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牙髓炎的活髓保存及再生治疗新进展:从基础到临床

近年关于牙髓炎治疗的研究取得了较大进展,这主要得益于牙髓炎治疗的基础和临床研究的飞速进展,一些基础研究已转化为临床实践。牙髓炎检测方法的研究进展可以帮助临床医师更准确地诊断牙髓炎的状态,并采取相应的治疗手段,包括间接或直接盖髓术、牙髓切断术、牙髓再生术和根管治疗术等。针对牙髓炎的诊断理念、牙髓免疫防御和修复功能研究以及新型盖髓剂材料研究均有了较大进展,牙髓炎的活髓保存治疗成功率显著提高。对于难以实现活髓保存治疗的弥漫性冠髓炎或根髓炎,除根管治疗术外,牙髓血运重建、细胞归巢和牙髓干细胞移植牙髓再生等牙髓再生术也可作为一种治疗选择。本文重点阐述牙髓炎治疗研究进展和相关的临床转化实践,旨在为牙髓炎的活髓保存和牙髓再生治疗提供参考。
催化裂化反应深度的研究与应用

由于流化催化裂化(FCC)原料组成、产品收率、目的产品组成与性质均已发生巨大变化,原料转化率已不能准确地反映现代FCC的实际反应深度。在研究催化裂化一次反应和二次反应的基础上,把催化裂化反应分为3类:即分子数量增加但相对分子质量减小的化学反应、分子数量减少但相对分子质量增加的化学反应和分子数量与相对分子质量基本不变的化学反应。提出了催化裂化反应深度指数的定义和计算方法,并用其计算了6套大型工业FCC装置的反应深度指数。结果表明,反应深度指数涵盖了裂解反应、缩合反应和中间产物二次反应进行的程度,反应深度指数比原料转化率或重油转化率能更显著地衡量催化裂化反应深度的变化。
基于密度泛函理论从分子层面分析原油中镍/钒卟啉化合物

基于密度泛函理论(DFT),通过量子化学计算研究了主要的石油卟啉,包括ETIO、DPEP、DI-DPEP、RHODO-ETIO、RHODO-DPEP或RHODO-DI-DPEP型和Ni~(2+)/VO~(2+)形成的金属卟啉配合物的分子结构、电子特性、解离能等。卟啉环的空腔尺寸、电荷分布、共轭特性均使其易于与Ni~(2+)/VO~(2+)发生络合,且配合物结构稳定。空间效应和竞争吸附使得VO~(2+)-卟啉配合物中的V原子和卟啉环不共面,VO~(2+)-卟啉环的配位作用弱于Ni~(2+)-卟啉环,因此Ni的脱除通常比V困难。Ni~(2+)/VO~(2+)-卟啉配合物表现出显著的取代基效应:供电子的环烷基促进了卟啉环和Ni~(2+)/VO~(2+)的配位;吸电子的苯基削弱了卟啉环和Ni~(2+)/VO~(2+)的配位。对原油中Ni~(2+)/VO~(2+)-卟啉化合物配位化学特性的研究,对于原油脱Ni/V技术的开发与改进具有一定的理论指导作用。
基于哑变量和因子选择的森林蓄积量估测研究

为提高森林蓄积量遥感估测精度,探讨哑变量技术在蓄积量遥感估测中的作用。以云南省普洱市思茅区为研究区,以Landsat 8 OLI和93块森林资源二类调查角规控制样地数据为基础,使用随机森林(random forest)算法进行遥感变量因子的选择,并以龄组为哑变量分别构建基于哑变量的SVR和PLSR蓄积量估测模型,采用留一交叉验证对结果进行评估。结果表明,使用随机森林算法进行变量的选择有效减少了自变量的维度,提高了计算效率;其次,哑变量引入后,PLSR和SVR 2种回归模型的估测精度都比无哑变量方法有明显的提高,且SVR的估测结果优于PLSR;在引入哑变量后SVR模型的决定系数R~2由0.59提高到0.68,相对均方根误差rRMSE由36.76%降低至32.97%,PLSR模型的决定系数R~2由0.53提高到0.62,相对均方根误差rRMSE由39.41%降低至35.24%。在森林蓄积量的遥感估测中,哑变量技术的应用可以在一定程度上解决不同蓄积量大小对估测结果造成的影响,进而提高蓄积量的估测精度。
辽宁省建平县水泉遗址动物考古研究---兼论距今4000年前后北方长城沿线地区动物资源的利用策略

作为草原丝绸之路的起点,辽西地区也是中华文明的起源地之一。文章对辽宁省建平县水泉遗址出土的动物骨骼进行了鉴定和分析。结果表明,在出土的409件可鉴定脊椎动物骨骼中,家猪(Sus domesticus)骨骼可鉴定标本数(NISP)占比为63.75%(最小个体数(MNI)为14件,占比35.90%),显示家猪为水泉遗址夏家店下层文化时期先民主要的肉食来源。以家猪为主的家畜饲养业,也侧面反映出该遗址相对发达的农业经济。绵羊(Ovis aries)和黄牛(Bos taurus)的骨骼NISP占比为22.22%(MNI为11件,占比28.21%),显示该遗址也存在畜牧经济成分。对比辽西地区不同区域的动物考古结果,可以发现该区域遗址出土家猪骨骼的NISP比重范围为51.44± 12.31%(n = 5),即均采用家猪饲养作为最主要的动物利用策略;而且东南部平原丘陵区少见的、以绵羊、黄牛为主的畜牧业多见于西北部山地丘陵区。此外,对比我国北方长城沿线地区自东向西31个考古遗址的动物考古研究结果认为,不同区域动物性资源获取及利用策略差异显著:辽东半岛和辽西地区丰富的降水促使这两个区域的农业在距今4000年前后得到了极大的发展,进一步导致家猪饲养成为重要的生业模式之一;但是在西部的河套地区,相对干旱的环境条件导致该地区只能支撑起以牛、羊畜牧经济为主的经济形态,其NISP所占比重最高可达82.62%,并且河套地区家养动物的NISP所占比重也远高于另外两个地区。
水-岩作用下砂岩声发射与红外辐射耦合研究

为探究水-岩作用下的砂岩破裂变形机制,开展天然与饱水砂岩单轴压缩声发射实验与红外辐射观测实验,通过对各变形阶段的轴向应力、声发射能率、分形维数以及红外辐射频数直方图与偏度共同分析了水对砂岩力学性质、声发射以及红外辐射变化的影响。研究结果表明:水对岩石的抗压强度、承载能力等力学性质有明显弱化作用;水抑制了岩石的声发射活动以及裂纹发育规模,天然试样的平均峰值能率、能率释放活跃阶段的持续时间以及幅度均大于饱水试样,能率与应力同步性较饱水试样好;两类岩石声发射能率的关联维数均为升-降-升-降的变化规律,饱水试样声发射对裂隙离散无序发育以及聚集有序发育的响应时间均较天然试样晚,能率的释放较天然试样呈现更高的无序性;水增强了红外辐射的敏感性,饱水试样受载过程中升温区域逐渐增大,破坏时表现为岩石表面大面积升温,天然试样受载过程中温度变化幅度小且不稳定,破坏时表现为出现少数高温异常点,两类岩石峰值应力前均出现温度变化平静期。研究成果可为岩石灾变时地球物理信号响应机制提供理论参考。
三峡库区澎溪河消落带生态系统修复实践探索

