mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
区域综合能源系统中储能设备参与辅助服务的运行优化

储能设备作为区域综合能源系统中的核心组成部分,通过参与合适的辅助服务类型可以降低系统运行成本并且有助于提高电力系统中可再生能源的渗透率。在分析储能设备设置在不同并网点的价值差异,以及各类辅助服务应用之间的兼容性关系后,建立了以利润最大化为目标并综合考虑不同技术类型、规模的储能设备特点和设备运行约束的经济性评估模型,采用YALMIP+CPLEX在MATLAB中进行了仿真分析并制定了相应的运行策略。通过实际运行中的电力市场的价格参数来指导区域综合能源系统中储能设备参与辅助服务的运行优化策略,实现了利润的最大化。
生态系统服务研究在生态红线政策保护成效评估中的应用

生态保护红线政策是中国推进生态保护与建设的宏观政策,其保护成效评估是国内外关注的重大科学问题。在分析国内外生态系统服务研究进展及中国生态保护红线内涵、划定进程及管控要求的基础上,结合生态红线政策与生态系统服务研究的关联及生态系统服务研究在红线政策保护成效评估应用中面临的挑战,提出了红线政策实施效果评估的技术框架和基本思路。开展生态红线政策保护成效评估,能从科学上明确生态红线政策实施对多尺度利益相关者成本、效益的影响,为生态红线政策的综合研究提供框架和科学方法;从政策设计上,为生态红线布局进一步优化提供依据;从制度建设上,提出符合生态红线政策实施的制度框架,推动生态保护红线制度建设由理论走向实践。
应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法

区域供电线路故障会使部分线路出现短时拥塞,同时区域内重要负荷供电不足,导致大量切机和切负荷。针对这一问题,提出一种应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法。该配置方法考虑了各发电单元在线路故障发生后的响应时间,优化配置功率型储能和切除部分非关键性负荷以缓解线路短时拥塞。考虑重要负荷在故障检修期间的供电需求指标,在已有功率型储能基础上,协调优化配置能量型储能以保障区内重要负荷供电。最后,以复合储能整体投资费用最小为优化目标,结合实际电力系统算例进行了仿真,对影响配置结果的关键参数进行了灵敏度计算,深入分析了复合储能优化配置的相关原理,验证了所提模型和方法的正确性。
电力系统中储能的系统价值评估方法

储能是未来高比例可再生能源系统的关键支撑技术之一,科学的评价方法是衡量其价值的重要依据。首先,提出储能的系统价值评估方法,全面分析其在电力系统中的价值构成,包括直接价值和间接价值。并给出储能多重应用的协同效应矩阵,分析储能系统价值的特征,全面评估和衡量储能的多重应用价值。然后,建立储能同时应用在削峰填谷、平滑可再生能源和提高供电可靠性的多重价值评估模型,以设备使用率、静态投资回收期和盈利能力指数作为储能的系统价值评估指标。最后,以Garver 6节点测试系统作为算例,计算不同容量配置下储能的系统价值,验证系统价值评估方法的正确性和有效性。
利用储能系统提升电网电能质量研究综述

近年来,电力电子装置的广泛应用和可再生能源的高渗透接入已严重影响了电网的电能质量。储能系统作为电网中重要的能量调节环节,为提升电网电能质量提供了新的思路。首先,概述了不同类型储能的典型应用场景,针对电源、电网和用户侧储能应用特点,分析了其兼用于电网电能质量提升的可行性;其次,分别评述了储能系统用于解决电网稳态和动态电能质量问题的研究现状及发展趋势;提出了一种新型串并联并网结构的混合储能系统,在实现常规与电网能量交互的同时,可有效解决电网综合电能质量问题。最后,结合典型示范工程,对需进一步深入研究和探索的问题进行了探讨。
新型变压比压缩空气储能系统及其运行方式

为了提高压缩空气储能(CAES)系统的效率,提出了新型变压比压缩空气储能系统。该系统基于定容储气装置及传统定压比压缩方式的特性,通过阀门调节来改变储能过程中压缩级组的串并联运行方式实现。通过分析不同压缩级数下可行的变压比运行方式,建立变压比压缩空气储能系统的仿真模型,从仿真得出的变压比储能系统的储能时间、压缩功耗和系统的充放电效率等方面,与传统的定压比压缩空气储能系统进行比较。结果表明,变压比压缩空气储能系统不仅减少了储能过程中压缩机组的功耗、缩短了储能时间,而且提高了整个系统的充放电效率。
虚拟同步储能变换器的功率环双模式控制

根据虚拟同步储能变换器功率环主要参数的相互影响进行了小信号建模分析,为功率环参数设计和选取范围提供了参考。据此,针对虚拟储能变换器并网运行时存在的稳态功率偏差和功率限额问题,提出一种适用于并网工况的储能变换器虚拟同步机PQ模式控制策略,并在必要时将PQ模式与VSG下垂模式进行切换。虚拟同步发电机(VSG)的PQ模式并网除了能实现稳态时恒功率运行外,暂态过程中还具有一定的惯性和阻尼,并网状态下能够自同步,无需锁相环。仿真和实验结果表明,所提双模式控制策略稳定可靠且切换平滑。
鄂尔多斯市生态资产和生态系统生产总值评估

鄂尔多斯市属于生态环境脆弱区域,在大规模开发丰富能源资源的同时,生态环境保护也在不断加强,评估鄂尔多斯生态资产价值,是认识鄂尔多斯生态价值的关键。构建了生态资产、生态系统生产总值评估的理论框架和评估方法指标体系,基于鄂尔多斯市生态系统格局、质量数据,评估了鄂尔多斯市生态资产、生态系统生产总值。评估结果表明:(1)2015年,鄂尔多斯市生态系统质量等级以差、低、中为主,分别占比:50.74%、31.78%、6.17%,差、低、中等级的生态系统面积之和占比88.69%>(2) 2015年,鄂尔多斯市生态资产指数为1998.19,其中生态资产指数最高的是鄂托克旗,生态资产指数为392.26占比19.63%,其次是杭锦旗,生态资产指数为307.48,占比1539%。2010—2015年,鄂尔多斯市生态资产指数总体呈上升趋势。其中,上升最为剧烈的区域是鄂托克前旗,生态资产指数上升92.72,占比19.38%,其次为乌审旗,生态资产指数上升91.04,占比19.03%。(3)2015年,鄂尔多斯市生态系统生产总值(GEP)为2481.71亿元,GEP约为2015年GDP总值的58.72%,鄂尔多斯市单位面积GEP为0.03亿元/km~2,人均GEP为12.14万元/人。2010-2015年,鄂尔多斯市生态系统生产总值从1975.50亿元增加至2481.71亿元,增加量占2010年GEP价值的比例为25.62%,上升趋势明显。(4)2010-2015年,鄂尔多斯市生态系统质量变化原因主要是GDP增长(P<0.05),表明经济持续发展降低了当地人口对草地、森林的经济的依赖性。鄂尔多斯市生态资产指数上升的主要驱动因素气候因素降水的增加(P<0.00l)、人口密度的下降(P<0.01),以及GDP的增加(P<0.01)。鄂尔多斯间生态系统生产总值变化的主要驱动因素,包括城市扩张、农田开垦、退耕还林、草、湿、生态恢复、矿山开采、生态退化等。本研究根据鄂尔多斯市生态系统质量、生态资产、生态系统生产总值面临的问题,提出了生态保护建议与对策。
北京山区元宝枫夜间液流活动特征及影响因素

