mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于免疫算法的高温超导故障限流器Pareto多目标优化配置

针对高温超导故障限流器(high temperature superconductor-fault current limiter,HTS-FCL)的全网优化配置问题,提出了一种基于免疫算法的高温超导故障限流器Pareto多目标优化配置新方法。该方法综合考虑了限流器的成本和限流效果这2个优化目标。首先介绍了HTS-FCL的基本结构和原理,分析了安装高温超导故障限流器对原系统自阻抗的影响,提出了一种基于短路电流变化率的灵敏度计算方法,该方法可以缩小搜索空间,提高算法效率。然后分别建立了限流器成本评价子函数、限流效果评价子函数和多目标评价函数,制定了基于免疫算法的多目标Pareto优化算法流程,并在传统免疫算法的基础上提出了一种改进型的等成本倒位算子,通过仿真验证表明该算子较常规的免疫算法,能更好地收敛到最优解。最后以IEEE 39标准节点系统为例,实现了HTS-FCL的全网优化配置,验证了新方法的有效性,并求得了在综合考虑限流器成本和限流效果下的Pareto最优解集,设计者可以根据自己的意愿和实际情况在所求得的Pareto最优解集中选择合适的最优方案。
基于特性融合的电力负荷建模

电力负荷建模是一项重要的基础性研究,迄今为止仍是电力系统领域公认的难题。为解决此问题,提出一种新的基于特性融合的电力负荷建模方法。首先,对电力负荷的成份进行深入分析,以揭示负荷的静态特性、动态运行特性、退出特性、重启特性等基本特性。其次,将这些基本特性视为电力负荷综合特性的组成单元,利用量测信息对其进行融合以得到综合负荷模型。所提的方法兼具统计综合法与总体测辨法的优势,既能同时利用负荷的成份信息和量测信息,又能全面描述电力负荷的各种复杂特性。最后通过算例证明了所提方法的有效性。
含分布式电源的配电网日前两阶段优化调度模型

在电力市场环境下,供电公司通过对接入配电网的分布式电源(distributed generation,DG)的优化调度,能够有效地降低其运行成本,规避市场竞争环境下的风险。提出了一种电力市场环境下供电公司日前优化调度的2阶段模型:第1阶段为DG优化调度阶段,根据市场电价、DG运行成本、签订可中断负荷(interruptable load,IL)合同的价格来确定DG的机组组合、从大电网的购电量及IL削减量;第2阶段为无功优化阶段,在第1阶段的基础上,考虑DG的无功出力特性,通过优化DG和无功补偿装置的出力调节电压使其在规定的范围内且配电网的网损最小。通过基于修改的IEEE 33节点系统的仿真计算,表明所提出的日前2阶段优化调度模型能够有效降低供电公司的运行成本。
基于谱聚类和优化极端学习机的超短期风速预测

较高精度的超短期风速预测是并网运行风电场风电功率预测预报系统建立和运行的必要前提及保证。由于风速影响因素众多,具有较大的波动性和随机性,并具有高度的自相关性,给传统的风速预测方法带来了极大的挑战。提出一种基于谱聚类和极端学习机的超短期风速预测方法。该方法首先利用小波变换和主成分分析对风速数据进行去噪和降维处理,剔除数据的不规则波动,有效降低数据维度;然后分别应用谱聚类对小波变换后的各分解序列进行聚类分析,减少训练样本空间,提高样本有效性,降低计算复杂度;再应用极端学习机对各分解序列分别进行训练,同时通过遗传算法对极端学习机输入权值、偏置等参数进行优化,确保各分解序列输出最佳预测模型;最后将各分解序列预测结果相加得到最终预测结果。以某风电场实际数据进行的建模结果表明该模型有效实现了对风速的超短期、多步预测,采用的方法合理有效。
计及负荷增长风险的配电变压器选型方法

为解决配电变压器选型问题,提高农村电网配电变压器经济运行水平,提出了配电台区用电结构划分及多重负荷特性指标方法,构建了配电变压器优化配置技术框架。结合多种配电变压器选型方案,采用决策树法量化分析了最大负荷增长率的变化带来的风险成本,建立了计及负荷增长风险的配电变压器全寿命周期成本模型,模型考虑了配电变压器过载运行引起的故障成本和负荷中断成本。基于农村电网负荷特性指标计算分析了多种类型和容量的配电变压器全寿命周期成本,提供了配电变压器优化选型配置方法。研究成果有助于提高农村电网配电变压器运行的经济性和可靠性。
兼顾分布式发电商利益的有源配电网规划