三峡水库蓄水后水位季节性波动给消落带带来了极大的环境胁迫。如何进行消落带生态系统修复,优化其生态系统服务功能,基于自然的解决方案是解决消落带复杂环境问题的重要途径。以位于三峡库区的澎溪河流域消落带为例,在阐述消落带生态系统修复设计策略和技术框架的基础上,结合持续10余年的消落带生态系统修复实践,分析了植物物种筛选及种源库建立、近自然植物群落构建、多功能基塘修复、复合林泽修复、多维湿地修复、地形-底质-植物-动物协同修复等技术的综合应用及其成效。结果表明,所筛选的植物耐淹性能及存活状况良好,修复后的消落带植物群落结构稳定,生物多样性提升、面源污染削减效果明显。澎溪河流域消落带生态系统修复实践解决了大幅度水位变化和冬季深水淹没的三峡水库消落带生态修复难题,创新性地构建了水库消落带生态系统修复技术体系,为大型湖库消落带生态修复提供了可推广、可复制的技术方法及实践模式。
最小费用充电站选址问题的分支定界算法

电动汽车的充电站选址问题是当前社会的热点问题,其实质是组合优化中经典的NP-hard问题。基于最小开设费用对充电站选址问题进行研究,首先对该问题进行了数学建模,进而研究了该问题的数学性质并给予相应的证明,利用这些性质减小问题的规模,从而降低问题的求解难度;然后设计了上下界子算法以及降阶子算法,基于这些子算法提出了一种可以快速缩小问题规模同时得到最优解的分支定界算法,降低了时间复杂度,同时可以对解空间进行大量剪枝加快求解速度;最后通过分析和求解一个示例来进一步阐述所提算法的原理和执行过程。
神经内镜经小脑绒球下入路面神经显微血管减压术治疗面肌痉挛的临床疗效

目的初步探讨神经内镜经小脑绒球下入路面神经显微血管减压术治疗面肌痉挛的临床疗效。方法回顾性分析山东大学齐鲁医院神经外科2019年6月至2021年3月收治的97例面肌痉挛患者的临床资料。97例患者术前均行影像学检查,以明确责任血管与面神经出脑干区的关系。所有患者均采用神经内镜经小脑绒球下入路面神经显微血管减压术,术中在神经电生理监测下充分解剖后组脑神经背侧的蛛网膜,从而显露面神经出脑干区,明确责任血管,并准确置入垫片。术后疗效评估分为即刻治愈、延迟治愈、复发和未治愈。结果97例患者术中发现责任血管为小脑前下动脉59例;小脑后下动脉3例;椎-基底动脉35例,其中单纯椎-基底动脉8例,椎-基底动脉联合小脑前下动脉24例,椎-基底动脉联合小脑后下动脉3例。术后即刻治愈68例(70.1%)。术后发热13例,听力减退4例,耳鸣2例,一过性面瘫5例。97例患者的术后中位随访时间为9个月(1 ~ 19个月),末次随访显示,93例(95.9%)患者的面部抽动完全消失,其中延迟治愈者25例;未治愈者4例;无复发病例。结论神经内镜经小脑绒球下入路面神经显微血管减压术治疗面肌痉挛,不仅可以提高手术治愈率,而且可以减少术后并发症。
艳山姜叶化学成分的研究

目的研究艳山姜Alpinia zerumbet (Pers.) Burtt. et Smith叶的化学成分。方法艳山姜叶95%乙醇提取物采用硅胶、Sephadex LH-20、MCI及HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。结果从中分离得到10个化合物,分别鉴定为caryophyllene oxide (1) 、α-tocopherol (2) 、cassipourol (3) 、2',3'-dihydroxy propylpentadecanoate (4) 、trans-cinnamic acid (5) 、indole-3-aldehyde (6) 、5,7-methoxyflavanone (7) 、alpinetin (8) 、 dihydroflavokawin B (9) 、2'-hydroxy-4',6'-dimethoxychalcone (10) 。结论化合物1~ 7为首次从该植物中分离得到。
亚急性期缺血性卒中后非痴呆认知障碍患者的弥散张量成像研究

目的:探讨亚急性期缺血性卒中后非痴呆认知障碍患者的认知功能和脑白质微结构变化。方法:对30例卒中后非痴呆认知障碍(post-stroke cognitive impairment no dementia,PSCIND)患者和30例健康人进行神经心理评定和弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)检查。采用白质骨架的空间统计方法分析全脑体素、无阈值簇群增强进行组间校正(多重比较校正P<0.05),并分析两组差异脑区DTI参数与神经心理量表评分的相关性。结果:PSCIND组的神经心理测试评分显著低于健康人(P<0.05),胼胝体体部、压部,双侧前、上放射冠、左丘脑后辐射、右侧外囊及双侧上纵束的各向异性分数(fractional anisotropy,FA)值低于对照组(P<0.05),平均扩散系数(mean diffusivity,MD)、轴向扩散系数(axial diffusivity,AD)、径向扩散系数(radial diffusivity,RD)值均高于对照组(P<0.05)。偏相关显示PSCIND组放射冠、外囊、上纵束的FA值与连线测试A呈正相关(P<0.05),MD值与之呈负相关(P<0.05);右侧外囊、上纵束的FA值与连线测试B呈正相关(P<0.05),左上纵束MD值与之呈负相关(P<0.05)。结论:亚急性期PSCIND患者的神经心理测试得分、白质纤维束微结构均有改变,上纵束等纤维束损伤与执行功能存在相关,提示脑卒中后应尽早开展认知评定与康复治疗。
无创正压通气临床研究年度进展2021

无创正压通气(NPPV)是当代重要的呼吸支持手段,广泛应用于各种病因引起的急性、慢性呼吸衰竭及辅助慢性阻塞性肺疾病患者的康复运动。本文通过Medline检索并综述2020年10月1日至2021年9月30日期间NPPV相关临床研究的文献。有关高流量氧疗及NPPV在新型冠状病毒肺炎中的应用现状、疗效及安全防护是本年度的研究热点。研究多属于回顾性分析和小样本研究,支持高流量氧疗和NPPV用于轻中度呼吸衰竭患者初始治疗,降低插管率,但需要特别警惕延误插管的风险。在NPPV治疗新发急性呼吸衰竭方面,验证了利用膈肌增厚分数和食道压摆动值预测治疗结局可靠性。也有学者探讨NPPV在肌萎缩脊髓侧索硬化症患者早期治疗中的依从性及其影响因素,以及NPPV在降低慢性阻塞性肺疾病患者康复运动中的动态过度肺充气的作用。此外,神经调节辅助通气模式和交流增强工具对NPPV方法学优化方面的探讨也取得一定的进展。
晚期非小细胞肺癌免疫检查点抑制剂相关性肌炎的临床病理学特征

目的报道晚期非小细胞肺癌免疫检查点抑制剂(ICI)相关性肌炎的临床病理学特征与治疗转归。方法回顾性分析2019年6月至2020年12月广州医科大学附属第一医院呼吸病理中心数据库的肌肉活检标本及患者的住院病历,纳入7例晚期非小细胞肺癌ICI相关性肌炎,均为男性,中位年龄64岁,年龄范围42~79岁,总结其临床特点。结果7例患者均接受ICI治疗:帕博利珠单抗及信迪利单抗治疗各3例,卡瑞利珠单抗治疗1例。首次用药至发现ICI相关性肌炎的中位时间为45 d,发病时间15~176 d。症状主要表现为肌肉酸痛和四肢乏力,4例患者伴有心肌炎。 7例患者均存在肌酸激酶升高,中位值为2 354.4 U/L(范围468.6~19 709.2 U/L),其中4例出现肌炎相关抗体抗Ro-52抗体阳性。2例患者肌肉活检观察到广泛肌纤维变性坏死和炎症细胞浸润,其他病例只表现为点状肌纤维坏死或非特异性的肌内膜炎症细胞浸润。浸润的炎细胞主要为CD8~+T细胞和CD68~+的组织细胞。在明确诊断为ICI相关性肌炎后7例患者均立即停用ICI,其中6例患者口服糖皮质激素治疗,7例患者均好转。结论ICI相关性肌炎是一类具有独特的临床病理特征的疾病,部分患者可合并心血管不良反应,如处理不及时可危及生命。及时识别并停用ICI治疗并且采用糖皮质激素治疗可明显改善症状或挽救患者生命。
永磁同步电机参数扰动抑制方法

