mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于近红外光谱分析的土壤分层氮素含量预测

准确、快速地估测土壤中的氮素含量是推动配方施肥顺利开展的保障。该研究在不同区域随机选取了30个点位,每个点位分别取其表土层(0~30 cm)、心土层(>30~48 cm)以及底土层(>48~60 cm)3个部位进行取样,利用傅里叶型光谱分析仪MATRIX_I测量了土壤样本在近红外区域的吸收光谱,并使用实验室手段测量了土壤样本的水分及氮素含量。分析了不同层次土壤样本的吸收光谱特性,以及土壤水分、氮素不同层次的变化规律。同时对原始光谱吸收率进行一阶微分处理,而后利用微分光谱与土壤全氮含量进行相关性分析,选取反应土壤全氮含量的敏感波段1387、1496、1738、1876、2120以及2316 nm。利用所得敏感波段与土壤氮素含量分别建立多元线性回归模型,BP神经网络预测模型以及基于遗传算法优化的BP神经网络建模。结果显示,基于遗传算法优化的BP神经网络建模,其决定系数为0.883,均方根误差为0.0278 mg/kg。表土层土壤的预测验证结果决定系数为0.716,均方根误差为0.031 mg/kg;心土层土壤的预测验证结果决定系数为0.801,均方根误差为0.030 mg/kg;底土层土壤的预测验证结果决定系数为0.667,均方根误差为0.033 mg/kg。无论是建模精度还是模型在土壤各个层次的预测精度相比于多元线性回归模型和BP神经网络模型相比都有了显著的提高,说明该方法在土壤全氮含量预测过程中具有明显的优势,可应用于实际生产。
基于GF-1与Landsat-8多光谱遥感影像的玉米LAI反演比较

近年来,中国遥感事业已取得长足进步,高分一号(GF-1)卫星首次实现了中国自主研发的高分辨率对地观测。为探讨国产GF-1卫星影像在农业遥感长势监测中的适应性,以许昌地区为研究对象,选取同期Landsat-8卫星影像,结合地面采样数据LAI,从传感器光谱响应特征、经验回归模型监测精度以及LAI空间一致性等3方面进行2类遥感数据的对比评价。结果表明,GF-1影像近红外、红、蓝波段光谱响应与Landsat-8有差异,与绿波段光谱响应非常吻合,各波段光谱反射率与Landsat-8影像同类光谱间均存在显著线性关系。通过各波段组合多种归一化植被指数,采用经验回归模型反演LAI发现,GF-1影像反演的最优模型为NDVI的指数模型,R~2为0.848,Landsat-8影像反演的最优模型为蓝红组合的归一化植被指数(blue-red NDVI,BRNDVI)的指数模型,R~2为0.687,2类影像反演LAI与地面实测值均呈现较为一致的线性关系。由许昌地区玉米LAI值空间分布可见,GF-1影像反演的玉米LAI值与Landsat-8影像反演值过渡趋势一致,在许昌西部种植结构复杂地区,GF-1影像以其空间分辨率优势更能凸显LAI分布差异。通过该文研究表明, GF-1卫星的高时间分辨率以及高空间分辨率特征能够代替传统中分辨率数据成为农业遥感长势监测中的重要数据源,该数据在农业遥感其他领域的应用是今后研究的重点。
黄河三角洲典型生态脆弱区土壤退化遥感反演

黄河三角洲是典型的生态环境脆弱区,土壤质量不高,盐渍化状况普遍,快速准确掌握该区土壤退化状况,对退化土壤恢复重建、可持续利用具有重要意义。该研究选择黄河三角洲垦利县为研究区,以2008年实测数据为依据,通过建立土壤退化评价指标体系,以参评因素权重与隶属度值加权组合构建土壤退化综合指数,在GIS支持下对土壤退化进行了综合评价;采用与实测同时相的TM影像数据,结合不同程度退化土壤光谱特征、土壤退化综合指数与波段灰度值的相关性分析,筛选土壤退化敏感波段,进而构建土壤退化敏感光谱指数,并建立基于敏感光谱指数的土壤退化综合指数反演模型,最终筛选出拟合程度最高的指数模型作为研究区土壤退化的反演模型,对模型进行精度分析,并利用2008年遥感影像验证反演结果;将该反演模型应用于2011年和2013年的遥感影像,并对研究区2008-2013年的土壤退化状况及动态变化进行了分析。结果显示:基于土壤退化综合指数评价结果,研究区土壤退化程度从沿海到内陆呈现由高到低过渡的趋势;TM1、TM2、TM3波段为土壤退化敏感波段,基于此3个波段组合的土壤退化光谱指数构建的土壤退化遥感反演模型有较高的精度,R~2为0.7182,其验证均方根误差、相对误差和决定系数分别为0.0241、3.66%和0.6724,反演结果与同年基于实测数据的综合评价结果相一致;研究区2008-2013年土壤退化状况总体变化不大,有逐渐改善趋势。
辐射管技术在坎儿井水量控制中的应用及数值模拟

坎儿井在吐鲁番地区灌溉、人畜饮水和环境保护等方面发挥着不可替代的作用。坎儿井常年自流出水,非灌溉期间水量除满足很少的生活用水以外,大部分水量无效蒸发而白白浪费。该文在分析吐鲁番地区坎儿井地质条件和坎儿井独特的运行机制的基础上,提出坎儿井水量人为控制技术——辐射管增水和水量控制技术。该技术的主要思想是:衬砌加固坎儿井集水段,并在集水段头部打设水平方向辐射管,改原坎儿井侧壁集水为辐射管集水,并在衬砌体内各个辐射管出水口接到一个汇水总管上,总管末端设置节制阀门,用于人为控制水量;利用立体建模的方法建立了增设辐射管的坎儿井渗流计算三维模型,论证了该技术的可行性。结果表明:利用辐射井技术改造后的坎儿井,集水范围扩大,单个坎儿井出水流量可以达到原来的2倍以上,效果十分明显;设置节制阀能够克服坎儿井水量无法控制的缺陷,是保护吐鲁番地区十分珍贵的地下水资源的有效手段。该技术的推广对坎儿井地下水资源的涵养与坎儿井保护具有重要意义。
Simulation and validation of seeding depth mathematical model of 2BG-2 type corn ridge planting no-till planter

No-till planter works in the condition that the ground is covered with residual and straw, so it is important to keep its residue cutting quality and to maintain the stability of seeding depth. Based on 2BG-2 type corn ridge planting no-till planter, complete machine design and forces model of the planter unit were studied. Mathematical model of change of the seeding depth was established, and according to this model, computer simulations were conducted to study the related factors affecting seeding depth stability. Theoretical analysis showed that: in order to keep the seeding depth stability, the spring constant should be increased appropriately, and configuration location of the parts, on the basis of ensuring the necessary mass of system, should have reasonable layout to increase the rotary inertia. Field tests showed that: trends of the theoretical angles over time were similar with the measured ones; the average relative error (ARE) were 7.86%, 6.98% and 8.07% for mass of 70, 110 and 150 kg, respectively; Determination coefficient (R~2) were 0.9707, 0.9692 and 0.9697 for mass of 70, 110 and 150kg, respectively. The ARE were 7.45%, 7.91% and 8.73% for spring constant of 16, 20 and 25 N/mm, respectively; the R~2 were 0.9767, 0.9720 and 0.9603 for spring constant of 16, 20 and 25 N/mm. This study provides valuable information for the development and improvement of no-till planter in the Northeast ridge zone in China.
甘薯收获期藤蔓茎秆的机械特性