分布式电源并网容量增长快速,配电网的规划工作面临巨大挑战,如何兼顾好配电公司及分布式发电商的利益,促进整体效益的提升,是亟待解决的问题。为此在保障分布式发电商利益的前提下,以配电公司收益最大化为目标,综合考虑了系统安全约束、DG出力及电价限制等约束条件,构建了分布式发电接入后有源配电网的综合投资规划模型;利用启发式人工鱼群算法,通过改进的IEEE37节点配电网测试系统对所构建的规划模型进行模拟仿真。结果表明,较低的燃料价格以及无双边合同的情景可有效促进分布式发电商的积极性,并能够引导配电公司接收更多分布式电能。
采用改进多分辨率快速S变换的电能质量扰动识别

噪声干扰是影响电能质量暂态扰动识别准确率的最重要因素。经过S变换后获得的扰动信号的模时–频矩阵具有灰度图像特点。因此,可通过二维数学形态学方法,滤除噪声干扰,获得更高的识别准确率。首先,针对扰动信号时–频分布特点,设计具有不同时–频分辨率的多分辨率快速S变换方法以降低运算量、提高特征表现能力;之后,在阈值滤波基础上,根据信号时–频分布特点,选择线段型、零角度结构元进行灰度级形态学开运算,进一步滤除高频频域噪声;最后,从原始信号、信号傅里叶谱、多分辨率快速S变换模矩阵中提取5种特征建立决策树分类器,识别含噪声信号与6种复合扰动信号在内的12种电能质量信号。通过仿真对比实验发现,新方法具有更好的抗噪能力,更加适用于低信噪比环境下的电能质量信号识别。
考虑风力发电波动引起频率偏差的电力系统状态估计

随着大规模风电接入电网,风电出力的波动性不仅会改变电网原有的潮流分布,还会对电网频率产生显著影响,传统的状态估计模型已不再适用。基于此,介绍了同步发电机准稳态模型、负荷准稳态模型和异步风机简化RX模型,将频率偏差作为新的状态量引入到状态估计过程中。同时,还考虑了发电机和负荷自身频率特性对电压的影响,对相应节点构造了新的零注入功率量测,最终建立了计及频率变化的含风力发电的电力系统状态估计模型。算例仿真结果表明,该模型可有效计及系统的频率偏差,计算量较小且提高了状态估计结果的精度。
零序电压产生机理及过渡电阻测量和选相方法

不对称电网高阻接地故障相的选择和过渡电阻的测量较为困难。文章从新的角度阐述电网零序电压的产生机理和物理意义:不对称电网将自适应的产生零序电压,零序电压在零序阻抗上产生的电流完全补偿电网的"零序不对称电流"。根据零序电压产生的机理,解释中性点不接地系统不存在零序电流的原因,给出中性点经阻抗接地电网零序电压的等效运算电路图,实现接地故障电流的预测。通过比较各相电压与故障电流的相位可判别出故障相,然后根据故障相电压和故障电流的幅值计算过渡电阻。理论分析及仿真验证表明所述方法不受电网不对称和负荷电流变化的影响,精度高,应用方便。
风资源超短期预估中的多数据源降维预处理方法研究

准确预估自然状态下的风资源是进行风电优化调度的基础。为了充分利用多数据源实现有用信息的筛选和提取来提高预估精度,同时有效控制数据规模和复杂性,在风资源超短期预估中引入数据预处理环节是必要的。因此提出了基于复相关系数的数据筛选方法及基于典型相关分析的序列降维方法,构建了多维到1维序列映射模型用于多数据源的质量提升和降维简化,作为前置数据处理环节纳入到基于遗传算法和反向传播(back propagation,BP)神经网络的风资源超短期预估方法中。最后通过实际算例证明了该数据预处理方法在提高预估精度方面具有显著的效果。
无源性控制策略在谐波/间谐波统一补偿的单相有源电力滤波器中的应用

对谐波/间谐波统一补偿的单相有源电力滤波器(active power filter,APF)系统进行了瞬时功率分析,研究了电网侧、APF主电路、负载侧之间的功率流动,证明了在不考虑APF主电路损耗的情况下,其直流侧功率波动具有周期性。推导了统一补偿的单相并联型APF的无源性控制策略方程,并针对其欠激励特性及直流侧功率波动的周期性设计了直流侧电压的间接控制。然后,针对其启动中遇到的问题,从功率平衡角度进行了分析并提出了解决方法。Matlab仿真实验结果验证了理论分析的正确性。
基于场路耦合有限元的三相共箱气体绝缘母线暂态电动力分析

