mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
环境因子对负水头供液下温室番茄耗液量影响的通径分析

采用Pearson相关分析法研究负水头供液下不同淋洗时间和淋洗量处理下温室番茄日耗液量与空气相对湿度、气温和太阳辐射强度等环境因子的相关关系,采用通径分析原理分析各环境因子对番茄日耗液量的直接作用和间接作用,并建立了多元回归模型。结果表明:番茄日耗液量与各环境因子均呈显著线性相关( P<0.05) ,其中与日平均太阳辐射强度和日最高太阳辐射强度的正相关性最强;与日最高相对湿度的负相关最强。日平均太阳辐射强度是番茄日耗液量的主要决策因子,决策系数为45.7%,日有效积温是主要限制因子,决策系数为 -459.6%。番茄日耗液量模拟值与实测值的回归系数平方值为0.965。建立的多元线性回归模型可较好地预测番茄日耗液量。
去甲基化酶ALKBH5在肺腺癌组织中的表达及其与细胞增殖的关系

目的:探讨N6-甲基腺苷化修饰(N6-methyladenosine,m6A)去甲基化酶Alk B同源蛋白5(Alk B homologue 5,ALKBH5)在肺腺癌组织中的表达及其临床意义,并探讨靶向抑制ALKBH5的表达对肺腺癌细胞增殖的影响。方法:应用免疫组织化学法检测88例肺腺癌组织及其对应的癌旁组织中ALKBH5的表达,分析ALKBH5表达与肺腺癌患者临床特征间的关系及其在预后判断中的价值。将ALKBH5-siRNA转染至肺腺癌H1650、H1975和HCC827细胞后,应用克隆形成实验检测细胞的克隆形成能力,蛋白质印迹法检测Ki-67和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)的表达。结果:ALKBH5在肺腺癌组织中的高表达率(44.3%,39/88)高于相应的癌旁组织(20.5%,18/88,P=0.001),并且ALKBH5的表达与肺腺癌患者的临床分期有关(P<0.01);ALKBH5高表达的肺腺癌患者预后较差(P=0.009),ALKBH5表达水平是肺腺癌患者预后的独立影响因子(P=0.038)。ALKBH5-siRNA转染后,肺腺癌H1650、H1975和HCC827细胞的克隆形成能力均显著减弱(P值均<0.05),Ki-67和PCNA蛋白的表达水平均显著降低(P值均<0.01)。结论:ALKBH5的表达与肺腺癌的恶性进展密切相关,沉默ALKBH5的表达具有抑制肺腺癌细胞克隆形成的作用。因此,ALKBH5是治疗肺腺癌的潜在靶点。
2017年全国消除疟疾进展及疫情特征分析

目的分析2017年全国消除疟疾进展及疟疾疫情特征,为消除疟疾策略和措施的有效实施提供科学依据。方法收集2017年全国31个省(直辖市、自治区,未包括台湾、香港和澳门地区)的疟疾疫情数据资料,使用Microsoft Excel 2010软件对消除疟疾进展情况和疫情特征等进行统计分析。结果2017年全国828个机构累计报告疟疾病例2 861例,较2016年(3 321例)下降13.9%,中国籍病例2 675例(93.5%,2 675/ 2 861),外国籍病例186例(6.5%,186/2 861);男女性别比为11.4:1,主要集中在20~49岁组(80.8%,2 311/2 861);临床诊断病例9例(0.3%,9/2 861),间日疟573例(20.0%,573/2 861),恶性疟1 822例(63.7%,1 822/2 861),三日疟67例(2.3%,67/2 861),卵形疟352例(12.3%,352/2 861),混合感染37例(1.3%,37/2 861),诺氏疟原虫感染1例。全国范围内无本地感染病例报告,境外输入性病例2 858例(99.9%,2 858/2 861),输血感染病例3例(0.1%,3/2 861);疟疾病例数位居前5位的省(自治区),依次为广西(13.4%,382/2 861)、云南(11.4%,3 25/2 861)、江苏(8.4%,239/2 861)、山东(7.3%,209/2 861)和四川(7.3%,209/2 861)。全国18个省(直辖市、自治区)报告重症病例136例(4.8%,136/2 861),6个省(直辖市、自治区)报告死亡病例7例(0.2%,7/2 861)。疟疾病例均在24 h内完成上报,3 d内流行病学个案调查完成率为83.7%(2 396/2 861)。结论2017年全国首次实现了无本地感染疟疾病例,应继续加强重点地区境外输入性疟疾的监测和管理,巩固消除疟疾成果。
基于SOLPP维数约简的电机轴承故障特征提取

为提高电机轴承故障诊断的准确性,提出了基于监督正交局部保持映射( SOLPP)的电机轴承故障特征提取方法。该方法首先从多个角度构建出高维多域的混合故障特征集;然后利用监督正交局部保持映射对高维特征集进行约简,以获得对轴承故障状态敏感度高且聚类性好的低维特征;最后采用支持向量机( SVM)进行故障识别,评估特征提取的效果。电机轴承不同类型和不同程度故障诊断实验结果表明,提取的轴承故障特征可以表征轴承故障状态,验证了该方法的有效性。
基于脑电信号间Granger因果关系特征的情感识别

鉴于人情感变化时不同脑区与频段间脑电( EEG)信号会交互作用、形成因果相关信息流,其特征应是情感识别的关键点。因此拟将不同脑区通道、不同频段的EEG信号之间Granger因果系数差值作为特征在愉悦度、唤醒度以及控制度这3个维度上分别进行二分类的情感识别以进一步提升其效果。采用国际情感数据集DEAP,首先小波包变换将脑电信号分解成θ、α、 β、γ 4个频段,双密度双树复数小波变换对信号去噪,再分别计算每个频段以及每两个频段组合下各脑区之间因果关系值,将它们分别单独作为特征,用支持向量机( SVM)分类,最后将识别率高( > 70%)的频段特征送入分类器,情感分类识别对象是单独被试, 32名被试的平均识别率为96%,用功率谱密度( PSD) 、不对称系数( AI) 、能量、熵这4种特征的识别率为80%左右,因此将Granger因果关系用于基于脑电的情感分类与识别是一种有效提高情感识别率的方法。
新型视觉导航线提取方法

导航线提取是智能车辆视觉导航领域的难点问题。针对杂草密集情况下导航线精确提取的难点,提出了一种新型视觉导航线提取方法。首先,在均值聚类的框架内分析了传统Otsu方法受样本方差影响较大的缺陷,并建立了基于Sigmoid函数的自适应Otsu阈值分割方法;接着,采用矩阵解耦消弱图像背景噪声对阈值参量更新的影响,提升了农作物与杂草的分割精度,获取精确分割的二值图像;最后,基于分割结果进行最小二乘拟合,实现导航线的有效提取。实验结果表明,在杂草稀疏和密集环境下,方法均能有效提取导航线,并具有较高的精度和实时性。
基于对称性的六端口测相系统校准方法研究

六端口测试系统中校准对提高测试精度非常重要。提出了一种可等效为8种六端口结的八端口微波网络,研究了各种等效六端口结的测相系统测相误差具有的对称性。提出根据该对称性对六端口测相系统测相结果进行自校准的新方法。实际制作了一款基于双面平行带线、工作于1.8 ~ 6.1 GHz频带范围内的超宽带八端口微波网络,构建了半实物仿真测相系统,对2.5、4、5 GHz 3个频点从- 30° ~ + 30°测相结果表明,各等效六端口结测相系统存在测相误差大小近似相等、极性相反的对称性,因此取其平均值进行校准可大大降低系统误差。校准后,测相误差从7.98°降至0.59°。该基于对称性的六端口测相系统的校准方法具有实现容易、精度高的优点。
基于CFD的超小型双体无人船总体设计