在电机参数发生扰动的永磁同步电机控制系统中,为提高无差拍预测控制性能,需要对电机参数扰动进行补偿.文中利用永磁同步电机数学模型分析了参数扰动对无差拍预测控制的影响;针对定子电感和定子电阻的扰动设计了自回归模型,利用前若干控制周期的参数扰动量估计出当前控制周期的扰动量;将估计的参数扰动量补偿到无差拍预测控制的输入端,实现对永磁同步电机的控制.仿真和实验结果表明提出的自回归模型参数扰动估计方法能够有效抑制永磁同步电机定子电阻和定子电感的扰动.
功能词对设计思维的启发效用研究

为了研究功能词作为外部激励信息的启发效用,本文在分析面向功能词激励的设计思维信息处理过程的基础上,以功能词作为外部激励信息开展设计实验,通过对比分析40名学生设计者的设计草图,得出如下结论:功能词激励减少了设计方案的数量,但会显著提升设计方案的实用性;与高级功能词相比,低级功能词减少了设计方案的数量、新颖性和多样性,但增加了设计方案的实用性,而中级功能词则产生更加均衡的设计方案,可以作为最佳的设计激励媒介.
基于模块相似性的超分网络剪枝

该文针对单图像超分辨率网络(SISR)提出了一种简单的网络剪枝方法。该方法通过评估超分网络中各模块的相似性,用一种简单办法将相似度转换为各模块对网络的贡献程度,从而找到对超分网络相对不重要的模块进行网络剪枝,达到超分辨率网络压缩的目的。通过基于模块相似性的超分网络剪枝,原本参数量庞大的超分网络得到了压缩,参数量和运算量都大幅下降。实验表明,通过剪枝后的超分网络其参数量可以下降60%以上,同时精度下降不超过0.1%,对超分网络部署到低性能平台有着实际意义。
基于混合量子-经典神经网络模型的股价预测

股票预测本质上是数据挖掘的问题,大盘走势是一个很好的股票买卖时机抉择信号。在量化分析中,常用深度学习技术对大盘历史数据进行拟合与特征提取,为股票投资提供决策参考。该文首先训练了一个经典深度神经网络对沪深300的日K量价数据进行监督学习,实现了一个输出"涨跌"概率的二分类预测器,并以此制定策略进行模拟交易,利用测试集数据计算累积收益率,从而评估投资策略的优劣。此外,还构造了一种混合量子-经典神经网络模型,充分利用量子计算的线路模型特点,构造参数化变分量子线路,实现了量子前馈神经网络。在量子线路学习框架中,将股票的特征因子编码到量子态的振幅上,通过训练量子神经网络U的参数θ,迭代得到一个最优的分类器。量子算法的运行时间比经典算法少了7.7%,预测准确率更高,回报率高出3%,因此证明了量子算法的表达力强、鲁棒性高的特点。
城景互融--银川传统区域风景系统

古代银川具有城郊一体的区域风景系统。通过文献考证与空间复原.解析银川传统区域风景系统的构成与特征。以山水格局与灌溉水网为基底,历西夏、明、清的经营,银川形成了包含山水风景、灌区风景及城内风景3个层次在内的区域风景系统。远郊集宫、陵、寺、塔、渡为一体,近郊汇聚了湖塘、园林、桥梁和渠庙之景,城内侧重防御、楼塔与园林的营建:城内外风景通过水系串联、视廊营建及文脉渗透融成一体。从区域风景系统的视角审视城市发展,以期为当代城市的在地性建设提供借鉴。
净水厂水蚤类浮游动物的生物风险及影响因素研究

针对净水厂水蚤类浮游动物带来的感官问题及潜在的生物安全风险,考察了净水厂沉淀池出水中水蚤类浮游动物死体溶出物的微生物含量和有机物浓度、超声时间和频率对水蚤类浮游动物的影响,以及不同预氧化剂投加量和排泥周期时对水蚤类浮游动物的控制效果。结果表明,净水厂沉淀池出水中水蚤类浮游动物体内携带细菌,超声破体后溶出,使水中的细菌总数增多;水蚤类浮游动物死体的溶出物导致水样中有机物浓度增大;超声处理使水蚤类浮游动物的活跃性显著降低,且随着超声时间的增加,水蚤类浮游动物活跃性下降;相同超声时间下,随着超声频率的增加,水蚤类浮游动物活跃性降低;夏季和冬季时,投加预氧化剂和缩短排泥周期都可以有效控制水蚤类浮游动物的丰度,且随着预氧化剂投加量的增加,浮游动物去除率增大,当预氧化剂投加量达到1.5 mg/L后,去除率趋于稳定,约为92%。
武夷山不同海拔土壤呼吸对变暖和变冷的响应

由于人类活动,我国亚热带地区正面临剧烈的气候变化,这可能对土壤呼吸有潜在影响。本研究选择武夷山国家公园内针叶林(1442 m)和常绿阔叶林(645 m)为对象,通过土柱置换试验模拟变暖(针叶林置换到常绿阔叶林)和变冷(常绿阔叶林置换到针叶林),探讨模拟变暖和变冷对土壤碳过程的影响,测定两个海拔样地的原位和置换处理的微气候环境、土壤呼吸、土壤碳氮及活性碳。结果表明:模拟变暖经历了升高的土壤温度和减少的土壤湿度;相反,模拟变冷经历了减少的土壤温度和增加的土壤湿度;与针叶林原位培养土柱相比,模拟变暖显著增加土壤呼吸99.6%,且显著减少温度敏感性(Q 10);与常绿阔叶林原位培养土柱相比,模拟变冷显著减少土壤呼吸43.3%,显著增加温度敏感性(Q 10);土壤温度是解释土壤呼吸动态变化的控制因素,土壤湿度与土壤呼吸的关系未达到显著水平(P >0.05);置换试验结束后,常绿阔叶林和针叶林土壤有机碳含量分别增加12%和10%,这可能与死根及凋落物的分解有关;变暖和变冷处理土壤有机碳均略有减少,这可能由土壤呼吸强度差异来解释;置换试验结束后,变暖使土壤微生物量碳减少,但可溶性有机碳增加;变冷使土壤微生物量碳增加,而可溶性有机碳减少,表明活性有机碳对变暖和变冷不一致的响应。因此,在涉及变暖和变冷的气候场景下,在构建气候变化响应模型时应该考虑土壤呼吸对变暖和变冷的响应。
换流阀相变乳液换热性能及其工程应用研究

通过实验和数值模拟方法获得了相变乳状流体的传热性能,讨论了在相变乳状流体冷却条件下热通量、流量和质量分数对换流阀散热器传热特性的影响,并由实验验证了所采用的模型和算法可靠性。研究结果表明,相变乳状流体平均对流换热系数几乎是水的3倍,相变乳状流体散热器热阻要低于水冷却散热器50%以上,同时相变乳状流体的压降略有提高,约为12%以内;采用相变乳状流体替代去离子水能够进一步提高直流输电工程的输电容量20%左右,换流阀短时过负荷能力提升1.51倍。
基于改进GoogLeNet的小电流接地系统故障选线方法

针对传统小电流接地系统故障选线方法准确率低、鲁棒性弱的问题,文章提出一种基于改进GoogLeNet的小电流接地选线方法。首先,利用小波变换将零序电流信号映射为二维时频图,制备小电流接地数据集;然后,在GoogLeNet网络基础上通过迁移学习共享已训练模型权重来提高原网络检测精度;其次,在原网络全连接层前通过引入Batch-Normalization模块加快网络收敛速度,最终构建了GoogLeNet-69小电流接地故障选线网络;最后,为了验证所提出算法的优势,在未考虑噪声情况和考虑噪声情况下,将本文算法与4种经典选线方法进行比较。实验结果表明,相比于对比算法,本文算法检测精度最高,当信噪比为15dB时,所提出算法的选线精度可以达到96.3%,具有较强的抗噪能力。
基于纵横交叉优化的可重构电池组环流抑制策略

