mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于自适应VMD和时-频分段能量熵特征的过电压信号识别

针对目前电网对过电压信号识别研究不足的问题,提出一种基于自适应变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和时-频分段能量熵特征的过电压信号识别方法。首先,采用自适应VMD方法将过电压信号分解为一系列模态分量(band-limited intrinsic mode functions,BLIMFs),并通过自适应模态统一选择的方法,选择待提取特征模态;然后,对各层BLIMF时间轴等长分段,在此基础上提取时-频分段能量熵特征,并组合得特征向量;最后,通过LibSVM构建支持向量机(support vector machine,SVM)多分类器对过电压信号训练,完成识别。仿真结果表明,该方法解决了传统VMD不能自适应分解的问题,克服了传统能量熵对信号局部特征描述不清的缺陷,满足当下对过电压在线识别的工程需求。
多断口真空开关基础理论及技术综述

多断口真空开关是环保型高压断路器的发展趋势与方向之一,近年来成为国内外研究的热点。归纳了多断口真空开关在静动态绝缘强度、动态介质恢复速度增益和操动特性等方面的优势,指出了多断口真空开关在串联结构、动作非同期性和电压分布不均等方面的不足,分析了多断口真空开关在高压交流输电领域、容性开断和机械式高压直流开断领域的应用概括,基于现有研究,提出了多断口真空开关协同效应,即燃弧阶段电弧记忆效应、零区微观特性和弧后特性的相互作用与关联,分析了多断口真空开关磁场调控、均压措施和非同期协同控制等在动态电压分布与动态介质恢复协同过程中的相互作用。未来多断口真空开关技术向集成模块化、智能化的发展方向,符合智能变电站模块化建设需求。
直流故障限流器工作原理分析与特性研究

直流故障限流器可有效限制直流输配电系统中短路故障电流,进而有助于提高系统的安全性。首先介绍了几种不同类型的直流故障限流器,并对其中典型直流故障限流器的拓扑结构与工作原理进行了分析。进一步,重点对磁通补偿型超导直流限流器、桥式固态直流限流器以及电容型直流固态限流器的工作特性进行了研究。在建立等效电路与应力分析的基础上,利用PLECS对上述几种直流限流器的运行特性进行了仿真验证,考察不同限流参数及拓扑结构改进前后的限流效果,对其中的优缺点进行了总结,并根据仿真结果对不同直流故障限流器的特性进行了综合对比。
考虑内部谐波耦合特性的MMC小信号建模及稳定性分析

提出了一种基于谐波状态空间(harmonic state-space, HSS)方程的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)小信号建模方法。这种建模方法考虑了MMC内部谐波(子模块电容电压波动和桥臂环流)的动态特性和相互耦合作用,具有较高的建模精度。并在此模型基础上,利用特征值分析方法对MMC系统的稳定性进行评估。最后,通过与Simulink/MATLAB仿真结果的对比,验证了小信号模型的准确性。同时分析了控制器参数对MMC系统稳定性的影响,可以提高控制系统的设计效率。
构建虚拟桥臂数学模型的MMC阀损耗快速计算方法研究

准确计算MMC阀损耗对柔性直流输电工程设计具有重要意义。目前计算MMC阀损耗的方法存在数学解析计算不准确或者需要运行电磁仿真而耗时过长的问题。提出了一种简化的MMC仿真模型:虚拟桥臂数学模型(virtual arm mathematical model,VAMM),基于此模型能够准确快速的计算出不同工况、不同调制及均压策略下的瞬时功率损耗。文章首先介绍了虚拟桥臂数学模型的基本结构,然后推导了MMC阀损耗计算的通用方法,并给出了基于VAMM的阀损耗计算步骤;其次通过与11电平的MMC详细开关仿真模型对比,验证了VAMM的准确性;之后以某柔直工程换流站作为算例,给出了瞬时功率损耗计算结果,并与使用传统数学解析计算方法得到的结果进行了对比;最后分析了不同工况下阀损耗的分布特性。
基于LPF-VMD和KELM的风速多步预测模型

提出了一种基于低通滤波-变分模态分解的风速信号预处理方法。该方法首先从能量的角度直接通过低通滤波筛选出信号的趋势成分,再利用VMD将剩余信号分解成一系列相对平稳的限带内禀模态函数。将该信号预处理方法与核极限学习机结合,建立了风速多步预测模型。为了提高模型的预测性能,采用鸟群算法优化KELM预测模型的4个参数,以最优参数组合建立预测模型。最后以浙江某风电场采集的实际风速数据为例进行预测验证,结果表明所提出的多步预测方法具有较高的预测精度和运行效率。
电动汽车换电需求时空分布的概率建模

随着电力系统中电动汽车的高比例接入,换电作为电动汽车能源的重要补给形式受到广泛关注。电动汽车的移动具有时空随机性,换电需求也具有时空分布特性。针对这一问题,现有研究往往采用马尔科夫决策过程(Markov decision process,MDP)来计算汽车出行路径,即在每一个路口都以某一概率随机产生下一个目的地。但这种方式和人们的日常出行经验严重不符,即在熟悉的道路环境中,驾驶员路径的选择方式不是在每一个路口的MDP过程,而是事先有一条或多条候选路径,从中依概率选取一条。基于此,采用深度优先搜索(depth first search,DFS)和随机出行链确定了电动汽车1天的实际出行路径,完成了电动汽车出行空间分布规律建模;根据出行时间、停放时间等,确定了电动汽车在时间上的随机分布。通过时间和空间两个维度的结合,模拟电动汽车出行过程,为电动汽车的换电时刻、换电地点以及换电数量的确定提供了依据。最后,针对某一具体的交通网络和10 000辆电动汽车,采用蒙特卡洛方法验证了所提模型和算法的有效性。研究成果可用于研究换电站的规划、交通规划以及对电网规划的影响等。
基于FP-Growth算法的10kV配电网分支线断线故障诊断与定位方法

针对10 kV配电网分支线断线不接地故障难以被诊断的问题,利用配电网多源数据,提出通过数据间关联规则的挖掘进行断线故障诊断与定位的方法。首先根据已有数据源,建立兼具电气量特征与时空量特征的故障诊断特征库,然后通过mRMR(最小冗余最大相关)算法进行特征选择,筛选出用于断线故障诊断的主要特征,最后基于FP-Growth(频繁模式增长)算法,进行关联规则挖掘,进而确定是否发生了分支线断线不接地故障并判断故障位置。实际算例分析表明,所提方法能快速、准确地对10 kV配电网分支线断线不接地故障的发生及地点做出诊断,且具有较好的容错性。
考虑负荷转移和多重博弈的智能小区需求响应策略

针对含有多个售电商的智能住宅小区,提出一种考虑负荷转移和多重博弈的智能小区需求响应策略。首先面向用户设计一种负荷转移方案,将激励型需求响应引入到需求响应过程中。其次,考虑到用户具有自由选择售电商的权力和售电商在相互竞争的同时还能通过合作达到互利共赢,将用户选择售电商行为建模为演化博弈,将售电商的服务竞争建模为合作博弈。然后考虑售电商和用户间的互动过程,将售电商和用户各自追求利益最大化建模为主从博弈。最后,采用基于并行分布式的博弈模型求解方法求解多重博弈模型的均衡策略,即各售电商发布的最优电价和用户的最优用电状态。算例结果验证了所提模型和策略的可行性和有效性,可为含多个售电商的智能小区的需求响应决策提供参考。
考虑N–1安全约束的输电线路投切缓解电压越限的电网拓扑优化方法