现有超小型无人双体船的总体设计主要参照以往玻璃钢游乐船的设计经验,未考虑其型线设计导致航速低和稳性差的问题。利用CFD仿真软件,对船体阻力进行分析对比,得到快速性较优的线型方案。同时,考虑推进器布置的影响,设计一型标准的超小型无人双体船。实船模型试验结果表明,该设计方案较现有船型在航速指标上有明显改进,达到预期目的,可为超小型无人双体船总体设计提供参考。
胶州湾潮滩湿地CHBr_3通量特征及影响因素研究

在2016年7月~2017年5月期间,运用静态箱法对胶州湾潮滩湿地系统的CHBr_3排放通量进行了观测,并对影响CHBr_3通量的主要影响因子进行了探究.结果表明,胶州湾潮滩湿地是CHBr_3的排放源,互花米草湿地和光滩释放CHBr_3的通量均值分别为10.92nmol/(m~2·d)和8.96nmol/(m~2·d),说明互花米草湿地在一定程度上能够促进CHBr_3的排放.不同潮滩湿地之间CHBr_3的排放通量有明显区别.互花米草湿地在夏秋季节较高的CHBr_3通量可能主要是受温度和植被生物量的影响,光滩在冬春季节较高的CHBr_3通量可能与冻融循环过程有关.胶州湾潮滩湿地环境因素变化比较复杂,CHBr_3的排放通量受多种因素的影响.温度对CHBr_3排放通量的影响显著,而植被生长状况、水盐条件和营养元素等对CHBr_3排放通量的影响也不容忽视.
NZVI/Na_2S_2O_8/超声复合法降解污染土壤PCB-29

多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)是一类具有高毒性、难降解的有机化合物,为了研发土壤中多氯联苯(PCBs)污染物高效处理技术,本研究采用PCBs中的2,4,5-三氯联苯(PCB-29)作为研究对象,以纳米零价铁(NZVI)活化Na_2S_2O_8,再辅以超声氧化对土壤中PCB-29进行降解试验,结果表明,NZVI/Na_2S_2O_8/超声复合法对污染土壤中PCB-29具有很好的去除效果,降解反应时间为1h时,去除率最高可达86.37%;NZVI/Na_2S_2O_8/超声复合法对PCB-29最佳降解条件为土壤初始pH值为5.0,Na_2S_2O_8浓度为12mmol/L,Na_2S_2O_8/NZVI物质的量比1:1.
区域尺度生态保护红线划定——以京津冀地区为例

将京津冀地区作为一个整体,采用遥感和GIS技术,选取水源涵养、水土保持、防风固沙3类生态系统服务以及土地沙化、水土流失2类典型生态问题,建立评价指标和评价模型,开展区域生态系统服务重要性和生态敏感性评价,定量揭示京津冀地区生态系统服务重要性和生态敏感性的空间分布特征;利用全国第二次土地调查数据明确的地块边界,确定生态保护红线边界.结果显示,京津冀地区生态保护红线面积6.68万km~2,占研究区总面积的30.9%,主要分布在北部燕山山地、西部太行山山地和冀北坝上高原等区域;生态保护红线范围内的森林、草地二者面积比例比红线外高55.7%,红线范围内的植被NPP平均值比红线外高23.5%,划定结果符合“以较小面积获取较大服务”原则,适于作为京津冀地区最重要、最需要严格管控的生态空间.
低山丘陵区焦化厂土壤中PAHs空间分布特征

为了解低山丘陵区焦化厂多环芳烃类污染物空间分布特征,对山西省低山丘陵区某106667m~2焦化厂土壤中的16种多环芳烃浓度进行分析,分别从平面和垂向研究污染物迁移扩散规律,结果表明:首先,表层土壤的16种多环芳烃多分布于化产车间,在表层0~0.5m深度范围内土壤中污染物ΣPAHs浓度由高到低顺序为蒸氨洗苯区(991.33mg/kg) >冷鼓脱硫区(406.50mg/kg)>污水处理区(97.69mg/kg);为说明PAHs来源,用高低环比例法进行多环芳烃单体分类计算统计,结果显示该场地的PAHs以M202,M228和M252的组合占优势,但M178仍占一定比例,因此污染源并非单一源,而是以油料燃烧释放的生成物即焦油的跑冒滴漏为主的石油源和燃烧源的混合源;其次,PAHs在不同车间的垂向分布存在差异.其中冷鼓脱硫区污染主要集中于3.0~4.0m,蒸氨洗苯区PAHs集中于地表0~0.5m,污水处理区PAHs集中于地表及深度1.0~2.0m处,这与污染区原工程工艺以及地层结构特点密切相关.
紫外活化甲酸产二氧化碳阴离子自由基还原Cr(VI)的研究

研究高效还原技术是去除废水中Cr(VI)的有效手段,本研究提出了一种新颖有前景的基于紫外(UV)活化甲酸(HCOOH)产还原性二氧化碳阴离子自由基(CO_2 ·-)去除Cr(VI)的方法.通过对比UV、HCOOH、UV/HCOOH三种体系对Cr(VI)还原效率和电子自旋共振(EPR)对体系中自由基的检测研究了其活化原理和还原机制.结果表明UV能显著活化HCOOH产生CO_2 ·-(α_H=19.08G,α_N=15.86G,g=2.0036).此外,试验考察了主要影响因素对Cr(VI)去除效果的影响,包括初始Cr(VI)浓度、甲酸投加量、初始pH值、反应温度、有机污染物以及水中常见阴离子.结果显示当甲酸浓度为40mmol/L,Cr(VI)初始浓度为10mg/L,反应时间在60min内,UV/HCOOH体系对Cr(VI)的去除率能达到100%.在酸性条件下(pH≤3.5)能显著促进Cr(VI)的还原,且Cr(VI)去除效率随着初始HCOOH浓度和反应温度升高而增加.进一步研究表明,该体系下NO_3~-对Cr(VI)的还原有着显著的促进作用,而Cl~-、HCO_3~-和对硝基苯酚(pNP)则有抑制作用.不同温度下Cr(VI)去除率与时间关系的拟合结果表明,当反应时间t≥40min,UV/HCOOH体系去除Cr(VI)过程遵循准一级反应动力学,根据不同温度下对应的反应速率常数k,结合阿伦尼乌斯方程,计算求得准一级反应的活化能为15.9kJ/mol.
南京北郊云凝结核活化特征观测及闭合研究

采用SMPS-CCNC联用全扫描的方法,于2016年11~12月在南京北郊地区,对8.2~346nm粒径段的气溶胶粒子展开了粒径分辨的云凝结核(CCN)活化特征观测,并利用6种参数化方法对CCN数浓度进行了闭合研究.结果表明本次观测中南京地区的气溶胶CCN活性和吸湿性均较高,其中平均吸湿性参数(κ)为0.31.通过污染天和清洁天CCN特征的对比发现,污染天气溶胶和CCN数浓度均较高,但CCN活性和气溶胶吸湿性却较差,可能是由于新鲜排放的黑炭或有机物的影响.对比6种参数化方法的闭合结果,发现利用截断粒径和临界干粒径这两种参数对CCN数浓度进行预报的结果最为理想.此外,探讨了不同时间分辨率的参数对闭合结果的影响,对比发现参数时间分辨率的提高只增加了闭合结果R 2的值,对闭合斜率的影响基本可以忽略,因此综合考虑,本研究可直接利用各参数的整体日变化平均来进行CCN数浓度的闭合.
大气环境热点网格遥感筛选方法研究