退役电池之间巨大的特性差异会降低储能系统的有效容量和安全性,严重阻碍电池的梯次利用。可重构电池组能灵活切换电池之间的连接方式,是应对电池特性差异的有效方案。然而,电压差异导致的电池组内部环流,会降低电能效率和缩短电池寿命,并引发局部过热等安全问题。以构建最多并联路径和抑制环流为目标,提出了可重构电池组的路径组合优化策略。建立了优化模型,并根据模型特征设计了离散二进制纵横交叉优化算法,克服了路径组合优化面临的非确定性多项式难题。最后,通过仿真和实验验证,证明了所提出的路径组合优化策略能有效抑制环流。
含光热电站的电-热能源系统优化运行机制

探索以风光为代表的新能源低碳高效利用是我国实现 "双碳目标"的重要需求。光热发电(concentrated solar power,CSP)作为新兴太阳能利用方式兼具低碳发电和高效储能的功效,但目前受限于自身发电成本较高及有限的市场补偿机制,其供能潜力未得到充分发挥。开发CSP储热系统的高温供热功能及其与电-热系统协调运行对提高新能源消纳、降低碳排放有重要意义。因此,建立了含CSP电站并且考虑绿色证书交易的电-热能源系统优化运行模型,从运行经济性、可再生能源利用率和低碳效益方面提出了评价指标。用IEEE标准算例系统验证了模型的有效性,并探索了CSP储热容量的最优配置方案,分析了不同绿证交易价格和系统收益分配比对CSP成本的补偿作用。最后用西北某省实际算例对CSP参与供热的可行性和灵活运行效益加以论证,为"碳中和"背景下CSP在电-热综合能源系统中的减碳规划和运行提供方法支撑。
考虑频率安全的电力系统规划与运行优化研究综述与展望

随着可再生能源并网规模的增加,电力系统惯性下降,频率响应能力减弱,频率安全事故凸显。考虑频率安全的电力系统规划与运行优化是提升系统频率响应能力的有效途径。从频率暂态过程、频率安全指标以及频率分析方法阐述电力系统频率安全特性,从源-网-荷-储不同环节梳理各类型频率响应方式原理及在优化问题中的应用现状。在此基础上,提炼考虑频率安全的电力系统规划与运行优化模型,总结频率安全约束构造过程,归纳线性转化类型,对比分析不确定性处理以及模型求解方法。最后,对考虑频率安全的电力系统规划与运行优化的未来发展方向进行了展望。
基于模糊C均值聚类和样本加权卷积神经网络的日前光伏出力预测研究

为了应对大规模光伏并网给电网调度带来的挑战,提出了一种模糊C均值样本加权卷积神经网络(fuzzy c-meansweighted samples-convolutional neural network,FCM-WS-CNN)模型对日前分钟级光伏出力进行预测。首先采用距离相关系数和主成分分析法在原始气象数据中提取综合气象因子,再利用综合气象因子和历史功率数据的5个统计指标作为聚类特征,使用模糊C均值聚类将历史数据分为不同天气类型,基于隶属度矩阵对训练样本进行加权。最后利用加权后的训练数据构造FCM-WS-CNN模型。在实验分析中将上述方法与CNN模型和FCM-CNN模型相比较,结果表明所提出的方法具有更高的精度和鲁棒性,验证了所提模型的有效性。
一种动态分层的互联电网AGC控制策略

大规模可再生能源的并网,使电力系统供需的不确定性增加,自动发电控制(automatic generation control,AGC)方法的固定模式将难以平衡调频需求的多样性与控制策略针对性之间的矛盾。对此展开研究,提出了一种基于动态分层的互联电网AGC控制策略。首先,在多区域互联电网AGC模型基础上,设计了两层控制框架,上层采用模型预测控制,对全局进行优化控制,下层采用传统比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制器,实现单区域AGC机组的实时控制;然后,根据各区域控制偏差,设计动态分层策略,旨在保证控制效果的基础上,根据调频需求的多样性进行控制架构的调整,有效节约系统资源。仿真结果表明:与固定结构形式的AGC控制方式相比,动态分层的AGC控制架构,能够在保证电网频率控制效果基本不变的前提下,减少上层全局控制器的参与度,从而降低互联电网AGC系统在线运行复杂度。
计及VSC运行方式与故障恢复优化的交直流混合配电网可靠性评估

交直流混合配电网在故障后可通过调整VSC控制方式、网络重构等多种方式进行恢复,但现有可靠性评估方法并未充分考虑这些恢复方式对可靠性的影响,进而导致评估结果不准确。针对这一问题,首先基于传统故障模式后果分析法建立故障模式后果分析(failure mode and effects analysis,FMEA)表,根据故障信息查询该表确定故障隔离后网络拓扑;然后依照不同故障情况下电压源换流器(voltage source converter,VSC)控制策略,调整VSC的控制方式;最后,通过计及网络重构和孤岛运行的交直流混合配电网故障恢复优化模型,求解故障下系统中负荷的停电时间和停电次数。在此基础上,与序贯蒙特卡洛法相结合对交直流混合配电网进行可靠性评估。通过算例与现有评估方法进行对比,结果表明所提方法充分考虑了交直流混合配电网多样的故障恢复方式对可靠性的影响,可以准确评估交直流混合配电网的可靠性。
阻容分压器高精度测量技术与试验

阻容分压器(RC voltage divider,RCVD)作为现代交/直流电网系统中不可缺少的主设备,需要保证高测量精度及测量稳定性。RCVD对地杂散电容及其内部温升已对RCVD的测量性能产生严重影响,进而影响交/直流电网安全可靠运行。该文提出一种用于改善阻容分压器测量性能的高精度测量技术,对比分析了传统RCVD与高精度RCVD的传变原理与误差影响,通过测量性能对比试验及型式试验验证了高精度测量技术的正确性与有效性。
弱电网下VSC型电力电子设备外环增强阻尼控制策略

宽频振荡是高比例新能源电力系统中的一个重要问题,截至目前,振荡的分析和抑制仍然是研究热点。首先,基于电压源型换流器(voltage source converter,VSC)接入弱交流电网时的单输入单输出(single-input single output,SISO)传递函数模型,分析了低频振荡频率的影响因素和振荡阻尼特性;其次,提出了一种基于积分重置控制的外环增强阻尼控制策略,通过补偿锁相环(phase-locked loop,PLL)在弱电网下引起的相位滞后来提高VSC接入弱电网时的阻尼和系统稳定性,并提出了基于灵敏度分析的参数选择方法;最后通过时域仿真和RTDS仿真验证了提出的增强阻尼控制器的有效性。
含储能和氢燃料电池的孤岛微电网混合运行模式与功率协调策略研究

孤岛微电网可就地消纳清洁能源,实现一定范围内的零碳电力供应。但由于孤岛微电网没有大电网的支撑,高比例分布式能源由电力电子变流器接入又导致其缺乏惯性,运行时难以同时实现频率稳定、供电可靠和新能源高效消纳。针对含储能和氢燃料电池的孤岛微电网,结合主从运行模式与对等运行模式的优点,提出一种基于组网型电源协调控制的混合运行模式。储能和氢燃料电池控制为组网型电源,分别采用恒压恒频控制和虚拟同步机控制,其他清洁能源作为随网型电源采用恒功率控制。功率协调算法中将储能荷电状态作为氢燃料电池的功率调节参考,并引入功率微分项改善动态调节性能,实现储能与氢燃料电池的弱通信协调运行。 MATLAB/Simulink仿真结果表明,所提方法可以兼顾孤岛微电网的频率稳定性,运行可靠性和新能源利用率,证明了混合运行模式与功率协调策略的正确性和有效性。
英国电气协会G5/5工程导则评述