树木夜间会维持部分气孔开放,从而能够在一定环境驱动因子的情况下进行夜间蒸腾。夜间液流作为储存水的重要来源,能够补充植物白天的水分亏缺,使其恢复水分储备,对植物生长发育有重要意义。采用TDP热探针法测定了位于八达岭林场的元宝枫树干液流密度,同步监测了主要环境因子,以深入揭示树木夜间蒸腾耗水规律和植被应对环境胁迫的调控机制,为山区植被建设、森林健康经营和挑选节水树种提供理论依据。结果表明:以0:00为界区分前半夜和后半夜,元宝枫夜间液流速率前半夜较后半夜活跃,且前半夜夜间累积液流量占夜间累积液流量的53.85%— 64.10%,而后半夜夜间累积液流量占夜间累积液流量的35.9 %— 46.15%。5月的夜间累积液流量最大,平均夜间液流通量为5月>6月>8月>9月>7月。存在水分胁迫的条件下降雨之后夜间液流会增大,而当土壤水分条件较好,土壤水分不再是夜间液流的限制因子时,夜间液流通量并不高。不同树木形态的夜间液流通量有显著差异,在一定范围内,胸径树高冠幅越大的样木,夜间液流通量越大。用于夜间蒸腾的夜间液流通量与饱和水汽压差、温度、空气相对湿度、风速相关,其中夜间蒸腾存在于前半夜,表现为前半夜夜间液流通量与环境因子的相关性相较后半夜相关性较为显著,后半夜则以补水为主,补水量取决于土壤含水量和日蒸腾强度。存在干旱胁迫的条件下,夜间液流既用于夜间蒸腾,又有一部分用来补水;而土壤水分条件好时夜间液流则主要用于补水,此时夜间树干液流与环境因子相关性不高。元宝枫夜间液流通量的日蒸腾贡献率5、6月份大于7、8月份,即干季比湿季贡献率更高。夜间液流通量的日蒸腾贡献率与白天总蒸腾量相关性较高,并与累积太阳辐射成负相关。
矿区土地利用生态风险的时空异质性

以微山县煤矿较集中、地面塌陷较严重的11个乡镇作为研究区,以遥感影像和土地利用现状数据为数据源,获取4期土地利用类型分布图,根据景观生态学理论构建景观意义上的土地利用生态风险指数,结合空间统计学及地统计学理论,探究2000-2016年研究区适宜尺度下土地利用生态风险的时空变化情况及空间异质性。结果表明:1 km×l km规则网格是最佳研究尺度,在该尺度下研究区土地利用生态风险的空间分布呈集聚模式,且具有很强的空间正相关性;2000-2005年土地利用生态风险指数在小尺度上的随机变异逐渐被较大尺度上的空间结构性变异所取代,2005年生态风险总的空间变异程度较高,2005-2016年随机因素引起的空间变异程度增强;2000-2016年土地利用生态风险呈现由中高、高生态风险向中、中低生态风险转变的特征;生态风险恶化区和明显恶化区主要分布在东部矿区周边、道路沿线、地面塌陷较严重的区域,研究区西南部微山湖沿岸东西两侧,耕地的生态风险恶化程度2010-2016年较高;17年间微山湖湖区的生态风险稳定区和改善区大幅增加,生态风险明显下降。
国家重点生态功能区生态环境质量变化动态分析

国家重点生态功能区是保障国家生态安全、提升生态环境质量的重要区域。基于国家重点/非重点生态功能区生态环境质量变化的对比分析,结合土地覆被变化,对国家重点生态功能区转移支付政策执行之前的生态环境质量状况形成全面的认识。结果表明:国家重点/非重点生态功能区土地覆被类型均以生态用地为主,2000-2010年生态用地占比下降。国家重点生态功能区各年生态用地占比均高于非重点生态功能区,且土地覆被类型转换程度相对于非重点生态功能区要小。重点/非重点生态功能区的植被覆盖度、生物量密度、NPP均由东南向西北逐渐降低。水土保持型重点生态功能区的植被覆盖度最高,生物多样性维护型重点生态功能区的平均生物量密度、平均NPP最高,水源涵养型重点生态功能区的生物量总量、NPP总量最高,
拉萨河中上游夏秋季纤毛虫群落时空变动及其与环境的关系

为揭示中国西藏高原河流浮游纤毛虫群落结构特征及与水环境的关系,于2015—2016年的8月和11月,利用25号浮游生物网,分别在拉萨河中上游共8个代表性采样点,共采集64个水样。物种鉴定采用活体观察和固定染色相结合的方法。共鉴定出纤毛虫91种,夏季49种,各样点物种数由小到大依次为:S2
典型气候条件下东北地区生态系统水源涵养功能特征

东北地区是我国重要的生态功能区,其包含的典型生态系统具有独特的水源涵养功能,在防洪减灾,保障生态安全和人居安全中发挥着关键作用。以往有关水源涵养功能的研究主要是依托不同水文模型方法,从单一年份或多个年份的角度进行研究,较少考虑不同气候条件下水源涵养功能的空间分异特征。采用标准化降水蒸散发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI)划分研究区的典型气候年份(干旱、正常和湿润);基于水量平衡法,结合SCS-CN模型以及Penman-Monteith方程对东北地区典型气候条件下生长季内的水源涵养功能进行研究。结果表明:(1)研究区水源涵养功能在不同气候条件下差异明显,三个典型气候年份生长季内的水源涵养总量分别为:干旱年(SPEI = -1.26)为2214.64亿m~3、正常年(SPEI = -0.22)为3231.49亿m~3和湿润年(SPEI=1.05)为3969.33亿m~3。(2)水源涵养功能空间变异突出,但在三种典型气候条件下呈现出一致变化,均表现为长白山地区水源涵养量最大,大小兴安岭地区次之,水源涵养量最低的地方主要出现在呼伦贝尔以西的草原地区,在东北平原的部分地区也有低值的出现,如白城、通辽、鸡西等地区,水源涵养量较一般的地方出现在东北平原大部分以农田为主的地区。(3)水源涵养功能除受气候因素的影响外,还取决于土地利用类型的变化,对于整个东北地区来讲,水源涵养总量表现为林地>农田>草地>湿地,单位面积水源涵养量在干旱年和正常年表现为林地>农田>湿地>草地,在湿润年份表现为林地>湿地>农田>草地。研究结果揭示了东北地区三种典型气候条件下重要生态系统的水源涵养功能大小、空间分布特征及其主要驱动因素,可为区域生态空间规划和生态系统管理提供科学指导。
土地利用变化对寻乌县生态系统服务价值的影响

为了解寻乌县生态系统服务价值对土地利用变化的响应。首先通过监督分类Landsat TM/OLI影像,获取寻乌县1995年、2006年和2016年3期的土地利用数据;进而对研究时段寻乌县土地利用的变化特征进行分析;最后利用当量因子法对3个时期寻乌县4种土地利用类型的4类生态系统服务进行价值评估。结果表明:(1)1995-2016年,寻乌县农田减少近一半,果园增加约一倍,林地所占百分比减少近10个百分点,水体增加一倍,建设用地增加近5倍;(2) 1995-2016年,寻乌县年生态系统服务价值减少4.91亿元;(3)4种土地利用类型中,3个时期均是林地生态系统服务的价值最大,但2016年比1995年减少26.04亿元;(4)4种生态系统服务类型中,3个时期均是调节服务价值最大,但2016年比1995年减少1.51亿元;(5)丹溪、龙廷、留车、南桥和晨光5个乡(镇)生态系统服务价值增加,其余乡(镇)均减少。能为寻乌县乃至东江流域今后生态补偿标准的制定提供基础数据。
QuEChERS-气相色谱法测定8种鱼肉中多氯联苯

采用重量法,以脂肪含量不同的8种鱼为研究对象,考察了冷冻法和吸附法两种脱脂方式的适用性,并提出共萃物去除策略,即当共萃物含量大于6.0 mg/mL时,-18 ℃下冷冻2 h结合加入150 mg/mL乙二胺-N-丙基硅烷和C18(重量比1:1)吸附剂可达到好的去除效果;而当共萃物含量为4.5~6.0 mg/mL、小于4.5 mg/mL时,只需分别加入150 mg/mL和100 mg/mL吸附剂。考察了冷冻时间和吸附剂加入量对加标鱼肉样品中多氯联苯的气相色谱图峰形和峰面积的影响。结果表明,以该策略为基础的QuEChERS-气相色谱法适用于鱼肉样品中多氯联苯残留分析。
阿尔金山东端北部区域生态环境修复模式研究