为筛选京津冀及周边地区的大气环境热点网格,在卫星遥感反演获取区域灰霾天数、PM_(2.5)、NO_2和SO_2浓度等大气环境四项遥感监测因子的基础上,首先利用分形求和模型确定了研究区域的四项指标的背景值和标准值,然后根据ORAQI计算方式提出一种大气环境遥感综合污染指数,并提取了大气环境热点网格,最后结合高分辨率卫星数据对热点网格的工业用地情况进行初步探讨分析.结果表明,2016年京津冀及周边地区各项大气污染物的局部分布特征表现出较大差异,不同地区的主要污染物不尽相同并且呈多项污染物复合污染的特征,利用分形统计模型确定灰霾天数、PM_(2.5)、NO_2和SO_2浓度的背景值分别为10.7d、57.5μg/m~3、515.7×10~(13)mole/cm~2和0.29DU,标准值分别为22.2d、112.2μg/m~3、2073.1×10~(13)mole/cm~2和0.64DU.大气环境遥感综合污染指数表明大气环境综合污染相对最重的地区主要分布在保定中部、石家庄中北部及邢台南部和邯郸北部交界处,该区域共筛选出1782个大气环境热点网格,其中工业用地面积占比较低的网格单元比例相对较大,这表明小型企业生产排放对当地的大气环境质量影响较大.
既有上部建筑荷载下盾构施工引起土体附加应力分析

为考虑既有建筑下盾构施工对土体附加应力的影响,将建筑荷载按照土的有效重度等效为一定厚度的覆盖土层。基于弹性力学Mindlin解,给出既有上部建筑荷载下盾构施工过程中,刀盘正面推力、盾壳与土体之间的摩擦力引起周围土体附加应力的解析解;同时推导既有上部建筑荷载下盾构施工过程中,刀盘与土体之间的摩擦力引起周围土体附加应力的解析解。结合具体的计算案例,分析刀盘正面推力、盾壳摩擦力和刀盘摩擦力引起的土体附加应力的分布规律和对周围环境的影响;同时,针对不同上部建筑荷载对刀盘正面推力以及盾壳摩擦力引起的土体附加应力的大小和分布规律的影响进行分析。结果表明:既有上部建筑荷载下盾构施工引起周围土体的附加应力受刀盘正面推力、盾壳摩擦力的影响很大,为主要影响因素,具有一定程度的扩散性,其中沿推进方向的附加应力分量较为明显;而刀盘摩擦力对周围土体附加应力的影响较小,但具有一定程度的波动性,附加应力关于轴线近似成反对称分布。其中,刀盘正面刀具与土体之间的摩擦力引起的周围土体附加应力的波动效果尤为显著。不同建筑荷载对盾壳摩擦力引起的附加应力σ_x和σ_y的影响幅度和影响规律较为明显;其中σ_x受建筑荷载影响的效果最为显著。该研究对指导盾构地铁隧道的设计和施工有着基础性的意义。
层状路基路面体系温度应力和变形问题的位移函数解法

为探究温度荷载作用下层状路面体系温度应力和变形发展规律,基于热弹性理论和McNamee-Gibson位移函数,建立求解该问题的位移函数解法。基于平面应变热弹性问题的控制方程,引入位移函数并结合Laplace-Fourier变换,建立单层介质表面和任意深度处广义位移与广义应力间的关系式;结合相邻层间接触条件及层状体系的边界条件,得到层状路面体系温度应力和变形问题的解答。算例表明:所给出的方法求解层状路基路面体系温度应力和变形问题具有较好的适用性和较高的精度;温度在路面结构中的传递是一个衰减过程,由于热传导的时间效应,温度施加较短时间内主要影响区域为面层和基层,影响深度随着时间的推移逐渐扩大但强度减弱;路面体系热膨胀量随着深度的增大而减小;面层热膨胀量较大,易引起较大的温度应力而导致路面开裂,因此在路面结构设计时应加强面层间的黏结以保证路面结构的工作性能。
低温诱发岩石破裂的理论与数值模拟研究

低温诱发岩石开裂在油气开发、地热开采、液化石油气储存等方面都有所涉及,低温液体引起的岩石破裂值得关注。针对这一问题,首先运用热弹性理论获得平板模型单面遭受冷冲击时,其内部温度和应力演化的理论解。运用理论公式研究温度的传导规律和应力的演化特征,并分析换热系数对降温速率和拉应力增加速率的影响作用。结果表明,平板模型表面遭受冷冲击时,冲击边沿处温度先急剧降低,然后逐渐减缓,并最终达到与环境相同的温度;拉应力也先急剧升高而后逐渐降低,并最终降低至0。此外,为了重现冷冲击作用下岩石的破裂过程,揭示冷冲击参数对岩石低温下的破裂机制和特征,运用数值模拟方法研究岩石承受降温冲击作用下的裂纹扩展过程,分析换热系数对岩石温度和最小主应力分布的影响作用,并对不同换热系数条件下岩石产生的裂纹数量进行定量分析。数值模拟结果表明,增大换热系数不仅提高了换热边界的拉应力,使岩石更易于开裂,同时也增加了产生的裂纹数量和扩大了裂纹区的范围,有利于提高低渗透油气藏的渗透性。
岩石压缩特性的率效应与动态增强因子统一模型

为了研究岩石材料在“静态–准静态–动态”范围内压缩特性的率效应,同时也为了克服现有静态和动态加载方法中试样尺寸存在差异的不足,在综合分析静力试验消除端部效应和动力试验试样受力平衡的基础上,统一采用φ 25 mm×50 mm的圆柱形细花岗岩试样,分别利用INSTRON液压伺服试验机和SHPB冲击试验机,进行“静态–准静态–动态”范围内的压缩试验,获得压缩强度、峰值应变和切线模量随加载率(应变率)增加的变化规律。利用获得的实验数据也研究了应变率与加载率之间的关系,结果表明两者(分别取对数)之间存在很好的线性函数关系。为了描述岩石材料从低到高加载率(应变率)范围内的率效应,提出一种基于率效应的动态增强因子统一模型,之后分别以应变率和加载率作为基本参数,考察该模型对压缩强度、切线模量和峰值应变的适用性。研究结果表明,基于加载率效应的动态增强因子模型可以很好地描述压缩强度和切线模量的率效应规律。
基于锚杆受力分析的深埋洞室围岩分区破裂演化规律研究

合理确定深埋洞室围岩破裂区厚度及数量可以为洞室开挖及支护提供重要的理论依据。根据围岩分区破裂条件下锚杆拉–压交替分布的受力变形特点,提出一种通过锚杆受力规律反演分析围岩分区破裂的新方法:基于杆体与围岩的协调变形原理,建立全长锚固锚杆与围岩相互作用的力学模型,推导锚杆中性点沿杆体分布位置及其最大轴力的理论公式,分析各分区范围内围岩的破裂区与非破裂区厚度;基于格里菲斯强度理论,提出围岩应力重分布后弹塑性界面岩体发生拉裂的力学判据,进而确定围岩的破裂区数量。结果表明:洞室开挖后围岩应力发生重分布,当弹塑性界面上的岩体在最大切向支撑压力下所产生的拉伸应力超过其极限抗拉强度时,岩体将产生径向拉裂并出现多个破裂区和非破裂区交替分布现象;破裂区和非破裂区内岩体位移速率的差异将导致锚杆沿长度方向出现多个中性点;基于各中性点半径反演分析得到的围岩破裂区厚度大致呈依次递减的趋势,直至围岩破裂停止。最后,运用实例计算结果对上述认识进行验证,研究成果对深埋洞室开挖及围岩支护具有重要参考价值。
基于云智能控制器的燃料电池最大功率跟踪策略

最大功率跟踪(MPPT)技术是提高燃料电池能量转化效率的有效手段。在分析燃料电池输出特性及燃料电池发电系统DC-DC转换电路控制特性的基础上,提出基于云模型理论的燃料电池最大功率智能跟踪方法。以燃料电池输出功率变化量与电压变化量作为二维云模型发生器的前件,升压斩波电路开关的占空比作为云模型发生器的后件,建立了适用于燃料电池最大功率跟踪的云智能控制器。该方法有效地解决了扰动观察法在外部条件发生剧变时存在的误判问题和模糊控制中精确隶属度设计困难的问题。利用Matlab/Simulink搭建燃料电池发电系统仿真模型,在燃料流量启动、陡增和陡降三种典型扰动方式下,对所提最大功率跟踪策略进行了仿真计算。结果表明该策略能够快速、准确地跟踪最大功率点,具有收敛速度快、稳定性好的优点。
低电压上升率条件下正极性不连续先导发展特性