提出了一种考虑N–1安全约束的输电线路投切缓解电压越限的电网拓扑优化方法。该方法主要包括筛选、排序、详细分析与评估以及N–1校验4个阶段来保证求解的速度与精度。所提出的方法依次执行快速识别有效候选线路、对其可靠性进行排序、详细分析排在前列的候选线路开断后系统的状态并给出一组能够缓解当前系统电压越限问题的线路开断方案。为了提高方案的质量,阶段3使用了Look-ahead法评估线路开断30 min后系统的运行状态,并考虑N–1安全约束再次校验了解的质量。所提出的方法通过将线性方法与非线性方法相结合平衡了速度与精度之间的关系从而达到在线应用的目的。其特色在于能够提供一组高质量的线路开断方案以供系统运行人员选择。基于IEEE 39节点系统及2746节点系统对所提的考虑N–1安全约束的方法的测试取得了令人满意的结果。
含可再生能源的多能互补发电系统容量配置方法

含水光的多能互补发电系统可以利用水电短期出力的灵活性和火电较强的调节能力,补偿光伏出力的随机性,促进光伏的最大化消纳,保证系统总出力曲线的平滑稳定。根据水光火出力的互补特性,建立了以总出力曲线变比例及其峰谷值上限比例为互补效果衡量指标的多能发电系统出力特性模型,进而根据水光火出力的配比关系,得到随时间变化的虚拟电源运行成本模型。考虑市场环境,分别按平均、跟踪负荷、根据现货价格的多种方式进行中长期电量的分解,并建立了现货价格不确定性表达模型。在此基础上,提出了计入中长期电量分解方式和现货价格波动性,以满足互补和最大年收益率为目标的多能互补发电系统容量配置模型,并利用LINGO软件进行非线性优化求解,进而提出了多能互补发电系统的容量配置规划方法。最后,通过算例仿真求得了针对规划态典型场景下不断增长的本地负荷需求的系统容量配置方案集合及其相对应的收益率,并基于对系统经济性与互补特性的权衡考量,求得了各个规划水平年系统容量配置方案。
DFIG与VSC-HVDC协同参与电网调频的动态潮流算法

针对双馈感应发电机(doubly-fed induction generator, DFIG)经电压源变流器–高压直流(voltage source converterhigh voltage direct current,VSC-HVDC)并网,基于“主网频率-直流电压-风电场”串级下垂控制调频策略,建立DFIG经VSC-HVDC参与系统一次调频的动态潮流模型,用于量化DFIG备用与直流电容虚拟惯量协同控制下电网频率响应。计及DFIG有功备用,在直流电压限制范围内,提出直流电容虚拟惯性时间常数的取值上限。考虑调频过程中DFIG转速变化,提出基于转子动能的DFIG惯性时间常数动态修正算法,提高动态潮流结果精度。算例验证了所提算法分析DFIG与VSC-HVDC协同电网调频能力的可行性,证实计及DFIG参与调频的直流电容虚拟惯性时间常数最大取值可提升交流系统惯性水平;DFIG等效惯性时间常数修正算法符合其动态调频特性。
泛在电力物联网环境下综合能源型售电公司参与电力市场竞争的报价策略研究

2019年国家电网提出建设“泛在电力物联网”,实现电力系统各环节万物互联。新一轮电力体制改革下产生的售电公司如何利用庞大的数据信息在电力市场竞争中获得最大利润成为其关注的最重要核心问题。以泛在电力物联网建设为背景,研究了含火电和风电的综合能源发电商成立的售电公司参与电力市场竞争的营销策略问题。首先介绍了泛在电力物联网的数据应用特性。以泛在物联网提供的实时全面的数据信息平台为基础,在海量数据中进行精准快速的查找提取,创新性引入了“气象相似日”概念,创建了附加自适应动态规划校正环节的小波神经网络模型对用户负荷需求进行了预测。通过泛在物联网收集的全面实时数据,引入了模糊聚类的方法,并采用遗传算法对BP神经网络模型进行改进,提高了对短期市场出清电价的预测准确度,为竞价策略的制定奠定基础;其次基于泛在数据下报价的概率密度函数,构建了售电公司的贝叶斯博弈竞价模型,通过求取贝叶斯纳什均衡解得到最优电力营销策略;最后对实际算例进行求解,进一步验证所提方法的实操性。
提高直流微电网稳定性的并网换流器串联虚拟阻抗方法

保证直流微电网稳定运行的核心是控制直流母线电压稳定。为解决附加虚拟惯性控制和恒功率负载削弱系统阻尼、导致直流母线电压产生高频谐振的问题,从阻抗匹配的角度出发,利用有源阻尼的思想,提出并网换流器串联虚拟阻抗的方法。首先对并网换流器的控制系统进行小信号建模,得到输出阻抗,分析并提取输出阻抗的尖峰量,在控制系统中将该尖峰函数以虚拟阻抗的形式补偿到原阻抗,达到减小输出阻抗的目的。其次针对不同虚拟惯性系数和负载功率,给出了虚拟阻抗的具体计算过程,利用Middlebrook判据对串联虚拟阻抗后系统的稳定性进行判断。最后,在Matlab/Simulink中建立直流微电网模型并进行时域仿真,在RT-LAB实时仿真平台进行实验测试,验证了串联虚拟阻抗方法的有效性。
基于注意力机制的CNN-GRU短期电力负荷预测方法

高效准确的短期电力负荷预测能帮助电力部门合理制定生产调度计划,减少资源浪费。深度学习中以循环神经网络(recurrent neural network,RNN)为主体构建的预测模型是短期负荷预测方法中的典型代表,但存在难以有效提取历史序列中潜在高维特征且当时序过长时重要信息易丢失的问题。提出了一种基于Attention机制的卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)-GRU (gated recurrent unit)短期电力负荷预测方法,该方法将历史负荷数据作为输入,搭建由一维卷积层和池化层等组成的CNN架构,提取反映负荷复杂动态变化的高维特征;将所提特征向量构造为时间序列形式作为GRU网络的输入,建模学习特征内部动态变化规律,并引入Attention机制通过映射加权和学习参数矩阵赋予GRU隐含状态不同的权重,减少历史信息的丢失并加强重要信息的影响,最后完成短期负荷预测。以美国某公共事业部门提供的公开数据集和中国西北某地区的负荷数据作为实际算例,该方法预测精度分别达到了97.15%和97.44%,并与多层感知机(multi-layer perceptron,MLP)、径向基神经网络(radial basis function neural network,RBF)、支持向量回归(support vector regression,SVR)、GRU、CNN、自编码器(autoencoder, AE)-GRU和未引入Attention机制的CNN-GRU进行对比,实验结果表明所提方法具有更高的预测精度。
智能合约技术下电动汽车入网竞价机制研究

为促进售电侧开放背景下电动汽车与电网的协调发展,提出一种区块链智能合约技术下的电动汽车入网竞价机制。通过整合区块链链上链下信息资源,基于不同电动汽车子群的运行特性,充分考虑不同子类用户与代理商之间多样的充放电需求与约束关系、代理商与电力调度中心在经济调度下购售电交易以及机组组合计划,分别以电动汽车用户购电成本最小与代理商收益最大、电力经济调度成本最小为目标,两两之间建立利益最优的智能合约模型,并结合粒子群和遗传算法的内外寻优关系求解智能合约模型,优化制定电动汽车充放电电价,实现电动汽车充放电资源的合理分配。算例分析表明,该竞价机制在实现电网负荷削峰填谷的同时,有效保障了用户、代理商和电力调度中心的利益,可为智能合约技术在电动汽车入网竞价的应用提供参考。
基于分时充放电裕度的电动汽车有序充放电引导策略