阿尔金山荒漠化防治生态功能区是甘肃西部、新疆乃至整个西北地区重要生态屏障,对阿尔金山东端北部区域为代表的西土沟流域生态环境现状和存在主要问题进行分析,提出区域生态环境治理构想和因势治洪-以洪治沙-自然净化-综合利用的区域洪水资源开发利用模式和以“水害”治“沙害”、变害为利的区域生态环境、沙漠治理模式。国内外学者对本区域荒漠化防治、草地生态安全评价有部分研究,但对沙漠区洪水资源开发利用问题研究比较罕见,在沙漠地区洪水资源化利用方面具有很强的代表性,为阿尔金山保护区的规范管理和可持续对策制定提供科学依据,对同类地区生态环境修复提供示范。
基于Stewart模型改进方案的新疆降水同位素的云下蒸发效应比较

干旱半干旱区降水稀少,蒸发能力大,雨滴在云下易发生蒸发现象并改变其同位素比率,明确雨滴降落过程中稳定氢氧同位素的变化在同位素水文学研究中具有重要意义。Stewart模型常被用于评估雨滴中同位素比率的变化,云下雨滴降落过程中的气温、相对湿度等是模型输入的关键参数。目前广泛采用的大气均质假设往往与自然条件有差异,这种均质假设对模拟结果产生的影响有待明确。基于2016年7月至2017年6月新疆66个地面气象站逐小时观测资料与8个探空站的高空定时观测资料,通过三种Stewart模型算法方案(方案①以地面气象资料代替大气气象参数,方案②假设地面气象资料与预测的云底气象参数均匀变化,以其平均值代入模型,方案③根据高空探测资料,分层计算大气参数)的对比,深入研究新疆降水同位素的云下二次蒸发效应。结果表明:(1)三种方案计算的新疆各分区云下二次蒸发存在明显的季节差异,蒸发剩余比(f)均呈现出秋冬较大、春夏较小的趋势,各分区的ΔδD、Δδ~(18)O和Δd均为春夏较大、秋冬较小。(2)从空间来看,Δd均值在准噶尔盆地西部和塔里木盆地东侧北缘较小。对于蒸发剩余比(f)均值、ΔδD均值、Δδ~(18) O均值和Δd均值来说,三种方案的差异性主要体现在塔里木盆地。(3)蒸发剩余比(f)与d-excess的变化量存在相关性,整体来看,三种方案的斜率均表现为塔里木盆地>阿尔泰山地>准噶尔盆地>天山山地。无论是新疆各分区(除天山山地方案②)还是新疆全境,三种方案的f与Δd的线性关系均> 1. 0‰/%,最为干旱的塔里木盆地方案③的斜率高达1. 496‰/%,这可能与新疆地处干旱半干旱气候区有关。毋庸置疑方案③是后续云下二次蒸发效应研究的方向。
家蚕微孢子虫极管蛋白2(NbPTP2)的表达、纯化和定位特征

【目的】微孢子虫是一种细胞内专性寄生的真核生物,几乎能感染所有生物,包括人类。极管作为微孢子虫特有的侵染器官,主要由极管蛋白组成。极管蛋白在微孢子虫侵染宿主与稳定孢子结构中发挥重要作用。本研究通过克隆、表达家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)极管蛋白2(NbPTP2),分析其在成熟孢子极管上的定位特征,为深入研究极管蛋白的功能打下基础。【方法】克隆家蚕微孢子虫NbPTP2。利用Expasy、SignalP 4.1、 TMHMM Server V.2.0和NetPhos 3.1Server 等在线软件对NbPTP2的序列特征进行分析,包括氨基酸组成、蛋白质理论分子量、等电点、信号肽、跨膜结构域和磷酸化位点。此外,利用MEGA 7.0软件构建不同种属微孢子虫极管蛋白2的系统进化树。通过克隆NbPTP2,将其与原核表达载体pET32a(+)连接,构建pET32a(+)-NbPTP2重组表达质粒。将测序正确的重组质粒转化到大肠杆菌Rosetta 中,IPTG 诱导异源表达,经镍柱亲和层析纯化融合蛋白后免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。利用免疫印迹检测NbPTP2在成熟孢子中的表达情况,并通过间接免疫荧光试验(IFA)分析NbPTP2在家蚕微孢子虫成熟孢子中的定位特征。【结果】成功克隆并获得长为834bp 的NbPTP2基因序列,该蛋白编码278个氨基酸残基,理论分子质量为30.9kD,等电点为9.39,无跨膜结构域,N 端存在信号肽,具有潜在的磷酸化修饰位点。系统进化树分析结果显示,家蚕微孢子虫NbPTP2与西方蜜蜂微孢子虫 NaPTP2、东方蜜蜂微孢子虫NcPTP2的亲缘关系最近。Western blot 结果表明,NbPTP2编码的蛋白质在成熟孢子的孢子总蛋白中有表达,分子量大小约为39kD。IFA 定位特征分析结果显示,NbPTP2能定位于家蚕微孢子虫的整条极管上,证实其为一种极管蛋白。【结论】明确了NbPTP2与其他微孢子虫极管蛋白2的亲缘关系,NbPTP2在成熟家蚕微孢子虫中有表达,且能定位于微孢子虫发芽后的整条极管上。研究结果可为极管的结构解析与极管蛋白功能的研究提供依据。
新疆天山西部巩乃斯河谷积雪与森林/草地覆盖条件下季节冻土特征分析

不同的覆盖条件下,季节冻土的特征会存在差异。为了分析积雪与森林/草地覆盖条件下季节冻土的特征,在新疆天山西部巩乃斯河上游的中国科学院天山积雪雪崩研究站的实验场地监测了森林-积雪,草地-积雪,以及草地覆盖条件下季节冻土的冻结深度,并对有无积雪覆盖条件下季节冻土发育过程中的土壤温度和土壤含水量进行了跟踪测量。结果表明:森林-积雪覆盖条件下季节冻土的冻结深度最浅,草地-积雪覆盖条件下次之,草地覆盖条件下最深。积雪的存在可以改变季节冻土的冻结深度,还会影响土壤温度和土壤含水量变化。在季节冻土的发育阶段,积雪的隔热作用使得有积雪覆盖条件下土壤温度和土壤含水量较高;在积雪消融阶段,由于积雪融水的补给,土壤含水量也相应地增加,积雪消失后由于蒸发的存在导致土壤含水量减少。
氮肥对室内和大田条件下作物秸秆分解和养分释放的影响