不连续先导发展是正极性棒-板长空气间隙在施加低电压上升率冲击电压下最主要的放电过程,对研究特高压大尺度间隙外绝缘特性有重要的指导意义。基于CMOS高速摄相机,通过搭建棒-板长间隙放电综合观测平台,开展施加不同操作冲击电压的放电试验,获得清晰不连续的先导发展过程图谱以及先导电流、注入电荷、先导通道单位长度电荷等特征参数的变化趋势。进一步根据试验结果分析得到低电压上升率电压作用下的不连续先导发展具有两种不同的规律。最后,本文采用热力学方程,结合试验结果,对不连续先导发展停滞阶段的通道温度变化进行数值计算。结果表明,在先导停滞发展阶段的数百微秒时间尺度内,先导通道温度仍然大于1 500K,后续先导仍能在原有先导通道上继续发展。
风光氢综合能源系统在线能量调控策略与实验平台搭建

构建风光氢综合能源系统拓扑结构,提出了系统在线能量调控策略,搭建系统实验平台,开发设计了在线监控系统。以上网功率跟踪电网需求为目标,以电解槽最小技术出力和额定功率、燃料电池额定功率、储氢罐压力限值为约束,提出风光氢综合能源系统在线能量调控策略。利用3kW直驱永磁同步发电机组模拟、5kW并网光伏模拟、1Nm~3碱式电解水制氢框架、2.5kW质子交换膜燃料电池并网设备、2×5Nm~3储氢罐,搭建综合系统物理实验平台,开发设计综合系统在线监控系统。基于所搭建的物理实验平台,通过实验验证了所提的在线能量调控策略和所开发的在线监控系统的有效性和稳定性。
风电机组风速-功率异常运行数据特征及清洗方法

风功率曲线是考核风电机组发电性能的重要指标,对风电场的运行管理和电力系统的运行调度都具有重要意义。实际运行过程的设备故障及人为控制因素会导致风速-功率曲线中存在大量的异常数据,给风功率曲线的后续应用带来严重影响。本文在分析风电机组风速-功率异常运行数据特征的基础上,根据空间分布位置和形态将异常数据分为曲线底部、中部、上部堆积型异常数据和曲线周围分散型异常数据等四类,提出了基于变点分组法与四分位法组合的异常数据识别清洗方法及流程,与四分位-变点分组法以及局部离群因子算法的对比算例验证结果表明,提出的变点分组-四分位法可有效识别四种类型的异常数据,流程合理,清洗效果好,效率高,并具有较强的通用性。
含分布式电源的复杂配电网多阶段故障恢复方法

针对含分布式电源(DGs)的复杂配电网故障快速恢复问题,提出一种有效的多阶段故障恢复策略。该策略将恢复过程分为动态拓扑分析、孤岛配置、含DG主网络连通性恢复和网络优化四个阶段。配电网发生故障后,采用动态拓扑分析法检测失电区域、确定故障恢复需执行的阶段并更新主网拓扑参数;第二阶段以提高DG利用率与恢复最大负荷量为目标配置孤岛方案; DG并网后恢复主网络的连通性,分析网络潮流并判定是否进入下一阶段;优化阶段利用分层编码方案避免产生不可行的候选解,减少迭代次数,提升搜索效率。仿真结果表明:在复杂配网发生故障时,该方法能根据实际情况制定合理的计划,最大限度地恢复了网络供电,与其他方法相比,降低了开关操作次数和恢复时间。
不平衡电网电压下柔性直流输电系统功率滑模补偿策略

针对柔性直流(VSC-HVDC)输电系统在交流电网电压不平衡情况下,功率产生2倍频波动分量的问题,首先通过分析不平衡电网电压下VSC换流器的数学模型,将引起系统2倍频功率波动的因素归结为电流因素分量和电压因素分量,推导并建立了不平衡电网电压下以系统2倍频功率为状态变量的控制方程;进而基于该控制方程提出了一种VSC-HVDC功率滑模变结构补偿策略,以同时抑制电流因素和电压因素引起的功率波动,以及VSC换流器输出电流的畸变,并提高了变工况状态下系统的动态响应性能。将该补偿策略引入到VSC-HVDC原有矢量控制环节中,当交流电网电压不平衡时,该控制策略能够单独对其中的2倍频分量进行有效控制,可以在不影响正常状态运行的同时又能抑制2倍频功率波动分量。通过在PSCAD/EMTDC中搭建两端VSC-HVDC仿真模型,证明了该策略抑制不平衡电网电压下系统2倍频功率和平衡交流侧电流的有效性。
考虑需求侧响应及不确定性的微电网双层优化配置方法

微电网是分布式发电的有效组织形式,微电网的优化配置是保障微电网运行经济性和稳定性的关键。随着直流负荷的增加,交直流混合微电网已成为微电网的研究热点。研究在分布式电源容量优化时,兼顾微电网运行优化的交直流微电网双层优化配置方法。在此基础上,分析可再生能源发电的间歇性与不确定性对微电网优化配置的影响;并引入需求侧响应,通过引导用户改变用电方式,达到优化负荷特性的目的,从而降低系统的经济成本,提高微电网系统的稳定性。结合工程实际,通过NSGA-II算法与混合整数线性规划结合的方法来求解多目标双层优化配置模型,并用算例证明了该方法的合理性和有效性。
三相六开关三电平光伏逆变器漏电流抑制

以三相六开关三电平光伏逆变器为研究对象,分析电路工作原理,建立系统共模回路模型,对系统共模特性进行研究,并提出调制策略,在实现系统输出电压三电平的同时,系统共模电压保持恒定,从而实现漏电流的有效抑制。此外,对电感绕组电流断续引起的问题进行分析并提出相应的解决方案。最后在TMS320F28335 DSP+XC3S400 FPGA数字控制硬件实验平台上对提出方案进行实验,结果验证了提出方案的有效性。
模块化多电平变流器高压直流输电系统直流故障改进控制策略

针对模块化多电平变流器高压直流(MMC-HVDC)输电系统直流故障,首先建立全桥型MMC-HVDC系统的详细数学模型,并对故障期间系统过电压或过电流的产生机理及其发展过程展开深入分析,分析结果表明:在直流双极短路和单极接地故障期间,MMC-HVDC系统正、负极直流母线电压与MMC上、下桥臂电压的直流分量不匹配,导致桥臂电容迅速放电,进而引起系统严重过电流。因而提出在直流故障期间将MMC上、下桥臂实行分离控制,并使上、下桥臂电压的直流分量跟随正、负极直流母线电压而变化,从而实现MMC-HVDC系统直流故障下的安全、稳定运行,所提控制策略实现了MMC-HVDC系统三种直流故障穿越控制的有效简化和统一。另外,为提升直流单极接地和断线故障条件下MMC-HVDC系统的经济运行能力,进一步提出了一种新型功率指令优化策略。最后基于PSCAD/EMTDC仿真证明了所提MMC-HVDC系统直流故障控制策略以及功率指令优化策略的正确性与可行性。
基于特定集电极电流下饱和压降的IGBT模块老化失效状态监测方法