谐波管理标准化是保障电网电能质量、稳定运行的重要环节。随着电网的建设发展与用电负荷特性的变化,谐波标准需要更新修订。英国电气协会的G5工程导则曾对我国标准制定有很大影响,文章介绍了2020年颁布的新版本G5/5工程导则,即《英国谐波电压畸变和谐波源、谐振装置接入输电系统与配电网的评估》,重点分析了非线性设备及谐振类装置的三级接入评估流程,并与G5/4导则进行比较,详细讨论了两者的变化趋势。希望该文研究内容为开展非线性设备及谐振类装置的接入评估提供新方法,为国标修订提供新思路。
新能源经柔直送出系统新型孤岛鲁棒控制

新能源经柔直孤岛送出系统易受到新能源出力波动和交直流故障的干扰,传统孤岛控制下系统受扰后稳定运行点发生偏移,影响送端换流站交流电压的稳定性,严重时甚至导致系统崩溃。为此,提出一种新型孤岛鲁棒控制:首先建立送端换流站的二阶数学模型,设计三阶线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)对系统的扰动进行实时估计并前馈补偿,利用PI控制器实现并网电压的稳定控制。其次,针对所提控制系统进行收敛性及稳定性分析。最后设计故障电流抑制环节,降低故障后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的过流风险。新型孤岛控制采用前馈加反馈的复合控制策略,在提高鲁棒性的同时简化控制器结构。在PSCAD/EMTDC中搭建新能源孤岛送出的四端柔性直流输电系统,验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明:新型孤岛控制在新能源出力变化和系统交直流扰动下具有更优越的暂态响应和恢复响应。
多微网配电系统区间调度方法与市场交易策略研究

多微网高渗透态势下,配电系统调度对象时空维度扩大化,传统刚性调度模式制约了微网发电潜能。采用制定区间调度计划方式引导多微网市场交易行为,在赋予微网一定的发电自主权、激发弹性调控潜能的同时,保证市场出清结果趋于全局最优。首先,配电系统采用二阶锥模型计算全局最优运行解并以最优运行解为中心,制定多微网运行奖励区;其次,构建市场交易双层优化模型,下层模型对多个微网之间的博弈进行建模,能够促使各微网获得以其自身收益最大化为目标的优化决策策略,上层模型主要建立含配电系统各项运行刚性约束的配电网市场模型,主要用于完成市场出清,以确定出清的电量和边际电价(distribution locational marginal price,DLMP)。微网根据来自上层模型的配电网市场边际电价信息调整其报价策略,通过下层的博弈模型获得纳什均衡解。最后,通过算例仿真验证所提方法的有效性。
采用VSC-HVDC改善LCC-HVDC直流侧暂态特性的无功协调控制

为了抑制常规直流输电换相失败引起的整流侧直流过电流和交流暂态电压,提出了一种适用于柔性直流输电和常规直流输电整流侧并联情况下的混合多馈入直流系统的暂态无功协调控制策略。首先分析了换相失败后混合多馈入直流系统的暂态特性,然后基于常规直流输电的定直流电流控制和柔性直流输电的定交流电压控制的控制特点,设计了混合多馈入直流系统的暂态无功协调控制模块,包括故障判断模块、快速触发角响应模块和快速无功响应模块,抑制换相失败引起的过电流和暂态电压。在PSCAD/EMTDC中搭建混合多馈入直流系统的模型并进行仿真对比分析,结果验证了所提暂态无功协调控制策略的控制效果优于柔性直流输电采用定无功功率控制和定交流电压控制。
基于突变电流积聚量的高压直流输电线路伪同步差动保护新原理

为解决现有高压直流线路电流差动保护动作延时长(秒级)的问题,提出基于突变电流积聚量的伪同步差动保护新原理。分析两端电流在区内外故障时的突变特征,提出突变电流积聚量以有效捕捉电流突变方向,利用两端突变电流积聚量分别构造动作电流和制动电流,提出全新原理的直流差动保护,并通过伪同步算法进一步缩短保护动作时间。此外,比较两端电流数据在伪同步和同步算法下的时序关系,进一步分析伪同步算法的优越性。仿真验证结果表明,保护新原理具有高快速性和灵敏性,考虑20ms线路通道延时,区内金属性故障时保护的动作时间不大于20ms,经高阻故障(高达800W)时保护动作时间不大于27.6ms。保护新原理不需对分布电容电流进行补偿,两端数据不需完全同步,算法计算量小且对数据采样率没有高要求,工程实用性强。
山西电力现货市场中长期与现货衔接问题及对策

中长期交易与现货市场的衔接是现货市场建设需要考虑的关键要素之一。山西发用两侧均参与的集中式现货市场已在各类典型电网运行方式下经过多次结算试运行。文章对山西在市场化中长期交易与现货市场衔接方面存在的问题进行了深入分析,指出尽快建立容量补偿机制、开展适应现货市场的中长期分时段交易是解决问题的关键。最后结合现货结算试运行设计了一种新的中长期分时段交易机制,包括交易方式、交易周期、合同分解、风险控制等内容。
具备自适应重合闸能力的电容箝位式直流断路器

为了解决直流电网直流故障线路切除及重合闸问题,提出了一种具备自适应重合闸能力的电容箝位式直流断路器。该方案采用耐压、耐流能力强且价格低廉的晶闸管作为主要开关器件,利用电容箝位模块主动升压,起到高电压支撑作用,迫使换流器出口故障电流快速下降至零,然后通流模块自然关断从而隔离故障线路。并且该方案利用自适应重合闸判断模块的电流值实现故障类型自判断,防止重合闸于永久性故障对电力系统造成二次冲击。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证所提方案的有效性,并从器件使用量和自适应重合闸能力等方面验证了论文方案优异的综合性能。
电力市场合规管理建设探究

合规和监管是相辅相成的概念。市场合规管理包括市场主体自身合规和市场运行合规管理。首先,对美国、澳大利亚、北欧电力市场的监管体系和合规管理现状进行了梳理总结。市场运营机构的合规管理与市场成员的合规管理不同,且与市场模式、监管体系、市场环境、市场成员的规模结构、职责分工存在密切关系。市场主体应根据自身合规风险制定与市场环境相匹配的有效合规管理方案。然后,针对我国电力市场合规面临的"理念、制度规则、组织"缺失问题,从市场建设和交易系统开发的角度给出详细建议。最后,从市场成员管理、交易组织、信息披露、交易行为监督等环节梳理具体防控经验和措施,以期为我国电力市场合规管理体系建设提供参考指导。
碳达峰目标场景下全国统一电力市场关键问题分析

我国电力供需逆向分布特点,以及跨区跨省输电网架的建立,一定程度上决定了我国电力资源的优化配置方式。随着我国双碳远景目标的逐步明确,建立全国统一电力市场化运营体系的重要性进一步凸显。针对欧美等成熟运营电力市场的市场发展历程、市场主体激励方式、市场设计基本思想、市场出清结果安全性、市场出清机制与时序衔接等核心问题开展分析,考虑碳减排目标给各国市场运行的影响,分析了碳减排约束下欧美电力市场的融合发展,基于我国层级调度、省间省内差异性输配电价体系、省为电力平衡责任主体等不同于国外的市场运营基础条件,分析了全国统一电力市场建设的关键问题,并提出了解决思路,可为我国电力市场设计提供决策参考。
基于组MCP和复合MCP的人脑功能超网络分析及抑郁症分类研究