【目的】明确室内和大田条件下小麦和玉米秸秆分解和养分释放的影响因素,能够为作物秸秆合理还田及其养分管理提供理论依据。【方法】采用尼龙网袋法于室内培养和大田试验相结合研究氮肥用量(0,CK;180kg N·hm~(-2),N180和360kg N·hm~(-2),N360)作用下作物秸秆分解特征,其中室内主要研究氮肥用量和土壤类型(砂姜黑土和潮土)对小麦和玉米秸秆分解的影响;2015年6月至2016年6月冬小麦-夏玉米大田研究氮肥用量和秸秆还田深度(地表和20cm)对小麦和玉米秸秆分解的影响。【结果】室内研究发现,秸秆类型和土壤类型显著影响秸秆分解常数、有机碳释放量、氮释放量和磷释放量。随氮肥用量增加,小麦秸秆分解常数在两种土壤类型上均呈增加趋势,玉米秸秆呈降低趋势;小麦和玉米秸秆氮释放量呈降低趋势(小麦秸秆在潮土上呈增加趋势)。小麦秸秆在潮土上的分解常数及其碳、氮、磷释放量均显著高于砂姜黑土,而土壤类型对玉米秸秆分解影响较小。室内相同培养条件下(180d),小麦秸秆碳释放量均值为370g·kg~(-1)、氮为4g·kg~(-1)、磷为3.6g·kg~(-1);玉米秸秆碳释放量为560g·kg~(-1)、氮11g·kg~(-1)、磷3.3g·kg~(-1)。大田条件下,秸秆还田深度显著影响小麦和玉米秸秆分解常数及其碳、氮、磷释放量;其中秸秆还田20cm 处理的分解常数及其养分释放量均显著高于地表处理。随氮肥用量增加,地表处理小麦秸秆分解常数和全碳释放量逐渐降低,玉米秸秆呈增加趋势;20cm 处理小麦分解常数及其碳、氮和磷释放量均随氮肥用量呈增加趋势,而玉米秸秆呈降低趋势。地表处理小麦秸秆经过一个玉米生长季能分解40%,释放碳150g·kg~(-1)、氮2g·kg~(-1)、磷3.5g·kg~(-1)左右;翻埋到地下20cm 可以分解80%,释放碳360g·kg~(-1)、氮4g·kg~(-1)、磷3.8g·kg~(-1)。玉米秸秆还田到地表,经过一个小麦生长季只能分解40%,释放碳210g·kg~(-1)、氮5g·kg~(-1)、磷2g·kg~(-1);而还田于土层20cm 处理可以分解60%,释放碳360g·kg~(-1)、氮6g·kg~(-1)、磷2.5g·kg~(-1)。主成分分析结果表明,室内条件下小麦秸秆分解常数与土壤无机氮、脲酶、秸秆氮含量呈显著正相关,与蔗糖酶和秸秆碳氮比呈显著负相关,而玉米秸秆分解常数与土壤无机氮呈显著负相关。大田条件下小麦秸秆分解常数与土壤脲酶、蔗糖酶、秸秆碳氮比、秸秆碳、氮含量均显著负相关;玉米秸秆分解常数与土壤硝态氮、无机氮含量、脲酶、蔗糖酶以及秸秆碳氮比均呈显著负相关,而与秸秆氮、磷含量呈显著正相关。【结论】室内培养试验和大田试验均表明,小麦和玉米秸秆分解常数和养分释放特征存在差异,增施氮肥促进小麦秸秆分解但对玉米秸秆分解的影响较小;潮土和砂姜黑土显著影响小麦秸秆分解而对玉米秸秆分解的影响较小,秸秆还田深埋入土能够显著促进小麦和玉米秸秆的分解及其养分释放。生产上作物秸秆应该还田入土,并根据土壤类型和作物类型采取合适的肥料用量促进秸秆分解。
黄淮旱地冬小麦农艺性状与生育期气象因子的时空分布特征及互作关系

【目的】研究黄淮旱地冬小麦农艺性状与生育期降水的时空分布特征与互作关系,为气候变化下黄淮旱地小麦品种改良提供理论依据。【方法】利用2010—2017年国家黄淮冬小麦区域试验对照品种在不同区域试验点的农艺性状与降水资料,结合地理时空分布与数理统计方法,分析黄淮旱地冬小麦农艺性状和出苗-成熟期总降水的关系。【结果】空间分布上,黄淮旱地小麦实际单位面积产量、千粒重呈现由西部旱薄地向东部旱肥地增加的趋势。西部旱薄地的株高相对较高,中东部旱肥地的株高相对较低。中东部以北的黄淮旱地不同生育阶段的总降水普遍较低,中东部以南的黄淮旱地不同生育阶段的总降水相对较高。时间变化上,河南、山西和陕西的中西部旱地的出苗—成熟期总降水表现出显著的增加趋势。出苗—抽穗期总降水与实际单位面积产量、株高、有效穗数呈显著正相关。通径分析表明,黄淮旱肥地的株高和有效穗数决定了产量变异的53.2%,黄淮旱薄地的株高和千粒重决定了产量变异的67%。【结论】建议黄淮旱肥地冬小麦育种以适当增加株高,提高花前高效利用有限降水的能力和增加穗部发育为主。黄淮旱薄地育种以稳定株高,提高花后转运干物质的效率和收获指数为主。
添加玉米秸秆对旱作土壤团聚体及其有机碳含量的影响

【目的】研究玉米秸秆还田对不同耕作处理下旱地土壤团聚体及其有机碳的影响,旨在探究长期传统耕作土壤添加秸秆后团聚体及其有机碳的变化规律,并确定添加秸秆提高土壤有机碳的主要原因,为旱地农田固碳技术提供理论依据。【方法】采集大田长期试验地的传统耕作和免耕小区土样进行室内培养试验,设置4个处理,分别为传统耕作土壤不加秸秆(CT)、免耕土壤不加秸秆(NT)、传统耕作土壤加秸秆(CTS)和免耕土壤加秸秆(NTS),15次重复;秸秆为传统耕作玉米植株地上部分,用量为5%烘干土质量,在25℃恒温培养箱中通气培养180d,定期取样进行团聚体组成和有机碳含量的测定。【结果】(1)不加秸秆处理团聚体以250—53μm 为主,占全部团聚体的52%—66%;添加秸秆处理以2000—250μm 团聚体为主,占全部团聚体的41%—50%,CTS 较CT 提高230%—302%,NTS 较NT 提高92%—134%。(2)添加秸秆处理平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)以及>0.25mm团聚体百分比(R0.25)显著提高,培养到180d 时,CTS 较CT 分别提高133%、130%和235%,NTS 较NT 分别提高53%、75%和87%。(3)培养至180d 时,CTS 较CT 分别提高250—53μm和<53μm 团聚体有机碳70%和54%;NTS较NT 分别提高250—53μm和<53μm 团聚体有机碳30%和25%。(4)添加秸秆显著提高2000—250μm 团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,CTS和NTS 分别为49%—61%和50%—60%,且受团聚体组成影响较大。【结论】添加秸秆能够有效提高旱作土壤大团聚体(>250μm)形成并增强其稳定性,提高大团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,且对传统耕作处理土壤的促进效果更明显。
河北省和山东省黄瓜霜霉病菌对氟吡菌胺的抗性及常规药剂对黄瓜霜霉病的田间防效

为明确黄瓜霜霉病菌Pseudoperonospora cubensis对氟吡菌胺的抗性时空动态,2011—2016年从河北省和山东省黄瓜主产区采集1821株霜霉病菌,采用叶盘漂浮法检测供试菌株对氟吡菌胺的敏感性,并以茎叶喷雾法评估5种常规药剂对黄瓜霜霉病的田间防效。结果表明,河北省和山东省黄瓜主产区的黄瓜霜霉病菌对氟吡菌胺已普遍产生了低度抗性,平均抗性倍数为5.86;所有供试菌株的抗性频率为51.89%,其中低抗菌株及中抗菌株分别占36.18%和15.71%;平均抗性指数为0.34,每年检测的抗性频率、抗性倍数及抗性指数呈增长趋势,且随着监测区域的变化而变化。在河北省定兴县和山东省寿光市进行的田间防效试验结果显示,按推荐剂量喷施,687.5g/L氟吡菌胺·霜霉威盐酸盐SC对黄瓜霜霉病防效显著高于常规对照药剂68% 精甲霜灵·代森锰锌WG、58%甲霜灵·代森锰锌WP、80% 代森锰锌WP及250g/L嘧菌酯SC的防效,但防效明显下降,由2011年的92.58%~93.31% 降至2016年的80.07%~80.82%。表明需要制定和实施抗药性治理对策,如限制山东和河北2省黄瓜的每个生长季节中687.5g/L氟菌·霜霉威SC的使用不超过2次,而且要与不同作用机理的卵菌杀菌剂交替使用防治黄瓜霜霉病。
播/收期对冬小麦-夏玉米一年两熟模式周年气候资源分配与利用特征的影响