为提高功率变流器的可靠性,提出一种基于特定条件下集射极饱和压降V_(CE(on))的IGBT模块老化失效状态监测方法。特定集电极电流条件指的是不同温度下的多条I_C-V_(CE)输出特性曲线的交点对应的集电极电流,监测对应的V_(CE(on)),根据V_(CE(on))的变化可以对IGBT模块的健康状态进行评估。该方法可以忽略芯片结温对评估结果的影响。首先根据IGBT模块饱和压降的等效模型,结合IGBT模块输出特性曲线的特点,分析得出曲线交点处对应的V_(CE(on))不受温度影响,然后阐明IGBT模块老化对V_(CE(on))的影响关系。最后分别采用对IGBT模块进行加速老化实验验证方法和人为逐根剪断键合线模拟老化情况的验证方法,对不同工况下IGBT模块的V_(CE(on))进行测量和分析。实验结果表明,在特定条件下,IGBT模块的V_(CE(on))不受芯片结温的影响,只与模块老化程度有关,可作为IGBT模块老化状态监测的特征参数,实验结果与理论分析一致。
一种基于推挽变换器的模块化电池均衡电路

在串联充放电过程中,动力电池组容易出现电池过充和过放现象,这会缩短电池组寿命并导致安全隐患,电池均衡电路能够消除电池差异对电池成组使用的影响,是提升动力电池组性能的重要手段。提出一种基于推挽变换器的模块化电池均衡电路,该均衡电路由多个推挽变换器均衡模块单元构成,只需同步控制每一个均衡模块的开关器件,便能实现能量从高电压电池到低电压电池的直接传输,缩短了能量传输路径。同时,通过采用交流耦合方式在各单体电池之间进行能量传递,消除了均衡模块间的交叉影响,增加了电路的可扩展性。对提出的均衡电路进行详细分析,并与现有的均衡电路进行性能对比,最后通过实验测试验证了理论分析的正确性。
过耦合无线电能传输功率降低机理与提高方法

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统在过耦合区负载接收功率降低的问题,对无线电能传输模型进行理论分析,得到负载接收功率与输入阻抗定量关系,并根据功率降低机理提出解决功率降低问题的根本措施。为验证功率降低机理理论分析的正确性和功率提高方法的有效性,最后进行建模仿真和实验验证。理论分析、建模仿真和实验验证具有较好的一致性,因而建模仿真和实验实现了对理论分析和结论的验证。
三电平变流器中点电位平衡及低开关损耗SVPWM策略

分析二极管钳位型三电平变流器主电路原理。在此基础上,结合大功率变流器自身控制的要求与特点,基于不连续空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,提出一种能够同时降低开关损耗和控制中点电位平衡的混合调制策略。该策略包含通过检测变流器交流侧三相瞬时电流的方向以及直流侧两个电容的电压差值来切换矢量序列方式,实现中点电位平衡控制和选择电流最大相或较大相不动作来降低开关损耗两个部分,这两个部分之间采用滞环控制方式进行切换。最后,通过仿真和实验验证了所提混合调制策略不仅能够实现中点电位平衡控制,而且还能有效地减小开关损耗,实现算法简单,在工程实践上具有一定的实用性。
基于FPGA的磁耦合谐振式无线电能传输频率跟踪控制

磁耦合谐振式无线电能传输是无线电能传输领域的研究热点,保持系统工作在谐振频率是磁耦合谐振式无线电能传输的关键技术之一。为了解决磁耦合谐振式无线电能传输系统在工作过程中的谐振失谐问题,本文从理论上分析系统的失谐机理,提出基于自适应PI控制的可变模全数字锁相环的频率跟踪控制方法;建立基于PI控制的全数字锁相环的数学模型,分析PI控制参数对系统性能的影响;设计出一种对全数字锁相环的PI控制参数进行自适应调节且兼顾跟踪控制的速度和精度的自适应控制器;利用FPGA实现所提出的全数字锁相环;仿真结果表明,该全数字锁相环能够较好地实现相位和频率的跟踪功能;最后,在实验样机上进行验证,结果表明该方法可以在谐振频率变化时完成对频率的快速跟踪,使系统工作在谐振状态。
IGBT串联动态均压特性分析与控制

多个IGBT直接串联工作是实现高压功率变换的有效途径之一,而串联IGBT之间的动态均压是实现其安全可靠工作的关键。基于对场截止型绝缘栅双极型晶体管(FS-IGBT)串联工作特性的实验测试与分析,发现其关断时刻差异与关断过程不均压程度的关系规律,并提出一种能反应串联IGBT特性并且可以通过实时调节各IGBT关断延时(或超前)时间而实现动态均压的控制策略,该时间调节量由两段式调节算法生成,即在不均压程度较大时采用比例-二次方算法,实现均压快速性;在不均压程度较小时采用比例算法,实现均压稳定性。并将每个IGBT的延时调节量递推引入其相邻的下一个IGBT的延时形成单元,进一步优化均压调节速度。实验验证了所提出的动态均压控制方法的可行性和有效性。
塔里木陆块西北缘伽师铜矿成矿流体特征与成矿作用

伽师铜矿是柯坪盆地砂岩型铜矿的典型代表,多位学者曾对其成因进行研究,但均缺乏详细地球化学证据。本次研究认为该矿床成矿期分为成岩成矿期与改造成矿期,以成岩成矿期为主。本文通过对伽师铜矿不同成矿期包裹体显微测温,成分分析以及氢、氧、碳、硫同位素的研究,探讨了该矿床成矿流体形成演化与成矿作用的关系。结果表明,该矿床成矿流体成岩期均一温度为131~206℃,盐度0.35%~9.86%(NaCl_(eq),质量分数,下同),流体密度0.90~0.99 g/cm~3,流体压力为227~464 MPa;改造期均一温度为131~285℃,盐度0.53%~9.34%,流体密度0.78~1.00 g/cm~3,流体压力为231~448 MPa,总体表现为中低温、中压、中低盐度、中等密度特征,具有典型地下热卤水特点。其δ~(34)S值范围为-34.5‰~-22.7‰,表明该矿床的硫主要源自硫酸盐细菌还原和有机质还原;成岩期包裹体水的δD值为-105.4‰~-79.2‰、δ~(18)O_H_2O为-3.13‰~0.87‰,改造期δD值为-108.5‰~-81.3‰,δ~(18)O_H_2O为-4.21‰~4.04‰,表明成矿流体为大气降水、盆地卤水二者混合来源,并有有机水加入;其成岩期δ~(13)C值为-28.4‰~-24.2‰,改造期δ~(13)C值为-28.5‰~-23.0‰,与自然界有机碳δ~(13)C的负值范围特征吻合,激光拉曼探针成分分析显示该矿床成矿流体成岩期、改造期成分主要为CH_4、H_2S、H_2O等,指示油田卤水中有机质参与了矿床成岩期、改造期成矿作用过程,在伽师铜矿成矿过程中起重要还原作用。综合分析认为,有机质与伽师铜矿成矿作用关系密切,该矿床是油田卤水参与成矿作用的沉积-改造成因砂岩型铜矿。
主要气候因子对极小种群野生植物云南蓝果树生长的影响

为探讨云南蓝果树( Nyssa yunnanensis W.C.Yin)的濒危机理,运用解析木的原理,结合1979—2009年的气象数据,对两株云南蓝果树风倒木进行研究,分析主要气候因子对云南蓝果树生长指标的影响。结果表明:云南蓝果树的径向、高度和年轮宽度的年增长量呈逐渐下降趋势,而材积年生长量呈上升趋势。云南蓝果树生境自1979—2009年年平均气温缓慢地升高,年总降水量和年平均相对湿度值呈总体减少趋势;年均径向、高度生长量和年轮宽度与年平均气温呈负相关,与年降水量和相对湿度呈正相关;年均材积生长量与年均气温呈正相关,与年降水量和相对湿度呈负相关。
冀西北山地油松和落叶松树干液流昼夜变化特征及其与环境因子的关系

