mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
组加权约束的核稀疏表示分类算法

提出了一种称为核加权组稀疏表示分类器(kernel weighted group sparse representation classifier, KWGSC)的新型模式分类算法.通过在核特征空间而非原输入空间引入组稀疏性和保局性,KWGSC能够获得更有效的鉴别性重构系数用于分类表示.为获得最优重构系数,提出了一种新的迭代更新策略进行模型求解并给出了相应的收敛性证明以及复杂度分析.对比现存表示型分类算法,KWGSC具有的优势包括:1)通过隐含映射变换,巧妙地规避了经典线性表示算法所固有的规范化问题;2)通过联合引入距离加权约束和重构冗余约束,精确地推导出查询样本的目标类别标签;3)引入l_(2,p)正则项调整协作机制中的稀疏性,获得更佳的分类性能.人造数值实验表明:经典线性表示型算法在非范数归一化条件下无法找到正确的重构样本,而KWGSC却未受影响.实际的公共数据库验证了所提分类算法具有鲁棒的鉴别力,其综合性能明显优于现存算法.
播存网络中一种融合信任机制的协同过滤推荐算法

播存网络利用物理广播的辐射分发能力分担互联网共享型内容流量,然而传统的协同过滤推荐算法不能完全适用这一应用环境,存在着诸如数据可靠性、数据稀疏、用户冷启动等局限. 本文考虑现实生活中信任关系在播存网络推荐场景下的作用,引入了信任和信任度的概念,并综合用户间信任关系和相似关系对推荐结果的共同影响,提出针对播存网络的一种融合信任机制的协同过滤推荐算法. 最后通过实验验证了改进算法的推荐效果优于传统算法,并且能够在一定程度上缓解传统协同过滤推荐算法在播存网络应用中遇到的困难.
带截止期约束的多模态云服务工作流调度

考虑云环境下带截止期约束的多模态工作流调度,建立最小化资源总租赁成本的调度优化数学模型,提出迭代复合局部搜索元启发式算法. 分别考虑最优模态选择、资源成本增加、降低资源公平成本、增加资源公平成本等方法,提出相应的初始解生成算法; 构造插入邻域和交换邻域的迭代局部搜索算法; 通过一定概率的插入和交换操作实现扰动当前解,增加群体多样性; 在多次扰动产生的解集中根据某一接受标准选择一个解,作为下轮迭代的起点. 采用多因素方法分析试验结果,选择算法性能最优的参数组合; 将提出算法与已有算法进行比较,结果验证了所提出算法的有效性.
电磁轨道炮瞬态磁场测量与数值模拟

为研究电磁轨道炮的磁场特性,建立三维瞬态电磁场计算模型,采用时域有限元/边界元耦合方法进行求解,获得了电枢的膛内运动过程,以及电流密度和磁通密度的时空分布,讨论电枢与轨道间的滑动电接触在电流扩散过程中产生的速度趋肤效应。在发射实验中,用B探针测量电枢运动及磁场,分析了发射过程中的瞬态磁场变化特点,与数值模拟结果进行对比,验证了电磁轨道炮三维瞬态电磁场计算模型的有效性。
三相七电平H桥换相有源钳位变流器

可用于中压系统的少元件型多电平变流器具有广阔的应用前景,通过将半桥单元嵌入传统的三相H桥三电平变流器的直流母线,演绎了一种新颖的三相七电平变流器拓扑,该少元件型有源中点钳位多电平拓扑利用H桥的开关网络实现换相和电平倍增,获得了对称结构,规避了中点电压偏移问题,并拥有足够的冗余模态,便于实现直流母线电容的均压控制。详细分析了其工作原理,深入揭示了该拓扑的结构特点,设计了两层复合均压控制策略,并给出了一种新型的基于目标波-状态矢量函数的多电平脉宽调制(PWM)算法,用于新拓扑的驱动脉冲的生成。最后,建立了3.3 kV/5 MW并网变流器MATLAB/Simulink仿真模型,仿真结果验证了工作原理、调制算法、均压控制策略的正确性。
基于模型参考方法的车辆非线性主动悬架反推控制

针对车辆悬架系统存在的参数不确定性,提出一种基于模型参考控制的车辆非线性主动悬架反推控制器设计方法。建立悬架系统非线性模型,引入高低通滤波器,根据悬架动行程改变高低通滤波器的通频带宽,设计一种理想的模型参考系统。在此基础上,构造被控悬架系统与模型参考系统之间的车身位移和速度跟踪误差,基于反推控制方法和Lypaunov理论设计了误差跟踪反推控制器。通过仿真实验验证了所提出的误差跟踪反推控制器的有效性和跟踪精度。
扩展模块化多电平矩阵变换器低频运行范围的控制方法

模块化多电平矩阵变换器(M~3C)电容电压各频率纹波幅值与对应频率成反比。当M~3C低频率连续运行至输出/输入频率比接近1/3时,差频(输入频率与输出三倍频之差)电容电压波动幅值趋于无穷大,导致M~3C难以正常运行,也阻断了输出二倍频纹波电压的连续抑制。提出一种基于电容电压分层解耦控制和桥臂电流独立控制的M~3C控制方案,电压外环通过直接反馈控制输出相间的输出二倍频纹波电压(或瞬时功率),并闭环实现电流指令重构,消除了1/3频率比及其附近的不连续工作点,提高了M~3C低频率连续运行的频率范围。最后通过半实物实验验证了该方法的有效性。
基于UCPS评价标准的网源协同机组负荷频率控制策略

基于发电机组一次、二次调频综合性能的机组控制性能标准(unit control performance standard,UCPS),通过对电网能量状态和火电机组能量特性分析,综述了网源不同的能量状态对电网和机组的影响,探索了达到网源双赢的机组侧负荷频率控制策略。该策略利用燃煤机组的"能差",主动参与电网调频、"知能善用"地适应电网侧自动发电控制(AGC)变负荷任务,充分发挥机组良好的调频调功性能。通过对同类型机组的试验对比分析,得出机组侧应用UCPS控制策略,既对电网频率控制有益,又提高机组安全、稳定运行水平,降低机组运行成本,从而达到源网协调控制电网频率总体最优的目标。
基于数据驱动方法的风电机组功率优化

风电机组功率与风电产能息息相关,为提高风电产能及其收益,有必要对风电机组功率进行优化。应用前馈神经网络,从历史运行数据中挖掘风电机组功率与风速和控制量间的函数关系,进而提出逐点优化策略和聚类优化策略,用于实现风电机组功率优化,即在已知测量风速时,优化确定风电机组控制量,实现风电机组功率最大化。后者优化策略在前者优化策略基础上,应用K均值聚类方法聚类风速,从而降低优化计算复杂度,利于风电机组功率的实时优化。定义平均功率增益、功率增益百分比和功率增益概率三种指标用于测度功率优化效果。将两种优化策略应用至H56-850型风电机组,将优化后的风电机组功率与历史运行记录进行对比,结果表明,两种优化策略均可有效提高风电机组功率输出。此外,聚类中心数为5的聚类优化策略,能以较低的优化计算复杂度,达到与逐点优化策略相近的优化效果。
基于状态估计的风电机组液压变桨距系统故障检测

液压变桨距系统是风电机组的高频故障部件之一,对其进行早期故障检测,可以有效地提高风电机组运行的可靠性,减少不必要的经济损失。风电机组所受环境因素干扰较多,而基于数据的故障检测方法易受这些因素的影响造成误报警,并且故障分离较为困难。因此,本文提出基于状态估计的方法对风电机组液压变桨距系统进行故障检测。首先,构建风电机组液压变桨距系统的状态空间模型及其状态观测器,利用液压变桨距系统模型的实际输出与状态观测器输出产生残差;其次,将残差的均方根作为残差估计函数,并配合自适应阈值进行决策。最后,以液压变桨距执行机构故障和节距角传感器故障为例,通过仿真验证了该方法的有效性。
基于智能软开关的智能配电网柔性互联技术及展望