基于瞬态场路耦合有限元理论建立了外部电压源激励下的三相共箱气体绝缘母线电路-电磁-结构场数值计算模型。采用顺序耦合方法将电磁场分析得到的节点电磁力作为载荷施加到结构场有限元模型中计算外壳的振动特性。通过将计算结果与镜像电流法和外壳振动测试结果进行对比验证该计算模型的有效性。基于该模型分析计算了工频稳态和不同短路故障条件下三相共箱气体绝缘母线电动力空间分布特性和时变特性,计算结果表明由于三相导体位于同一金属壳体内,短路故障类型将直接影响导体和外壳上电动力的分布特性。单相短路故障条件下气体绝缘母线导体短路电动力在幅值上要大于相间短路和三相短路且在时间上要早于相间短路和三相短路。计算模型和分析结果可用于三相共箱气体绝缘母线结构优化设计和短路故障监测。
基于低电压穿越控制策略的风电场等值方法

风电场通常包括多台同类型的风电机组,在大电网仿真计算中需要将风电场等值,以减小仿真规模并保证仿真的准确性。提出了基于风电机组低电压穿越特性的风电机组倍乘等值台数确定方法,该方法主要考虑了实际风电场中各风电机组出力不同对风电场等值的影响,基于双馈、全变流类型风电机组在低电压穿越期间的有功、无功控制策略,确定比较合理的等值机组台数,最后将风电场等值为多台出力相同的风电机组。通过对实际风电场的仿真分析表明,在不同控制方式下,综合考虑不同电压跌落水平的有功、无功最佳等值台数是一个范围,进而可以综合确定一个等值台数,以兼顾准确性和保守性。一般情况下,离线仿真可选择最小可能台数,在线仿真可选择有功最佳台数范围内的最小台数。
卫星同步授时偏差对PMU量测的影响

同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的本质特征是同步量测,因此卫星同步授时信息的准确程度将直接影响PMU量测的精度和可靠性,从而进一步影响电力系统动态过程监测等基于PMU量测的各类应用功能的发挥。文章针对我国安装于变电站和发电厂的2类PMU分别展开讨论,重点推导了电力系统动态情况下考虑授时偏差的变电站PMU量测相量计算公式,分析了授时偏差对相量幅值与相角量测的影响规律;此外,根据发电厂PMU量测发电机转子角原理,分析了电力系统稳态及动态情况下发电厂PMU实测发电机转子角与授时偏差的关系。最后,通过搭建的物理实验平台,进行了稳态和动态实验,验证了理论分析的正确性。
适用于现场可编程门阵列的MMC电容电压平衡控制方法

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在HVDC输电中得到了广泛的应用,文中针对MMC存在的电容电压均衡问题,从工程角度出发,提出了一种适用于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)的电容电压均衡控制算法。该算法采用动态分组排序,可有效降低排序的运算量和提高排序速度;同时算法中又遵循了避免不必要的开关动作的原则,可降低器件的开关频率和减小开关损耗。最后,基于RT-LAB实时仿真系统构建了一个基于MMC-HVDC的双端风电场并网系统硬件在环半实物仿真平台,在该平台上验证了所提排序算法的可行性,同时在稳态和暂态工况下,验证了基于MMC-HVDC的风电场并网系统的控制效果。
计及需求响应的风电储能两阶段调度优化模型及求解算法

为解决风电功率不确定性对系统稳定运行带来的影响,在含风电的系统优化调度问题中引入需求响应和储能系统。首先利用区间法模拟风电场景并构建了基于Kantorovich距离的场景削减策略,然后分别在需求侧和发电侧引入需求响应和储能系统,结合2阶段优化理论,以风电日前预测功率和超短期预测功率作为随机变量及其实现,构建了计及需求响应的风电储能2阶段调度优化模型。为求解该模型,在传统二进制粒子群算法中引入混沌搜索,构建了混沌二进制粒子群算法。最后,以IEEE 36节点10机系统进行算例仿真。结果表明,混沌二进制粒子群算法能够得到全局最优解,适用于风电储能系统2阶段模型求解;利用需求响应和储能系统的协作效应,可以抑制风电功率的不确定性,提高系统风电利用效率,降低系统发电煤耗水平,因此综合效益显著。
考虑直流电流变化及交流故障发生时刻影响的HVDC换相失败分析方法

