数字化测量装置的特点,提出一种高效准同步谐波算法,具体采用等效加权窗函数与组合数快速傅里叶(fast Fourier transform,FFT)算法相结合的方式,使理论计算量减少了90%以上。通过仿真和试验,与Triangular窗插值离散傅里叶(Discrete Fourier transform,DFT)算法、 Hanning窗插值DFT算法、Nuttall4(III)窗插值DFT算法进行比较,证明了该文提出的算法准确度更高,且硬件开销具有明显优势。
基于油中气体分析的变压器故障诊断ReLU-DBN方法

油中溶解气体分析可为变压器故障诊断提供重要依据。为提高变压器故障诊断精度,研究了基于修正线性单元改进的深度信念网络(rectified linear units deep belief networks, ReLU-DBN)变压器故障诊断方法。通过分析油中溶解气体与故障类型的联系,建立以油色谱特征气体无编码比值为特征参量的ReLU-DBN诊断模型。ReLU-DBN通过多维多层映射提取出故障类型更细致明显的特征区别,通过反向调优达到诊断模型参数最优化。通过识别实验分析了不同特征参量、不同训练集及样本集大小下ReLU-DBN诊断模型效果,研究了放电兼过热复合型故障对诊断模型的影响,并与支持向量机、反向传播神经网络方法做了对比。实验结果表明基于无编码比值的模型诊断效果优于IEC比值、Rogers比值、 Dornenburg比值为特征参量的模型,且ReLU-DBN较支持向量机和反向传播神经网络方法相比诊断准确率有较大提高。区分复合型故障的模型诊断效果优于未区分复合型故障的模型。随着样本数据的增多,模型诊断精度得到较大提升。
基于MFOA-GRNN模型的年电力负荷预测

精确的年电力负荷预测为电力建设和电网运行提供可靠的指导。受多种因素的影响,年电力负荷曲线呈现出非线性特性,因此年电力负荷预测问题的解决需要建立在非线性模型的基础之上。广义回归神经网络(GRNN)已被证明在处理非线性问题上是非常有效的。该网络只有一个扩展参数,如何确定适当的扩展参数是使用GRNN进行预测的关键点。提出了一种将多种群的果蝇优化算法(MFOA)和GRNN相结合的混合年电力负荷预测模型,用以解决上述问题。其中,MFOA用作为GRNN电力负荷预测模型选择适当的扩展参数。最后通过模拟实验数据分析,MFOA-GRNN模型的年电力负荷预测平均绝对百分比误差为0.510%,均方误差为0.281。并且将其结果与差分进化的支持向量机模型(DE-SVM)、粒子群优化的GRNN模型(PSO-GRNN)、以及果蝇优化的GRNN模型(FOA-GRNN)的预测结果进行了比较。最终得出,文中所提出的MFOA-GRNN模型在年电力负荷预测中的预测性能优于上述3种模型。
基于VMD与PSO优化深度信念网络的短期负荷预测

为提高短期负荷预测精度,采用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)技术将原始历史负荷序列分解为一系列特征互异的模态函数,对每个模态函数进行特征分析并分别建立负荷预测模型。电力系统负荷预测建模过程中,选取有效的输入变量是提高预测精度技术措施之一,该文采用互信息度量影响因素与输出变量间的相关性,可选取出对负荷影响较大的输入变量集合。传统的神经网络负荷预测模型难以训练多层网络,从而影响其预测精度。而深度信念网络(deep belief network,DBN)采用非监督贪心逐层训练算法构成多隐含层感知器结构,在回归预测分析中展现出优良的性能,已成为深度学习领域研究热点。因此,该文借助DBN算法对每个模态函数建立预测模型,提高了预测精度。由于DBN网络权值的随机初始化,使得目标函数在学习训练过程中容易陷入局部最优,采用改进粒子群算法优化网络权值,增强了DBN预测性能。最后,算例测试表明该文模型的有效性。
降低多回HVDC同时换相失败风险的交直流混联受端系统STATCOM配置方案

在有多回直流馈入的交直流混联受端系统中,若交流系统短路故障引起多回直流同时换相失败,甚至闭锁,将对电网的安全运行造成严重影响。将风险的概念引入交直流系统同时换相失败问题,以三相短路故障为研究对象,提出一种以降低多回直流同时换相失败风险为目标的静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)配置方法。首先提出一种考虑故障发生位置随机性的多回直流同时换相失败风险评价指标;根据换相电压幅值在故障暂态过程中跌落的规律以及STATCOM对暂态电压的调节特点,给出了预选故障的筛选和分类方法;建立了考虑同时换相失败风险的STATCOM优化配置模型,利用遗传算法求解该模型,得到不同风险下STATCOM的最优补偿方案;最后,通过仿真验证了配置方案的有效性。
三相四桥臂并网逆变器约束模型预测控制

提出了基于并行神经网络优化的约束模型预测控制(model predictive control,MPC),应用于光伏并网逆变器中,提高光伏发电并网电能质量。建立了三相四桥臂逆变器的精确模型,分析约束模型预测控制算法的原理,在约束条件中加入输出变量和控制变量的约束,突破有限子集和无约束预测控制方法的限制。将并行神经网络递归优化算法用于求解约束预测控制优化问题中,提高单步优化问题的求解速度。利用FPGA的并行计算能力,在FPGA中运行神经网络在线优化求解,实现预测控制算法的实时运行。实验结果表明:采用该算法的并网逆变器输出电流偏差小,总谐波畸变率小,可以提高并网电能质量,验证了该算法的可行性和有效性。