以智能软开关(SOP)为基础的柔性互联技术将给传统的配电系统建设及运行方式带来巨大变革。文中围绕以SOP为核心的智能配电网柔性互联问题,对柔性互联技术理念、特征与优势进行了详细阐述,对未来SOP在智能配电网中的典型应用场景进行了分析,并分别面向运行优化、故障恢复、优化配置、装备实现等关键技术环节,对基于SOP的智能配电网柔性互联技术研究与发展进行了展望。
广域保护通信多路径路由选择的改进蚁群算法

广域保护系统对通信过程中的实时性和可靠性都有严格的要求。目前满足广域保护通信系统的路由算法是在综合了时延和可靠性的要求下,计算一条最优主路径,而没有考虑在主路径链路或节点失效后的备用路径问题。针对此问题,提出了一种基于蚁群算法的多路径路由算法,用于计算满足广域保护通信要求的主路由和备用路由,以提高广域保护通信的可靠性。基于链路的时延和可用率改进蚁群算法的信息素,通过改进的蚁群算法可以在广域保护通信网络寻找到从源节点到目的节点之间的多条不同质量的传输路径。实验结果表明,通过所提出的多路径选择算法计算得到的多条路径都能满足广域保护通信系统对实时性和可靠性的要求。
智能变电站配置描述模型多维度信息断面解耦技术

分析了目前智能变电站中变电站配置描述(SCD)文件应用中存在的主要问题,为实现SCD配置文件的简化应用和优化管控,提出SCD模型多维度信息断面解耦思路,探讨物理解耦和逻辑解耦两种方式,分别阐述了面向通信访问点、间隔和业务的3种SCD解耦方案;重点分析通过系统配置描述(SSD)模型实现智能电子设备(IED)按间隔自动分组方法和跨间隔配置管控方法,实现SCD文件解耦形成多个间隔配置视图或间隔配置文件(BCD)。通过合理设计模型数据的业务识别规则来实现SCD文件按自动化、保护、电能量等不同业务解耦和分业务视图管理。文中还分别详细探讨了上述3种SCD模型解耦方案的实现和应用方式,用于指导厂家系统配置工具中模型解耦功能的开发和工程实施。
基于相关场景聚类的发输电联合扩展规划

电源规划和输电网规划是相互影响的,为应对电源和输电网联合规划,建立了多场景发输电联合扩展规划模型。该模型把支路分为已有支路和待选支路,并分别建立直流潮流方程以使得发输电联合扩展规划成为混合整数线性规划问题,其求解可使用成熟的混合整数线性规划软件。发输电联合扩展规划中负荷和风电的场景确定需要考虑相关性和空间分布特征,提出了保持相关性的负荷风电场景聚类方法。最后,通过在MATLAB平台上编写计算程序,使用标准Garver-6节点和IEEE RTS-24节点系统算例验证了所提方法的有效性,并通过对比说明了负荷空间分布对发输电联合扩展规划的影响。
继电保护检验新技术探索

从保护不正确动作的路径因素模型出发,分析了现有继电保护检验手段存在的不足,提出高保真不停电检验新技术。研究了一种基于继电保护信息管理子站,利用保护实时运行信息实施远程监视和诊断的辅助平台,以及在不改变设备正常运行状态的条件下,开展保护及其跳合闸等回路检验检测的方法,并进一步阐述了不停电检验技术在消除检验死角、降低作业风险、提高检验效率以及不影响电网一次设备运行等方面的优势。最后,通过工程应用实例验证了高保真不停电检验技术的可行性与完备性。
应用于输电线路单端测距的高阻接地故障电弧模型分析

高压输电线路高阻接地故障大多伴随电弧放电,传统基于实时计算的Cassie、Mayr等电弧微分方程模型,数值求解中每一时刻电弧电压都由上一时刻多参数迭代得到,难以直接应用到继电保护和故障测距中来。现有分析一般将电弧考虑为静态纯阻性元件或稳态电弧电压方波模型,而丧失了最富有价值的动态特性。针对该问题,文中面向输电线路单端高阻接地故障测距需求,基于描述空气放电本质的汤逊原理,利用电子的定向运动来表达电弧电流;利用电弧空间中电场和电子崩运动的耦合关系描述电弧电压与电流的函数关系,建立了输电线路单端测距用的高阻接地故障动态电弧模型。该模型克服了传统电弧微分方程计算复杂、难以直接为保护和测距应用的缺陷,对后续高阻接地故障检测、保护与测距研究奠定了基础。
基于耦合电感的输入电流连续型高增益准Z源逆变器

基于耦合电感的输入电流连续的高增益准Z源逆变器(CL-qZSI),继承了传统Z源逆变器的优点,未增加无源器件数量,可获得更高的升压比;针对CL-qZSI,介绍了该类逆变器的拓扑推衍及其工作原理,在二极管及电容电压应力、匝比和直通占空比对升压因子的影响及耦合电感体积方面做了详细的比较,对比分析了该类逆变器各拓扑的性能。针对实验室原理样机的实验结果证明了该原理的正确性。
基于混合整数线性规划的风电场有功优化调度

大规模风电并网背景下,风电场的有功优化调度对调度控制和电网安全运行至关重要。在风电场风速分布和风电功率有效评估的基础上,以风电机组的出力以及开停机状态为决策变量,考虑风电场弃风以及机组启停,建立了以风电场运行成本最低为目标的风电场优化调度模型。提出了风能利用系数的分段线性化方法,进而建立了基于混合整数线性规划的风电场优化调度模型。实际风电场的算例分析表明,该调度模型可在满足调度部门指令需求的前提下,给出风电场内最优的机组启停计划和出力安排,有效减少弃风及启停次数,降低风电场运行成本。
光伏电站接入对多机电力系统低频振荡的影响分析

为了研究光伏电站接入对多机电力系统低频振荡的影响,综合考虑并网光伏电站的动态模型,详细推导并建立了含光伏电站的多机系统状态方程及其线性化模型。在此基础上,选取两区四机系统作为分析案例,采用模式分析法,针对光伏电站接入后系统转动惯量改变和转动惯量保持不变两种典型分析场景,研究不同接入点及不同渗透率情况下光伏并网对于电力系统低频振荡的影响,并通过时域仿真法验证了模式分析的正确性。仿真结果表明:光伏电站不会产生新的低频振荡模式。在转动惯量改变和保持不变的两种场景下,光伏电站的接入对于系统低频振荡的影响存在显著差异,取决于其接入位置与接入容量。最后,通过特征值灵敏度分析,验证了光伏电站不同接入位置、接入容量对于区间低频振荡模式的影响。
适用于单/双回线的双端非同步故障测距方法

单/双回线之间存在线间互感、跨线故障等特征差异,严重限制了单回线测距原理在双回线路中的应用。文中提出了一种适用于单/双回线的双端非同步故障测距方法。首先基于单回线网络结构,利用双端电压幅值比推导出双端非同步的故障测距方程。然后从双回线的网络结构和非对称参数着手, 基于星角变换和六序变换原理分别建立单/双回线之间的联系桥梁,使基于单回线所提测距原理在双回线测距中能得以应用。仿真验证表明所提方法继承了双端工频测距法的优点,且无需双端数据同步,在单/双回线全线环境下均具有较高的测距精度,适用范围广。
四川盆地威远区块页岩气甜点厘定与精准导向钻井

利用四川盆地威远区块钻探及试采资料,综合运用地质、地球化学、地球物理和岩石力学等多学科成果,对威远区块页岩气甜点进行厘定,并对其复杂构造背景下的随钻地质导向方法进行了实践。研究区志留系龙马溪组优质页岩(TOC值大于等于2%)厚度大(36.0~44.5 m),自下至上可划分为4个小层,各小层有机碳含量(2.0%~ 8.1%)、含气性(1.2~12.6 m~3/t)、孔隙度(0.66%~11.80%)和脆性矿物含量(17.5%~98.5%)纵向差异大,综合考虑含气性和工程可压性要求,确定龙马溪组龙1_1~a小层为最佳纵向甜点层段;平面上,构造褶曲部位裂缝较为发育,页岩层的储集性和渗透性较好,为平面甜点区域。在随钻地质导向钻井上,运用三维地震及地质建模等方法预测甜点深度,并通过随钻资料及时修正,控制井眼轨迹走向,提高了甜点钻遇率。
应用近似动态规划算法求解安全约束随机动态经济调度问题