依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2016年3月1日—2017年3月1日采用捷克生产的Ems 51树干液流测定系统对张家口市崇礼区清水河流域油松( Pinustabulaeformis) 、落叶松( Larixprincipis-rupprechtii)混交林中2个树种的树干液流速率进行连续监测,用美国HOBO公司生产的小型自动气象站同步观测环境因子(温度( T_a ) 、湿度( H) 、净辐射( R_n ) 、总辐射( R_t ) 、风速( S) 、土壤温度( T_s ) 、土壤含水量( C_s ) 、水气压亏缺( P_d ) )的变化,研究油松、落叶松树干液流速率的昼夜变化特征以及与环境因子的关系。结果表明:油松晴天、阴天、雨天树干液流速率日均值分别为0.019、0.008、0.006 kg·h~(-1)·cm~(-1),落叶松分别为0.016、0.006、0.005 kg·h~(-1)· cm~(-1),由大到小的顺序均表现为晴天、阴天、雨天。两树种夜间水分补充主要集中在前半夜( 20: 00—23: 00) ;生长季初期( 4月份)和末期( 10月份)后半夜液流速率明显要高于旺盛生长期( 7月份) ,4 、10月份后半夜液流速率,油松分别是7月份的3.41和2.38倍,落叶松分别是7月份的1.86和1.61倍。油松、落叶松整树生长季昼间液流速率均值分别为1.12、0.98 kg·h~(-1),夜间液流速率均值分别为0.11、0.09 kg·h~(-1)。旺盛生长期( 6—9月份)液流量夜间贡献率小于10%,昼间贡献率大于90%;而在生长初期( 4—5月份)和末期( 10月份)夜间贡献率有所增加,达到10%以上。两树种昼间液流速率的主要影响因子是Ta和H,夜间液流速率的主要影响因子是Ts。
利用亚像元尺度信息改进区域冬小麦生长的模拟

为了探寻遥感观测面尺度与作物模型模拟点尺度不匹配问题的解决方案并改善区域作物生长模拟精度,以河南省鹤壁市为研究区,以冬小麦为研究对象,基于MODIS、 Landsat 8遥感数据和WheatSM作物生长模型,通过MODIS LAI过程线重建、亚像元尺度信息提取、集合卡尔曼滤波同化等方法,进行了冬小麦生长模拟的研究。结果表明:通过MODIS LAI过程线重建并提取亚像元尺度信息,冬小麦纯度在80%以上的遥感反演LAI与冬小麦两个关键生育期实测冠层LAI的均方根误差(RMSE)为0.69,以最近邻域法赋值到整个模拟区域,研究区2013—2017年模拟总产和实际总产相比的RMSE在未同化遥感反演的LAI信息时为6.73×10~8 kg,同化未利用亚像元尺度信息调整的遥感估算LAI时,RMSE上升到8.24×10~8 kg,同化利用亚像元尺度信息分区赋值的遥感LAI时,RMSE下降到3.48×10~8 kg。利用亚像元尺度信息生成与作物模型时空尺度匹配的格点化LAI遥感产品,可提高作物生长模型区域化应用的精度。
低分子量有机酸对土壤磷活化及其机制研究进展

近30年来,过量施用磷肥导致土壤磷素累积继而引起水体富营养化等问题备受关注。植物根系分泌的低分子量有机酸能活化土壤积累态磷,提高土壤磷素有效性,已成为研究热点问题之一。本文结合国内外已有研究,从低分子量有机酸的类型、添加浓度、土壤类型和土壤磷素水平等方面总结了低分子量有机酸活化土壤无机磷与有机磷的效果,并通过对比土壤磷活化试验前后各形态磷的变化探讨了低分子量有机酸对土壤磷的活化机制。低分子量有机酸对土壤无机磷的活化主要是促进了土壤中有效性低的无机磷形态向有效性较高的形态转化,而低分子量有机酸对土壤有机磷的活化结论尚不一致,活化机制也不明确,仍需进一步研究。未来研究应关注低分子量有机酸与磷肥之间的协同增效机制,并进一步探索低分子量有机酸对土壤磷素(特别是有机磷)的活化机制。
包头市九峰山蝴蝶群落多样性

为探明包头市九峰山蝴蝶种类多样性,在该地区设置枣沟收费站(Ⅰ)、南沟门(Ⅱ)、灵应寺(Ⅲ)、枣沟公路33 km(Ⅳ)、九峰山景区(Ⅴ) 5条样线进行调查。结果表明:包头市九峰山地区有蝴蝶37种,隶属于4科34属,其中包括内蒙古蝴蝶新纪录2种,大卫新灰蝶(Neolycaena davidi)和波珠弄蝶(Erynnis popoviana);蛱蝶科(Nymphalidae)的属数和物种数最丰富,为16属19种,是九峰山的优势类群;弄蝶科(Hesperiidae)的属数和种数最少,为4属4种,是九峰山的稀有类群;蛱蝶科的多样性指数和均匀度指数最高,分别为4.8803和0.8517;粉蝶科(Pieridae)的多样性指数和均匀度指数最低,分别为1.0544和0.2942,而其优势度指数最高,为0.8784; 5条样线的蝴蝶多样性显示,灵应寺(Ⅲ)具有最高的科级(1.1052)、属级(2.2656)和种级多样性指数(2.2951);九峰山地区蝴蝶的物种数(25种)、多样性指数(2.3476)和物种丰富度指数(4.0297)在7月达到最高值;该地区的区系成分以古北界成分为主,计27种(72.97%),广布种10种(27.03%),无东洋种。
水平管高效沉淀技术在污水深度处理中的应用

东营市西城城北污水处理厂深度处理工艺采用以水平管高效沉淀池为主的综合技术。实际运行效果表明,在沉淀池满负荷运行工况下,出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,可超越滤池直接达标排放。与常规技术相比,该技术具有运行稳定、沉淀效率高、调试便捷、操作管理方便、运行费用低、占地面积小等优点。
济南历阳河流域海绵城市建设的水文效应分析

海绵城市建设对缓解城市内涝、恢复雨水对地下水的回补、维护城市水文的健康循环有重要作用。为分析海绵城市建设的水文效应,以济南历阳河流域为例,利用模型模拟了海绵城市建设前后雨水径流和入渗等方面的水文状态变化。结果表明,在海绵城市建成后,该流域内的雨水径流控制效果显著,在汛期雨水径流控制比例达到了80%左右;另外,下渗回补地下水效益显著,汛期平均总入渗量增至491 × 10~4 m~3,是海绵城市建设前的2.6倍。
半潜维修船船型多目标优化与单目标优化比较研究

自航式半潜维修船是基于集成创新理念设计的集高技术与多功能于一体的新船型。为选择最优的半潜维修船船型方案,以载重量与主尺度比值RRDW、甲板作业面积SWDS和每日作业收益P这3个指标为目标函数,建立半潜维修船船型论证模型,并采用理想点法和多目标遗传算法求解该模型。以一艘5万吨半潜维修船对故障船舶开展维修作业为例进行算例检验。两种方法均能实现对模型的求解,理想点法能提供距理想点更近的船型方案,而多目标遗传算法能提供更丰富的船型方案。计算结果验证了该模型的有效性,表明该模型能够为半潜维修船的论证选型提供决策支持。
高速滑行艇气动阻力试验及数值研究

针对所研发的高速滑行艇型,采用风洞试验及数值模拟方法研究其在静水面高速航行时的气动阻力特性。其中,数值模拟方法基于雷诺平均N-S方程及Realizable k- ω湍流模型。结果表明:数值模拟结果与风洞试验结果吻合得较好,误差在5%以内,精度满足工程应用要求。同时,数值及试验结果也表明,合理的气动力艉型能有效抑制滑行艇尾部的流动分离以及尾涡现象,使滑行艇气动阻力下降15%左右。
前置定子叶片周向弯曲对导管桨非定常特性的影响