为探明甘薯收获期藤蔓茎秆机械特性,以便提高甘薯藤蔓机械粉碎还田作业质量,该文农机农艺结合,以江苏南京地区鲜食紫甘薯宁紫1号、宁紫2号为试验对象,应用电子万能试验机、甘薯藤蔓粉碎还田试验机等仪器设备,研究了收获期甘薯藤蔓茎秆含水率和剪切强度的变化,揭示了茎秆含水率、剪切强度和机械碎蔓作业质量的内在关系,获得了含水率在86.92%~70.08%时,2个紫甘薯品种藤蔓茎秆剪切力与含水率之间变化的二次函数回归方程;明确了经验收获期开始时藤蔓茎秆含水率分别为81.5%和78.1%、剪切力分别为90.1和94.8 N;从提高机械作业质量角度出发,提出了收获期内最宜机械碎蔓作业时间约为6~8 d。研究结果为新型甘薯藤蔓粉碎还田机转速、切刀线速度等参数设计提供了直接依据,并为适宜的甘薯收获期选择和适宜机械作业的栽培农艺研究提供了参考。
长期不同耕作方式下的土壤硬度变化特征

为探明不同耕作方式下土壤硬度变化特征,以始于1983年长期定位不同耕作方式土壤为研究对象,采用土壤硬度仪观测免耕(no-tillage,NT)、翻耕(plow tillage,PT)、间隔深松(spacing tillage,ST)和传统耕作(conventional tillage, CT)不同年份、季节、土壤剖面及冻融前后土壤硬度,研究不同耕作方式对土壤硬度的影响。结果表明:免耕增加了耕层0~25 cm土壤硬度,而土层>25~45 cm免耕硬度显著降低(P<0.05),但传统耕作硬度有增加趋势,间隔深松和翻耕硬度明显低于免耕和传统耕作(P<0.05);不同耕作方式土壤硬度随季节的推移呈波动性变化,0~25和>25~45cm变化趋势基本一致;土壤硬度随土壤深度的增加而增加,上层明显低于下层(P<0.05),不同时期变化不同,前期随深度增加到20cm处呈垂直变化,而后期随深度增加呈反“S”型曲线变化;冻融交替作用可以有效降低土壤硬度,缓解冻融后土壤硬度,间隔深松降幅最大为148.97%,其次为免耕和翻耕,降幅分别为41.96%和58.44%,传统耕作降幅最小仅为3.38%。综合分析认为,间隔深松耕作是改善土壤硬度,提高土壤宜耕性的有效耕作方法。该研究可为东北雨养农业区构建合理耕层和确定适宜的耕作技术提供科学依据。
水稻精量旱穴播机穴距电液比例控制系统的设计与试验

针对目前国内水稻精量旱穴播机普遍采用多组链轮或多组齿轮改变传动比,实现株(穴)距调节,但株距调节范围有限的问题,为了增加穴距调节范围,实现穴距的无级调节,研制了一种基于可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)与触摸屏的电液比例控制系统,实时调整液压马达转速,实现播种作业的实时调节。液压系统主要由液泵、液压马达和比例流量阀等组成;控制系统通过Delt WPLSoft V2.37编程软件,编制PLC梯形图程序,采用监视与控制通用系统(monitor and control generated system,MCGS)组态软件开发出人机交互界面,可在交互界面上输入地轮直径大小和穴距,以及设定比例流量阀初始值和阈值,调整比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)参数,并通过人机交互界面实现播种作业时的穴距调节和作业速度监测。通过台架试验和田间试验表明,在作业速度2.8~3.2和>3.2~3.6 km/h时,台架试验穴距合格率和田间试验播种穴距合格率均为100%,满足播种要求;在作业速度>3.6~4 km/h范围内,台架试验穴距合格率达到89%,田间试验穴距合格率为70%,根据NY/T987-2006《铺膜穴播机作业质量》农业行业标准,田间试验穴距合格率<80%,不能满足穴播机作业质量标准。研究结果表明,水稻精量旱穴播机选用型孔轮式排种器,但田间播种作业成穴性效果受风阻、机架振动和种子下落速度等影响较大,作业速度应控制在2.8~3.6 km/h为宜,当作业速度增大对成穴性影响尤为显著。台架试验和田间试验结果都表明电液比例控制穴距系统的可行性,为播种机株(穴)距调节技术提供了科学依据,为播种机的相关设计研究提供技术参考。
作物地膜覆盖安全期概念和估算方法探讨

该研究首次提出作物地膜覆盖安全期的概念,将其定义为“某一作物在某一区域要求地膜覆盖的最佳天数,也就是地膜覆盖农田土面能保持膜面完整的日数”,在此日数之前地膜应该保持基本完整,维持增温保墒和防除杂草等功能,此日数之后,这些功能基本消失。明确作物地膜覆盖安全期有利于作物生产的高效管理,指导地膜生产者研发出满足农业生产需求和成本较低的地膜产品,协助农民根据覆盖作物种类和生产条件选择合适的农用地膜。在此基础上,该研究构建了基于地膜覆盖增温保墒和抑灭杂草等功能测定和农作物郁闭度测定的2种作物地膜覆盖安全期估算方法。第1种方法是通过对作物覆盖地膜条件下土壤温度和水分的连续监测,构建作物地膜覆盖与未覆盖农田土壤温度、水分和杂草控制的时序图,寻求二者的交汇或者重合点即地膜覆盖的增温保墒功能消失或者基本消失的时间节点,从覆盖到这个日期的天数分别属于某种作物地膜覆盖的温度安全期和水分安全期。第2种方法式是通过系统监测作物全生育期郁闭度和地膜覆盖功能参数,建立作物郁闭度与地膜覆盖主要功能的关系曲线,综合研判后确定地膜覆盖功能消失时作物郁闭度,计算作物地膜覆盖安全期。作物地膜覆盖安全期相关研究可为构建中国地膜覆盖技术适应性评价体系、探明地膜覆盖适宜区域的空间分异规律、以及生物降解地膜生产和应用提供技术支撑。
基于CAE的外护板内骨架注射模设计

以汽车内饰件为例,阐述了“点浇口转大浇口”浇注系统的设计思路,并借助CAE软件对其气穴位置和熔接痕等进行模拟分析,根据分析展开模具优化设计。结果表明:模具机构运动合理有序,能有效改善制品成型质量,减少试模次数。
PVC用有机热稳定剂VAS的制备与应用

合成了香草醛希夫碱(VAS),研究VAS在硬脂酸盐(CaSt_2和ZnSt_2)及水滑石(LDH)复合热稳定体系中对PVC热稳定作用的影响。结果表明:ZnSt_2与VAS存在较好的协同作用,与LDH复配能显著提高复合热稳定体系的热稳定性,VAS/ZnSt_2/LDH复合热稳定体系的最佳配比为5/3/2。
云环境下基于聚簇的科学工作流执行优化策略

基于云环境下的科学工作流,以提高处理机利用率、降低费用为目标,提出了一种基于聚簇的执行优化策略。该策略首先基于合理的任务复制和分簇,以实现关键任务的尽早调度;在此基础上,对任务簇再次进行聚集,以充分利用任务簇中任务间可能的空闲时间。实验表明,该策略能够提高任务的并行度,提前工作流的最早完成时间,并且在提高处理机的利用率和降低科学工作流的执行费用方面有显著效果。
弹性车轮减振降噪特性分析

弹性车轮广泛应用于城市有轨电车,能有效降低轮轨噪声。弹性车轮的基本结构是在车轮轮箍和轮心之间嵌装弹性橡胶件。本文基于TWINS滚动噪声模型,利用有限元-边界元法,建立弹性车轮滚动噪声预测模型,通过仿真预测弹性车轮应用于地铁时的噪声辐射水平,并分析弹性车轮橡胶参数对振动声辐射的影响。计算结果表明:在本文选取参数范围内,激励相同时,橡胶的阻尼损耗因子取0.5、弹性模量取2 300 MPa时弹性车轮振动最小,与标准地铁车轮相比降低6 dB(A)。
高速列车气动噪声源特性研究