针对大电网安全约束随机动态经济调度(DED)问题的求解时间太长,提出了应用近似动态规划算法快速求解不含抽水蓄能电站电网的安全约束随机DED问题的方法。建立了随机DED问题的虚拟存储器模型,以系统的正旋转备用容量作为存储变量,构建系统相邻时段的状态转移方程,并考虑了各输电线路和断面的安全约束。以风电场日前功率预测曲线为基础,通过拉丁超立方抽样产生风电场出力的误差场景,并逐一场景递推求解每个时段的二次规划模型以对各个时段的值函数进行训练,形成收敛的值函数,再代入预测场景求解以获得最终的优化调度方案。该方法实现了对随机DED模型各个场景和各个时段的解耦求解,将一个大规模优化问题分解为一系列的小规模优化问题,有效提高了对大电网随机DED模型的求解速度。以某一实际省级电网为算例,通过与场景法和鲁棒优化调度方法的比较验证了所提出模型和求解方法的正确有效性。
中国海相页岩气开发评价关键技术进展

以四川盆地及其周缘下古生界龙马溪组和筇竹寺组页岩为对象,总结中国海相页岩的地质和储集层特征,结合“十二五”期间页岩气开发取得的理论和技术成果,建立了中国页岩气开发评价关键技术指标体系和静动态参数及经济指标相结合的页岩气井综合分类标准。针对页岩气井压裂后形成的复杂缝网特征,联合分形介质和连续介质理论刻画复杂裂缝系统,建立页岩气全过程渗流生产模型,并根据输入参数特征构建概率分布模型,利用蒙特卡洛随机模拟方法,预测不同概率下的气井生产动态指标;同时提出水平井段及主裂缝参数、开发井距和生产制度等关键开发参数优化的具体思路和方法。中国页岩气大规模效益开发在地质理论、渗流机理及产能评价方法、开发技术政策及经济效益方面仍然面临许多亟待解决的难题。
基于同步量测的谐振接地系统高阻接地故障区段暂态定位

谐振接地系统高阻接地故障发生概率较大,检测难度高,现有暂态分析及暂态区段定位方法不适合用于高阻接地故障。利用消弧线圈与系统对地电容间并联谐振的独特作用,分析了谐振接地系统高阻接地故障暂态零序电流与暂态零序电压的变化规律。研究发现,故障点下游各检测点暂态电流与暂态电压近似正交,而故障点上游检测点暂态电流还包含了与暂态电压成正比例的故障点暂态电流。利用同步量测单元采集的故障信息,计算各检测点暂态电流在暂态电压上的投影,若相邻检测点暂态电流投影分量之差超过一预设门槛,则该区段为故障区段,否则最末检测点下游区段为故障区段。所述方法完善了小电流接地故障暂态分析与暂态区段定位技术,数字仿真验证了该方法的可行性。
基于集群响应的规模化电动汽车充电优化调度

大规模电动汽车(EV)的充电需求和充电负荷分布将呈现出规律性,从群体的角度对EV进行优化调度,可以降低问题的维度,提高优化计算的效率。基于区域EV的集群响应特性,建立了以负荷峰谷差最小化为目标的EV群体充电概率分布模型。在此基础上,根据EV群体对充电电价的灵敏度,建立EV集群响应的实时电价模型,通过电价对EV的充电行为进行有序引导,从而实现电网的"移峰填谷"策略。以典型的区域配电网负荷数据为例,验证了文中EV充电优化调度方法的有效性。最后,对EV群体响应实时电价的灵敏度,以及不同灵敏度下EV群体和代理商的节省成本进行讨论。
考虑直流电流上升及交流电压下降速度的换相失败分析

针对目前换相失败研究仅考虑电压降低以及考虑直流电流变化理论研究的不足,在经典关断角表达式的基础上,考虑整流侧、逆变侧以及直流线路运行参数,建立了完整的换相失败分析数学模型。该模型计及了交流电压下降对直流电流上升的影响,将交流电压和直流电流解耦,得到关断角与换流母线电压的单一关系表达式,并在此基础上推导了导致换相失败的临界换相电压值和临界电压下降速度。同时,对故障后电压下降速度与故障严重程度和无功补偿容量之间的关系进行了理论推导,电压下降速度随故障严重程度呈非线性加速下降趋势,在前几个换相过程中电压下降幅值越大,换相失败发生的可能性越高。PSCAD/EMTDC算例仿真结果验证了所提方法的准确性。
基于主从博弈的发电商与大用户双边合同交易模型

在开放的电力市场环境下,双边合同交易的竞争不仅包括合同签订双方即发电商和大用户之间的竞争,还包括多个发电商之间为获得更多的发电量而产生的合同电价的竞争。在此背景下,文中构建了计及多个发电商与多个大用户之间的双边合同交易的主从博弈模型。其中发电商的目标是通过与其他发电商进行非合作博弈,从而确定最优合同报价以使其通过双边合同售电的利润最大;而大用户则根据发电商的报价及预测的现货电价来选择其购电策略,从而使其购电成本最小。对主从博弈的纳什均衡解的存在性进行了证明并给出了博弈纳什均衡解的求解思路。算例结果表明博弈的参与者,即发电商和大用户都因参与博弈而受益。
考虑碳排放权的低碳电力调度及收益分摊

低碳化已经成为当前电力发展的重要目标,而利益格局的剧烈调整是影响低碳转型的最大阻力之一。文中对低碳电力调度的公平性问题进行了研究,建立了考虑碳排放权约束的低碳调度模型。在论证机组碳排放求偿权的基础上,应用加总分配方法,解决了碳排放权的初始分配公平性的争议。对机组碳排放权的合作博弈机制进行了研究,并且对合作减排和非合作减排下的机组运行情况进行了对比,建立了基于Shapley值的碳排放权收益分摊模型。研究表明通过合作减排机制,可以更好地优化系统运行,平衡各方利益,减少低碳调度转型阻力。研究还发现,如果减排目标过于激进,将造成发电成本剧烈上升,甚至需要减负荷运行。最后,结合算例表明了所述模型的有效性。
基于典型曲线快速预测油藏开发指标——以伊拉克鲁迈拉油田Upper Shale大型多层砂岩油藏为例

结合数值模拟方法和常规油藏工程方法的优点,考虑储集层非均质性和开发方式变化的影响,提出一种基于典型曲线进行油藏开发指标快速预测的方法。选取典型区块建立精细地质模型并在此基础上开展精细数值模拟研究,得到不同类型储集层在不同开发方式下的开采典型曲线,进一步结合小层平面划分结果、地质储量评价结果、单井产出及注入能力评价结果进行全油藏开发指标预测。以伊拉克鲁迈拉油田Upper Shale大型多层砂岩油藏的注水开发研究为例对该方法的可靠性进行验证,结果表明,与常规数值模拟方法相比,在预测精度接近的前提下,该方法可大幅节省计算时间。
致密油源储特征与聚集机理——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

基于岩心观察、岩石样品薄片鉴定和X射线衍射矿物分析、烃源岩样品有机碳含量测定、岩石热解等方面的研究及储集岩高压压汞和核磁共振等分析,结合其埋藏及生烃史,分析准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组烃源岩特征及储集岩特征,探究其源储组合及致密油聚集机理。芦草沟组烃源岩有机质类型总体上为Ⅰ型和Ⅱ型, TOC值平均为4.6%,整体上为优质烃源岩,处于低成熟—成熟阶段。烃源岩可划分为页岩、泥岩和粉砂质泥岩3类。芦草沟组储集岩整体上具有低孔低渗特征,高压压汞与核磁共振实验表明:纳米级孔喉(孔喉半径主体为50~500 nm)是储集空间的主体。储集岩可划分为泥质粉(细)砂岩、白云质粉(细)砂岩和砂屑白云岩3类。芦草沟组具有纵向上“源储共生”、横向上连续分布的源储组合关系,且烃源岩持续生烃。综合分析认为:自晚侏罗世至今,芦草沟组烃源岩大规模持续生烃增压为致密油聚集提供持续动力和物质供应,保障了石油在致密储集层中持续有效地充注聚集,形成大规模致密油资源。
联合核磁共振和恒速压汞方法测定致密砂岩孔喉结构