【目的】优化冬小麦-夏玉米一年两熟模式周年气候资源配置,探索两季最佳的资源搭配模式,进一步挖掘当前气候和生产条件下黄淮海地区周年产量潜力和资源利用效率。【方法】本研究通过10月上旬至12月上旬设置冬小麦不同播期和夏玉米不同收获期,建立了5种冬小麦-夏玉米一年两熟模式周年气候资源分配方式,于2015—2017年在中国农业科学院河南新乡试验站进行田间试验,对其产量、光温水等气候资源分配及利用特征进行研究。【结果】随冬小麦播期及夏玉米收获期推迟,两作物生长季光温水资源分配比例分别由处理Ⅰ的46%﹕54%、60%﹕40%、42%﹕58%调整至处理V 的34%﹕66%、49%﹕51%、34%﹕66%范围内,小麦季生长天数及其分配的光温水资源量逐渐减少,将更多的资源分配到玉米季,从而导致小麦产量降低,但由于处理V 的ZM66小麦品种维持了较高的穗数和穗粒数,因此与处理Ⅰ比产量降低不显著。然而,处理V 玉米季生理生长时间较处理Ⅰ延长约15d,2016和2017年光温水资源分配量分别增加143.8和120.7MJ·m~(-2)、290.5和281.6℃、12.4和25.7mm,粒重分别增加13.1%和15.5%,周年产量两年分别提高7.9%和6.7%;籽粒脱水时间增加约45d,光温水资源分配量两年分别增加322.5和336.3MJ·m~(-2)、509.6和497.8℃、56.7和14.1mm,籽粒含水量降至14.4%—17.3%,达到机械直接收获标准。同时,由于处理V 小麦季光温水资源分配量显著降低,特别是减少底墒水和越冬水灌溉约150mm,2016和2017年其光能、温度和水分生产效率较处理Ⅰ分别提高12.5%和15.8%、10.9%和7.7%、39.6%和59.3%,玉米季虽然光能、温度生产效率有所降低,但水分生产效率显著提高,因此周年光能、温度和水分生产效率两年分别提高7.3%和9.1%、5.6%和5.1%、17.3%和29.3%。【结论】在不增加任何投入的前提下通过播/收期的调整(小麦12月上旬播种,玉米11月中旬收获)优化冬小麦-夏玉米一年两熟模式周年气候资源配置,可进一步提升其周年产量和光温水资源利用效率,对于促进黄淮海冬小麦-夏玉米种植模式可持续发展具有重要意义。
人工关节置换术后假体周围感染的诊治现状及展望

人工关节置换术后假体周围感染(PJI)是骨科医师关注的焦点和面临的挑战。对PJI的准确诊断及合理治疗是应对挑战的关键。目前,PJI的诊断主要依据临床表现、关节液生化检查、病原菌培养及生物标志物四个方面。近年来,新的病原菌培养方法和特异的生物标志物是PJI研究的热点。治疗上,二期翻修仍是“金标准”,但国内外越来越多的诊疗中心开始接受并尝试一期翻修。
MnO对Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46)材料结构和性能的影响

采用固相烧结法制备了含不同比例MnO的Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46)材料,研究了材料的烧结性能、显微结构和热学性能。结果表明:1 650 ℃下Mn~(2+)取代Mg~(2+)固溶进入MgAl_2O_4晶格形成Mg_(1-x)Mn_xAl_2O_4同构尖晶石固溶体,进而扩散进入Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46),产生畸变的磁铅石结构,使晶粒形貌从六方片层状向等轴状发展,并加快了材料的致密化进程。含不同添加量MnO的Ca_2MgAl_(28)O_(46)材料1 750 ℃热处理后的体积密度为3.21~3.33 g/cm~3,闭口气孔率在0.4%~1.1%。随着MnO含量的增加,材料的热膨胀系数略有增大,但热导率明显提高,添加2 %(质量分数)MnO试样的热膨胀系数由8.94×10~(-6)/K增加到9.41×10~(-6)/K,热导率由1.49 W/(m·K)增加到2.70 W/(m·K)。
民用解耦燃煤炉中的NO_x和CO 同时减排

典型民用解耦燃煤炉具有底部连通的两个分别被称为热解室和燃烧室的并列炉膛,煤炭从热解室上部加入,空气通过热解室底部的倾斜炉排引入.结合煤炭燃烧过程中的氮转移路线与解耦炉中的气体循环流动特征,定性分析了民用解耦燃煤炉中的NO_x和CO同时减排机理,并在此基础上对配风和煤种等因素对NO和CO排放的影响进行了定量实验研究.结果表明,民用解耦燃煤炉特有的结构特征和通风方式有利于NO_x和CO的同时减排,解耦炉具与洁净型煤匹配可显著降低综合污染物排放.
聚乙烯亚胺/多巴胺改性氧化硅固定碳酸酐酶

利用聚乙烯亚胺(PEI) /多巴胺(DA)共沉积法改性氧化硅,并以此为载体固定化碳酸酐酶(CA).考察了PEI/DA质量比、沉积时间对沉积率的影响,用傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后的微球进行了表征;研究了沉积率、载体用量、酶浓度及戊二醛(GA)浓度对固定化酶活回收率的影响;考察了固定化酶的储存稳定性和重复利用性.结果表明,随PEI/DA质量比增加,沉积率先增加后降低,质量比为1∶1时最大;随沉积时间增加,沉积率线性增长,10 h后PEI/DA体系沉积率为单独DA沉积改性的2.66倍,但沉积时间对N元素含量和酶活回收率影响不大;酶固定化时载体用量存在饱和值,CA和GA浓度的最优值分别为0.8 mg/ml和0.1 %(质量),此时酶活回收率可达78.8%.在25℃下储存30 d后,固定化酶的保留活性为77.2%,而游离酶只有12%;重复使用10次后,固定化酶仍能保持88.3%的相对活性.
钛掺杂对于YMnO_3多铁性能的调控

利用固相反应法制备了钛掺杂的YMn_(1-x)Ti_xO_3 (x=0.1,0.2)固溶体,对掺杂前后体系的晶格结构、磁性以及铁电性进行了研究。结果表明:掺杂后的样品仍然维持六角相结构,在x=0.2时开始有菱形结构出现,掺杂体系保持着原有的铁电与反铁磁共存的状态,并伴随着弱铁磁性的出现;随着掺杂的增加由Curie-Weiss拟合得到的Weiss温度(负值)逐渐升高,表明反铁磁作用在减弱;体系在低温会发生自旋玻璃态转变,同时冻结温度T_f随着掺杂量的增加逐渐降低;对于体系铁电性测量表明其依然保留着原有的铁电性能,且极化强度会随着掺杂浓度的提高而增强。
基于GIS与地理探测器的岩溶槽谷石漠化空间分布及驱动因素分析

岩溶区土地石漠化已成为中国西部继沙漠化和水土流失后的第三大生态问题,近年来岩溶槽谷区石漠化表现出增加趋势。通过获取槽谷区石漠化、岩性、坡度、海拔、降雨量、土地利用、人口密度和第一产业生产总值等数据,利用GIS空间分析功能和地理探测器模型,探讨了岩溶槽谷区石漠化空间分布特征及驱动因子。主要结论为:①岩溶槽谷区总石漠化面积为21323.7 km~2,占研究区土地面积的8.3%,其中轻度、中度和重度石漠化面积分别是11894.8 km~2、 8615.8 km~2和813.1 km~2,分别占石漠化面积的55.8%、40.4%和3.8%;②从石漠化的空间分布来看,槽谷区石漠化主要发生在连续性灰岩中,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的22.1%、22.4%和1.9%;槽谷区石漠化主要发生在15°~25°的坡度范围,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的27.1%、18.2%和2.3%;从海拔来看,主要分布于400~800 m范围内,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的24.9%、18.4%和0.2%;从土地利用类型来看,主要发生于山地旱地中;从人口密度来看,集中分布于100~200人/km~2中;从第一产业生产总值来看,集中分布于25亿~50亿元中;③地理探测器的因子探测器揭示了岩性(q= 0.58)、土地利用(q= 0.48)和坡度(q= 0.42)3个因子是槽谷区石漠化形成的主要驱动因子,交互式探测器进一步揭示了岩性与土地利用类型(q= 0.85)、坡度与土地利用类型的组合(q= 0.75)共同驱动槽谷区石漠化的形成。
区域耕地利用功能转型的理论解释与实证