本文建立包括头车、尾车、中间车、受电弓、6个转向架在内的CRH高速列车整车三维绕流流动的物理数学模型,用Fluent软件内大涡模型数值计算外部瞬态流场,得到时域Lighthill声源项,对时域声源项进行傅利叶变换得到频域声源项,用有限元-无限元法计算高速列车车头及转向架、受电弓、车尾及转向架附近的气动噪声,得到高速列车主要气动噪声源的声压分布及特点。计算结果表明:受电弓弓头部附近气动噪声最大,而且具有更多高频噪声,300 km/h速度运行时其总声压级为156.3 dB,受电弓底座也具有很高的声压级,并且具有较多的低频噪声;在车头及第一个转向架附近,转向架区域噪声明显高于车头鼻尖处,其总声压级分别为135.3 dB和129.7 dB;在车尾及最后一个转向架附近,车尾部噪声大于转向架区域噪声;总气动噪声声压级按受电弓滑板、受电弓底座、车尾部、第一个转向架、车头部逐次降低。通过与现有文献的对比分析,证明了本文计算结果的正确性。
全路空车动态调配及路网分界口排空流量测算方法

针对目前仅依靠静态思想和人工经验制定铁路局分界口排空计划的局限性,分析日常空车调配的动态特性,提出空车调配的多时段动态优化思想以及次日路网分界口排空流量的测算方法。探讨研究的实际应用需求和理论计算可行性;基于广义平均旅速建立时空服务网络,根据其特殊性构建支点站间空车动态调配优化模型;针对模型特点提出一种基于混沌思想的粒子群算法,并进行算例验证;通过全路同构支点路网的空车动态调配计算分析,表明模型和算法在应用于解决大规模路网空车动态调配问题时具有一定的适应性,并同时设计了基于空车动态调配计算结论的次日路网分界口排空流量测算方法。
盐水环境下水泥土桩劣化效应及其对道路复合地基沉降的影响

为了揭示盐水环境下水泥土桩的劣化效应及其对道路复合地基沉降的影响,通过室内模型试验研究了黄河三角洲盐水环境下水泥土的劣化效应,分析了水泥土劣化深度和未劣化部分抗压强度的演化规律。通过对已有水泥土劣化研究成果进行总结分析,提出了基于水泥土早期强度试验的盐水环境下水泥土桩全寿命周期承载力实用预测方法;同时,通过模型试验和数值模拟研究了水泥土桩劣化对复合地基沉降的影响。研究结果表明:在加固地下水矿化度高的软弱地基时,水泥土桩会从外向内逐渐劣化;水泥土劣化对搅拌桩承载力的影响较大,会增大复合地基沉降,而且桩体缺陷将加剧水泥土桩的劣化效应。为了保证路基的持久稳定并控制其长期沉降,在盐水环境下水泥土桩复合地基设计中须考虑水泥土劣化的影响。
电磁发射器轨道磁锯效应的数值模拟

电磁轨道发射器轨道表面裂纹引起的磁锯现象严重制约着发射器的使用寿命。为了更好地分析这种现象,建立了二维情况下的磁扩散方程和热传导方程。结合有限元软件COMSOL Multiphysics中的固体力学模块,对轨道表面裂纹处的电磁、热和力学行为进行了仿真分析。求解过程考虑了材料参数随温度的变化。结果表明,电流在裂纹处"绕行",引起尖端局部电流密度过大是导致磁锯效应的重要原因。加载电流峰值为0.8 MA时,裂纹尖端处最大电流密度可达10~(10) A/m~2量级。此外,对裂纹形状的分析表明,裂纹尖端张角越小,电流的聚集现象越严重,产生的温升也越大。
60 m×20 m×10 m大尺寸TEM天线传输特性

实验研究了长60 m、宽20 m、高10 m的大尺寸TEM天线的传输特性,其脉冲源采用薄膜开关与天线一体化设计,输出电压幅值可达10 kV,上升沿约1.2 ns。实测了TEM天线内部的电场分布,研究了该大尺寸TEM天线中电场分布规律,给出了脉冲上升沿与传输距离的关系、脉冲幅值与传输距离的关系,总结了快沿双指数波在天线中传输的高频损耗特性,给出了实验空间的选择方法。研究结果表明:上升沿随传输距离呈线性增大趋势,两极板中间测点增大速度最快,传输50 m距离,上升沿增大约1.2 ns;电场幅值随传输距离呈指数减小趋势。
冷冻靶中硅冷却臂的温度场和力学分析

冷冻靶是实现惯性约束聚变高能量增益的重要靶型。冷却臂是冷冻靶的重要部件之一,通过它将冷源与铝套筒相连接,用于获得靶丸内均匀氘氚冰层时所需的精确温度,同时冷却臂也用于均匀夹持铝套筒。首先测试分析了硅材料在深低温下的热传导系数,表明硅材料在该温区具有优异的热传导能力。研究了硅冷却臂结构参数对冷却臂温度场分布的影响。分析不同晶向硅冷却臂周向均匀夹持铝套筒的特性,提出基于(111)晶向硅片研制冷却臂。研究了冷却臂力臂夹持力和共振频率,并对硅冷却臂的热-结构耦合进行分析。最后设计具有16个夹持力臂的二级分叉结构的冷却臂。基于微电子机械系统技术研制了硅冷却臂样机,并测试了冷却臂的侧壁垂直度和力学特性。将研制的硅冷却臂与铝套筒进行装配,表明冷却臂中力臂的力学特性能够实现对套筒的夹持。
MgO含量对微波高Q介电材料电性能与微观结构的影响

借助典型的固相反应烧结机制,研究了MgO含量对微波高品质因数瓷介材料微观结构与介电性能参数影响的规律。结果表明:高温烧结的镁钛系瓷介质中,随着MgO含量增加,Mg_2TiO_4晶相的含量逐渐降低、瓷体晶粒由尖晶石型演变为氯化钠型结构,对应的微波介电常数出现缓慢降低,在10.10~13.37范围连续可调。当x=16时,在1 525 ℃/2 h烧成,可获得性能优良的(2+x)MgO-TiO_2陶瓷,其ρ=3.49 g·cm~(-3),ε_r=10.37,Q·f=118 747 GHz(f=10.47 GHz),τ_f=-53.35×10~(-6)℃~(-1)。
钛硅氧化物修饰对染料敏化太阳能电池性能影响研究

用溶胶-凝胶法配制了Ti-Si溶胶,并利用浸泡和煅烧法对染料敏化太阳能电池TiO_2多孔光阳极进行了修饰处理,研究了Ti-Si氧化物修饰中Si含量对光阳极染料吸附量、TiO_2/染料/电解质界面电荷传输电阻、电子寿命和光电转化性能的影响。发现Ti-Si氧化物修饰钝化了光阳极的表面态,改善了电极的电子寿命,促进了电荷的有效传输,提高了光生电子向TiO_2中的注入效率;当Si含量为摩尔分数10%时,电池获得最高的光电转化效率7.11%。
TiO_2粒径对聚四氟乙烯/TiO_2复合材料性能的影响