对5块致密砂岩样品进行恒速压汞、核磁共振及微米CT测试实验,对实验结果进行综合对比,分析恒速压汞刻画孔隙分布及孔喉比参数的局限性,提出联合核磁共振和恒速压汞测定致密砂岩孔喉结构的方法。恒速压汞准全孔隙分布的左峰(反映喉道)与核磁共振基本一致,右峰(反映孔隙)与核磁共振具有相似的体积比例和不同的分布范围;恒速压汞采用等效球体半径计算孔隙体大小,计算值明显大于实际孔隙的最大内切半径;核磁共振利用孔体积和表面积之比推算孔隙半径,计算值接近最大内切半径。从核磁共振全孔隙分布中去掉恒速压汞喉道分布的贡献,可得到全孔径范围内的孔隙体分布,在此基础上,结合恒速压汞的喉道分布可全面评价孔隙和喉道的连通关系。恒速压汞计算孔隙和喉道半径的方法不同,其推算的孔喉比均值多大于100.0,而联合核磁共振推算的孔喉比均值分布在7.5~64.0。恒速压汞联合核磁共振是全面认识致密砂岩孔隙和喉道大小分布的有效方法。
四川盆地宣汉—开江古隆起的发现及意义

通过多种地质资料研究,基于四川盆地东部地区3方面依据,提出该区发育前震旦纪—早寒武世宣汉—开江大型继承性古隆起:①地震显示震旦系灯影组、下寒武统由周缘向宣汉—开江地区超覆沉积;②灯影组厚度显示宣汉—开江地区最薄,向周围增厚;③城口、巫溪等露头灯影组发育碎屑岩间接指示古隆起的发育。通过对古隆起的发育特征、形成演化分析,发现古隆起平面近穹窿状、南北向延伸,面积约1.6′10~4 km~2;纵向划分为核部平台区、西侧陡坡带与东侧缓坡带3部分;晚震旦世早期为水上剥蚀型古隆起,晚震旦世晚期—早寒武世转为水下沉积型古隆起,形成受基底隆升、克拉通内裂陷、基底断裂与区域抬升运动联合控制。古隆起及斜坡区有利于高能沉积相带与岩溶风化壳储集层的发育,是川东地区近期重要战略接替勘探领域。
前寒武纪沉积盆地发育特征与深层烃源岩分布——以塔里木新元古代盆地与下寒武统烃源岩为例

基于全盆地野外露头、钻井、地震资料,系统分析塔里木新元古代盆地地层序列、分布及其构造演化特征。受Rodinia超大陆聚合与裂解事件的控制,塔里木新元古代发育南北分异的伸展性沉积盆地,充填火山岩、碎屑岩、冰碛岩、碳酸盐岩等岩石类型,中间被古陆分隔。北部盆地呈东西向条带状展布,西北部阿克苏地区和东北部满加尔—库鲁克塔格地区为沉积中心,最大沉积厚度约2 500~3 500 m。南部两个盆地呈北东向展布,叶城、和田地区为沉积中心,最大沉积厚度约1 500~2 000 m。新元古代盆地演化分为南华纪、震旦纪两期,分别对应裂陷阶段和坳陷阶段,后者范围大而厚度小,两期沉积结构存在一定差异。下寒武统烃源岩分布受新元古代盆地发育特征控制,继承南北分异的格局,具有良好生烃潜力。
全球非常规油气资源评价

重点评价全球非常规油气可采资源潜力,揭示非常规油气富集主控因素及潜力区。完善重油、油砂、致密油、油页岩、页岩气、致密气、煤层气7类资源划分标准,利用全球含油气盆地商业数据库、北美地区单井资料包及中国石油公司在全球非常规油气区块的勘探开发基础数据,通过对7类非常规油气资源关键参数在地理信息系统(GIS)平台上进行空间图形插值运算,形成可采资源丰度等值线图,系统评价全球7类非常规油气资源潜力。评价结果揭示:①全球7类资源主要分布在363个含油气盆地的476套层系内。②全球非常规石油可采资源量为4 421′10~8 t,非常规天然气可采资源量为227′10~(12) m~3。③非常规油气资源可分为“源控型”和“层控型”两类。“源控型”资源主要受全球6套优质烃源岩控制,其中致密油气资源具有“源储一体”的特征,开发利用前景最优;“层控型”的油砂和重油资源受后期构造改造作用的控制,主要分布于中新生代盆地斜坡带,浅层资源开发利用前景好。④未来非常规油气的发展除目前北美热点地区外,西西伯利亚盆地和内乌肯盆地的致密油、阿拉伯盆地的重油等也将是全球未来非常规油气发展潜力较大的地区。
表生岩溶系统中浅埋藏构造-热液白云岩成因——以四川盆地中部中二叠统茅口组为例

基于露头、岩心、薄片及地球化学分析,对四川盆地中部中二叠统茅口组白云岩成因进行了研究。茅口组白云岩按宏微观组构可分为镶嵌状细晶白云岩和半自形—自形的硅质细晶白云岩,其地球化学特征差异明显。成因分析发现,晚二叠世龙潭组沉积早期,基底断裂沟通不充足的幔源和海源流体进入岩溶系统,与封存的壳源流体不同程度混合;在疏松多孔洞的岩溶系统内,充填的碳酸盐砂云化形成半自形—自形白云石;不充足的幔源热液与先期岩溶系统中流体混合,主要叠合改造先期岩溶系统中形成的孔渗性能优良而热液量相对充足区域,可导致灰岩角砾和围岩白云石化,形成他形镶嵌状白云石;后期因龙潭组沉积增厚使岩溶系统封隔,深部不充足的幔源热液与先期岩溶系统中流体混合,主要叠合改造先期岩溶系统中形成的孔渗性能优良的白云岩,而对较致密的他形镶嵌状细晶白云岩影响较小,从而形成了两类岩石学和地球化学特征差异明显的白云岩。结果表明,白云岩优质储集层和储渗体的形成主要与大陆型早成岩期层控岩溶相关,因此针对中二叠统茅口组的勘探应转变为按岩溶型储集层勘探的思路。
离子色谱法同时测定研磨液中氨三乙酸、柠檬酸和磷酸盐

研究了研磨液中氨三乙酸、柠檬酸和磷酸盐的离子色谱- 抑制电导测定方法。采用IonPac AS11 (4 mm × 250 mm)分析柱以及相应的保护柱IonPac AG11 (4 mm × 50 mm),以20 mmol /L NaOH: H_2O梯度洗脱,流速1.00 mL /min,进样量25 μL。氨三乙酸、柠檬酸和磷酸盐质量浓度与其峰面积具有良好的线性和重复性,相关系数均不低于0.999,其检出限分别为0.02,0.02和0.05 mg /L。方法适用于研磨液中氨三乙酸、柠檬酸和磷酸盐含量的测定。
四川盆地中部地区侏罗系致密油研究新进展

针对四川盆地中部地区侏罗系致密油资源潜力、储集层类型、油藏类型以及增产改造工艺技术开展攻关研究。通过致密油资源评价方法估算侏罗系5套油层石油资源量达16×10~8 t,表明侏罗系石油资源潜力大。通过岩心描述、薄片观察、试井、试釆等静态、动态资料综合分析认为,侏罗系主要为特低孔、特低渗的裂缝-孔隙型储集层,而不是传统认为的单一裂缝型储集层;油藏类型主要为近源充注、连续型分布的致密油;优质烃源岩、物性较好的储集层和裂缝是致密油富集的主控因素。沙一段砂岩、大安寨段介壳灰岩储集层现场试验表明,水平丼体积压裂和水平井压裂酸化具有较好的增产改造效果。
GNSS连续站锚标观测墩稳定性测试研究