近年来,脑功能超网络模型在脑疾病诊断中多有应用.传统的脑功能超网络大多通过LASSO方法进行构建,然而由于脑区间存在组效应问题,在过去的几年里,对LASSO方法进行延伸以进一步改善超网络成为主要研究内容,由此出现各种分组模型方法.但这些方法均存在同样的问题,即惩罚函数对系数的过强压缩,导致模型中目标变量回归系数的有偏估计,使得噪声变量在压缩的同时,目标变量也进行了一定程度的压缩.因此,本文考虑到该问题,并在组效应的基础上,提出两种基于Minimax Concave Penalty(MCP)的无偏稀疏模型用以改进原有方法:组MCP方法和复合MCP方法.实验结果表明,两种方法均优于传统方法,而两种方法由于对变量是否进入模型采取了不同解决方式,因而构建的超网络结构差异较大,复合MCP方法构建的超网络的超边分布范围较为集中,而组MCP方法则较为分散;此外,复合MCP方法得到较好的分类表现和较高的分类权重.本文提出的方法所构建的脑功能超网络可以更好地表达抑郁症患者与正常对照的结构差异,具有重要的理论意义和临床价值.
有源型模块化多电平换流器桥臂全状态平均值仿真模型

为了提高有源型模块化多电平换流器(MMC)的仿真效率并保证足够的计算精度,提出一种适用于有源型MMC的桥臂全状态平均值仿真模型。基于动态平均化理论,首先推导了有源型MMC的桥臂平均值数学模型及等效电路模型。然后,结合装置离散化伴随模型,建立了不同运行状态下的桥臂平均值仿真模型。最后,通过电路整合和化简,得出桥臂全状态平均值模型。该模型聚焦于桥臂内部子模块的低频动态共性,能够准确反映桥臂整体暂态特性,其计算速度不受子模块个数的影响。此外,该模型还能够用于有源型MMC闭锁状态下的仿真研究。基于PSCAD/EMTDC建立的仿真实例验证了所提模型的有效性。
配电网动态拓扑与线路参数联合在线辨识方法

为了实现配电网拓扑和线路参数精确辨识,考虑拓扑结构的变化,提出一种基于智能电表量测数据的配电网拓扑与线路参数联合在线辨识方法。首先,利用不同拓扑结构下的历史量测数据,分别建立基于支持向量机(SVM)的多分类模型和基于线性回归的拓扑与线路参数辨识初始模型。然后,以SVM多分类模型实现在线量测数据与拓扑结构间的映射,得到拓扑与线路参数初值,并结合拓扑与线路参数辨识修正模型,获得精确的辨识结果。此外,为了提高数值稳定性,采用正交三角分解求解辨识过程中的线性方程。最后,通过算例仿真验证了该方法的有效性。
基于时序配合的柔直配电网后备保护与控制协同方案

柔性直流配电网的故障主动控制与主保护协同方案能够有效克服传统保护方案的局限性,但在通信故障、隔离设备失灵等极端情况下其可靠性难以保证,亟须开展相关后备保护原理的研究。鉴于此,利用换流器的故障主动控制提出了一种基于本地电流突变量极性的后备保护方案:基于换流器产生的电流突变信号,根据测量的电流突变量极性闭锁故障反方向的负荷开关,进而根据时序配合关系实现故障线路的可靠隔离。该方案不依赖于通信及直流断路器,通过换流器的故障主动控制,仅利用负荷开关实现故障隔离。文中进一步提出了一种后备保护加速策略,并结合不同拓扑分析了其实用性。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了四端柔性直流配电网模型,通过仿真验证了所提方案能够仅基于本地信息实现故障线路的快速选择性隔离。
多电平有源中点钳位逆变器串联IGBT均压方法

针对多电平有源中点钳位逆变器中串联绝缘栅双极型晶体管(IGBT)存在的不均压问题,提出一种串联IGBT的均压方法。对于多电平有源中点钳位逆变器的每个桥臂,采用单输入、多输出的隔离电源生成钳位电压,跨接在串联工作的IGBT上;同时,在施加钳位电压的位置上添加钳位电容,用于钳位电压的保持,最终实现串联IGBT的动静态均压。由于逆变器换流回路不经过钳位电容,隔离电源只需很小功率即可维持钳位电容电压稳定。所提方法简单可靠、均压精度高且易于工程实现,一方面取消了传统的无源缓冲电路,减少额外损耗的同时降低了成本,另一方面无须引入复杂的主动闭环控制,避免了闭环控制的稳定性问题。最后,通过有源中点钳位五电平逆变器样机对所提均压方法进行了实验验证。
深度估计网络的可学习步长轻量化研究

目前大量被提出的关于单目视觉深度估计网络研究中其网络结构庞大臃肿,在实际部署中会存在占用大、延迟高的问题.针对以上问题,本文提出了基于可学习步长的量化策略的轻量化深度估计网络.该网络采取特征金字塔(FPN)的网络结构对图片不同尺度的特征信息进行提取.并结合内存优化,对网络的特征提取部分采用深度可分离卷积,使得网络相对于ResNet参数总量下降1/3.同时文中对特征解码器进行设计,网络计算中跳跃连接传递的参数量对比ResNet下降了68.61%.本文的轻量化深度估计网络参数位宽由32比特降至3比特.实验结果表明,轻量化后的深度估计网络的网络参数大小下降90.59%,在KITTI数据集上绝对相对误差为16.0%,最终轻量化的网络大小从34.12MB下降到了3.21MB.
电力系统运行模拟与容量规划工具研究与应用综述

电力系统运行模拟与容量规划软件工具在电力系统的规划、运营和评估中发挥着重要的作用。近年来,随着可再生能源大规模并网,运行模拟与容量规划的模型与方法研究成果层出不穷,对应的软件工具也迎来显著进展与更新。文中综述了多种国内外主流的运行模拟与容量规划软件工具,侧重分析各类软件工具的特点,包括一般架构、时间分辨率、潮流模型、机组组合约束、求解算法等。此外,结合目前研究现状及电力系统发展趋势,提出了未来电力系统运行模拟与容量规划工具相关的思考。
点对点交易下储能聚合商共享自营多模式交易模型

基于共享模式的储能交易模式可有效降低投资成本与使用成本,其所依赖的去中心化以及去信任化的特性与区块链的交易特性相符合。提出一种点对点交易下兼具储能共享和电能自营模式的储能聚合商交易模型,所有的用户交易匹配均通过智能合约进行,单交易周期内同时进行储能租赁和电能购售,缩短了链上用户的交易周期。此外,针对链上用户的违约行为,分别建立了违约惩罚模型和被违约补偿模型。最后,基于Remix和MATLAB的仿真结果表明,该交易模型在便利性和经济性的提升上具有可行性和有效性。
基于主配协同的配电网紧急负荷控制策略及终端实现

紧急切负荷是避免暂态失稳、保持频率稳定的重要技术手段之一。常规的精准切负荷方案未考虑配电网自身现有的故障紧急处理机制以及协同控制,仅将配电终端或负控终端作为主网稳定控制装置实施精准切负荷方案的最终执行机构。主配协同的配电网紧急负荷控制策略通过智能配电终端与稳定控制装置的协同互动,将负荷控制的基本单元由高压站出线延伸至配电网中低压分支线路,从而提高负荷控制精度,避免切除敏感及重要用户。结合配电网本地侧的分布式馈线自动化和低压低频减载控制,研制面向负荷控制的智能配电终端,以提高配电网在故障快速切除及自愈、紧急切负荷、自动减载解列等各个不同控制阶段的一体化负荷管控能力。通过仿真算例及工程示范应用验证了所提控制方法的有效性。
基于改进DCGAN的电力系统暂态稳定增强型自适应评估

海量的量测数据为基于数据驱动的暂态稳定预测方法提供了基础,然而故障态样本固有的不平衡性质影响了该类方法的性能。针对暂态稳定预测的样本不平衡问题,提出了一种基于改进深度卷积生成对抗网络(DCGAN)的样本增强方法,通过生成器和判别器交替对抗训练生成全新有效的失稳样本作为原始训练集的补充。离线训练时,采用深度置信网络作为分类器,采用扩充后的样本集对其进行训练,有效提高了模型对失稳样本的识别率;在线应用时,当系统发生预料之外的变化,采用样本迁移和模型微调技术更新离线模型,进一步对迁移之后的失稳样本进行增强,显著提高了暂态稳定自适应评估的迁移速度和在新场景下失稳样本的识别率,使得评估结果更加可靠。在IEEE 39节点系统和IEEE 140节点系统上的实验结果验证了所提方法的有效性。
基于Bagging二次加权集成的孤立森林窃电检测算法