采用热压烧结工艺制备了TiO_2陶瓷填充聚四氟乙烯(PTFE)复合基板材料。系统研究了TiO_2陶瓷粒径对PTFE/TiO_2复合材料显微结构、热导率、微波介电性能的影响。结果表明,复合材料的密度随TiO_2粒径的增大而增大,而介电损耗、吸水率则随着TiO_2粒径的增大而减小;相对介电常数和热导率随粒径的增大先减小,当TiO_2粒径D_(50)为6.5 μm时达到最小值,然后开始增大。当TiO_2的粒径D_(50)为11 μm时,复合材料具有较高的相对介电常数(ε_r=6.8),较低的介电损耗(tanδ=0.001 2)和较高的热导率(0.533 W/(m·℃))。
骨髓干细胞移植对急性心肌梗死心功能影响的meta分析

目的:探讨骨髓干细胞移植治疗急性心肌梗死心功能的效果。方法:系统检索数据库MEDLINE、EMBASE、Cochrane图书馆、中国知网以及万方数据库。时间为建库到2014年1月。纳入文献用RevMan5.2进行分析。结果:共4篇临床试验(n=218)纳入meta分析。结果显示:与对照组相比,骨髓干细胞移植显著提高了急性心肌梗死患者的左室射血分数(SMD=0.84,95%CI:0.12~1.55,P<0.05)。而移植骨髓干细胞后的心肌梗死面积与注射无干细胞溶液的对照组相比,差异无统计学意义。结论:骨髓干细胞可改善急性心肌梗死后的左室射血分数。
一种用于混凝土结构探测的探地雷达天线阵列的设计

基于脉冲体制探地雷达天线原理,针对混凝土结构探测的需求,以变形领结天线为基础,设计了一种双极化、多天线的探地雷达天线阵列,该天线阵列具有0.75~2.25 GHz的频带宽度,且方向性良好。该天线阵列不仅可以提高雷达系统的探测深度,也提高了雷达的探测效率。设计的天线阵列已成功应用于成像探地雷达项目中,对工程质量检测具有重要意义,为探地雷达三维成像设备的进一步开发提供了强有力的技术支撑。
基于三维模型数据的地震振幅补偿处理技术的保幅性分析

地震资料的相对保幅性处理是进行岩性油气藏勘探的基础。目前,在地震数据保幅性处理中,针对振幅补偿类技术的相对保幅性进行系统评价方面表现不足。本文以球面扩散补偿、地表一致性振幅补偿方法为例给出了地震补偿类方法的保幅性理论分析思路以及评价标准。首先,从理论上分析了两种方法的相对保幅性;其次,对三维正演数据进行地震振幅补偿处理;最后,将模型正演数据与对其进行振幅补偿后的数据作定量对比,从而定量分析两种补偿方法对振幅相对关系的影响。理论分析及数值试验结果表明:球面扩散补偿、地表一致性补偿方法保幅性较好。
带有二元连接函数的半参数模型

提出了一种新的带有二元连接函数的广义半参数模型, 即二元连接模型(简称为BLM). 使用轮廓似然方法估计模型的参数和非参数部分, 并给出了计算算法. 证明了所得的未知参数的估计量为~1/2n-相合, 渐近正态且具有渐近最小方差,给出了实际数据分析和模拟研究, 最终采用局部功效方法来检验非参数部分的线性性.
鄂尔多斯盆地中部下古生界白云岩含气性地震检测

利用AVO、叠前弹性参数反演和高频地震能量衰减等方法检测砂岩是否含气得到了较为广泛的应用,但是这些方法是否适用于层状白云岩储层含气性检测并不清楚。针对鄂尔多斯盆地马五_5白云岩的岩性和含气性变化,采用岩石物理分析、AVO类型分析、叠前反演、叠后能量衰减等多种地震方法进行了试验研究。研究表明,岩石物理参数交会图不能严格区分含气白云岩、不含气的含灰白云岩和含泥白云岩,但白云岩气层与灰岩和砂泥岩的参数差异较明显。通过截距-梯度交会图与正演模型相结合可以判断研究区白云岩属于第Ⅰ类和第Ⅳ类AVO异常,但因影响因素过多,因此不能完全依靠AVO类型进行含气性判别。在各种叠前弹性参数反演中,纵横波速度比反演以及泊松比反演可以较好地反映白云岩含气层厚度、分布与尖灭。分频能量衰减分析表明,含气段比不含气段的最高能量对应的频率会降低大约5H_z。叠前弹性参数反演和分频能量衰减检测白云岩是否含气具有一定的效果和一致性。
湘中及湘东南地区上二叠统龙潭组页岩气勘探前景

湘中及湘东南坳陷具有良好的油气成藏地质条件,区内二叠纪龙潭组以滨岸泻湖-沼泽相沉积为主。通过野外采样分析和资料收集,对龙潭组泥页岩区域展布特征、地球化学选区、储集性能等方面进行了研究。研究表明,龙潭组含气页岩有机碳质量分数高[w(TOC)]为0.36%~14.56%,平均为4.48%),热演化程度高(R_o为2.12%~3.52%,平均为2.59%),干酪根类型以 Ⅱ型为主,生气潜力大,脆性矿物质量分数高(29%~86%),属低孔低渗类型,且微孔隙发育。页岩埋深适中(400~1 800m),沉积厚度以几十米至千米不等。研究结果揭示了本地区龙潭组页岩气较好的前景,特别是各凹陷盆地沉积中心最优。基于综合对比研究划分出3个有利区:涟源有利区(Ⅰ)、邵阳-隆回有利区(Ⅱ)和永兴-耒阳有利区(Ⅲ),其中以Ⅰ、Ⅲ有利区条件较好,可以为进一步的页岩气勘探开发提供依据。
鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密油储层可动流体赋存特征及影响因素

鄂尔多斯盆地陇东地区致密油储层主要分布在延长组长7段。通过长7段致密砂岩样品的核磁共振测试和场发射扫描电镜分析,对致密油储层可动流体赋存特征及影响因素进行了研究。结果表明:致密油砂岩岩心的最佳离心力为1.448MPa;核磁共振T_2谱截止值分布范围较宽,平均为20.64ms;可动流体饱和度低,平均为40.27%,主要被0.05~1.00μm的喉道所控制,且喉道在0.10~0.50μm区间时,致密油岩样可动流体饱和度最高、下降速度最快。整体上,可动流体饱和度与物性呈现出一定的正相关性,且在长7_1段,储层物性相对较好,可动流体饱和度较高。微裂缝发育程度、溶蚀孔隙、黏土矿物和石英颗粒充填孔隙等储层微观孔隙结构特征是可动流体的主要影响因素。其中,微裂缝、溶蚀孔隙的发育在一定程度上提高了储层可动流体饱和度;而黏土矿物及石英颗粒充填孔隙则导致储层可动流体饱和度的降低。关于长7段储层可动流体赋存特征的认识对鄂尔多斯盆地致密油资源开发具有一定的指导意义。
渤海湾盆地车镇凹陷地层超压特征与油气赋存关系

渤海湾盆地车镇凹陷超压发育广泛,基于钻井实测(DST)资料和测井资料,对车镇凹陷地层超压特征及超压与油气的赋存关系进行了分析。研究结果表明,始新统沙河街组三段和四段地层发育异常高压,异常压力主要出现在埋深2 100m以下地层中,最大压力系数达到1.78。车镇凹陷泥岩声波时差对地层超压有较好的响应关系,在超压层段,声波时差明显偏离正常压实趋势,具有较高的声波时差值,通过典型单井泥岩声波时差确定了正常声波时差趋势线,并建立了地层压力预测模型,综合主要超压区域单井预测压力,分析了超压顶界面主要在2 100~3 200m之间,发育单超压系统。剖面上压力体分布特征表明,压力体形成以洼陷深部位为中心向周围逐渐递减的压力结构。超压对油气运移和赋存起着控制作用,套尔河洼陷油藏主要分布在压力系数为1.6的压力体外围;车西洼陷油藏主要分布在压力系数为1.4的压力体外围。
莺歌海盆地DX区黄流组超压对成岩作用的影响