基于中国大陆构造环境监测网络弥勒站点的钢筋混凝土观测墩与弥勒锚标观测墩所采集的数据,采用Gamit /Globk软件对其进行处理。通过建设初期的基线变化、日周期变化等分析锚标观测墩自身的稳定性,结果表明锚标观测墩在建设初期自身稳定性良好;通过一年的点位移时间序列对比锚标与钢筋混凝土观测墩之间的差异变化,发现两者具有高度的一致性;利用高精度全站仪与多路温度计测试锚标观测墩,发现其在温度极端变化时稳定性较高;因此锚标观测墩可以作为监测地壳运动的基准站点。
提高光储柴独立微网频率稳定性的虚拟同步发电机控制策略

针对由间歇性可再生能源、柴油发电机组(DGS)和蓄电池储能系统构成的独立微网,提出一种提高系统频率稳定性的虚拟同步发电机(VSG)控制策略。首先,建立DGS在同步旋转坐标系下的数学模型并分析其输出电压与频率的阶跃特性;其次,在理论分析VSG控制与微网频率稳定性关系的基础上,将同步发电机的转子运动方程、一次调频特性及无功调压特性引入储能变换器(ESC)的控制中,使ESC具有虚拟惯性与阻尼;然后,利用MATLAB/Simulink仿真软件对比针对ESC采用传统电流控制、下垂控制及VSG控制时负载阶跃条件下的系统频率响应特性;最后,建立一套包含2台VSG及1台DGS并联的独立微网实验平台,实验结果验证了所述控制策略的正确性与有效性。
土地集约利用与城市化相互作用的定量研究——以中国三大城市群为例

基于京津冀、长三角和珠三角三大城市群2007-2013年土地集约利用与城市化水平的测度,运用协整检验、脉冲响应和方差分解等计量方法,对其城市化与土地集约利用的动态关系和相互作用强度进行研究。结果表明:三大城市群土地集约利用与城市化水平之间存在长期的正向促进作用,但作用强度不同;城市化对土地集约利用的作用强度表现为京津冀>珠三角>长三角,而土地集约利用对城市化的作用强度则表现为长三角>京津冀>珠三角;京津冀和珠三角城市群应在城市化进程中加强城市土地的内涵挖潜,而长三角城市群应逐步调整和优化城市发展模式,从而实现三大城市群城市化与土地集约利用的协同发展。
深圳轨道交通对城市空间结构的影响——基于地价梯度和开发强度梯度的分析

大运量的城市轨道交通系统在一定程度上决定了城市的布局结构和土地利用格局。从时空两个维度出发,基于地价和开发强度两个要素,探讨轨道交通影响下的深圳市空间结构动态演变过程。通过描述性分析和空间计量模型实证发现,轨道交通站点周边地价和开发强度在受到距市中心或组团中心距离影响而空间衰减的同时,呈现出明显的站点导向性。轨道交通对城市空间结构的影响在时间上是超前的,规划方案的公示和轨道系统的建成运营均塑造了土地价格梯度和容积率梯度。并且,由于城市建设和历史原因,深圳原特区内外在轨道交通的影响下,地价和开发强度呈现了差异化的增长趋势。研究结果对理解轨道交通对城市空间结构影响及政府财政效应评估等具有积极意义。
含沙溃堤洪水数值模拟分析

为了研究复杂地形下含沙溃堤洪水的泥沙输移和床面冲淤,分析泥沙冲淤对溃堤出流的影响,评估水沙共同作用下的洪水风险,建立了非结构化三角网格的二维水沙数学模型.单元界面的水动力通量采用基于近似黎曼解的Roe格式计算,泥沙通量采用TVD-MUSCL格式求解.用小尺度的水槽动床试验数据对数值模型进行验证.将模型应用于黄河宁蒙段河道洪泛区某溃口含沙溃堤洪水的数值模拟.模拟结果表明,溃口冲刷坑外围易形成环形泥沙淤积体,同时洪泛区出现明显泥沙淤积.因此,含沙溃堤洪水带来的泥沙淤积问题不容忽视.通过比较清水定床、清水动床、含沙定床和含沙动床4种数值模型的计算结果,发现床面冲淤变化对溃堤洪水进洪流量有明显影响.
黑河上游青海云杉林冠层空隙度的时间变异特征简

以祁连山区天涝池流域的青海云杉为研究对象,使用数码相机对林冠进行拍照,获取林分结构在不同太阳位置下的数码照片,利用图像处理方法估算不同图像的空隙度.研究结果表明林下某一固定位置的空隙度随着太阳位置的变化有较大的时间变异.提供了一种将太阳位置因素考虑到空隙度测定中的方法,为生态水文模型的研究提供高精度参数.
中国大陆1961-2010年间气候舒适期的空间格局及其演变

气候舒适期作为气候舒适度/人体舒适度评价的一种时间标尺,对建筑设计、人体健康和旅游发展等意义深远。以“月”界定气候舒适期的传统研究因时间粒度较大,不利于全球变化下区域间横向和区域内纵向的比较和解析。根据中国大陆775个基本(基准)气象站点1961- 2010年间的逐日气象数据,利用温湿指数(THI)和风效指数(WEI)的组合模型策略对其“舒适”分级标准进行改进,在“天气舒适日数累加”这一以“天”为粒度的气候舒适期界定下,对中国大陆近50年来气候舒适期的空间格局及其演变开展分析。研究给出了中国大陆的年均气候舒适期数值及其季节分配,揭示了年均气候舒适期的空间格局及其季节性差异,探讨了50年来气候舒适期的空间演变及其季节性特点,为全球变化的区域响应提供一种有关人居环境建设和人类活动适应的基础认识和科学依据。
老鹰茶乙醇提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

为探讨老鹰茶乙醇提取物对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用,以老鹰茶为材料,经乙醇浸提得乙醇提取物,并通过高效液相色谱法对乙醇提取物主要成分进行分析,进而测定其对α-葡萄糖苷酶活性的影响.结果表明,老鹰茶乙醇提取物主要活性成分为黄酮类物质,该提取物对α-葡萄糖苷酶活性有较强的抑制作用,其半抑制质量浓度(IC_(50))为0.12 mg/mL.进一步的酶动力学研究表明其抑制机理为可逆混合型抑制,对游离酶的抑制常数(K_I)为0.058 mg/mL,而对酶-底物络合物的抑制常数(K_IS)为0.178 mg/mL.由此可知,老鹰茶乙醇提取物能有效抑制α-葡萄糖苷酶的活性.该结果揭示老鹰茶有望成为抑制α-葡萄糖苷酶活性的保健或医疗产品原料,具有值得深入研究和开发应用的潜在价值.
多因素耦合下三峡库区土地利用未来情景模拟

模型模拟和情景变化分析是未来土地利用变化研究的核心内容,本文以2000年三峡库区土地利用现状为基期数据,利用Binary Logistic模型回归分析驱动因子与土地利用间的关系,利用CLUE-S模型对2010年土地利用进行模拟,校验并确定影响库区土地利用驱动因素的主要参数后,基于自然增长、粮食安全、移民建设和生态保护对2020年、2030年库区土地利用情景予以模拟。结果表明:①通过Binary Logistic模型分析和检验,水田、旱地、林地、草地、建设用地和水域的ROC曲线下面积值均大于0.8,表明所选驱动因子对土地利用的解释能力较强,可用来估算土地利用概率分布;② 2010年各地类模拟结果经验证得Kappa系数分别为水田0.9、旱地0.92、林地0.97、草地0.84、建设用地0.85和水域0.77,总体上能满足模拟与预测需求; ③多情景模拟显示库区不同土地利用类型在空间上的竞争关系,以及所带来的对库区粮食安全、移民建设、生态保护的影响,包括水田大量转换为旱地(“水改旱”)、耕地与林草地被建设占用、林草地开垦为耕地、陡坡耕地退为林草地等行为,需要在土地利用优化中平衡各方面的需求;④多因素、多情景模拟能为库区土地利用提供更为清晰的、可供抉择的政策调控思路。
贵州洞穴空间格局及影响因素分析