采用数值计算方法研究了均匀来流下定子叶片周向弯曲对前置定子导管桨非定常特性的影响。首先通过对比计算结果和试验结果,验证了数值计算方法的可靠性。再采用该方法对不同型式的定子周向弯曲开展了非定常力分析。计算结果表明,定子弯曲对效率影响不大,但是对非定常特性影响明显。转子推力脉动峰值频率为叶频及其倍频,定子周向弯曲后转子推力脉动幅值均减小,后弯10°时转子推力脉动幅值降低46%。
泡果沙拐枣种子在原生境休眠状态的变化

研究种子在原生境休眠状态的变化,有助于了解种子萌发时机和休眠解除在自然条件下是如何被控制的。泡果沙拐枣(Calligonum junceum)是蓼科沙拐枣属的超旱生灌木,是达坂城荒漠的优势种,是荒漠地区植被恢复重要的候选植物种。于2015年7月,将鲜种子埋放在达坂城自然群落的地表和土中(3~ 5 cm),定期取回(第1年每6周取一次,第2年每8周取一次,直至2017年9月),在模拟原生境生长季4个变温(15/5、20/10、25/15、 30/15 ℃)下培养萌发。结果表明:成熟的鲜种子在4个温度下萌发率很低,说明种子具有初生休眠;大部分种子具有非深度和中度两种水平的生理休眠;种子的休眠在晚秋和冬季以及来年春季得以解除; 3月取出的种子萌发率较高;在夏季高温时节,大部分种子(70%)再次进入次生休眠;在达坂城原生境,泡果沙拐枣的种子处于休眠/非休眠循环,这与达坂城季节性水、热条件的变化及长期大风有关;埋放于土中种子的萌发率高于地表,冬季降雪时地表种子的萌发率高于土中,这与不同部位土壤温度和湿度的波动幅度不同有关。
某V型船尾四台喷水推进器进流特性数值模拟与分析

以某V型船尾布置四台喷水推进器的进口流道为研究对象,通过数值模拟方法,计算设计航速工况下的进口流道进流特性以及随进速比的变化规律。研究结果表明,进速比减小,进口流道进流效率增加,但过小的进速比下的出流不均匀度增加。两台内侧推进器进流不仅相互之间会产生影响,还受到外侧推进器的影响,其获流区截面形状相对更窄、更深,而外侧推进器则相对更宽、更浅;外侧推进器的进流受到内侧推进器的影响,其获流区域有明显向外侧偏移的倾向。这一重要结论对V型船四台喷水推进器的布置优化,喷水推进器与船体水动力匹配权衡设计有重要的指导意义。
基于模型的污水厂氧化沟工艺运行优化研究

为提高污水厂出水水质,实现稳定运行、节能降耗的双重目标,针对苏州某污水厂二期工程“厌氧+卡鲁塞尔氧化沟+ 二沉池”工艺,利用该厂多年积累的运行经验和历史数据,引入模拟技术,建立污水厂生物处理工艺模型。针对该厂全年进水典型情景,系统、定量地分析了污水厂运行过程中存在的主要问题,并有针对性地制定优化方案。模拟和运行实践结果表明:通过调控曝气转碟控制方案及泥龄控制策略,可使全年出水COD、NH_4~+ - N、TN、SS浓度从一级B标准提升至一级A标准,且吨水单耗降低了约29.4%,节能效果显著。
长壁采空区对采动煤岩应力分布规律的影响研究

随着当前各类长壁采空区及其附近区段巷道留设技术的不断推广,采空区及其对采动煤岩应力分布规律影响的认识愈发重要。鉴于当下此方面的研究较少,以镇城底矿为工程背景,通过理论分析、相似模拟、数值模拟和现场实测研究了长壁采空区对采动煤岩应力分布规律的影响。多种研究方法表明,采空区承载越大,实体围岩受载则越低,反之亦然。错层位不对称工作面导致应力分布亦不对称,缓坡段采空区应力大于无缓坡段,而缓坡段侧支承压力小于无缓坡段侧,缓坡段具有压力和能量缓冲耗散作用的矸石垫层,可避免接续面巷顶沿空巷道受动载影响。得出基于采空区影响下的老顶关键块回转下沉量计算方法。断裂角越小,采空区承载越小,尤其采空区边缘应力越小。采空区会影响围岩体中应力集中区的应力集中程度、范围和方位,同时影响煤岩体塑性区大小。理论分析、模拟分析和现场实测具有较好的一致性。
稻壳纤维粒径和掺量分数对水泥复合材料性能的影响

以稻壳纤维(Rice husk fiber,RHF)为增强材料,以水泥为基体,制备了RHF/水泥基复合材料。研究了粒径对RHF在水泥基体中分散性能的影响;并以RHF粒径和掺入质量比为考察因素,采用响应曲面法,以RHF/水泥基复合材料的密度、抗折强度、含水率、吸水率和导热系数为响应值,建立数学模型,对RHF/水泥基复合材料的成型工艺进行优化设计。结果表明:RHF的粒径越小,在水泥基体中分散性能越好,粒径为150μm的RHF分散系数达到最大值,为0.981;响应曲面模型分析表明RHF的粒径为150μm、掺入质量为水泥质量的3%时,RHF/水泥基复合材料的性能达到最优,此时RHF/水泥基复合材料的密度为1 559.26 kg/m~3,抗折强度为9.38MPa,含水率为7.05%,吸水率为16.71%,导热系数为0.50W/(m·K),达到了建筑行业标准JC/T 411—2007的要求。
海藻酸钙@Fe_3O_4/生物碳磁性复合材料的制备及其对Co(II)的吸附性能和机制

利用海藻酸钙(CA)包覆生物碳(BC)、Fe_3O_4制备了一种新型磁性微球(CA@Fe_3O_4/BC),用以吸附水溶液中的Co(II)。系统的研究了Co(NO_3)_2溶液浓度、pH和时间对吸附的影响。CA@Fe_3O_4/BC吸附Co(II)等温热力学数据符合Langmuir模型,在pH=6的条件下对Co(II)的最大吸附量为16.23mg/g。研究显示, CA@Fe_3O_4/BC存在显著的协同效应,对Co(II)具有更好的吸附性能。由于磁性颗粒的存在,CA@Fe_3O_4/BC吸附Co(II)后可以用磁铁吸附快速分离。CA@Fe_3O_4/BC吸附Co(II)动力学数据符合准二级动力学模型,研究表明,CA@Fe_3O_4/BC吸附Co(II)的机制主要包括形成配合物及Ca(II)与Co(II)发生离子交换。
160 kV超快速机械式高压直流断路器的研制

针对±160 kV南澳多端柔性直流工程对高压直流断路器的实际需求,提出了一种新型的机械式高压直流断路器拓扑,以及160 kV机械式高压直流断路器的技术方案,对其中的关键技术如快速操动机构、多断口串联均压等进行了仿真研究。研制出了160 kV超快速机械式高压直流断路器,提出了采用发电机源提供交流电流来模拟直流故障电流的开断试验电路,并进行了正、反向大电流开断试验。试验结果表明,机械式高压直流断路器成功开断了9.2 kA正向电流,暂态恢复电压峰值达到272 kV,开断时间3.9 ms;成功开断了9.2 kA反向电流,暂态恢复电压峰值达到262 kV,开断时间为4.6 ms。
电网多火点山火灾害灭火装备优化调配模型

针对电网输电线路附近爆发多火点山火灾害的情形,研究了多火点情形下灭火装备的最优调配方案,使电网风险降到最低。首先分析了多火点情形下火点风险评价指标,定义了灭火装备调配收益矩阵和方案矩阵,然后建立了灭火装备调配优化模型,将电网多火点山火灾害下灭火装备的优化调配问题转化为收益矩阵的元素选取问题,并提出了收益矩阵增零变换求解方法,可快速、准确地得到多火点山火灾害下灭火装备应急调配方案的理论最优解,使电网风险达到最小化。最后,将文中方法应用于实际案例,验证了所提方法的科学性和可行性。
南澳多端柔性直流输电工程高压直流断路器本体故障控制保护策略研究及验证