碎屑岩的成岩作用主要受到碎屑矿物成分、地层水介质条件以及温压等因素的控制,超压流体环境对碎屑岩成岩作用和储层质量有重要影响。应用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射分析以及实测压力资料研究了超压对黏土矿物转化、压实作用、胶结作用和溶蚀作用的影响。结果表明:莺歌海盆地DX区约在2 500m开始出现超压,目的层黄流组一段Ⅰ、Ⅱ气组均处于超压环境中,平均压力系数1.80;超压不仅可以抑制黏土矿物的转化,而且可以抑制上覆岩层的压实效应,有利于保存原生孔隙度,现今超压环境下3 000m埋深仅相当于正常情况下1 500m埋深,总体上表现中等压实特征,实测孔隙度在18%~20%之间,且超压不利于碳酸盐胶结物的形成;超压可以间接增加CO_2酸性流体与硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的接触时间和强度,使次生孔隙增加。
利用平衡剖面探讨贵州省务川县老屋基-簸箕岩汞矿床构造变形特征

对务川县老屋基-簸箕岩汞矿床的区域成矿地质背景、矿床特征、构造基本特征的总结分析表明,岩层受燕山运动影响强烈变形,褶皱和断裂构造发育。利用平衡地质剖面方法,对矿区中部太坝-双木垭剖面进行平衡后计算出该区地层在燕山期造山运动中褶皱的收缩率为45.65%,基于构造演化变形特征及其与汞矿成矿关系的分析表明其成矿时代为燕山期。利用相同方法,对相邻3条剖面复原了本区地层在燕山期末受断裂变形的原始褶曲形态为一复式背斜,包括5个次级向斜和6个次级背斜。平衡地质剖面方法对今后在务川汞矿带外围寻找隐伏矿床有指导意义。
氮钾配施对吉林省湿润冷凉区玉米产量及钾素吸收积累的影响

采用田间试验的方法,研究了不同氮钾肥配施对吉林省湿润冷凉区玉米产量及植株钾素吸收积累动态变化的影响。结果表明:在磷肥施用量相同(P_2O_5 200 kg/hm~2)的条件下,适宜的氮钾配施可显著提高玉米产量,氮、钾对玉米产量的影响效果表现为N>K;植株钾素积累量随植株生长呈现先增加后降低的趋势,氮钾配施处理植株钾素积累量均高于单施氮肥或钾肥处理,其中氮钾配施量为N 300 kg/hm~2、K_2 O 200 kg/hm~2时植株钾素积累量最大,为372.4 kg/hm~2;适宜的氮钾配施可提高植株生长前期钾素吸收速率和阶段积累量,并使生育后期阶段积累量维持在较高水平,且可获得较高的钾肥利用率、钾吸收效率和钾肥偏生产力。综合考虑产量和钾素吸收利用效率等因素,吉林省湿润冷凉区在施P_2 O_5 200 kg/hm~2条件下,施N 300 kg/hm~2,配施K_2O 200 kg/hm~2,即可获得较高的钾吸收利用效率,也可获得较高的产量,可达12.04 t/hm~2。
4种蕨类植物耐热性测定

运用电导率法,结合Logistic方程,对东北对开蕨、肾蕨、鸟巢蕨、铁线蕨进行耐热性测定。通过计算其高温半致死温度,比较植物耐热性强弱,为其在南方地区的室外种植及屋顶绿化提供理论依据。结果表明:4种蕨类植物叶片经高温处理后,其处理温度与细胞伤害率之间呈现“S” 型曲线,通过显著性检验,符合Logistic方程。根据公式计算得出, 高温半致死温度分别为鸟巢蕨54.96 ℃, 东北对开蕨54.33 ℃, 肾蕨65.12 ℃,铁线蕨57.20 ℃,4种蕨类植物耐热性的强弱次序:肾蕨>铁线蕨>鸟巢蕨>东北对开蕨。
不同生产模式下人参土壤肥力评价

为了解不同生长模式下人参土壤肥力差异,对不同生产模式下人参(野山参、林下参、农田栽参)土壤养分、土壤容重、酶活性及微生物群落结构进行了研究,并应用数值化方法综合评价了人参土壤肥力。结果表明:不同生产模式下人参土壤养分和微生物群落组成存在差异(P<0.05),野山参土壤有机质含量、全氮含量、全磷含量最高,林下参次之,农田栽参最低,其中野山参土壤有机质含量是农田栽参土壤的10.027倍;不同生产模式下土壤容重和酶活性差异不明显。利用相关系数法确定不同指标的权重系数,其中总生物量权重系数最高,为8.118,有效钾最低,为2.000。利用权重系数和肥力指标隶属度值得到土壤肥力综合评价指标值,其中野山参土壤肥力最高,为72.701,林下参次之,为58.590,农田栽参最低,为29.978,三者差异显著(P<0.05)。通过对不同生产模式下人参土壤肥力评价可知,野山参土壤肥力最高,适宜人参生长,农田栽参最差,评价结果与实际情况相吻合。
辣椒叶片中新黄质、紫黄质组分分离及含量的测定方法

为建立辣椒叶片中新黄质和紫黄质组分分离及含量测定的高效液相色谱检测方法,为辣椒品种耐性的研究提供方法依据。以KOH-甲醇溶液为皂化液,对其质量浓度、体积、皂化温度、皂化时间进行筛选,对提取溶剂、提取溶剂用量以及流动相、柱温、流速等色谱条件进行筛选,确定最佳提取工艺及检测条件。结果表明:建立以10 mL 80%丙酮为提取溶剂、以6 mL 200 g/L的KOH-甲醇溶液为皂化液,50 ℃皂化30 min为皂化条件的提取工艺;以C_(18)(250 mm×4.6 mm,5 μm)色谱柱,流动相为A.乙腈,B.乙酸乙酯,C.水,波长440 nm,流速1 mL/min,柱温35 ℃为色谱检测条件的高效液相色谱检测方法。外标法进行定量,新黄质、紫黄质标准曲线线性关系良好,相关系数为0.9989和0.9987,方法平均回收率>70%,方法符合色谱检测要求,可用于辣椒叶片中新黄质、紫黄质含量检测。
基于母线测量导纳变化的微电网保护

微电网内部故障时,微源中的逆变器会限制短路电流幅值的升高,故障电流较小难以检测,致使传统保护失效。为此,提出了一种基于母线上导纳量的变化为判据的微电网保护方案,该方案采用测量导纳的幅值为判据,由于它是电压、电流共同作用的结果,故障前后的测量导纳幅值变化明显,克服了传统电流保护方案的不足;同时采用测量导纳相角的变化作为辅助判据,可以有效地区分微电网的区内外故障,实现故障的检测与定位。利用PSCAD/EMTDC进行仿真,仿真结果验证了所提方案的有效性。
基于电流波形匹配的高压直流输电线路纵联保护

在分析直流线路两端特定频率电流波形特征的基础上,提出了一种新的直流输电线路纵联保护方案。对直流滤波器进行阻抗–频率特性分析,发现滤波器在特定频率点阻抗值接近于零,即滤波器对该频率电流具有良好的滤波效果,正常运行时直流线路两端特定频率电流几乎为零。故障时,由于系统阻抗特性改变,线路两端特定频率电流显著增加。通过对直流线路谐波等值网络进行分析,发现区内故障时,线路两端特定频率电流都由直流母线流向线路;整流侧区外故障时,直流线路整流端的特定频率电流由直流母线流向线路,而逆变端则由线路流向直流母线;逆变侧区外故障时,与整流侧区外故障情形相反。特定频率电流方向一致时波形匹配程度高,而当方向相反时,波形匹配程度低,利用该特征构成直流线路区内、外故障判据。针对现行直流线路电流差动保护的缺陷,提出了一种改进的直流线路后备保护方案。大量仿真结果表明,该保护方案原理简单,能可靠、准确识别直流线路区内、外故障,且具有较高的过渡电阻能力。
考虑粗糙表面接触的气体绝缘开关设备接头接触电阻数值计算与影响因素分析