针对集中式控制复杂度高、成本高、对通信系统依赖性高的问题,提出了一种分布式的电动汽车有序充放电管理策略,无需集中式通信系统实时监测与控制,由充电桩自主决策有序充放电计划。该方法根据日前预测的负荷信息,在决策生成器中建立最小化充电成本与总负荷方差、最大化日负荷利益率的目标函数,寻优得到次日电动汽车充电负荷在时间上的最佳分布,进而生成次日各时段的充放电裕度概率表,并下发至充电桩。在当日控制时刻开始后,充电桩根据接入的电动汽车的电池状态、用户需求信息和概率分布表,自主生成充放电计划并向用户展示,由用户自主响应策略流程。通过仿真验证了该策略能引导电动汽车充分发挥“削峰填谷”的作用,兼顾电网与用户双方的利益,适用于对大规模电动汽车的分布式管理。
基于改进贝叶斯神经网络的光伏出力概率预测

光伏功率预测准确性对电网调度运行影响很大,传统的确定性预测方法对光伏出力波动的响应能力不足,给电网的安全稳定运行带来挑战。提出了基于改进贝叶斯神经网络的光伏出力概率预测方法,将神经网络的权重以概率分布的形式表示,提高了神经网络应对光伏出力随机性的能力;依据输入输出相关性进行特征降维,提高数据密度,抑制过拟合;在贝叶斯神经网络的输入端引入全连接神经网络与一维卷积神经网络,提高网络对不同输入数据的信息提取能力,提高预测精度。以实际系统为例进行实证分析,结果表明,与传统的确定性预测模型相比,所提方法在光伏出力波动时具有更高的预测准确率;与其他概率预测方法相比,所提方法在保持较高总体预测准确率的同时,预测功率区间更窄。
联接弱交流电网的VSC-HVDC系统功率耦合特性及解耦策略

针对联接弱交流电网的柔性直流输电系统的功率耦合问题,通过研究整流站/逆变站输出有功、无功和端电压幅值与注入电网的d、q轴电流间的线性化关系,揭示了弱交流电网下柔性直流输电系统的功率耦合特性,并提出一种功率解耦算法。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了联接弱交流电网的柔性直流输电系统仿真模型,通过仿真验证了功率的耦合特性。同时,与静态前馈补偿解耦算法和传统矢量电流控制算法相比,所提出的动态前馈补偿解耦算法具有更好的解耦效果。
面向配电物联网的边缘计算技术

随着配电物联网的建设推进,数以百万计的配电设备、电气量传感器、状态量传感器将会接入到物联网络中来,进而产生海量异构的配用电数据,其采集、传输、计算将会对通信信道及主站存储计算系统带来巨大压力。为解决上述配网存在问题,边缘计算技术的引入可以重新定义云、管、端之间的关系,在端侧部署边缘计算平台,就地实现实时高效的轻量级数据处理,并与新一代配电自动化云主站进行网络、数据、业务等方面的协同,实现配电台区自治。提出了一种应用于配电物联网的边缘计算技术,首先提供了配电物联网中边缘计算的标准架构,其次说明了标准框架架构下的数据中心建设内、外部交互机制,然后阐述了基于数据中心的边云协同机制,最后列举了实际配电业务的边缘计算与边云协同典型设计。
计及需求响应的微网现货市场运行策略

为有效促进现货市场下微网的经济运行,考虑计及需求响应的微网市场化经济调度策略,提出了基于现货市场经济调度和基于安全约束滚动调度的两级优化模型。在现货市场中,微网以日运行收益最大和实时调节费用最小为目标,分别构建了计及用户负荷需求侧响应的日前市场优化模型和实时市场调节模型。在实时运行中,采用模型预测控制技术,以联络线传输功率、微网可控单元出力调整量最小为目标,将最优潮流调度问题转化为一个二次非线性规划模型求解,在提高微网新能源发电功率消纳的同时减低线路损耗。为确保微网在长时间尺度上服从最优日调度计划,在短时间尺度上实现最优潮流运行,采取“实时市场调整优化遵从日前调度结果、滚动优化调度遵从实时调整结果”的策略。最后,通过算例分析验证了所提方法能有效提高微网分布式可再生能源的消纳能力。
基于泛在电力物联网平台的可再生能源政策评估系统设计与模型研究

政策有效性评价是可再生能源政策制定与调整的重要依据,泛在电力物联网可为可再生能源政策有效性评价提供有效的信息与技术支持,同时政策评估也有望成为泛在电力物联网服务政府与社会的重要应用之一。鉴于此,基于泛在电力物联网平台,提出了支持政策查询、分析、评价、预测等应用的可再生能源政策评估系统架构,进而结合大数据分析方法,构建了含可再生能源发展促进效益与环境效益在内的可再生能源政策有效性评价体系与核心算法模型,并通过算例验证了所提模型的可行性。
基于深度学习的电力线信道传输特性识别方法

提出了一种基于深度学习的电力线信道传输特性识别方法,通过人工智能方法完成对电力线信道传输特性的识别。传统的信道传输特性识别一般采用信道估计方法,该方法在噪声较大时估计效果不理想。所提方法采用去噪自编码器能有效对噪声进行抑制,可以在噪声较强的环境下实现信道传输特性的正确识别。在实际应用中,针对自编码器神经网络去噪后数据存在背景效应的问题,提出使用颜色调整方法进一步滤除干扰,提高了对去噪样本的识别成功率。基于深度学习框架建立了仿真模型,分析了9类基准传输样本的信道传输特性识别效果。仿真结果表明,该方法能够在不同的神经网络模型中以及多种噪声条件下,完成对电力线信道传输特性的识别,对进一步完善电力线通信质量保障具有重要意义。
3种碳源条件下香蕉枯萎病菌次生代谢物合成基因的表达谱分析

在前期获得的香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc)转录组数据基础上,本研究利用antiSMASH、PHI-base数据库对3种碳源条件下香蕉枯萎病1号小种(Foc 1)和4号小种(Foc 4)表达的次生代谢物合成基因进行了预测和表达谱分析。结果表明:3种碳源条件下,Foc共有486个候选的次生代谢物合成基因表达,并分类到32个次生代谢产物合成基因簇,其中13个基因可能与Foc的致病性相关。此外,Foc在3种碳源条件下次生代谢物合成基因的表达模式存在明显差异,特别是在寄主细胞壁条件下Foc差异表达的次生代谢物合成基因最多;而且Foc 4相较于Foc 1在侵染寄主细胞壁时有更多的次生代谢物合成基因特异表达或高表达。以上研究结果将为进一步明确次生代谢产物在Foc致病过程中的作用机理提供理论依据。
氯化钙处理对菠萝黑腐病的防控效果及机制分析

为了降低采后菠萝果实由黑腐病引起的腐烂损失,本文研究了氯化钙处理对黑腐病的防控效果及相关机制。结果表明,1%氯化钙处理对菠萝黑腐病有最好的抑制作用和防治效果。1%氯化钙处理对病菌菌丝生长影响不大,但可明显抑制病原菌的产孢;氯化钙处理明显降低发病果实中多聚半乳糖醛酸甲酯酶(PMG)、纤维素酶(CX)和β-葡萄糖苷酶(CB)的活性,但对多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性变化没有明显影响;氯化钙处理明显提高贮藏中后期菠萝果实中过氧化氢(H_2O_2)的含量,明显提高抗病相关酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CHI)和β-1,3-葡聚糖酶(GLU)的活性。说明氯化钙处理对黑腐病有较好的防控效果,一方面是由于其降低了病原菌的致病性,另一方面是诱导菠萝果实提高了抗病性。因此,适宜浓度的氯化钙处理为菠萝采后黑腐病的绿色防控提供了一条新的途径。
模式植物狗尾草响应不同干旱及盐胁迫表达的内参基因actin及其应用