以贵州水文地质图和地形图为基础,利用ArcGIS对境内近5000个洞穴洞口海拔、经纬度提取及所在地层、岩性、水系、构造划分,并运用最邻近指数、空间分析与耦合分析处理,研究了贵州全省4960个洞穴的分布特征,探讨了洞穴空间格局与地理要素之间的关系。通过对贵州洞穴进行点格局分析,得出最近邻指数为0.53,泰森多边形检验其变异系数达72.469%,符合凝聚分布模式;并采用点密度函数将全省洞穴划分为4个集聚区和1个弱影响区,即遵义—铜仁强影响区、毕节强影响区、黔西南—六盘水强影响区、贵阳—安顺—黔南强影响区和黔东南弱影响区。其中贵阳—安顺—黔南强影响区是洞穴最主要的分布区,占全省洞穴总量的36.63%,该影响区面积占全省面积的24.67%。贵州洞穴分布呈西密东疏的分布特征,形成明显的“片状”格局。在其研究背景下,地层、岩性、构造、气候、水文、海拔等因素主要制约洞穴的分布、数量、空间格局及其发育。
基于“底线思维”的应急物资分配-运输两层鲁棒规划模型

非常规突发事件的应对需要“底线思维”,从“最坏、最困难”的角度展开研究.为此,针对应急物资的分配与运输的应急规划问题提出基于“底线思维”的两层鲁棒模型.顶层模型从成本最小化的角度确定应急资源的最优配置量,而底层模型从节约时间的角度对顶层的分配方案实施运输配送,及时、有效地实现应急资源分配的协同优化,最大程度地减少灾难带来的损失.该模型刻画了灾区物资需求的极度缺失性,在“最坏”情景下利用分解技术研究应急分配与运输的协同过程,不仅揭示了分配与运输的协同价值,而且发现鲁棒的两层规划具有强烈的稳键特征,同时也发现鲁棒的优化过程将有助于增强应急分配过程中的公平程度.
2005-2013年中国新增造林植被生物量碳库固碳潜力分析

本文利用2005-2013年林业统计年鉴中每个省市新造林面积和遥感分类提取得到的2010年土地覆被类型,结合公开发表的各类森林生长方程和各个时期的森林存活率,估算了中国新造林在2005-2100年生物量碳库变化及其固碳潜力。结果表明:2005-2013年中国新造林面积达到4394×10~4 hm~2,在自然生长状况下,到2020年新造林蓄积量增加16.8亿m~3,生物量增加1.6 Pg,生物量碳库0.76 Pg C;新造林生物量碳库在2005-2100年中将增加2.11 Pg C,相当于目前现有森林生物量碳库的25%,约是过去20年森林总碳汇的1.5倍;新造林生物量碳密度逐年增加,最高达到48.1 Mg/hm~2。整合林业统计年鉴以及遥感解译的森林类型对新造林生物量固碳潜力分析,研究表明新造林具有较大的碳汇潜力,对中国现有森林碳汇平衡有重要贡献。
中国河流地貌研究进展——纪念沈玉昌先生100年诞辰

2016年是中国现代河流地貌研究的开拓者和奠基人沈玉昌先生100年诞辰,本文对中国河流地貌研究进展进行综述,以资纪念。研究涉及4个方面:①水系发育与河谷地貌演变,包括大江大河水系历史发育和山区河流地貌;②侵蚀与产沙过程,包括有物理成因基础的侵蚀产沙模型、侵蚀产沙过程的尺度效应、植被对侵蚀的影响及临界现象、坡面细沟发育过程模拟等;③河床过程与河型,包括河道冲淤过程、河床演变、河型成因与演变等;④河流地貌系统研究,包括流域系统不同子系统的耦合关系、河流地貌系统中的高含沙水流和多营力地貌过程、河流地貌系统对于自然因素变化和人类活动的响应、河流地貌系统中的泥沙灾害和河流地貌系统的实验研究等。50年前沈玉昌先生与钱宁先生提出在地貌学与河流动力学相结合的基础上发展中国河流学科。文中对此方面的进展进行了综述,并提出了需要深化和解决的问题。
中国环境污染源的区域差异及其社会经济影响因素——基于339个地级行政单元截面数据的实证分析

基于2012年环境污染物排放和社会经济截面数据,选取化学需氧量、二氧化硫及污染源结构指标,定量研究中国339个地级行政单元环境污染源的空间分异和集聚效应,解析环境污染源及排放空间格局的影响因素,并提出污染防控措施与综合治理建议。结果表明:①环境污染源结构区域差异显著,水环境污染源以农业源主导型、城镇生活源主导型、城镇生活和农业源复合型为主,三者比重分别为35.40%、33.92%和25.66%,农业源主导型排放强度最高,主要分布于华北和东北地区;大气环境污染源以工业源绝对主导型为主,其比重为74.63%,分布于除青藏高原区的广大区域。②农业源主导使水污染物集聚式排放加剧,工业源主导则促进了大气污染物集聚式排放,特别在环渤海及其经济腹地区域,污染源结构强化了污染物排放的空间集聚效应。③人口规模、城镇化水平和经济增长速度是污染物排放的主要驱动因素,其中以人口规模影响最为显著;经济发展水平在区域模型中呈现不同的影响效应,对工业源主导型区域的大气污染物排放呈正向影响,而对城镇生活源主导型区域的水体污染物排放具有抑制作用;工业化程度对工业源绝对主导型区域的大气污染物排放正向影响显著。
中国喀斯特关键带岩石风化碳汇评估及其生态服务功能

喀斯特地区的岩石风化固碳被认为是全球遗漏碳汇之一,中国喀斯特地区的分布面积达344万km~2,目前对其岩溶碳汇缺乏精确、系统的评估,对碳汇产生的机制仍存在争议。本文通过对喀斯特地区碳汇研究的回顾,详细介绍了适用于喀斯特地区固碳速率的估算方法,并对喀斯特地区的岩石风化碳汇进行再评估,然后将地球关键带科学概念引入喀斯特生态系统,阐述喀斯特关键带碳汇研究对生态系统服务和功能的意义。研究结果表明,中国喀斯特地区每年因岩溶作用产生的碳汇为4.74 Tg C yr~(-1),未来中国需要加强岩石—土壤—水体—生物—大气复杂交互系统的基础数据收集,以明确各界面碳通量,对喀斯特关键带碳汇进行多尺度、多方法、全方位联合评估,在改善喀斯特生态系统功能、科学管理区域和国家碳收支及全球变化研究等方面为政府和学者提供参考。
结合多特征的单幅图像超分辨率重建算法

为提高直接捕获的图像质量,针对梯度特征只能提取水平、垂直方向信息及非下采样轮廓波变换(NSCT)提取细节信息不足的缺陷,提出一种结合Gabor变换及NSCT的超分辨率重建算法.该算法充分利用Gabor变换和NSCT的互补性,针对输入图像块的特点,采用Gabor变换来提取纹理特征,NSCT来提取轮廓特征,然后分别利用稀疏模型进行重建,最后合并成一幅高分辨率图像.由于输入图像或多或少存在模糊,在重建过程中,加入了去模糊的正则项,以消除输入模糊的影响.实验结果表明,结合两种特征的超分辨率效果与单一特征相比,能够恢复更多的细节信息,去模糊正则项也有一定的作用.本文方法与Kim提出的核岭回归及Yang提出的稀疏表示算法(SCSR)相比,主观上视觉效果更加清晰,客观上PSNR值平均提高了近2dB,说明了该算法能够有效地提高图像的质量.
酿酒葡萄皮渣对单栏饲养方式下公绵羊繁殖性能及睾丸抗氧化性的影响