针对应用于±160 kV南澳多端柔性直流输电工程的机械式高压直流断路器本体故障的控制保护策略进行研究。首先,分析了机械式高压直流断路器的基本原理;其次,详细分析了机械式高压直流断路器在运行过程中可能出现的故障,包括直流断路器误合、误跳、拒分和拒合等4种故障,及其对南澳多端柔性直流输电工程造成的影响,提出了具体的控制保护策略;最后对所提的控制保护策略进行实时仿真验证,经实时仿真验证后的控制保护策略应用于工程现场。通过实时仿真和现场的试验表明,所提出的控制保护策略能够在机械式高压直流断路器本体故障的情况下保障南澳多端柔性直流输电工程运行的安全性。
基于物理–信息–价值的能源区块链分析

能源互联网是传统能源行业转型的重要方向,区块链有望成为推动能源互联网发展的重要支撑技术。鉴于能源互联网和区块链都是具有物理、信息、价值属性的复杂网络系统,提出了一种基于物理-信息-价值三维属性的能源区块链研究视角:分析了复杂网络系统下区块链技术与能源互联网在物理、信息、价值维度的耦合性,提出了基于物理-信息-价值三维视角的能源区块链基本框架,并分别从物理、信息、价值层面深入研究了能源区块链的主要内容,最后以能源微网为场景设计了多维综合视角下能源区块链的协同自治模式及其运行过程。
台风环境下考虑地理高程信息的输电通道结构失效故障概率评估方法

暴露于外部环境的电网输电通道极易受到台风灾害的影响。为提高电网抵御台风的能力,提出一种基于地理高程信息的短时输电通道结构失效概率评估方法。首先,基于我国东南某省1949年以来至今历史所有台风进行预测误差统计分析,证明在短时尺度内台风路径的朴素预测优于气象学常用的路径相似性预测,即朴素预测更适合于电网对即将登陆的台风路径进行短时预测。其次,基于朴素预测的半径与角度的预测误差概率分布采用接受拒绝法进行抽样,解决了台风路径历史样本数过少的问题,进而生成台风预测路径辐射域。同时,将全球地理高程信息与电网输电通道路径地理信息相融合,对输电杆塔的承载风速进行高度修正。最后,提出经分析表明风速与失效率之间的关系不是简单的线性变化而是存在突变的,与线性失效率曲线相比指数型失效率曲线对输电杆塔失效概率评估更切合实际灾损结果。算例以2016年莫兰蒂台风下的东南某省电网输电通道实际灾损情况进行实例分析,验证了方法的实用性与有效性。
基于短间隙模型的直流输电线路极间短路电弧运动仿真研究

为解释直流输电线路被异物短接时出现的多次重合闸不成功的现象,采用链式电弧模型对直流输电线路极间短路电弧的运动特性进行了仿真分析。该模型综合考虑了短路电弧受到磁场力、热浮力及空气阻力的共同作用,将电弧离散为电流元,计算每个电流元的受力情况和运动状态,得到了电弧的速度控制方程。在试验室中观测了直流电压作用下短间隙模型线路极间短路时电弧的运动形态,并与仿真结果进行了对比,验证了链式仿真模型的有效性,在此基础上仿真分析了现场实际线路中极间短路时的电弧运动特性。试验和仿真结果表明极间短路电弧在运动过程中由于热浮力及电磁力的作用会出现上拱,同时短路电弧弧根沿导线运动与初始位置之间存在较大位移,导致电弧与跨接异物相脱离,不能有效灼烧异物,从而出现多次闪络和重合闸不成功的情况。
基于E-L模型的Z源T型逆变器无源控制策略研究

首次将非线性的无源控制(PBC)理论引入到Z源T型逆变器的控制上,该方法不需要对受控对象进行线性化处理,通过选取合适的能量函数与注入阻尼,确定无源控制规律函数,简化了控制系统的结构。首先,根据Z源T型并网逆变器的数学模型写出其无源欧拉(E-L)表达式,然后,选取适当的能量函数与注入阻尼,确定无源控制规律函数,并结合SVPWM算法驱动逆变器开关动作;最后,软件仿真实验和实际硬件样机试验验证了无源控制系统方法的可行性和有效性。
基于在线序列极限支持向量回归的短期负荷预测模型

由于电力市场的发展和智能电网技术的推广,负荷预测变得越来越重要。准确的预测结果有助于提高电力系统运行效率,降低运行成本,减少“电荒”事件的发生。在当前海量高维数据的背景下,有效并准确的在线预测方法是当下的研究重点。针对传统预测方法对新增数据需要重复训练造成的巨大计算消耗和模型利用率低的缺点,提出了一种基于在线序列极限支持向量回归算法(online sequential extreme support vector regression,OS-ESVR)的短期负荷预测模型(short-term load forecasting,STLF)。首先,利用基于随机森林模型的递归特征消除方法(recursive feature elimination based on random forest,RF-RFE)自动选择滞后负荷输入变量;其次,将得出的有效数据信息输入到在线序列支持向量回归模型进行训练学习,训练过程中通过简化粒子群算法(simplified particle swarm optimization,SPSO)对初始模型进行优化,得到训练后的在线序列支持向量回归模型;最后,利用测试数据测试模型。通过在新英格兰ISO(Independent System Operator)数据集进行仿真算例分析,验证了模型能够根据新增数据动态更新。同时预测结果表明了所提模型的时效性和准确性显著优于已有的同类方法。
锡泰直流工程分层接入500/1000 kV交流电网仿真计算与现场系统试验结果分析

锡盟—泰州(简称锡泰)受端分层接入500 kV/1000 kV不同电压等级交流电网的特高压直流接线方式在世界上属于首创,其控制保护没有可借鉴的经验。为准确分析分层接入方式下特高压直流输电控制系统稳态运行与暂态过程的真实响应,分析了分层接入方式下特高压直流控制系统的分层结构和功能配置方案,对控制系统的关键环节,如分接头控制、阀组间电压平衡控制、无功功率控制和换相失败预测控制策略进行了计算分析,并与工程现场系统调试结果进行了对比,验证了仿真结果与现场系统调试的一致性。仿真模型可为分层接入方式特高压直流输电工程的特性研究提供技术支撑。
香港地区雷电风速联合分布

雷电数据的统计分布是指导输电线路防雷设计的重要基础。输电线路设计规程中杆塔雷电过电压下风偏设计为经验参数,缺乏对雷电风速联合分布的深入研究。利用香港地区气象数据,研究雷电风速联合分布。分析表明雷电在时域上呈高度不均匀分布,日地闪数量服从Burr分布,而雷电与风速服从Gumbel-Copula联合分布。经验分布和理论分布中,日地闪次数超1000次且风速接近和超设计风速雷暴日的地闪数占比均在20%左右。结合气象学背景的分析表明,飑线等强对流天气下并发的雷暴大风是造成强雷暴时超设计风速概率畸高的根本原因。
发电机励磁辅助控制功能对特高压直流送端动态无功支撑能力的影响研究

发电机励磁调节器的精确建模是分析发电机无功支撑能力的基础。针对现有研究中缺乏考虑发电机励磁辅助控制功能对直流近区发电机动态无功支撑能力的影响这一不足之处,分析了发电机过励限制、低励限制、定子电流限制、最小励磁电流限制等励磁辅助控制功能对直流近区发电机无功特性、换流站母线电压的影响。实际特高压直流送端大电网仿真计算结果表明,发电机低励限制和最小励磁电流限制考虑与否会影响特高压直流送端暂态、稳态过电压水平,发电机过励限制、定子电流限制会影响特高压直流送端长期低电压的动态过程。发电机励磁辅助控制功能的考虑与否对于特高压直流送端近区电网的电压稳定、功角稳定分析结果有重要的影响。建议在特高压直流送端稳定分析中,发电机励磁模型采用包含各个辅助控制功能的详细励磁模型。