为了研究应用于狗尾草响应不同干旱及盐胁迫基因表达的内参基因,本研究从网站https://phytozome.jgi.doe. gov/pz/portal.html上获得狗尾草A10品系8个actin基因的cDNA序列,设计荧光定量PCR引物,以不同程度的干旱及不同浓度盐胁迫处理的狗尾草幼苗cDNA做模板,进行荧光定量PCR试验,通过实时荧光定量PCR扩增片段电泳分析,扩增曲线及溶解曲线综合分析,结果表明登录号Sevir.9G114100对应的actin基因是8个actin基因中最合适的内标基因。并对所选内标的实用性进行了验证,验证的结果与转录组数据的结果保持一致,证明所选内标基因可用于后续狗尾草响应不同干旱及盐胁迫狗尾草转录组基因表达的验证工作,为深入研究狗尾草功能基因奠定分子基础。
武夷名丛茶树种质资源叶片解剖结构分析

为了鉴定评价武夷山茶区地方茶树种质资源叶片解剖结构特征,以70份武夷名丛茶树种质叶片为材料,对其解剖结构及特性进行比较分析。结果表明:70份武夷名丛的17个叶片解剖结构性状存在比较丰富的遗传变异,平均遗传多样性指数为1.85,平均变异系数为17.64%;总体表现出较强的抗逆性,抗旱、抗病虫性平均隶属函数均值和抗寒性平均得分分别为0.40、0.39、1.28;大多数武夷名丛适制乌龙茶或绿茶,少数适制红茶或红绿茶兼制;平均生产力指数为2648.85,潜在生产力总体较高;基于叶片解剖结构指标进行聚类分析,将70份武夷名丛划分为3个类群,3个类群之间除了上下表皮角质层厚度、上表皮与海绵组织厚度比及草酸钙结晶数差异不显著外,其他解剖结构性状均存在显著甚至极显著差异;主成分分析表明,前4个主成分的特征值大于1且代表了17个叶片解剖结构指标84.26%的信息;根据主成分及其对应特征值计算各武夷名丛的综合得分,排在前10位的武夷名丛综合性状优良,可在乌龙茶产品的开发与创新利用、茶树优良品种选育等方面加以利用。研究结果旨在为武夷山地方优异茶树种质资源的鉴定与利用、新品种选育提供参考。
基于随机变量状态时序模拟的光伏并网系统概率潮流研究

近年来,太阳能光伏产业迅猛发展,光伏发电并网加剧了电力系统的不确定性,考虑光伏发电功率、电网元件状态等随机变量不确定性的概率潮流能够更加全面反映电力系统运行状况。在基于实际光伏电站数据分析的基础上,探究了影响光伏发电的几大主要气候条件,其中,太阳辐射强度、环境温度、湿度以及风速与光伏发电输出功率间的相关系数分别为0.9939,0.5032,-0.3861,0.5383,表明存在极显著的相关,具有较强的统计意义。以太阳辐射强度、环境温度、湿度以及风速4种环境因素作为预测模型的输入变量,忽略其他因素,根据它们之间的相关性,建立用于光伏发电功率短期预测的BP神经网络模型,并成功的预测了未来7d的光伏功率输出情况。利用序贯蒙特卡罗法时序模拟电网中线路的运行状态,综合考虑光伏发电功率和线路运行状态的不确定性对系统进行概率潮流研究。在已知线路故障以及其修复时间的前提下,模拟出72h内线路的潮流分布情况,能够有效反映电网运行风险。通过对潮流的分析,可及时发现电网中存在的薄弱环节,有针对性地制定事故预防和电网改进措施。基于IEEE30节点系统进行算例研究,算例分析结果表明:建立的四输入一输出的光伏发电功率预测方法,对预测值与实际值相比较,计算均方差达到0.000256,可用于实际预测。另外,基于对节点电压、线路功率等概率潮流的分析,验证了针对光伏并网系统进行概率潮流研究的必要性。
大宽幅对行施肥施药车的设计与试验

针对目前我国施肥施药机械存在作业精度差、肥药利用率低等问题,设计了一种大宽幅对行施肥施药车,通过采用幅宽拓展机构实现大宽幅作业,机具集成了3组施肥施药组件,每组施肥施药组件安装有10组施肥头与施药头,完全展开后的作业幅宽为7.5m,可同时对30行农作物进行施肥施药,停止作业后左右两侧的施肥施药组件可收拢至机身两侧,便于机具的道路行走和安放;采用对行调节机构实现施肥施药喷头与作物间的距离在0~140mm范围内可调;采用高度可调机构实现施药喷头距地高度在0.1~1.2m范围内可调,满足不同施药高度需要;基于液压技术设计了机具的液压驱动系统,机具的作业幅宽、对行距离和高度调节动作的实现均采用液压系统驱动;施药采用下倾式风送气力喷雾,利用气流提高农作物间的扰动量,提高药液的穿透力,使用Solidworks软件建立风送喷雾系统的3维模型,并利用Ansys中的Fluent模块对风送喷雾系统进行了仿真分析,计算得出最佳进气速率为0.9 kg·s~(-1);基于PLC设计了作业控制系统,控制模块的核心控制器采用西门子S7-200PLC,实现了机具操作的自动化控制;试制了施肥施药车样机,试验结果表明:各调节动作运行正常,各施药喷头的距出气口中心40cm处的射流核心速度均值为18.56m·s~(-1),标准差为0.087,气流速度分布均匀,机具设计合理。
化肥配施有机肥对早稻产量及稻田氮素归趋的影响

为量化有机无机肥料配施条件下稻田氮素的归趋,明确施肥的经济效益和环境效应,采取田间动态监测与室内化学分析相结合的方式,研究了在等氮条件下(120 kg·hm~(-2))以鲜猪粪(PM)、沼液沼渣(BF)、猪粪堆肥(PC)、绿肥(GM)替代20%化肥及单施化肥处理(CF)稻田挥发性氮、径流氮、N_2O等氮素损失的变化规律,以及各处理水稻产量及地上部吸氮量的差异,结合稻田氮素平衡以明确氮素来源和去向及其数量。结果表明:施肥是氮输入的主要来源,占比约为47%;植物吸收利用是氮输出的主要部分,占氮素输入量的47%~57%;各处理氨挥发排放通量、径流总氮(TN)损失量、N2O累积排放量分别占施氮量的4%~6%、16%~23%、16%~20%;与单施化肥相比,配施有机肥降低了稻田氨挥发累积排放量,减少了径流损失氮量,增加了地上部吸氮量,有利于水稻增产稳产;其中BF、PC处理氨挥发累积排放量均降低21%,PM、BF处理径流损失氮量显著减少33%、29%(p < 0.05),PM处理水稻产量最高(为5468 kg·hm~(-2)),增产8%,地上部吸氮量最高(为137kg·hm~(-2)),增幅为14%;PM处理氮素表观损失和氮盈余均最低,BF处理次之。综合水稻产量和环境效益来看,施氮量为120kg·hm~(-2)时,以鲜猪粪和沼液沼渣等有机肥替代20%化肥是可行的。
秸秆深埋还田机覆土装置的参数优化与试验

秸秆深埋还田机在田间作业过程中,覆土镇压的效果是检验机具覆土装置设计合理性的关键。由于东北地区棕壤土玉米种植过程中,连年的化肥施用与拖拉机等机组的田间作业,导致土壤犁底层上移、理化性质变差,影响农作物产量,秸秆的焚烧又会造成严重的污染,因此寻求合理的秸秆利用方式变得十分必要。为了改善机组在工作过程中阻力过大、覆土镇压效果差等问题。设计一种螺旋式覆土装置,探究其在机具覆土作业过程中的优缺点。结合覆土原理,通过对覆土装置运动过程中土壤颗粒的运动过程进行分析,通过理论计算和优化设计,确定了螺旋叶片的主要参数:螺旋轴直径为50mm,长度为1100mm,覆土宽度为1200mm,两螺旋叶片间距为500mm,螺距为250mm,最大螺旋升角为16°,螺旋线的圈数为2圈,两螺旋叶片对称布置。为确定机具的最佳工作参数,进行三因素五水平二次回归正交组合试验,试验选取机具的前进速度、覆土器转速、开沟深度为试验因素,覆土合格率为试验指标。通过对田间试验的数据分析,改进后机组的最佳工作性能参数组合为:机具前进速度2km·h~(-1)、覆土器转速290r·min~(-1)、开沟深度25cm。田间试验表明:覆土合格率为97.1%,满足秸秆深埋还田的技术要求和地方标准,可以为秸秆深埋还田机覆土装置的设计与优化提供理论参考。
通识教育-生命科学奥秘探索中的生物化学实验教学