随着智能电网的高速发展,窃电方式呈现多样化,窃电数据也具有难以标注且样本类不平衡的特征。针对窃电数据无标签且类不平衡的窃电检测问题,提出一种基于Bagging二次加权集成的孤立森林窃电检测算法。首先,通过分析居民和商业用户存在的窃电模式,基于孤立类间相似度最低准则,对各类窃电模式的孤立特征顺序进行优选并训练对应的孤立森林模型;其次,使用加权投票法获得二次集成孤立森林模型,实现了窃电模式不平衡分布条件下的窃电检测。对7种常用学习算法和Bagging异质集成学习算法进行了比较,仿真实验结果表明所提算法的孤立特征顺序优选策略有效提高了无标签且类不平衡条件下的窃电检测效果,二次加权集成策略提高了窃电模式不平衡分布条件下的窃电检测效果。
单相断线坠地故障暂态特征及暂态选线方法适用性

配电线路断线坠地故障发生概率较大,且易引发人身触电、火灾等事故,其与普通单相接地故障的暂态电气量差异及已有暂态选线方法的适用性尚不明确。根据故障边界条件构建了小电流接地系统单相断线坠地故障等值电路,初步分析了理想场景下断线瞬间、接地瞬间暂态零序电压/电流特征,单相断线坠地故障暂态电气量与普通单相接地故障的差异以及已有暂态电流幅值/极性比较、暂态功率方向等选线方法的适用性。仿真结果表明,断线、接地瞬间均存在明显的暂态过程,其暂态特征与普通单相接地故障存在一定差异,但在特征频段内,断线及接地瞬间的暂态电气量约束关系与普通单相接地故障一致,已有暂态选线方法仍然适用,不过利用断线瞬间产生的暂态电气量进行选线灵敏度较低。最后,利用仿真对选线方法的适用性进行了验证。
分布不确定性条件下的N-k分布鲁棒优化机组组合

为降低鲁棒优化方法的保守性和随机优化方法的复杂性,增强电力系统应对偶发线路故障扰动的能力,提出了一种分布不确定性条件下的N-k安全准则的分布鲁棒机组组合模型。根据有限历史样本数据,在满足一定置信水平的条件下,基于非精确Dirichlet模型方法构造包含真实N-k故障概率分布的模糊集,用以描述输电线路故障概率分布的不确定性。首先,通过对模糊集中最劣概率分布的辨识,将原始的分布鲁棒优化调度问题转化为确定性概率分布条件下的两阶段鲁棒优化决策模型。然后,采用列与约束生成算法对模型进行处理,利用Big-M法、分段线性化技术和对偶原理对主问题和子问题进行转化,得到混合整数线性规划模型,有效降低了模型求解难度。最后,整合4种N-k不确定集合,对IEEE 14节点及IEEE 118节点系统进行算例分析,验证了所提方法的有效性。
考虑最优建设时序和云储能的园区综合能源系统优化配置方法

园区综合能源系统(PIES)是用户侧多能耦合与供应的典型应用之一,其优化配置对提高规划经济性和能源利用效率具有重要意义。在此背景下,提出一种考虑最优建设时序和云储能的PIES优化配置方法。首先,给出综合能源背景下的云储能机制概述以及含云储能的PIES结构,并对PIES的建设时序集合进行分析。接着,构建考虑最优建设时序和云储能的PIES双层优化配置模型,上层制定PIES的优化配置方案并传递给下层,下层根据上层的配置方案求得PIES优化运行策略并将PIES总运行维护成本反馈给上层。然后,运用Karush-Kuhn-Tucker条件和大M法将PIES双层优化配置模型转化为单层混合整数线性规划模型,并调用Gurobi求解器进行求解。最后,通过算例分析验证了所提模型在提高PIES的规划经济性和设备利用率方面的有效性。
基于非参数核密度估计的风电场有功功率双层优化模型

为有效解决风电出力不确定性导致的机组组合问题,基于非参数核密度估计风电功率预测误差概率密度分布,提出一种日前-实时阶段的双层优化模型。首先,基于风电功率预测误差概率密度分布,构建风电功率上下波动域。其次,建立非参数核密度估计风电最佳置信水平的双层优化模型,上层以风电-火电协同运行成本最小为目标,下层以风电和火电输出功率控制偏差最小为目标,并通过CPLEX求解器进行模型求解。最后,在改进的IEEE 30节点和改进的IEEE 118节点系统中,采用中国新疆地区某风电场实际数据进行验证。实验结果表明,文中所提模型可以降低系统运行成本,并且可以协调风电和火电的实时输出功率,抑制风电场有功功率波动。
基于投资组合理论的虚拟电厂资源优化组合方法

针对虚拟电厂异构资源的优化组合问题,提出了包含需求响应、柔性可控负荷、分布式电源的响应特性模型。以虚拟电厂对互动资源的控制权限为依据,将互动资源响应电量划分为有、无风险资产,将资源响应计划分配问题映射至投资组合理论中资产权重配置问题,以组合风险衡量用户响应电量不确定性,以预期收益最大为目标建立优化组合模型。在此基础上,利用互动资源的分散性,使虚拟电厂向电网提供阻塞管理,并在CIGRE 20 kV中压配电系统上对所提出方法进行验证。算例结果验证了所提模型的实用性。
电池储能提高电力系统调频性能分析

针对同功率电池储能系统对火电机组调频替代能力量化不明确的问题,通过分析对比电池储能系统与火电机组调频的原理,确定储能调频在频率响应稳定性和快速性方面的优势。从调差系数出发,分析储能对高比例可再生能源调频系统的影响,确定同功率储能对火电机组在提升调频效果方面的优势。定义了储能调频替代的功率和能量指标,并提出储能提高频率最低点的替代指标。最后,根据所提出的相关定量指标,以中国东部某区域电网系统为例,分析了不同扰动场景下多时间尺度的储能的替代能力,验证了电池储能对火电机组的高替代能力。
基于区块链的多虚拟电厂主从博弈优化运行

在未来以新能源为主体的新型电力系统中,多虚拟电厂的能源管理将更加复杂和具有挑战性。考虑到区块链技术信息安全、机制透明、区域共治的特点,从虚拟电厂的功能特征出发,创建由商业链、技术链和资产链组成的区块链。综合考虑多虚拟电厂形成的多决策主体利益关联与冲突的局面,建立了考虑网络安全约束的多虚拟电厂主从博弈优化运行方法。在此基础上,研究了区块链技术下的多虚拟电厂优化运行模式,从网络层级框架、交互机制、智能合约和激励机制等方面进行了设计。最后,通过算例仿真验证了所提方法的有效性。
基于改进生成对抗网络的谐波状态估计方法

传统的基于最小二乘法的谐波状态估计受到量测装置少、精确的谐波阻抗获取难、网络拓扑结构复杂以及电网运行方式变化等因素的限制,造成量测方程欠定、系统非全局可观以及节点间耦合关系难以准确提取等问题。文中提出了一种基于改进生成对抗网络的谐波状态估计方法。该方法基于pix2pix谐波状态估计网络拟合监测节点与目标节点间的耦合关系,利用采集的历史谐波数据,对模型进行批量训练,通过训练之后的生成网络估算目标节点谐波电流、谐波电压幅值,实现基于数据驱动的谐波状态估计。在加噪环境下对模型进行测试,仿真结果验证了所提方法的有效性。
结合深度强化学习与领域知识的电力系统拓扑结构优化