随着经济社会发展,由耕地利用类型结构、投入结构和种植结构决定的区域耕地利用功能究竟如何转型,至今悬而未决。通过分析诱致性生产替代与3种结构演变的内在联系,构建耕地利用功能转型综合解释框架及量化方法,选取广东省为典型地区,研究区域耕地利用功能转型。结果表明:①广东省耕地利用功能处于从经济社会型转向生态经济型转型的过渡期,但区域差异明显。其中,珠江三角洲耕地利用功能实现了从经济社会型向生态经济型的转型,东翼、西翼、山区实现了从社会生态型向经济社会型的转型;②广东省耕地利用功能转型的人文驱动机理表现为,经济-社会和社会-体制两方面的驱动力沿“城镇化发展-经济发展水平提高-诱致性生产替代-耕地利用结构演变-耕地利用功能形态转变”的级联驱动效应;③耕地利用结构演变分析是耕地利用功能转型研究的有效视角。随着经济社会从初级发展阶段经历中高级到高级阶段,在诱致性生产替代作用下,耕地利用类型结构、投入结构和种植结构演变将决定耕地利用功能从社会生态型向经济社会型、生态经济型转型;④对土地利用转型中“型”的内涵做出了新的阐释。在诱致性生产替代理论认知基础上,对耕地利用功能“型”之转变的深层机理进行了新的探索。这对缩小学术界与公众、决策层在耕地利用转型方面的认知鸿沟,以及推动土地利用转型深入研究具有重要意义。此外,提出了中国“旱改水”及耕地利用功能转型的社会生态效应管控建议。
秦岭-大巴山高分辨率气温和降水格点数据集的建立及其对区域气候的指示

本文建立了秦岭-大巴山高分辨率(~29 m×29 m)的气候格点数据集,包括逐月气温和降水、年均温和年降水、春夏秋冬气温和降水。空间插值方法采用国际上较为先进的 ANUSPLIN软件内置的薄盘光滑样条函数,以经度、纬度和海拔为独立变量。空间插值结果与流行的WorldClim 2.0气候格点数据集具有一致性,但是比后者更精确、分辨率更高、细节更突出。本文揭示和证实:秦岭南麓是最冷月气温的0 ℃分界线。秦岭-大巴山气温具有明显的垂直地带性。6月气温直减率最大,为0.61 ℃/100 m;12月气温直减率最小,为0.38 ℃/100 m;年均气温直减率为0.51 ℃/100 m。夏季和秋季降水从西南向东北递减,强降水中心出现在大巴山西南坡。冬季降水从东南向西北递减。大巴山是年降水1000 mm分界线,夏季降水500 mm分界线;秦岭是年降水800 mm分界线,夏季降水400 mm分界线。与大尺度大气环流对比揭示:秦岭-大巴山气温和降水空间分布主要受到东亚季风和地形因子的控制。本文进一步明确了秦岭和大巴山的气候意义:大巴山主要阻挡夏季风北上,影响降水空间分布;秦岭主要阻挡冬季风南下,影响冬季气温空间分布。本文建立的高分辨率气候格点数据集,加深了对区域气候的认识,并将有多方面的用途。
中国含煤盆地浅-中深部现今地应力特点和分布规律

在煤炭开采和煤层气勘探开发过程以及其他地质工程活动中,现今地应力是一个不可忽略的地质因素.本文收集和估算了中国六个不同含煤盆地1300 m以浅的现今地应力数据,对中国含煤盆地的浅-中深部的地应力特点和地应力分布规律展开研究.研究表明:①东部地区走滑应力场(σ_H>σ_v>σ_h)占比高,向西北地区逐渐降低;中-高应力场占比在中国各含煤盆地差异比较小;②地应力场类型和地应力量级与埋深有关,随着中国含煤盆地开采深度的增加,正常应力场(σ_v>σ_H>σ_h)逐渐占据主导作用,地应力量级也逐渐加大;③通过侧压系数对比,将现今中国含煤盆地浅-中深部地应力强度分为:东北地区高应力区、两淮地区中-高应力区、滇东黔西和沁水盆地中应力区以及鄂尔多斯盆地(东缘)和准噶尔盆地(南部)低应力区;④板块俯冲形成了中国含煤盆地地应力强度东强西弱的分布格局,南北走向的吕梁山是中国北部东西应力强度的分界线;⑤地应力强度向着远离应力源的方向减弱,这种变化规律在中国大陆以及在某个应力分区内(如在沁水盆地和滇东黔西地区)皆有表现.
深水砂质碎屑流沉积:概念、沉积过程与沉积特征

在总结国内外相关文献的基础上,对砂质碎屑流的相关概念、沉积动力学过程及沉积特征进行系统梳理,并对争议问题进行了讨论.砂质碎屑流是一种富砂质具塑性流变性质的宾汉塑性流体,代表一个从黏性至非黏性碎屑流连续系列,具有中-高碎屑浓度(体积浓度25%~95%)、较低的泥质含量(体积浓度可低至0. 5%)、湍流不发育.其沉积物以块状砂岩、含碎屑逆粒序砂岩沉积为代表,局部可见滑动剪切构造和液化漩涡构造.砂质碎屑流的形成多经历滑动→滑塌→砂质碎屑流→浊流的有序演化过程;滑水作用和基底剪切润湿作用是克服砂质碎屑流与基底剪切摩擦拖拽的重要机制,流体强度则是克服上覆环境水体混入稀释的重要原因;砂质碎屑流头部和边部优先固结沉积,进而控制流体整体沉降.砂质碎屑流是形成深水块状砂岩的主要原因之一,砂质碎屑流在相对低流体效率的深水重力流沉积环境广泛发育.
基于热控制的海上风电变流器主动防凝露技术

海上风电变流器采用封闭式柜体及水冷散热设计,以适应海上高湿度及盐雾的环境要求。当风速突然减小,风机发电功率骤降时,冷却水和散热器温度随之快速下降;但是柜内空气温度由于散热条件下降缓慢,散热器等成为潜在的冷点。当冷点温度降到柜内空气凝露点温度以下时,将发生冷凝现象,表面形成的露水会损坏变流器电气和机械部件,甚至导致短路故障。针对目前兆瓦级海上风电变流器的并联型拓扑结构,提出一种基于无功环流的主动热控制策略,用以调节冷点的温度始终高于柜内空气凝露温度。对所提出的方法进行了建模和理论分析,并通过3MW 风力发电系统的仿真和试验平台测试,验证控制策略的有效性。
基于DDQ 线圈的双耦合LCL 拓扑IPT 系统及其抗偏移方法研究

基于传统LCL 补偿拓扑IPT 电路,该文将LCL 拓扑中用于补偿的电感替换为一对耦合线圈,既可保证电路谐振,线圈间互感又为系统提供了一个新的能量传输通道,即一种双耦合LCL 拓扑IPT 系统。首先介绍了DDQ 线圈结构与双耦合LCL 拓扑电路的特点;理论结果表明,与传统单耦合LCL 拓扑IPT 系统的传输效率相比,所提出的双耦合LCL 系统效率提升了0.8%。此外,该文还提出了一种将 LCL 拓扑切换为SS 补偿拓扑的方法,有效提高系统在偏移时的功率输出能力。最后,通过实验验证了该系统的有效性与抗偏移能力:正对时两对耦合线圈传输功率分别为233W和392W,效率达95.5%;在偏移0~17cm 范围内,输出功率始终高于500W,传输效率始终高于88.7%。
基于故障分量瞬时功率相空间轨迹识别的线路纵联保护新原理