通识教育是一种大学教育理念和教育模式,注重在科学实践中培养学生的人文情怀和科学素养,以期达到全面育人的目的。不同于专业性的基础《生物化学实验》教学,通识教育背景下《生物化学实验》课程的设置和教学应从激发学生兴趣、普及科学知识、注重规范操作等方面着手;在教学组织上要精心准备实验内容,教学方式上要灵活多样,教学反馈要及时准确。《生物化学实验》课程的学习让学生学会生物化学基本知识与技能的融会贯通、综合利用,同时结合生活实例培育学生安全环保的意识和社会责任感及科学人文观的形成,以促进学生的全面发展。
肠道菌群调控黏膜免疫与脓毒症的发病机制

脓毒症和脓毒症休克是临床重症监护室患者的主要死亡原因之一。肠道菌群作为脓毒症过程中重要参与者,其紊乱能激活肠道黏膜免疫,进而影响全身免疫系统,诱发和加剧脓毒症。此外,肠道微生物还能通过“肠道-器官”轴参与脓毒症发生发展过程,针对肠道微生物的靶向治疗能防治脓毒症。本文深入探讨了肠道微生物、肠道黏膜免疫与脓毒症之间的相互作用,以期为临床开发新的疗法提供理论基础。
上颌前牙区应用根膜技术即刻种植的临床效果观察

目的观察上颌前牙区应用根膜技术即刻种植1年后的临床效果。方法选取10例上颌前牙区牙齿不能保留的患者,应用根膜技术保留唇侧根片并同期植入种植体,术后6个月行永久冠修复,术后1年复查。术后1年统计种植体存留率;测量术后即刻和术后1年种植体唇侧硬组织厚度;统计术后1年种植修复体牙间乳头外形,并对修复体的红白美学进行评分;统计并发症发生情况及患者对治疗过程的满意度。结果术后1年复查,种植体存留率为100%;种植体唇侧颈、中、根部硬组织厚度相较于术后即刻分别减少(0.27±0.21)、(0.19±0.20)、(0.28± 0.29)mm;术后1年3个测量位点唇侧硬组织的厚度与术后即刻相比,差异均有统计学意义(P<0.05),但3个位点硬组织厚度的变化量无明显差异(P>0.05);修复体牙间乳头大多充满邻间隙,粉红色美学指数为9.10±0.54,白色美学指数为9.00±0.63;术后无明显并发症,患者满意度高。结论根膜技术应用于上颌前牙区无法完全避免种植体唇侧硬组织的吸收,但短期修复美学效果良好,长期的临床效果仍需进一步随访观察。
复合树脂预热的研究现状和临床应用

复合树脂作为临床常用牙科充填材料存在耐磨性差、聚合收缩大和牙本质边缘适应性不佳等问题。近年有研究发现预热可以改善复合树脂的性能,本文就预热复合树脂对其单体转化率、边缘微渗漏、机械性能以及牙髓的影响等方面进行探讨,以供临床参考。
英国"8·9"停电事故对频率稳定控制技术的启示

2019年8月9日,英国电网发生了停电事故,造成了相当大的影响。英国电网运行机构提交的技术报告指出,事故源于独立并发的多重事件,造成突发大功率缺额,超出了相关标准的设防要求。系统频率的下降最终触发低频切负荷控制正确动作,导致对部分负荷供电中断的事故。文中叙述了事故的演化过程,梳理和总结了技术报告中给出的事故分析结论,并提出了关于频率稳定控制技术的若干建议,包括提高切负荷控制的精准性和快速性、研究阻断连锁反应的控制逻辑、重视新能源发电设备动态行为的系统级实验验证。
基于波形自相关的磁控式并联电抗器合闸防误动方案

磁控式并联电抗器(MCSR)容量大范围平滑可调,是解决超/特高压电力系统无功、电压控制难题的有效措施,MCSR的安全稳定运行关系到系统的无功平衡和电压稳定。针对MCSR预励磁合闸导致基于总控电流基频分量的匝间故障保护误动的问题,提出了基于分相控制绕组电流波形自相关分析的合闸防误动方案。首先分析了MCSR在正常运行、预励磁合闸、匝间故障等工况下分相控制绕组电流的波形特征,利用计及了幅值差异的分相控制绕组电流及其延迟半周期的改进波形自相关系数,构成了合闸防误动方案,基于MATLAB/Simulink的仿真实验验证了方案的有效性。
基于控保协同的光伏直流升压汇集系统直流故障判别方法

光伏直流升压汇集系统由于内部直流变压器间特殊的串联形式,正常运行时直流变压器汇集端口电压、电流随光伏单元出力变化而波动,当在系统出力较小且直流侧发生较大过渡电阻故障时,故障特性与正常运行出力波动的暂态过程类似,系统故障特征不明显,保护难以实现故障的准确识别。针对上述问题,设计了基于控保协同的无通信直流故障检测方案。在分析直流变压器谐波产生机理的基础上,通过改变其载波频率产生谐波扰动,并根据谐波流通路径差异实现对系统故障工况的可靠检测。PSCAD仿真结果表明,所提方法仅利用换流器本地量测信息即可实现汇集系统直流故障的可靠识别且不受光伏出力影响。
基于背景谐波最小波动能量的系统侧谐波阻抗估计

系统侧谐波阻抗的计算是估计谐波发射水平的关键。文中提出了一种基于背景谐波最小波动能量的系统侧谐波阻抗估计方法。利用公共连接点量测数据的波动量构造全息矩阵,形成波动方程,将系统侧谐波阻抗的求解转化为一个最小二范数问题,用Lagrange乘子将等式约束条件并入目标函数中形成最小波动能量目标函数,精确筛选出背景谐波波动最小的波动量样本,从而求取系统侧谐波阻抗。仿真分析与实际工程案例表明该方法在求取系统侧谐波阻抗时可以有效抑制背景谐波的干扰,具有准确性和有效性。
基于样本熵的新能源电力系统净负荷分时段调度

新能源电力系统源-荷功率具有强不确定性,采用经典的日前调度策略,传统火电机组出力将随净负荷的波动而频繁调整,影响发电设备运行效率和系统运行的经济性,甚至需要改造火电机组,以适应系统能量平衡控制要求。提出一种基于样本熵的新能源电力系统净负荷分时段调度策略。该策略最大化可再生能源利用效率,基于样本熵理论,评估净负荷时间序列复杂度,以此确定火电机组运行模式,并对调度时段进行适应性划分,有效地减少火电机组随系统净负荷波动产生的上、下行爬坡功率,同时增加抽水蓄能机组的参与度。文中以十机组测试系统为例,验证了调度策略的合理性和有效性。
电动汽车接入直流配电系统的稳定性及虚拟惯量控制

直流配电系统是未来城市配电系统新的发展方向,随着电动汽车的日益普及,电动汽车的充放电将对直流配电系统电压稳定性产生重大影响。首先,建立了电动汽车不同充放电方式下直流配电系统小信号导纳模型,并利用奈奎斯特稳定判据讨论了不同充放电方式下直流配电系统电压的稳定性差异。其次,为提高系统阻尼及系统电压稳定性,提出了电动汽车不同充放电模式的统一虚拟惯量控制方法,并对比分析了引入虚拟惯量前后系统电压的稳定性差异。最后,通过时域仿真算例和实验验证了理论分析的正确性以及所提方法的有效性。
一种抽能型电抗器的抽能绕组匝间保护及动模测试方案