气体绝缘开关设备回路存在大量插接式电气接点,其接触电阻的稳定性直接影响设备的安全稳定运行。基于粗糙表面弹塑性接触理论和有限单元法建立了梅花接头接触电阻数值计算模型。在有限元模型中加入抱紧弹簧与接头材料的弹塑性形变,通过结构场有限元分析获取由抱紧弹簧提供给触点上的接触压力,将计算得到的接触压力作为输入参数带入到基于Bahrami粗糙表面弹塑性机械接触模型中,并计算接头与导体之间的接触电阻。计算结果与110 k V原型气体绝缘母线回路的电阻测试结果基本一致,验证了计算模型的有效性。应用该模型分别分析了导体与接头的对接深度和对接角度对触点接触电阻的影响,计算结果表明:在接头装配公差允许范围内,对接角度变化对接触电阻的影响有限,导体对接深度不足是引起接触电阻异常的主要原因。
换流器直流差动保护动作特性分析与优化

换流器的故障特征呈现时空复杂性,亟需对直流差动保护的故障响应范围和动作特性展开系统的梳理和评估。分析了直流差动保护的保护范围与功能定位,明确了其存在的选择性问题,即保护范围超出直流系统而延伸至交流系统。以某实际高压直流输电工程的模型参数为背景,详细分析了直流差动保护在不同故障下的动作特性,解析分析了保护特征量的边界,且进一步考虑了直流控制对保护动作特性的影响。分析了提升直流差动保护动作选择性的策略,并构造了引入换流器交流侧电气量的辅助判据,从原理上解决直流差动保护的选择性问题,实际高压直流输电工程的仿真算例验证了该辅助判据的有效性。
考虑随机性的风电布局优化模型

风电功率的随机性对电力系统安全稳定运行提出挑战,同时,系统网架条件、电源结构和负荷特性制约着风电的接入与消纳。为此,建立了风电布局优化模型,以系统风电装机容量最大化为目标,计及网架传输容量限制,采用典型负荷水平反映系统的负荷需求,并考虑常规机组应对风电功率波动的能力。模型应用鲁棒线性优化理论考虑风电随机性,采用盒式集合描述风电功率偏离均值的程度,引入可调节的鲁棒性参数,实现不确定性优化模型向确定性优化模型的转化,进而对风机布点及相应的装机容量进行优化决策。最后,以修正的Graver 6算例系统为例,验证了模型的有效性与合理性。
电压不平衡条件下并网逆变器的直流电压控制

电网电压不平衡时,逆变器的并网功率中含有的二倍频谐波分量使得直流电压波动,影响其稳定性和并网质量。在不平衡电网电压条件下进行逆变器直流电压动态过程及其对输出性能影响的分析,在平衡的电网电压条件下的逆变器PQ控制模型基础上引入一个负序控制环,正负序叠加控制和直流电压控制改善了逆变器的控制效果,使得直流电压和并网功率波动更小,同时直流侧电容电压波动的减小也降低了逆变器并网电流中的3次谐波分量。仿真结果验证了并网逆变器控制策略的有效性和优越性,该方法能够提高了逆变器在电网电压不平衡条件下的稳定运行能力。
大规模风电并网的电力系统运行灵活性评估

电力系统具有足够的灵活性对于接纳风电等可再生能源至关重要。为实现包含高比例可再生能源的未来清洁电力系统,亟需建立一套充分考虑风电波动性和随机性的电力系统运行灵活性定量评价指标体系。基于电力系统灵活性的定义和原理,提出了一套考虑大规模风电接入的电力系统灵活性定量评估指标体系,并基于蒙特卡洛模拟法和经济调度模型,提出了实用化的指标计算方法。该模型能够考虑风电及负荷的不确定性,并计入了风功率预测误差的时间相关性,从而反映了负荷不确定性和风功率预测不确定性对灵活性指标的不同影响原理。采用我国西北某电网实际风电场数据对所提算法进行了仿真分析,证明了风电不确定性和负荷不确定性对灵活性的影响存在本质区别,并定量研究了不同因素对灵活性指标的影响。
基于动态调峰裕度的风电并网协调优化调度

风电并网增加了系统有功调度的难度,为了协调系统运行的可靠性、经济性与风电利用效益之间的矛盾,提出了24点调峰裕度指标,从调峰的角度确定出系统动态正负旋转备用和风电并网功率,并构建了以系统总运行成本最小为目标,含水、火电运行价格成本、风电弃风惩罚成本以及系统备用惩罚成本的风电并网协调优化调度模型。针对该模型,采用优先顺序法和改进粒子群算法,并基于某个含风电的区域电网算例进行仿真验证。结果表明,所提出的指标和优化模型为解决风电并网运行问题提供了一种有效方法。
降雨对绝缘子表面污秽的清洗作用

自主搭建人工降雨试验平台,动态模拟不同降雨工况环境;采用自然积污绝缘子,研究降雨对不同材料、伞型、安装方式和带电类型绝缘子表面污秽的清洗作用。试验结果表明:高强度的降雨可以产生更有效的清洗;瓷和玻璃绝缘子的降雨清洗特性相近;开放伞型的绝缘子清洗效果显著优于带下棱伞型的绝缘子;耐张串绝缘子降雨清洗更充分,受伞型影响较小;直流积污的绝缘子雨水冲刷作用弱于交流积污的绝缘子。同时指出,绝缘子表面可溶盐随降雨清洗时间的流失规律符合Box Lucas指数函数模型。相关研究结论可为外绝缘设备污秽状态预测和污秽清扫提供理论指导。
大规模电网分层分区无功优化

提出了一种大规模电网分层分区无功优化模型及其算法。根据电网解环运行及分层分区管理的特点,采用节点分裂法将电网进行分层分区解耦,即将220 k V与110 k V电网进行分层,110 k V电网分区管理。建立相应的分解协调模型,并通过分解协调内点法进行求解。该方法仅交换子网间少许的边界变量就可以将大系统完全等效解耦,使修正方程仅保留220 k V及以上电压等级主干网部分,从而使问题的求解趋于简便、快速。通过对8个测试算例的仿真分析,结果表明所提模型满足电网分层分区无功优化运行,具有较强的收敛性和快速性。
特高频方法用于套管局部放电检测的可行性研究

套管故障是导致变压器非计划停运的重要原因之一。目前主要依靠传统预防性试验方法来评估套管的绝缘状态,但预试周期长,难以及时发现运行中套管的潜在故障。为此,提出了基于特高频信号的套管局部放电带电检测与时间差定位方法。首先阐明了特高频定位方法的基本原理,然后在实验室建立套管局部放电特高频检测试验平台,通过试验对这种方法进行了检验。试验结果表明:1)套管顶部的接触不良放电和末屏引线接触不良放电的信号波形振荡上升时间短,时间差测量和定位计算结果准确、分散性小;2)发生在油箱内部的下截套管沿面放电和均压罩悬浮放电的信号波形振荡上升时间长,时间差分散性大,定位结果位于套管上瓷套底部,分散性大。该研究对于推动套管局部放电的带电检测和定位技术的应用与发展具有重要指导意义。
灰色关联模型在高压断路器故障诊断中的应用