对拓扑结构进行优化可提高电力系统运行灵活性,然而线路开断与变电站母线分裂等系统级的离散决策变量维度极高。该拓扑结构优化问题难以由传统混合整数优化方法求解。针对该问题,提出了一种结合异步优势Actor-Critic(A3C)深度强化学习与电力系统领域知识的运行优化方法,将在线优化的计算负担转移至离线智能体训练阶段。该方法通过同时考虑拓扑结构与发电出力调整的动作空间设计系统运行控制智能体,以最小化约束越限为训练奖励,通过强制约束校验缩减搜索空间并提高强化学习效率,从而实现电力系统运行拓扑结构优化的快速计算,提高电力系统运行的安全性。仿真测试验证了所提方法的有效性。
随机数据驱动的电力系统小干扰稳定在线评估方法

系统自然激励下的随机响应数据中蕴含丰富的机电行为特征信息,准确地从随机响应数据中辨识小干扰稳定特征参数对于指导电力系统安全稳定运行具有重要现实意义。文中提出了随机数据驱动下基于子空间最优模式分解的小干扰稳定特征参数在线辨识算法。该算法通过对输入数据进行基于正交投影的矩阵线性变换得到其奇异子阵,并利用共轭梯度算法迭代求解最佳低维正交空间,以实现奇异子阵之间高维映射矩阵的最优低维近似,根据最优低维映射矩阵的特征值分解结果可以准确获得系统小干扰稳定特征参数,即振荡频率、阻尼比、模态。基于正交投影的矩阵线性变换以及共轭梯度法的引入使得动态模式分解法能较好地适应随机响应数据。IEEE 16机68节点系统和实际系统量测数据的计算和分析验证了所提算法的有效性和准确性。
数据驱动的变频空调负荷模型参数在线辨识方法

准确辨识空调负荷模型的参数是挖掘其节能及需求响应潜力的重要基础,当前研究大多采用精度较差的离线辨识方法。为此,基于数据驱动思想,提出一种变频空调模型参数在线辨识方法。首先,建立了数据驱动的空调负荷模型参数在线辨识架构。然后,基于空调负荷模型提出数据驱动的在线辨识机制和方法。其中,数据驱动的在线辨识机制设计为基于参数显著变化事件驱动的参数更新判别机制和基于历史参数波动范围的参数动态阈值设定机制,在该机制下通过粒子群优化算法建立了快速在线辨识方法。最后,通过实测环境,验证了所提在线辨识方法的有效性,与离线辨识方法相比,所提方法极大地提高了计算速度及准确度,可满足在线应用需要。
深度学习辅助的区域交直流配电网区间状态估计

针对区域交直流混合配电网中实时量测覆盖率低、量测误差分布具有不确定性的问题,提出了基于深度神经网络(DNN)伪量测建模的交直流配电网区间状态估计方法。该方法首先对DNN进行离线训练,然后将实时量测数据和电压源换流器控制的变量值作为DNN的输入特征,建立伪量测模型;接着,在实时量测更新时,利用已训练好的DNN快速生成伪量测;最后,对伪量测和实时量测的不确定性采用区间形式建模并进行区间状态估计,进而准确监测交直流系统状态。算例仿真结果表明,所提方法能够避免对量测误差的概率分布进行假设,并且能够在低冗余量测配置或量测缺失时,准确获得交直流配电网状态变量的上下界信息。
基于深度强化学习的居民实时自治最优能量管理策略

随着居民分布式资源的普及,如何考虑用户多类型设备的运行特性,满足实时自治能量管理需求以达到用户侧经济性最优成为亟待解决的课题。传统基于模型的最优化方法在模型精准构建和应对多重不确定性等方面存在局限性,为此提出一种无模型的基于深度强化学习的实时自治能量管理优化方法。首先,对用户设备进行分类,采用统一的三元组描述其运行特性,并确定相应的能量管理动作;接着,采用长短期记忆神经网络提取环境状态中多源时序数据的未来走势;进而,基于近端策略优化算法,赋能在多维连续-离散混合的动作空间中高效学习最优能量管理策略,在最小化用电成本的同时提升策略对不确定性的适应性;最后,通过实际情境对比现有方法的优化决策效果,验证所提方法的有效性。
页岩油气水平井压裂技术进展与展望

通过对“十三五”以来国外页岩油气储集层水平井压裂技术进展的系统总结,阐述了水平井压裂技术在页岩油气储集层多层叠置立体开发、小井距密井网布井、水平井重复压裂、施工参数优化与降低成本方面的新特征;结合中国页岩油气水平井压裂技术需求,论述了水平井压裂技术在多裂缝扩展模拟、水平井压裂设计、电驱压裂装备、可溶化系列工具、低成本入井材料与工厂化作业方面的新进展。在此基础上,结合非常规页岩油气“十四五”规划对水平井压裂改造技术的需求分析,提出了7个方面的发展建议:①强化地质工程一体化联合研究;②深化页岩储集层改造基础理论及优化设计技术研究;③完善大功率电驱压裂装备;④研发长井段水平井压裂工具及配套作业装备;⑤加强水平井柔性开窗侧钻剩余油挖潜技术攻关;⑥发展长井段水平井压裂后修井作业技术;⑦超前储备智能化压裂技术。
柴达木盆地英雄岭页岩油地质特征、评价标准及发现意义

柴达木盆地英雄岭地区古近系下干柴沟组上段页岩油获勘探重大突破,但咸湖相烃源岩低有机碳含量与页岩油成因机理、页岩油评价标准、资源潜力不清等问题,制约了英雄岭页岩油评价和勘探。把英雄岭地区以富有机质纹层状页岩与灰质白云岩高频间互为特征的页岩型和混积型页岩油类型作为攻关重点,通过大量岩心、钻井、地震及化验资料分析和综合研究,认为英雄岭下干柴沟组上段页岩油具有富氢烃源岩“二段式生烃”且滞留烃量大、多类储集空间发育且储集性能好、源储一体甜点厚度大且含油级别高、盐间与盐下压力系数高且地层能量充足、原油轻质组分多气油比高且品质佳、脆性矿物含量高且可压性好等6个特征。初步建立了以有机碳含量、有机质热演化程度、有效孔隙度、含油饱和度、脆性矿物含量、压力系数、页理密度、埋藏深度等8项参数为主的页岩油评价标准。结合下干柴沟组上段烃源岩厚度、烃源岩面积、油层纵向分布和游离烃含量等参数,初步估算英雄岭地区页岩油资源量达到21×10~8 t;指出构造稳定区为当前最有利勘探区,落实英雄岭页岩油有利勘探面积800 km~2。
塔里木盆地顺北超深层碳酸盐岩油气田勘探开发实践与理论技术进展

基于塔里木盆地顺北超深层碳酸盐岩油气田勘探开发实践,系统总结“十三五”期间勘探开发理论技术进展,为拓展该区勘探领域和国内外超深层海相碳酸盐岩勘探开发提供借鉴和启示。整体、动态剖析古老叠合盆地“成烃-成储-成藏”关键地质要素,指出顺北地区下寒武统玉尔吐斯组优质烃源岩在长期低地温背景下晚期持续生烃,是超深层赋存大规模液态烃的重要原因,构造相对稳定部位发育的多期活动走滑断裂是该区“控储、控藏”的重要因素;新认识指导勘探跳出南北两大古隆起,在相对低凹的顺托果勒地区实现规模油气发现。不断探索和实践沙漠区超深层碳酸盐岩地震勘探技术,创新集成了超深层碳酸盐岩地震采集、走滑断裂及缝洞体立体成像、走滑断裂带精细解析、断控缝洞体雕刻与量化描述、断控缝洞型圈闭描述与目标优选等技术系列。地质工程一体化深度融合,创新形成断控缝洞型油气藏的井轨迹空间优化、优快钻井、高效完井测试与储集体改造等配套技术,为顺北油气田勘探开发提供了重要技术支撑。