抽能型电抗器由于其结构不同于电抗器和变压器,抽能绕组匝间故障如何快速保护没有得到共识,且工程应用较少。文中基于三相抽能绕组三角形接法的特点配置环流过流作为动作元件,采用电抗器侧零序过压或零序过流作为闭锁元件,实现抽能绕组匝间故障的快速保护,并对抽能绕组匝间故障下的环流进行分析。通过量化测试验证了物理模型的有效性。同时还提出了抽能绕组匝间保护的动模测试方案并进行测试,测试结果验证了保护逻辑的合理性。
基于SCD文件的智能变电站主接线自动生成方法

智能变电站配置描述(SCD)文件中没有直接描述一次设备及其拓扑关系的信息,不能直接得到主接线图。文中提出了一种利用SCD文件中智能电子设备(IED)模型信息快速自动生成主接线图的方法。该方法基于IED和一次设备之间的关联及复杂的虚连接关系,采用拓扑连接矩阵对设备拓扑关系进行表示,提出了基于预排序遍历树的IED信息处理模型用于设备拓扑连接关系辨识,利用可缩放矢量图和并行计算技术,只需要SCD文件即可实现主接线图自动生成。实测结果验证了所提方法的有效性和实用性。
基于去中心化交易模式的充电站日前购电策略

电动汽车充电站大规模建设下,协调充电站的充电功率对配电网的安全经济运行具有十分重要的意义。受制于不同充电站之间的利益冲突以及实时控制技术的瓶颈,电网公司难以对充电站实行集中管理。文中基于去中心化交易模式,提出了充电站参与日前电力市场的购电策略。首先,借助区块链存储技术,设计了适用于充电站日前购电协议的智能合约。然后,采用二阶锥规划求解交流最优潮流模型得到不同时间配电网各节点用电的边际成本,并以此为潮流运行点构建线性化阻塞管理模型,从而得到配电网节点边际电价。最后,考虑电动汽车的停泊特性,以购电成本最小为目标建立了充电站分散式优化调度模型并根据价格信号分散求解。在IEEE 33节点配电网系统中进行了充电站购电策略仿真,仿真结果表明,所提出的充电站日前购电策略能实现分散式调度,改善了配电网的潮流分布;同时,节点边际电价能够作为公平的价格信号引导充电站有序充电,在保证配电网安全经济运行的同时降低充电站的购电成本,提高充电机的利用率。
配电网安全域的二维图谱

提出了配电网安全域(DSSR)图谱的概念,并绘制了无源配电网和2种典型有源配电网的DSSR二维图谱。首先,给出了DSSR图谱的定义和绘制方法。DSSR图谱是某一类型配电网所有可能的安全域二维图像的集合,包含了域的象限、形状等图像特征。然后,针对无源配电网、高渗供电网(容量渗透率约为40%)和自给网(容量渗透率约为100%),分别绘制其N-0(正常运行)和N-1的2套DSSR图谱。最后,对比分析了不同渗透率下的DSSR图谱变化规律。DSSR图谱的建立使得DSSR二维图像研究更具系统性,有助于直观理解配电网安全运行范围的几何特征。
多光伏发电参与电网频率调节的动态协调机理

大规模光伏发电并网挤占了具有转动惯量的同步发电机组容量空间,致使电力系统面临惯量减小与调频能力不足的问题,迫切需要光伏发电主动参与电网频率调节。文中以多光伏发电单元并联系统为研究对象,通过改进各逆变器的控制策略,实现其虚拟惯量控制。基于光伏发电不平衡有功功率激励-相位输出响应关系,分析控制增益系数、时间常数以及锁相环控制带宽对其惯量特性的影响。同时,以两机并联系统为例,分析电网频率动态过程中各光伏发电单元的协调运行机制,揭示电网频率动态过程中不平衡功率的分配机理,并推广至多机并联系统。最后,基于时域仿真算例验证了理论分析的有效性、控制策略的可行性。
计及需求侧响应日前-日内两阶段鲁棒备用优化

为增强电力系统应对不确定性因素的能力,提高电网运行效率,提出一种计及需求侧响应日前-日内两阶段鲁棒备用优化模型。一方面,在模型中协同优化价格型与激励型需求侧响应提高电网运行的灵活性;另一方面,综合考虑风电出力不确定性与电力设备N-k强迫停运,增强电力系统应对不确定性因素的鲁棒性。基于鲁棒模型对系统运行备用进行优化,最小化电网在最恶劣运行场景下的调整成本,保证电网的安全可靠运行,并采用列和约束生成算法对两阶段三层优化问题进行求解。修改的6节点系统与IEEE RTS-79测试系统算例验证了所提模型与算法的有效性。结果表明,综合考虑多重不确定性因素进行备用优化,可以提升电网应对极端运行场景的能力;同时,需求侧响应的实施可以大大提高电网运行的灵活性。其中,激励型需求侧响应通过直接控制负荷,对于增强电网运行鲁棒性的作用更加明显;而电价型需求侧响应在要求保障负荷供电的场景下更为适用。
基于动态非合作博弈的大规模电动汽车实时优化调度

针对大规模电动汽车(EV)接入电网后,各充电聚合商(EVA)的独立优化目标存在冲突而导致优化调度存在困难的问题,提出了考虑多个EVA各方利益的基于动态非合作博弈的大规模EV实时调度模型。首先构建了大规模EV的集群等效模型并分析了动态电价下各EVA的利益关系,接着利用完全势博弈理论证明了博弈模型存在唯一的纳什均衡解并推导出求解方法,最后提出基于交替方向乘子法的实时分布式算法实现各EVA实时策略的求解。通过算例仿真验证了所提模型可有效实现削峰填谷、降低EVA充电成本。同时,在优化结果、计算时间、保护用户隐私方面更适用于大规模EV实时充电优化调度。
基于改进Q学习算法的低压电力线通信组网及维护方法

为提高组网稳定性,选取合适的低压电力线通信(LVPLC)拓扑控制方法至关重要。针对现阶段组网方法不具备自学习能力使得对动态变化的拓扑反应能力相对滞后导致网络不稳定的问题,提出一种适用于LVPLC局域网多约束的改进Q学习算法。该算法基于绑定载波侦听多址接入协议,将非对称信道组网系统建模为离散Markov决策过程。通过与未知环境的不断交互,关联注册节点信息,建立路由表,经周期性地在线学习训练,节点选择较优的转发方向,优化以网关为树根的簇树;周期性地轮换代理,维护并更新骨干簇树网的逻辑拓扑,延长网络生命周期,保证组网的稳定性。仿真结果验证了该算法的有效性与泛化能力。
基于柔性多状态开关的主动配电网负荷在线紧急转供策略

配电网故障后,传统基于联络线的负荷转供方法存在停电转供、容易引起非故障线路过负荷等诸多问题。近年来出现的一种配电灵活交流输电(DFACTS)设备--智能软开关为上述问题的解决提供了契机。依托其对多条相连线路功率的柔性调节能力,提出了一种兼顾故障馈线残余负荷以及非故障馈线安全运行约束的负荷快速在线转供策略。首先建立了线路末端功率和各节点电压的关系,设置满足配电网正常运行状态的约束条件;在此基础上,以最大负荷转供量为上层目标函数,以电压偏差最小为下层目标函数,在约束范围内进行求解,获取最优潮流分配方法。最后针对上述最优潮流可能影响非故障馈线的安全运行的特殊场景,提出了在保证正常线路安全运行前提下最大程度保全待转供负荷的紧急切负荷策略和实现方案。依托大江东工程实际拓扑结构,搭建了基于PSCAD-MATLAB的联合仿真平台。结果表明,所提出的方案能够实现负荷的不断电在线转供。
基于生态系统服务视角的山水林田湖草生态保护与修复——以洞庭湖流域为例