针对高压断路器故障具有较强的随机性和模糊性的特点,基于灰色关联分析法(grey relation analysis method,GRAM)建立一种高压断路器机械故障诊断模型。以高压断路器分合闸过程中线圈电流和时间节点值作为特征量,构造所需参考向量和比较向量,计算向量间的关联度值,依次对断路器各故障状态予以识别。实例计算结果表明:建立的故障诊断模型能有效地诊断出高压断路器机械故障;不同的分辨系数取值影响诊断结果的分辨率和可靠性。在高压断路器机械故障诊断中,宜取较小的分辨系数值,以保证结果具有较高准确度。
多端柔性直流输电系统直流电压混合控制策略

多端柔性直流输电系统的直流电压协调控制主要有直流电压偏差法和直流电压斜率法。直流电压偏差法在控制模式切换时存在较大的直流电压波动,而直流电压斜率法的有功潮流不能精确控制。针对现有方法的缺陷,提出一种直流电压混合控制策略,设计4阶混合控制器结构,阐述混合控制器配置原则和降阶变结构方法,最后搭建典型的三端柔性直流输电系统进行了仿真验证,证明了直流电压混合控制策略的直流电压接管更加平稳,并可以实现有功潮流的精确控制。
间歇式电源并网系统的中长期特性仿真研究

间歇式电源的大规模发展及并网运行,在带来巨大经济效益的同时,也给电网中长期过程的频率稳定和有功平衡带来了巨大的影响。在间歇式电源机电暂态模型的基础上,对风电、光伏中长期自动发电控制(automatic generation control,AGC)子站进行建模,该模型可以接受调控中心AGC总站的调度命令,对间歇式电源进行功率调节。然后,利用甘肃电网的某典型日负荷、风速及光照曲线,深入分析了间歇式电源的波动特性及风光互补特性,验证了上述模型具有模拟中长期频率波动的能力。在此基础上,以平抑间歇式电源带来的联络线功率波动为目标,对机组出力计划、二次调频系统等控制策略的效果进行了分析。最后通过仿真计算论证了机组出力计划和AGC系统具有平抑间歇式电源功率波动性的作用。
溪浙特高压直流隔直装置存在的问题分析及改进

特高压直流换流变压器中性点在各种操作及运行时谐波含量远高于交流变电站,在安装隔直装置解决直流偏磁现象时需要考虑的因素更多。首套安装在特高压直流换流站的直流偏磁装置在直流系统调试中出现了不恰当投切、频繁投切等较多不适应直流运行工况的问题,针对其由于退出隔直功能的保护定值较小引起的不恰当投切、频繁投切问题,结合现场录波波形和直流系统运行工况进行了分析和研究,提出了修改投入隔直功能的延时时间,增大退出隔直功能的保护定值的改进措施解决不恰当投切和频繁投切问题,并在直流系统运行中加以应用,所得结论对后续直流工程的换流变加装隔直装置的工程应用具有一定的指导意义。
基于组合方式的多端柔性直流输电系统控制策略

分析基于电压源型换流器的多端直流输电系统(voltage sourced converter multi-terminal DC,VSC-MTDC)现有控制策略(电压裕度控制与电压倾斜控制)的特点与不足,提出一种新的基于自律分散思想的控制方法。该方法结合了上述二种控制方法的优点,并相互弥补了各自的缺点。正常运行时,主导站定直流电压控制,辅助站定功率控制。一旦主导站因故障丢失,辅助站能够快速并稳定地切换到定电压控制。由于倾斜特性的引入,各换流站的传输功率始终随直流电压的变化而变化,且保持固定的比例关系。因此直流电压不会因电压裕度的选取而产生不同程度的过调量。此后辅助站将作为多端系统的平衡节点,吸收/发出其余端子的功率差额,使系统重新找到新的运行点(预先设定的最优运行点)。在整个暂态过程中,其余端子能够始终不受扰动的影响而保持正常运行,使扰动对直流系统的影响最小化。文中基于PSCAD/EMTDC分别设计这3种控制器,并对其暂稳态特性进行仿真分析与详细比对。仿真结果表明:组合控制改善了系统的暂态特性,并能够保证系统在扰动前后都始终运行在最优点。
基于键图法的直流电网系统模型

为适应直流电网智能、高效、经济运行的要求,实现各换流站间的协调控制,基于六端直流电网物理仿真平台,将多端直流输电系统视为一个多输入、多输出、多控制目标的系统整体进行了数学建模。提出了适用于多节点、系统级仿真的换流器简化模型,分别讨论了各端电源、负载模型的简化方法,利用键图方法对六端树状直流电网进行了等效建模,并提取出其状态空间方程。最后根据电力系统的常规运行要求对直流电网的具体控制目标进行了数学提炼,写出控制问题的约束条件和指标函数,为进一步设计、优化协调控制器提供了基础。
基于分层搜索算法的超高层建筑供用电可靠性评估

根据超高层建筑供电特点和管理需求,提出了超高层建筑供用电可靠性指标体系和超高层建筑供用电可靠性计算方法——分层搜索算法。该指标体系和搜索算法不仅能对传统用户供电可靠性进行评估,还能对用户内部用电可靠性进行分析,包括用户内部整体可靠性和用户负荷点可靠性,可以对超高层建筑内部实现精益化管理提供技术支持。以一栋由两路电源供电的超高层建筑为例,采用文中提出的指标体系和算法对该建筑进行评价,结果显示,2路并列供电的电源,在同时供电和一路运行、一路检修时,用电可靠性相差不大,而两者的停电损失期望值可相差1.5倍多,该结果能为用户内部检修策略的制定提供有效指导。算例证明了文中提出的指标体系的实用性和分层搜索算法的正确性。
城市电网输配全局最大供电能力分析

城市电网是包含输电网和高压配电网的全局电力系统。传统电网供电能力分析中,往往分别对输电网和配电网单独求解,割裂了输配电网之间的统一协调关系。针对这一问题,提出了城市电网全局最大供电能力分析模型。首先,针对输电网结构特点,结合改进的潮流计算模型,采用线性规划法求解输电网满足N-1约束的安全供电能力;其次,针对高压配电网的结构和负荷特性,建立基于需求侧分析的高压配电网最大供电能力分析模型;最后,进行电能阻塞分析,求取城市电网全局最大供电能力。通过算例证实了该分析体系能有效计算城市电网的全局最大供电能力,定位电网整体供电能力的薄弱环节,为电网规划提供参考数据。
电网每日运行评价指标体系研究

为实现对电网每日运行结果的评价,提出一套针对电网每日运行的评价指标体系,并讨论了相应的综合评价方法。首先,基于评价指标体系构建的一般原则和方法,设计了综合考虑电网运行在安全性、经济性、公平性和环保性4个方面需求的三级指标体系,该指标体系规模适中且能全面反映电网当日的调度运行情况。其次,在指标综合方法方面,考虑电网运行人员调度决策的需求,选用层次分析法确定各个指标的权重,应用逼近于理想解的排序方法进行指标综合,对指标综合方法的实际应用环节进行了讨论。算例分析结果表明,文中提出的方法可以自下而上实现对电网每日运行结果的综合量化评价,方便电网运行人员实现对不同日运行结果的纵向比较,可以为电网的优化运行提供指导。
以通量线法为初值的直流线路离子流场计算优化

输电走廊的电磁环境是直流输电线路设计与建设中需要考虑的关键问题之一。导线电晕产生的空间电荷形成了离子流场,其求解方法主要是通量线法和有限元数值求解方法。针对通量线法计算速度快而在空间中的结果不甚理想,以及有限元方法计算精度较高而计算效率较低的问题,文章将2种方法的优势结合起来,使用通量线法的计算结果作为有限元法求解的空间节点电荷初值,计算结果与实测结果以及单纯有限元的计算结果吻合很好,在不牺牲有限元法在空间和地面的计算精度的前提下,求解速度和效率得到了提高。使用该方法,计算了输电线路周围的等势线分布,明确了传统通量线法在计算空间电场时由于Deutsch假设所引起的误差。
主动配电网分层分布控制策略及实现