纵联差动保护具有高选择性、全线速动的优点,广泛应用于220kV 及以上高压输电线路,其动作性能显著优于其他纵联主保护,在现场应用中逐渐居主导地位。但是,采样数据同步对时误差、可控高抗补偿度不确定等因素将对该保护的性能产生较大的不利影响。针对上述问题,基于相空间轨迹识别的思路,提出一种具备抗同步对时误差能力的线路纵联保护新原理:首先从理论上验证了相空间重构法应用于线路保护的可行性,选取故障分量瞬时功率作为重构相空间的一维时间序列,分析了系统不同工况下相空间轨迹的变化规律,进而设计了一种基于相空间轨迹识别的线路纵联保护新判据。基于PSCAD/EMTDC 的仿真结果表明,所提新判据具有免整定、超快速动作,不受并联电抗器补偿度不确定影响,基本不受两侧数据失步影响,以及耐受高过渡电阻等优点。
负载与风险联合均衡的电力通信网路由优化算法

针对电力通信网对高可靠性和高可用性的要求,提出一种考虑链路负载与业务风险联合均衡的电力通信网路由优化算法,以降低网络的阻塞率和业务传输风险。首先基于电力通信业务流特征,分析了节点和链路的带宽资源占用情况,建立了负载均衡模型。其次,结合电力通信网特点分析了光纤链路可用率,并考虑业务重要度分析了不同保护方式下业务的风险,进而设计了风险均衡模型。最后,引入均衡因子对链路负载与风险进行联合均衡,以同时降低网络的阻塞率和风险。选取江苏省某市的电力光缆路由网作为测试网络验证所提算法的有效性,仿真结果表明,与典型的负载均衡路由算法和最小故障风险损失的路由算法相比,该文所提算法能够同时降低网络的阻塞率和业务风险,均衡链路负载流量和风险值。
考虑不确定性和多主体博弈的增量配电网源网荷协同规划方法

在对增量配电网进行规划时,如何根据不同利益主体的市场行为获取最优的决策方案是目前亟需解决的重要问题。针对该问题,该文通过引入虚拟博弈者“大自然”,实现了博弈理论和鲁棒优化的深度融合,提出一种考虑不确定性和多主体博弈的增量配电网源网荷协同规划方法。首先,分别构建DG投资运营商、配电网投资运营商和电力用户不同利益主体的规划决策模型;然后根据三者的传递关系分析分布式电源(distributed generation,DG)投资运营商和配电网投资运营商之间的静态博弈行为;同时采用鲁棒优化处理DG 出力的不确定性,并引入虚拟博弈者“大自然”,研究其与配电网投资运营商之间的动态博弈行为;在此基础上提出动–静态联合博弈规划模型,最后结合迭代搜索算法和极大极小值法对上述模型进行求解。仿真结果验证了文中方法的正确性和有效性。
含分布式光伏与储能配电网时变最优潮流追踪的分布式算法

在量测、通信技术具备的前提下,在常规控制设施给定条件下,针对快速电力电子化技术中,大量逆变或整流控制点设定与控制点设定的优化在速度上难以跟随的问题,提出含分布式光储配电网时变最优潮流追踪的模型和分布式在线的算法。在建立时变优化模型和分析在线优化原理的基础上,就已有算法存在信息统一获取和集中计算这一弊端,将其改进为在配电网各区域仅局部及边界信息可知条件下,实现对配电网时变最优潮流分布式的追踪求解。首先,基于配电网开环运行的辐射状结构特点将配电网划分为若干区域,并对时变最优潮流的追踪求解在区域之间进行解耦。进一步,各区域可完全基于局部及边界信息,分布式的优化计算各自内部分布式光储的控制设定点,在设定点不断下发执行的过程中,实现对时变最优潮流快速分布式的追踪求解。文中对提出算法的收敛性进行了证明,并通过IEEE 123节点配电网算例分析验证了这一算法的有效性。
计及拓扑结构的时间Petri 网故障诊断模型

故障元件的快速准确识别是电力系统故障应急处置的首要环节,是电网在线调控运行的重点工作之一。针对现有基于Petri 网的电网故障诊断方法未能充分利用系统拓扑信息以及告警时序信息等问题,提出一种计及拓扑结构的时间 Petri 网故障诊断模型。首先,从系统的拓扑描述及告警信息的时序推理出发,定义了时间Petri 网故障诊断模型,并给出了其图形建模及矩阵描述;其次,从保护逻辑出发,重点分析了断路器失灵保护以及远后备保护推理路径的拓扑映射转换规则,在此基础上给出了时间Petri 网模型的推理流程及其矩阵推理算法,无需遍历便能够快速得到各疑似元件的故障置信概率及其时序点约束区间;最后,IEEE 39节点系统算例的仿真结果验证了所提故障诊断方法的有效性、容错性及适应性。
考虑SVG 补偿装置的大型光伏并网系统振荡分析与抑制

大型光伏电站由于远离负荷中心,长距离输电线路所产生的电网阻抗不可忽略,电网阻抗对于多逆变器相并联的大型光伏电站中某一个光伏发电单元而言将会等效放大数倍,从而造成并网点电压降低导致系统不稳定。光伏电站中的静止无功发生器(static var generator,SVG)等无功补偿装置可以用来降低电网阻抗对于并网点电压的影响。然而,研究发现,在补偿容量逐渐增大的情况下,无功补偿装置与逆变器系统之间的相互影响将会使系统出现振荡现象,而在逆变器控制回路内采用串联校正方式可以有效消除这种现象,从而保证系统的稳定运行。仿真结果与实验验证了理论分析的正确性。
开环模式谐振条件下直驱风机接入引发电力系统宽频振荡的研究

并网风电机组与电力系统间的动态交互有引发系统低频、次同步/超同步振荡的风险。为更好认识这一现象的本质,该文研究了风电并网引发电力系统宽频振荡的机理。首先,建立以风机为“反馈子系统”,电力系统其余部分为“前馈子系统”的闭环互联模型。然后,基于该模型,分析并网风电引发电力系统宽频振荡的开环模式谐振机理。最后,通过仿真验证上述理论分析的正确性。研究结果表明:当风机子系统和电力系统子系统的开环振荡模式在复平面上相近时,相应的一个闭环振荡模式会分布在谐振开环模式的右侧。当开环模式谐振较强时,该闭环振荡模式会位于右半复平面,从而导致系统振荡失稳。
利用完全复数极限学习机增强近场声全息空间分辨率

针对稀疏测量阵列条件下近场声全息重建结果空间分辨率不足的问题,提出了一种基于完全复数极限学习机的全息声压插值方法。该方法首先将已测量的全息面复声压和对应的测点坐标组成训练样本输入完全复数极限学习机,接着把插值点的坐标代入训练好的极限学习机,得到相应位置的复声压,实现全息数据的插值。利用插值后的全息数据进行重建,并与不做插值处理的重建结果和传统插值处理后的重建结果比较。仿真和实验结果均表明:与不做插值相比,该方法在不增加传声器的条件下显著提高了重建结果的空间分辨率。与基于支持向量机或传统极限学习机的插值方法相比,该方法速度更快,插值后重建结果精度更高。同时,通过添加噪声干扰验证了该方法的稳健性。
特高压直流分层馈入系统大扰动层间耦合特性及稳定控制

特高压直流分层馈入系统具有新型拓扑结构,除传统交直流耦合路径外,还具有层间直流、层间交流耦合新路径,因此,大扰动冲击下其动态行为更为复杂。该文首先建立了特高压直流分层馈入系统机电暂态仿真模型,针对2类具有不同特征的扰动形态,利用大扰动激励法,揭示了直流分层馈入系统非线性功率响应特性,分析了不同耦合路径作用特征,评估了交流电气参量对功率特性的影响,针对存在的换相失败和电压失稳2种威胁,提出了换相失败预测联动控制策略和电压稳定紧急控制策略。面向测试系统和扎青特高压直流分层馈入受端电网,通过大扰动时域仿真,验证了控制策略的有效性。
含虚拟电厂的风电并网系统分布式优化调度建模