山水林田湖草系统保护与修复的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。基于山水林田湖草生命共同体理念,以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,提出生态系统服务视角下的山水林田湖草系统治理框架,以实现流域生态系统整体保护、质量提升和格局优化。基于该框架,以洞庭湖流域为例,通过流域生态系统格局、生态系统质量状况分析、流域生态系统服务重要性评估和生态问题识别,构建流域生态安全格局,为实现可持续的山水林田湖草生命共同体提出系统保护与修复布局建议。通过洞庭湖流域的分析案例为流域山水林田湖草生态保护与修复重要区域的识别提供了可借鉴的指标和定量分析方法,为流域尺度构建生态安全格局、实现山水林田湖草系统保护和修复提供思路和途径。
粵北南岭大宝山矿流域山水林田湖草修复阻力与优先级分析

遵循“防源、控流、治汇”理念,以粤北南岭大宝山矿区作为风险源,以所在流域为研究区,分析研究区主要阻力因素,采用最小累积阻力模型建立区域生态阻力面;利用Jenks自然断点法,分析生态修复优先级,提出分区治理重点和对策。研究结果表明:研究区综合阻力系数处于9-32之间,各评价指标的阻力面空间分布格局相似,其阻力值呈现出东南部大,西北部小的空间格局;长期的矿业开采污染了流域生态环境,且距离矿区越近的区域生态修复的优先性越高。将研究区分为4个优先级区,各区修复优先性依次为I区>Ⅱ区>Ⅲ区>Ⅳ区。I区重点在于治水,提高pH、降低重金属有效态含量和增加地表植被覆盖度。Ⅱ区重点在于河流治理与治土,确保污染减排,增强拦泥库的废水调节。Ⅲ区、Ⅳ区核心在治土,逐步改善土壤条件。研究结果为修复项目在时空尺度上落地和科学治理提供科学依据。
基于生态网络的山水林田湖草生物多样性保护研究——以广西左右江为例

“山水林田湖草是生命共同体”的理念强调生态系统的整体性,反映了自然界各生态系统之间的联系,表明对生态环境的治理要建立在系统论的思想方法上,怎样将“山水林田湖草”的理论思想落实到具体的地区已成为生态保护与修复的关注热点。生态网络的构建不仅可以连接破碎生境,而且能够综合考虑生态系统的各个要素,因此,以广西左右江流域为例,选取保护区作为生态源地,结合最小累积阻力模型(MCR,minimum cumulative resistance)和整体连通性指数(IIC,integral index of connectivity),分析潜在生态廊道的结构组成以及源地重要性,探讨研究区潜在生态网络“山水林田湖草”空间分布。研究结果表明:通过构建生态网络识别出69条潜在生态廊道,但在研究区中部没有可利用的廊道,导致明显的南北阻隔;在51个源地斑块中,仅有3个斑块的重要性指数大于0.2,景观整体连通性较低;通过廊道景观构成的分析发现,耕地占廊道面积比例达20.28%,仅次于自然林地(74.16%),说明耕地对生态网络的构建有重要影响。最后通过廊道与道路的叠加选取9个关键生态节点和23个断裂点,并提出相应的修复和优化对策。研究结果可为广西左右江流域生物多样性保护提供方法和建议,同时作为对“山水林田湖草”生态保护与修复的探索,能够为今后类似研究提供参考。
广义风-氢-煤能源系统的挑战与展望

面向风煤富集区域的能源转型目标,对风-氢-煤能源系统(WHCES)的研究成果及其存在的问题进行了总结,以此为基础提出了广义风-氢-煤能源系统(G-WHCES)的基本概念和总体框架,阐述了其与WHCES在一次能源侧、二次能源侧及负荷侧的差异;面向风煤富集区域的能源转型战略,对其需求与应用进行了归纳总结;提出伴随系统内新能源比例升至一定高度,调节资源缺乏的情况下G-WHCES发展所面临的主要挑战,指出需要在系统运行效率和稳定运行方面给予更多关注,从系统结构设计、规划与控制、关键子系统和系统集成等方面对G-WHCES的科学与技术问题进行了展望。
河南省南太行地区山水林田湖草生态保护与修复

综合景观管理是基于可持续土地管理(SLM)、可持续林业管理(SFM)和水资源综合管理(IWRM)提出的生态保护和修复方法,强调区域整体性、系统性和多功能性。《河南省南太行地区山水林田湖草生态保护与修复工程实施方案》还在规划设计阶段,概括分析了《河南省南太行地区山水林田湖草生态保护与修复工程实施方案》中提出的区域生态环境条件、问题、总体思路和目标、总体布局和生态功能分区、主要任务和工程等,并提出管控、修山、治水、护渠、复绿、整地、扩湿等综合性生态修复策略,实施矿山环境治理、流域水环境生态修复、生态系统保护、土地整治与污染生态修复、重要生态系统保育与生物多样性维护、科技创新工程,体现系统性和整体性。在此基础上,文章提出应加强综合景观管理,主要包括开展基于“生命共同体”的系统规划设计,加强“生命共同体”景观特征和生态过程研究,提升实施项目的多功能性,加强工程技术集成应用和研发,加强公众参与与合作等建议。
新能源汽车一体充能站框架及能量优化调度方法

新能源汽车的发展能够有效地改善环境污染,为了提供更安全、高效的充能服务,提出了一种多目标能量优化调度方法。文中首先定义了新能源汽车一体充能站的概念,建立风、光、氢、储、新能源汽车一体充能站模型,并进行结构分析以及运行策略分析。然后,针对含有风力发电系统、光伏发电系统、电动汽车快充装置、制氢、储氢、充氢装置的新能源汽车充能站建立优化调度模型,兼顾电动汽车充电需求与氢燃料汽车的充氢需求,以综合运行成本与蓄电池组循环电量为目标函数,采用NSGA-Ⅱ算法对多目标优化问题进行求解,并给出充能站各组件的优化调度方案。最后,对优化结果进行分析并与常规调度方案进行对比可以看出优化调度方案具有明显优势。
基于生态安全格局的山水林田湖草生态保护修复优先区识别——以四川省华蓥山区为例

优先区识别,是科学有序推进山水林田湖草生态保护修复工作的重要基础。以山水林田湖草生态保护修复工程之一的四川华蓥山区为例,基于生态系统服务重要性提取生态源地共1392.63 km~2,占华蓥山区总面积的35.60%;结合土地覆被类型与地质灾害敏感性构建生态阻力面,并利用最小累积阻力模型与电路模型提取生态廊道共84条,夹点区域0.1 km~2,含夹点廊道10条;生态保护优先区主要分布在景观破碎化较为严重的广安区境内,以及华蓥山西南端的夹点廊道。以生态修复模拟方法识别障碍点,确定生态修复优先区93.86 km~2,大致分两片。其中,广安区境内受到人类活动干扰的破碎化生态空间,主要生态修复策略为植被恢复与退耕还林;华蓥山、铜锣山、明月山等滑坡、泥石流地质灾害频发区,主要生态修复策略是矿山地质修复与植被恢复。本研究提出生态安全格局构建与生态修复模拟的思路,为山水林田湖草生态保护修复工作提供了可行的定量方法。
山水林田湖草生态修复工程的社会-生态系统(SES)分析框架及应用——以浙江省钱塘江源头区域为例