旨在研究日粮中添加一定量的酿酒葡萄皮渣对绵羊繁殖性能及睾丸抗氧化性能的影响。试验选取30只5月龄,体重(25±1)kg的杜泊×小尾寒羊杂交公羊,采用完全随机设计平均分为5组。1组自由活动,其余4组单栏饲养,建立应激模型。自由活动绵羊饲喂未添加葡萄皮渣日粮,单栏饲养绵羊分别饲喂不同葡萄皮渣添加水平(0%、5%、10%、20%)日粮。试验期80d。试验结束后,屠宰取样,测定睾丸系数并作附睾精子分析,测定睾丸组织抗氧化水平,对睾丸组织中Cu-ZnSOD、CAT、GPx4及Nrf2mRNA和蛋白相对表达量进行研究。结果表明,与自由活动组相比,单栏组绵羊睾丸组织中MDA及ROS水平升高(P<0.01),睾丸重量显著降低(P<0.05),睾丸系数也表现出下降趋势(P=0.06),附睾精子密度及顶体完整率显著降低(P<0.05),精子活动率极显著降低(P< 0.01),精子畸形率极显著升高(P<0.01),表明单栏饲养方式对绵羊造成氧化应激,并在一定程度上影响绵羊繁殖性能。适量添加酿酒葡萄皮渣后,绵羊附睾精子密度和精子活动率均显著升高(P<0.05),精子畸形率显著降低(P<0.05),睾丸组织MDA含量显著下降(P<0.01),SOD、CAT及GSH-Px活性均显著提高(P<0.01,P<0.05, P<0.01);睾丸组织中Cu-ZnSOD mRNA相对表达量显著提高(P<0.05),Cu-ZnSOD、CAT、GPx4蛋白相对表达量显著提高(P<0.05)。综上表明,酿酒葡萄皮渣可以提高单栏饲养方式下绵羊睾丸组织抗氧化性,进而改善绵羊繁殖性能。
旋阀结构可变电感器的概念与硬件实现

研制了一种可变电感器,其铁心芯柱中嵌入能控制磁通的旋阀,旋阀融合了蝶阀和球阀的概念,阀芯由非铁磁质阀板和铁磁质阀板夹构成,可以通过调节阀板的法线与铁心主磁通方向的夹角来改变旋阀铁磁质的有效截面造成局部饱和来控制磁阻。旋阀被串接于工频80mH电感器主磁路中构成可变电感器,便能够在17~79mH的范围内对电感量进行直接、实时和平滑地调节。该可变电感器没有外加电生直流或交流磁动势,避免了偏磁或特定次谐波所造成的损耗和电磁干扰;没有空气间隙,减小了气隙带来的噪音和振动。文中提供了实验波形,达到了实验结果与理论分析互相验证的效果。
W火焰锅炉燃烧优化与改造技术研究和工程应用

结合数值模拟与现场试验对燃用低挥发分煤的W火焰锅炉所存在的燃烧稳定性和燃尽性能差等问题进行研究。针对3种主要类型W火焰锅炉技术特点,制定相应的改造及燃烧优化调整技术方案:对FW类型锅炉提出了高负荷时切除部分燃烧器的方法,并运用一种集成拱下风向调节和拱上配风优化的新技术;对MBEL类型发明一种改进型缝隙式燃烧器和拱下风导向技术;对B&W类型提出一种双调风旋流燃烧器二次风组合调整方法。上述方案实施后显著提高了W火焰锅炉燃烧稳定性和经济性,减少了污染物排放,在此基础上,提出一种以有限空间射流动量矩守恒为基础的W火焰锅炉稳燃、燃尽物理模型和优化设计准则。
多台风力机运行对近地边界层影响的模拟分析

通过分析风力机运行时竖直方向上风速及湍动能的变化情况,研究多台风力机运行对近地边界层的潜在影响。采用Gambit软件建立多台风力机及风场模型,并利用Fluent软件对4台风力机顺列和错列2种布置方式下的流动进行数值模拟。结果表明:由于风力机的转动,对近地边界层中的速度和湍动能分布都带来一定的影响,同时,边界层高度也随速度沿竖直方向分布的不均匀性而增高;不同高度处风速和湍动能的变化规律是不同的;在距离风轮上部3倍直径高度处,速度沿流向开始有小幅度的降低,且错列布置速度衰减幅度要高于顺列布置时;湍动能沿流向逐渐降低,在叶轮位置上空处有着阶跃型变化,整体上错列布置湍动能要高于顺列布置同一位置处。
电网不对称时考虑相电流限制的PWM整流器协调控制策略

当电网不对称时,PWM整流器最大运行功率会受到功率器件容量的限制而降低。该文基于瞬时功率理论分析了PWM整流器在电网不对称时的数学模型。介绍了电网不对称时两种整流器的控制策略:平衡的正序电流控制(balanced positive sequence current control,BPSC)和瞬时有功功率控制(instantaneous active power control,IAPC)。采用BPSC策略能够扩展PWM整流器最大运行功率,但有功功率波动较大,而IAPC策略能够抑制有功功率波动,但运行功率较小。在此基础上文中提出了一种平衡正序电流和瞬时有功功率的协调控制策略(hybrid balanced positive sequence and instantaneous active power control,HBPSIAPC),从而实现PWM整流器功率扩展和有功功率波动最小。通过采用标幺值,简化了理论推导和分析过程。最后,在实验室搭建了PWM整流器的实验平台,验证了所提出控制策略的可行性。
应用三维电磁–热–流耦合场分析法计算换流变压器干式套管的温度场分布

换流变压器阀侧干式套管主绝缘材料为环氧树脂/皱纹纸复合材料,散热能力较差,随着输送功率的提高,套管载流量的升高,发热问题已成为制约换流变干式套管安全稳定运行的瓶颈。该文以400kV换流变干式套管为研究对象,采用三维电磁–热–流耦合场分析方法,考虑了热辐射、热传导和对流传热的影响,计算分析了其三维温度场分布,得出了套管内部的温度分布规律。同时,为了验证所用仿真方法的准确性,对400kV换流变干式套管进行了温升试验,对比了测量点的仿真计算结果与温升试验结果,试验结果表明仿真结果与测量结果的差值低于8%,证明了该方法的合理性,可为换流变干式套管的设计提供计算依据。
混沌改进猫群算法及其在光伏MPPT中的应用

针对猫群(cat swarm optimization,CSO)算法具有易陷入局部极值点的“早熟”问题和跟踪精度差的问题,提出一种混沌改进猫群算法,并运用于光伏最大功率点跟踪。该算法利用logistic混沌序列的遍历性、随机性和规律性,解决了猫群算法的“早熟”问题。通过引入惯性权重因子w,同时使不同适应度值的猫对应不同的记忆池(seeking memory pool,SMP),较大适应度的猫将获得较多的变异猫,提高了跟踪精度。仿真和实验验证了所提改进猫群算法的有效性和可行性,该算法能够很好地应用于光伏最大功率点跟踪,不但提高了跟踪精度,而且通过适当减小变异猫的总数,能够花费较少的收敛时间获得较优的最大功率点值,进而提高了光伏发电的效率。
考虑电力系统频率响应特性的鲁棒区间风电调度方法

可再生能源装机容量的快速增长给电力系统的正常运行带来了许多新的挑战,特别是在有功平衡及频率控制方面。该文针对大规模风电集中接入情况下,由于系统惯性不足及风电出力突然波动导致的系统频率安全问题,提出一种能够考虑发电机及负荷频率响应特性的鲁棒区间风电滚动调度模型。该模型对风电波动状态下的系统频率响应特性进行了分析,建立了短期风电预测误差与系统频率波动大小的定量关系,弥补了传统有功调度过程中对系统频率响应特性考虑的不足。该模型能够使得在所有可能的风电出力变化情况下,系统的频率波动范围均满足运行要求,并且系统运行成本最小。最后,在IEEE RTS测试系统上的算例结果证明了所提方法对保证大规模风电接入下系统频率安全的有效性。
基于三电平变流器的单边可控开绕组永磁同步发电机系统控制技术