针对大规模风电并网消纳的难题,该文提出一种计及需求响应虚拟电厂的风电并网系统分布式日前经济调度优化模型。首先,将需求侧负荷以需求响应虚拟电厂形式参与系统优化调度,通过负荷转移以实现削峰填谷,促进风电消纳;结合电网中不同电力公司所辖电网具有相互独立且互联的特点,基于电网分区,采用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)构建分布式优化调度模型并提出多区域协同优化的迭代计算框架;然后,在求解该分布式优化调度模型过程中,每次优化迭代时相邻区域之间仅交换边界节点相角信息即可实现各分区系统以运行成本最低为优化目标的分布式求解,在降低区域间协调运行的信息量,保证各区域独立运行的灵活性和信息私密性的基础上,最终实现电网经济调度和风电消纳的全局最优。最后,通过对6节点测试系统和IEEE-118节点测试系统的算例分析,验证了所提模型的可行性和算法的有效性。
大渡河梯级电站群实时负荷智能调控技术研究

针对高强度调峰调频需求下的巨型梯级水电站群联合运行所涉及到的实时调度问题进行了深入研究,提出一种厂网协调模式下的梯级水电站群负荷智能调控技术。以径流式电站水位安全控制及梯级总负荷调节快速响应为目标,融合出力、水量、流量等10类约束,通过分层控制原理建立模型簇,实现了瀑布沟、深溪沟、枕头坝梯级总负荷的站间实时智能分配、经济运行。大渡河成为国内第一家实现多电站 “一键调”的大型流域,取得了良好的示范效应。
永磁直线电动机结构及研究发展综述

永磁直线同步电动机(permanent magnet linear synchronous motors,PMLSMs)集成了永磁电机与直线电机的特性,具有高推力密度、高加速度、高速、高精度、高效率等显著优点,广泛应用于高精度数控设备、光刻机、3C产品制造成套装备、高速物流与无绳电梯等应用场合。首先阐述了PMLSM 的工作原理与力特性,其次对结构类型进行分析,包括初级铁心、外形结构、绕组结构与磁极结构,接着从推力波动抑制与高推力密度两方面总结了在电机结构设计上的有效措施,然后介绍了运行平台的系统结构及配件对系统性能的影响,最后总结了PMLSM 目前的应用热点,并从这些应用热点展望了未来主要的发展趋势及相应的研究重点。
基于特征影响因子和改进BP 算法的直驱风机风电场建模方法

风电场/场群规模化接入电网背景下,电网的故障暂态特性发生了根本性改变。然而,现有单机等值型无法精确表征风电场/场群的故障暂态特性。该文提出一种基于特征影响因子和改进人工神经网络反向传播(back propagation neuron networks,BP)算法的直驱风机风电场建模方法。首先,建立直驱风机暂态模型,通过理论分析构建风机与公共连接点(point of common coupling,PCC)距离、直流侧限流措施投入情况、风速、出口处无功功率等故障特征影响因子。然后,对特征影响因子集计算欧式距离,基于改进最大最小距离法提取风机的分类初始中心。通过改进BP 算法,以特征影响因子和分类初始中心为训练集,实现神经网络的快速收敛。最后,通过仿真算例,对所提方法进行验证。仿真结果表明,所述方法在收敛速度、建模精度方面,与传统BP算法和单机等值建模方法相比均有较大提升。
中国CCUS 技术发展趋势分析

CCUS 技术是一种减少温室气体排放及利用的技术,它是解决全球气候变化的重要手段之一,它的发展及广泛应用对建立清洁低碳的能源体系,倡导绿色低碳的生活方式以及推动国家可持续发展,实现绿色发展进程都有积极的意义。为我国在2030年排放达到顶峰后的去峰问题提早考虑技术支撑,需要进一步深化CCUS 的研究和发展。文中针对CCUS 的技术特点与其他减排技术进行了比较,介绍了 CCUS 的应用范围和情况,对我国CCUS 项目的发展现状和趋势进行分析,阐述了其面临的经济、技术、环境和政策等方面的问题和挑战。经分析总结,目前大规模发展CCUS项目的时机还不成熟,需要政府层面制定CCUS 发展规划,探索有利于发展CCUS 的财政政策,加强国际合作,积累全流程的工程经验和技术数据,是CCUS 发展的必由之路。
电解制氢与高温燃料电池在电力行业的应用与发展

制氢和燃料电池技术是实现氢能和电能相互转换的关键技术,我国将氢能和燃料电池列为战略性能源技术,大型的能源电力企业也正在推动氢能和燃料电池技术的应用和发展。电解制氢能够将不稳定的可再生能源转化为氢能,实现大规模、季节性储能,在一定的范围内具有经济效益,是解决我国当前可再生能源消纳的途径之一。碱性电解水制氢是目前最成熟的电解制氢技术,发展的主要方向是降低制氢能耗、提高单台出力以及负荷深度调节。高温燃料电池具有小型高效、近零排放的突出优点,在冷热电三联供分布式发电和固定式发电领域具有广阔的应用前景,国外已初步实现高温燃料电池的商业化应用,国内的高温燃料电池市场需求也已显现,我国已掌握高温燃料电池发电的核心技术,具备应用示范推广的技术基础。
基于频域热特征成像的复合绝缘子缺陷检测方法

为了消除复合绝缘子内部缺陷对电力系统安全运行的潜在威胁,提出一种基于频域热特征成像的复合绝缘子检测方法。该方法对被检测绝缘子施加脉冲热激励,并采集其表面动态变化温度分布,利用离散傅里叶变换分析其表面温度变化信息的频域特征,通过识别幅值图和相位图序列中的异常区域以检测内部缺陷。通过对复合绝缘子不同深度的护套孔隙和分层缺陷的检测试验证实了低频段频域热图对深度较大缺陷的检测优势。最后,分析了不同深度缺陷差分相位谱的变化规律,并利用差分相位谱的盲频特征估计了缺陷的深度。相比于其他缺陷检测技术,该方法具备非接触测量、检测速度快、结果形象直观、可定量测量的特点,具有广阔的应用前景。
质子交换膜燃料电池剩余使用寿命预测方法综述及展望

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)具有功率密度大、运行温度低、能量转化率高和环境友好等优点,但维护成本高、使用寿命短和性能衰减快等问题制约其商业化发展。总结国内外PEMFC 剩余使用寿命预测技术的研究现状,从模型驱动方法、数据驱动方法和混合方法共3个方面对燃料电池剩余使用寿命预测方法进行归纳分类。在总结目前主流方法优缺点的基础上,提出将来的重点研究方向,为燃料电池剩余使用寿命预测的研究提供参考。
列管式烟气–烟气换热器烟道系统优化设计

烟气管道换热器入口流场分布不均会引起严重的噪声污染,同时制约其安全性,因此对其入口流场的优化具有非常重要的工程意义。以某燃烧电厂列管式GGH 换热器为研究对象对其入口流场进行优化,探究不同导流装置的设计对其内流场的影响。基于Fluent 软件对GGH 烟道系统进行数值模拟,GGH 换热器结构复杂,按照原型设计并划分网格较困难,为简化模型考虑采用多孔介质模型替代,并通过加装导流装置对烟道系统结构进行优化。结果发现:数值模拟中原烟道、净烟道换热器压降数值与实验数据吻合。通过加装导流板和布风板,可以保证系统内原烟道、净烟道换热器入口烟气速度均匀度与偏态系数均低于20%。合理的设计导流板、布风板能够起到抑制90° 弯管以及变截面引起的流场分离现象,消除大涡流的产生,使烟气更均匀地进入换热器。
反凸极永磁同步电机及其控制技术综述

反凸极永磁同步电机的直轴电感大于交轴电感,与传统正凸极永磁同步电机相比,具有恒功率调速范围宽、过载能力强、空载反电动势低和永磁体不易退磁等特点,在数控机床主轴系统和电动车驱动系统等调速范围要求高的场合中具有广泛应用前景。文中针对反凸极永磁同步电机本体结构和电流控制技术发展现状两方面进行综述。总结反凸极永磁同步电机的特点;分析国内外径向磁场和轴向磁场反凸极电机的结构特点和电磁特性,归纳出其共性规律和个性差别;阐述目前该类电机的电流控制技术;对该类电机及其控制的主要研究方向进行展望。