“山水林田湖草生命共同体”是人与自然和谐共处的指导原则,也是人类实现可持续发展的有效实践路径。根据Ostrom提出的社会-生态系统(SES)框架,以浙江省钱塘江源头区域为研究区,构建集流域、陆地和人类活动为一体的社会-生态系统(SES)概念框架,为生态修复工程提供一个问题导向的分析策略。研究发现基于Ostrom构建的钱塘江源头区域山水林田湖草生态修复工程的SES框架,可以用来诊断关键问题、分析影响因素、设定行动情景和评估结果,从而形成完整的实施和解决问题策略。由诊断关键问题得出,该区域面临地质灾害多发、水土流失、环境污染、生物结构单一等多重问题,而人类活动如城市扩张、过度开发自然资源、污染物排放等则是造成社会-生态系统失衡的主要因素。通过行动情景设置将SES框架中涉及的影响因素、解决途径、评价标准、期望的成效以及反馈机制等进行梳理,对研究区的社会-生态系统进行全面分析。根据设立的评价体系对生态修复工程进行生态环境和社会经济效果的动态评估,并不断地根据评价结果进行修正以获得最佳的预期成效。该框架为解决钱塘江源头区域山水林田湖草生态修复工程所面临的问题提供了一个系统的解决方案,并可根据研究区的特点进行相应调整,是一个具有强适用性的社会-生态系统分析框架。
基于生态系统评价的山水林田湖草生态保护与修复体系构建研究——以乌梁素海流域为例

山水林田湖草系统保护与修复工程实施的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。从乌梁素海流域山水林田湖草的生态现状与功能出发,对乌梁素海流域水土流失、土地沙化等生态敏感性及土壤保持、水源涵养、生物多样性等生态功能重要性进行系统评价,形成基于生态敏感性和生态功能重要性相结合的空间格局评价结果。以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,以乌梁素海流域生态敏感性和生态功能重要性相结合的空间格局评价结果为基础,制定了“一中心、二重点、六要素、七工程”的乌梁素海山水林田湖草生态保护与修复体系,并基于此将乌梁素海流域生态保护修复分为6个主要治理区域,形成“四区、一带、一网”的生态安全格局,通过具体工程实施,流域生态环境质量和生态服务能力将取得明显提升,
山水林田湖草生态保护修复试点工程布局及技术策略

习近平总书记提出的山水林田湖草生命共同体理念对我国新时代生态保护修复工作具有重要的指导意义,开展山水林田湖草整体保护、系统修复、综合治理是解决我国生态环境问题的重要途径,也是推进生态文明建设的必然要求。2016以来,财政部、原国土资源部、原环境保护部在全国24个省(自治区、直辖市)共安排25个山水林田湖草生态保护修复工程试点,对现有试点工程布局和技术策略进行全面剖析,能够为全面推进生态保护修复工作提供依据。在介绍山水林田湖草生态保护修复工程概念和主要任务的基础上,揭示试点工程布局特征,总结生态保护修复技术策略,同时探讨试点目前已经取得的效益、工程实施所存在的问题,并提出相关的建议。研究表明,25个试点大多分布于我国生态安全战略格局骨架区域,并且基本都属于国家重点生态功能区,对维护国家生态安全、提升区域生态功能具有重要意义;总结25个试点实施措施可以发现,工程技术策略主要包含了重要生态系统保护修复、生物多样性保护、流域水环境保护治理、污染与退化土地修复治理、矿山生态修复、土地综合整治等内容。试点工程的实施,开始取得生态、社会和经济等多重效益,但也存在工程宏观布局不尽完善、生态系统理念没能贯彻、自然恢复策略有待实施、监测评价管理缺乏科学、区域全面发展尚需提升等问题。未来应从完善国家宏观生态战略格局保障体系、加强区域生态系统状况和恢复力调查评价、优化工程项目实施规模和时序、研究和实践自然恢复标准与技术、开展长期跟踪监测与进行适应性管理等方面构建山水林田湖草生态保护修复工程技术和制度体系。
统一山水林田湖草生态保护修复标准体系研究

加强山水林田湖草生态保护修复标准体系建设,是统一行使国土空间生态保护修复的基础性工作。我国现行山水林田湖草生态保护修复有关标准多达350多项,存在标准体系不统一、内容交叉重复、协调性差、发布时间长、关键标准缺少等问题。在梳理相关领域标准的基础上,结合我国山水林田湖草生态保护修复试点工程实践,提出以矿山、水环境、森林、农田、湖泊、草原、湿地、海洋、农村、城市等为对象,以生态问题和修复工程为重点,围绕生态目标控制、调查监测评价、规划设计、工程技术、生态维护管理等功能需求,研究提出建立统一的山水林田湖草生态保护修复标准体系,指导当前我国山水林田湖草生态保护修复工程建设和国土空间生态修复。
基于生态安全格局的山水林田湖草生态保护与修复

山水林田湖草生命共同体理论认为:生态要素之间存在普遍联系。在生态安全格局构建中,也应着重维护生态过程的完整性与连通性。以宁波市下辖6个城区为研究区,基于山水林田湖草生命共同体理论构建生态安全格局,以景观连通性评价与栖息地质量评价为基础提取生态源地,确定生态保育区。选取地形、地类因子分别作不同距离的缓冲区分析,对由土地利用类型设定的基础阻力面进行修正,形成综合阻力面。通过最小累积阻力模型识别生态廊道,与生态保育区结合,构建宁波市点-线-面的生态安全格局。研究结果表明:生态源地面积47.24 km~2,占研究区总面积的1.30%,生态源地分布较为分散,在东西方向上分布不均衡,生态保育区总面积1191.67 km~2,占研究区总面积的32.83%。生态保育区与山地丘陵重合度较高,且植被覆盖度高,生态资源丰富,生态廊道总长度519.32 km。研究区生态廊道呈网状分布,有效的促进物质能量的流动。在阻力面设定中引入邻域分析方法,突出了不同生态要素之间的联系,体现了山水林田湖草生命共同体思想,为该地区生态保护修复提供参考。
山水林田湖草生态保护修复的理论支撑体系研究

山水林田湖草生态保护修复关系到我国生态文明建设和美丽中国建设进程,关系到国家生态安全和中华民族永续发展。开展山水林田湖草生态保护修复是生态文明建设的重要内容,是贯彻绿色发展理念的有力举措,也是破解当前生态环境与经济发展之间难题的必然要求。通过总结梳理当前我国山水林田湖草生态保护修复工作的进展与概况,立足于“山水林田湖草是生命共同体”的理论核心,详细阐释了山水林田湖草生态保护修复的内涵及理论体系。山水林田湖草生命共同体的基础理论是以生态系统生态学为支撑,基于流域生态学、恢复生态学和景观生态学的理论诠释山水林田湖草生命共同体的时空区域尺度及流域内部各生态系统之间的耦合机制,通过复合生态系统理论构建山水林田湖草生命共同体的社会、经济、自然生态系统的“架构”体系,明确了流域可持续发展是山水林田湖草生命共同体的最终发展目标。在构建山水林田湖草生态保护修复理论支撑体系的基础上,进一步总结凝练了山水林田湖草生态保护修复的技术体系,包括生态保护、修复与恢复技术、生态建设技术、生态功能提升技术、生态服务优化技术与监督管理技术等,为我国山水林田湖草生态保护修复工作提供坚实的理论和技术支撑体系。
区域尺度生态修复空间辨识研究进展

区域尺度辨识生态修复空间是进行生态恢复与重建的重要前提,对区域生态文明建设和可持续发展具有重要作用。如何构建科学合理、面向政策和民众需求的生态修复空间辨识指标体系,目前已成为生态学研究的热点问题之一。系统梳理生态空间评价理论,综合构建生态修复空间辨识框架,包括评价对象的选择、评价指标筛选的原则、指标体系构建的主要方法和评价指标权重设定等方面,在区域生态评价的基础上,强调政策目标、民众需求,构建了生态质量、生态系统服务、生态系统健康3个方面18个指标,能够较全面反映区域生态空间主要特征,以期为构建区域尺度生态修复空间辨识指标体系提供参考,为生态恢复和重建提供科学依据。研究还展望了区域尺度下生态修复空间辨识的重点发展方向,即加强复合生态系统理论的应用,统筹社会、经济、自然因子开展综合评价,并推动多尺度评价结果的融合与应用。