配电网大量接入分布式电源和储能装置后,集中式的管理模式实时性较差,因此文章提出3层控制结构,将主动配电网进行区域划分,并在每个区域中配置协调控制器进行区域自治控制。根据馈线控制误差(feeder control error,FCE)指标,建立了实时平抑区域运行状态与最优目标之间差异的区域控制机制,据此提出了分层分布控制器与源网协调控制器的模型。根据FCE指标的不同形式,提出馈线定交换功率、区域独立自治和区域协同自治3种控制模式,以适应不同电网需求。最后通过广东某主动配电网示范现场算例的仿真分析,验证了所提分层分布控制策略的合理性和有效性。
基于禁忌搜索算法的直流融冰计划优化决策

鉴于输电线路在开展直流融冰工作时可能导致系统运行可靠性和输电能力降低的问题,提出一种电网直流融冰计划决策的优化模型。优化模型以全部待融冰线路的融冰时段组合为决策变量,以整个直流融冰周期内因直流融冰引起的系统期望缺供电量的增量最小为目标,采用禁忌搜索算法对待融冰线路的融冰时段进行优化,同时融冰紧急性指标以约束条件的形式能一定程度上保障线路得到及时融冰。通过实际算例验证所提出方法的可行性和有效性。
基于状态变量分析的有源配电网电磁暂态仿真自动建模方法

状态变量分析法是电力系统电磁暂态仿真中的一类重要方法,但复杂的建模过程限制了其在实际研究中的应用,对于配电网等大规模系统而言必须考虑易于程序实现的一般性建模方法。提出了一种面向有源配电系统电磁暂态仿真的状态空间自动建模方法,与传统方法相比充分考虑了当前配电网络的实际结构特点与元件特性,并通过选取适当的状态变量保证了模型规模较小、模型性质满足分析需要,同时特别易于算法的程序自动实现,为各种基于状态变量分析的电力系统电磁暂态仿真、分析、计算方法的研究奠定了基础。
基于多种主动管理策略的配电网综合无功优化

建立了主动配电网综合无功优化模型,该模型基于主动配电网中各种主动管理措施和优化策略,包括电容器无功补偿、变压器有载调压、分布式电源无功调节、配电网络重构。通过分析无功优化策略对配电网的负面效应,在模型中加入了无功优化策略之间的优先次序,同时还加入了变压器损耗,使优化模型更具实际意义。通过改进的IEEE 33节点系统仿真对模型进行了验证,结果表明:应用考虑各种主动管理策略及其对配电网负面效应的综合无功优化模型可以得到更加合理的无功优化方案,并且网损和电压质量都较传统无功优化方案有大幅改善。
基于出行链随机模拟的电动汽车充电需求分析

电动汽车充电需求的分析是研究充电对电网影响,充电设施规划布局等的基础,分析电动汽车充电需求首先需要较准确地描述用户行驶规律。为此提出一种基于出行链随机模拟的充电需求分析方法,首先结合出行链的概念,对出行链中各特征量(出行时刻、行驶时间、行驶里程、出行目的)的概率分布进行分析拟合;通过蒙特卡罗模拟法抽取样本,形成完整的出行链,实现用户出行行为的模拟;进而计算各功能区域的充电需求。以美国家庭出行调查(national household travel survey,NHTS)为基础数据,进行了方法应用及案例分析。结果表明,该方法可较准确地模拟用户的出行规律,反映充电需求的时空分布特点;而且不同的充电情景将导致不同的分布形式,从而影响系统的功率总需求。
微电网群特征分析及示范工程设计

随着更多的分布式电源接入,微电网及其群落出现在配电网末端。如何合理规划设计微电网及其群落成为智能电网发展必须解决的关键问题之一。从运营模式和技术形态2个方面阐述微电网群的主要特征,比较微电网群与其他分布式电源接入配电网技术解决方案的区别。接着,提出微电网群的一般规划设计流程。在此基础上,结合广西猫儿山地区的实际供电需求和条件,完成了猫儿山微电网群示范工程的方案设计,并对其合作运营模式成立的条件进行校验。研究工作拓展了微电网群的实际应用,可为微电网群相关规划设计和运行管理提供借鉴依据。
主动配电系统规划和运行中的重要问题

介绍了主动配电系统的概念及发展,重点分析了主动配电系统技术的未来发展趋势,从规划和运行2个方面提出需重点关注的技术方向,包括:考虑运行过程的配电系统规划、考虑负荷与分布式能源高级建模的配电系统规划模型、高渗透率分布式能源接入条件下的调度控制模型、主动配电系统的电压控制技术等。结合我国电网和经济社会情况,指出主动配电网的发展应重点研究规划方法、灵活的网络拓扑、主动控制方法、主动管理技术、用户侧需求响应和管理的双向协调整合、柔性配电和交直流混合微网技术、储能技术和电力电子智能装备等关键技术,以提升配电网调度的灵活性,提升配电网对大规模分布式能源的接纳能力。
基于局部放电图像特征的换流变压器油纸绝缘缺陷诊断方法

油纸绝缘缺陷问题直接影响换流变压器的运行安全,而实现换流变压器的绝缘诊断对保证直流输电系统正常运行具有重要意义,但由于换流变压器内部同时存在着交流和直流的叠加电场,放电特征与交流电压单独作用时具有明显区别,因此交流变压器缺陷诊断方法不一定适用于换流变压器,基于局部放电的n-q-φ谱图信息,构建了灰度图像,提出了基于图像特征的换流变压器缺陷诊断方法,提取属于图像本身的颜色特征、形状特征及纹理特征构成原始特征空间,采用粗糙集理论对特征空间进行优化,通过人工神经网络分类器实现缺陷模式识别。同时搭建了交直流复合电压下5种油纸绝缘典型缺陷放电检测平台,获取不同缺陷放电n-q-φ谱图,并构建识别图像,验证了基于图像特征的缺陷诊断方法在换流变压器交直流复合电压下的使用效果,并发现该方法可以有效实现换流变压器缺陷诊断。
2013年国家电网公司220kV及以上电压等级交流系统继电保护设备及其运行情况分析

为全面了解国家电网公司220 k V及以上电压等级交流系统继电保护设备配置及运行情况,利用覆盖国家电网公司各级调度机构的继电保护统计分析及运行管理模块获取相关数据信息,并依据《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》的定义及要求对国家电网公司2013年220 k V及以上电压等级交流系统中继电保护设备的规模、配置及其运行等情况进行了全面分析;此外,还详细介绍了2013年发生的2次典型性保护设备不正确动作事件;在此基础上,针对继电保护设备的运行维护、专业管理以及数据挖掘等工作提出有效的建议。
基于多级可拓评价法的变电站建设项目功能效果后评价

为全面评估变电站建设项目的投资效益,建立了包含运行能力、电网结构、安全可靠性和节能降损4个维度的变电站建设项目功能效果后评价指标体系。针对传统区间层次分析在指标权重确定方面计算繁琐的问题,采用改进区间层次分析法确定评价指标权重,弱化了人为主观因素对评价结果的影响,使指标权重的确定更加简单和合理。根据变电站建设项目后评价的特点和要求,将物元可拓理论应用于变电站建设项目评估,构建了基于多级可拓评价法的变电站建设项目功能效果后评价模型。该模型不仅能够确定影响变电站建设项目功能效果后评价的关键因素,还能预测项目的整体发展趋势。最后,以某220 k V变电站建设项目为例验证了所建模型的有效性和合理性。