为改善变流器单边可控下开绕组永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)的运行性能,提出了三电平中点钳位式(neutral point clamped,NPC)变流器和二极管整流桥集成供电的单边可控开绕组PMSG系统拓扑结构。通过建立开绕组PMSG数学模型,研究了基于三电平变流器的单边可控开绕组PMSG系统控制策略,并结合三电平变流器的中点电压(neutral point potential,NPP)波动机制,分析了在此结构下三电平变流器关于调制度范围和功率因数角范围的运行性能。最后,通过实验验证了所提控制策略的正确性和可行性。
考虑海岸效应影响的电网地磁感应电流的计算方法

与北欧、北美国家相比,我国大陆的磁纬低,同次地磁暴的地磁扰动(geomagnetic disturbance,GMD)相对较弱,对计算中低纬GMD地电场和电网GIC提出了更高的要求。为研究海岸效应对中低纬GMD地电场和电网地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)的影响,以2004年11月9日地磁暴广东肇庆地磁台的GMD秒钟数据和广东沿海地区的大地构造资料为基础,建立了岭澳核电站沿海局部地区的一维和三维大地电导率模型,计算了GMD的地电场和岭澳核电站变压器中性点的GIC。结果表明,海岸效应对电网GIC的影响很大,在评估中低纬沿海电力系统的GIC灾害风险时,应充分考虑海岸效应的作用,以及使用地磁暴的秒钟GMD数据,能够获得更准确的计算结果。
不平衡与非线性混合负载下的虚拟同步发电机控制策略

基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)控制的电压源型逆变器通常用作微网中各种分布式电源的接口,在孤岛模式下,微网的电压与频率易受不平衡与非线性混合负载的影响。为解决此问题,该文提出一种电压不平衡和谐波抑制的综合控制策略。首先,建立VSG在两相静止(αβ )坐标系下的等效阻抗模型,分析输出阻抗对系统供电质量的影响;其次,提出基于级联广义积分器(cascaded general-integrator,CGI)的虚拟阻抗实现方法,改善抑制效果,可避免对输出电流求导,提高系统动态性能与谐波抑制能力。然后,采用PI+多谐振并联(PIR)电压控制器对输出电压不平衡与谐波进行抑制。最后,对所提的控制策略进行仿真和实验研究,结果验证了所述控制策略在电压不平衡与谐波抑制方面的正确性与有效性。
南方电网直流暂态稳定控制策略的设计与实现

针对交直流大电网暂态功角稳定控制问题,基于控制直流功率加快耗散系统暂态能量的机理,研究提出了有效的直流暂态稳定控制策略并进行了工程应用探索。提出了直流功率作用系数指标,并通过系统暂态能量函数分析,论证了直流功率作用系数在广域频率信号集成和直流稳定控制设计中的关键作用。围绕南方电网云广特高压直流暂态稳定控制器的设计和实施,详细介绍了广域量测信号的选择和直流功率控制幅度的设置过程。在南方电网的大规模RTDS数模混合仿真平台上进行的控制装置实测试验表明,所设计的暂态稳定控制器可以明显抑制系统大扰动后的功角振荡,有效提高云广交流断面的暂态稳定极限输电能力。
直流电网电压控制器的参数计算方法

合适的定直流电压控制器参数是保证直流电网有效运行的前提。文章基于戴维南等效模型推导了单个换流站输出直流电压的小干扰数学模型,并结合直流电网网络方程,建立了直流电网通用小干扰数学模型。为了便于对定直流电压控制外环控制器参数进行定量计算,文章提出了一种直流电网等效方法。该方法能够在基本不影响直流电网运行特性的基础上使得原始直流电网数学模型的阶数得到最大程度简化,从而有利于实现定直流电压控制器参数的定量计算。文章以五端直流电网为例,建立直流电网电磁暂态仿真模型与小干扰数学模型计算程序,验证了所建立小干扰数学模型以及控制器参数设计的正确性。
一种新的机车主变压器铁心状态在线监测方法

提出一种通过在线估测机车主变压器铁心损耗来实时监测机车主变压器铁心工作状态的新方法。根据磁动势守恒定律,利用电力机车主变压器综合测试和故障诊断系统在线测量主变压器各端口的电气量,来实时估测主变压器的铁损。磁化电流作为其中一个不可直接测量的关键量,该文通过空载试验建立铁心等效非线性电感的数学模型来获取。通过对比发现,该建模技术计算简单、易于实施、适用性好且精确度更高,且在某型机车主变压器的试验中总体误差小于0.02%。最后通过对某型机车主变压器进行现场试验,分别在正常状态和硅钢片片间短路故障下,验证了提出的在线状态监测技术的有效性和可行性。
值班燃料比对环形燃烧室内NO_x生成影响的数值研究

采用数值方法分析了值班燃料比对某重型燃气轮机环形燃烧室内热力型NO_x生成的影响规律,分析表明:在一定范围内调整值班燃料比,控制燃烧室内温度及高温区分布,是降低NO_x排放的有效手段。增大值班燃料比使得值班扩散火焰温度升高,有利于燃料气流的着火与稳定燃烧,但也导致中轴线附近区域热力型NO_x生成速率升高。增大值班燃料比使得预混燃料化学当量比减小,壁面附近区域火焰温度降低、高温区范围减小,热力型NO_x生成速率降低。因此,存在最佳值班燃料比使得该重型燃机NO_x排放最低。值班火焰采用扩散燃烧方式,继续增大值班燃料比则将导致NO_x排放浓度迅速升高。
基于VSC的交直流混合中压配电网功率–电压协调控制

针对城市配电网负荷密度高、电网增容空间有限及缺乏适应大规模可再生能源接入的灵活调节手段的现状,该文对交直流混合中压配电网结构及其功率控制策略进行研究。提出了将2条交流线路改造为交直流混合配电网的方案,给出了相应电压源换流器(voltage source converter,VSC)的结构及其调节方式,基于该方案提出了一种功率–电压协调控制方法用以消纳高渗透率分布式电源。根据节点电压将配电网运行分为正常和风险两种状态,在不同状态下建立了换流器功率控制的数学优化模型。在正常状态下以降低损耗为目标,在风险状态下以调压为目标,实现电网的经济安全运行。采用具有精英保留策略、自适应交叉率和变异率的改进遗传算法求解。通过算例仿真验证了所提方法的有效性,仿真结果表明:该方法能够充分利用换流器的功率调节能力提高分布式电源的消纳能力,抑制分布式电源的波动使节点电压保持平稳。同时,分析了正常状态与风险状态电压临界值对控制效果的影响。
基于平衡Gramian的电力系统电压预测控制研究

为提高电压预测控制优化问题的求解效率,该文在中心控制模式下,建立基于动态方程的电力系统电压预测模型,应用Gramian平衡降阶技术对预测模型进行降阶处理,构建基于平衡Gramian的电力系统电压多步预测–滚动优化模型。使用面向目标的对偶低秩Cholesky因子交替方向隐方法加快模型降阶的速度。应用原对偶非线性变尺度方法和Warm Start技术求解优化问题,以减少迭代次数。文中还分析相关参数设置和电压设定值的下发控制问题,给出电压预测控制的实施流程。仿真表明,所提方法可极大缩短求解优化问题的时间,具有低预测步数的计算复杂度和高预测步数的控制性能。该方法能够及时响应系统动态变化,维持电压稳定,保证电力系统安全运行。
320 kV交联聚乙烯直流电缆用国产基料选型研究

目前,320 kV交联聚乙烯(crosslinked polyethylene, XLPE)直流电缆是已投运的最高电压等级的柔性直流电缆。 XLPE高压直流电缆是柔性直流输电系统的核心设备,将XLPE高压直流电缆绝缘基料国产化具有重要意义。该文测量与评估了多种国内知名厂家生产的绝缘基料的直流击穿电场强度、空间电荷特性与直流电导率,对比国外超净基料、绝缘材料(超净基料+2%交联剂)对应电性能指标,优选出了两种国产基料,确定了320kV XLPE直流电缆绝缘料用基料国产化的可行性。最后,详细研究了国产基料直流电导率参数,确定了适合于国产基料的电导率拟合函数。