研究了交流系统三相对称故障造成的直流电流变化及故障时刻对HVDC换相失败的影响,由关断角减小到换相失败临界值,推出换相电压值的计算方法。该方法在经典计算方法的基础上,考虑了故障后直流电流的变化,推导了换相电压值与关断角的关系式;在此基础上进一步研究了故障时刻对临界换相电压值的影响,推导了故障时刻与临界换相电压值的关系式。对双极直流系统算例进行了相应的计算分析,并通过时域仿真验证了该分析结果的正确性。研究得出,计算临界换相电压值在计及故障造成的直流电流的变化和故障时刻的影响是不同的,该方法可有效提高理论分析临界换相电压值的计算精度,进一步说明故障后是否发生换相失败,与是否有足够的关断角或相应的反向换相电压时间面积相关。
基于大规模子模块群的MMC建模与快速仿真算法

对高压大容量模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)和基于MMC的直流输电系统进行仿真时,子模块数目众多,导致了仿真速度缓慢。针对该问题,分析了MMC桥臂的电气行为,建立了在闭锁状态和解闭锁状态时桥臂的数学模型。对该数学模型进行简化后,建立了桥臂的等效电路和等效电气关系,使之能够模拟桥臂的闭锁状态和解闭锁状态。为验证桥臂的等效电路和等效电气关系的准确性,设计了一个柔性直流输电系统,并在仿真软件中搭建了基于详细MMC模型和简化MMC模型的直流输电系统,对MMC的启动、解闭锁、稳态过程和直流故障过程进行了仿真。仿真结果表明,2种仿真模型的电气行为基本保持一致,验证了简化MMC模型的准确性。
遗传性血小板无力症发病机制及治疗进展

遗传性血小板无力症是一种遗传性血小板功能障碍性疾病,由于血小板膜糖蛋白GPⅡb/Ⅲa数量或结构异常,导致血小板对多种诱聚剂反应不良。临床表现为自幼反复发生的自发性出血,且常伴终生。本病属罕见遗传性疾病,尚无统一的根治性治疗措施。文章对遗传性血小板无力症的发病机制及治疗进展作一综述。
局部阴影下光伏阵列非机理建模

现有的阴影条件下的光伏阵列机理模型多为分段函数形式,较为复杂。提出采用傅里叶函数并使用曲线拟合的方法对阴影条件下光伏阵列进行非机理建模。改进了局部阴影条件下的光伏阵列的机理模型,获取光伏阵列的输出数据并进行线性插值。选取不同阶数的傅里叶函数对单阴影和多阴影条件下的光伏阵列的输出进行曲线拟合。该非机理模型具有统一的数学表达式,不需要分段描述,能对不同功率等级、不同精度要求的光伏阵列进行建模,简化了模型。
考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟

西北地区可再生能源资源与电力需求不平衡的现状,使得发展风火联合外送成为促进新能源消纳的重要举措。而风电出力的不确定性给风火联合外送的经济性、可靠性效益评估造成了困难。针对该问题,文章采用风电多状态模型,引入机组剩余容量的概念,提出了联合外送概率模型以模拟送端电网对受端电网的电力支援过程。结合各类型电源特点,设计了考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟算法框架。通过EPRI 36算例验证了所提方法的有效性,并且通过对酒泉-湖南±800 k V直流输电工程进行随机生产模拟,研究了酒泉直流对受端电网充裕度的改善、酒泉直流的环保效益以及直流输电利用小时数对酒泉直流经济性的影响。
分时电价机制下含蓄电池微网的优化调度

为解决分时电价机制下含蓄电池微网的优化调度问题,提出一种实用的启发式微网实时优化调度策略。该策略根据分时电价机制的特点,考虑蓄电池荷电状态对其折旧费用和最大充、放电速率的影响,对蓄电池按照事先制定的规则进行充、放电,采用量子粒子群算法优化微电源出力及微网与大电网间的功率交互,引导微网对大电网削峰填谷,实现微网与大电网互利共赢。启发式规则的引入有助于科学使用蓄电池,显著提高程序的运行速度,更好地满足实时调度要求。最后以一个典型微网系统的日调度安排为例,验证了策略和模型的合理性。
面向低碳目标的电力系统节能与经济运行评价系统

在复杂电源电网环境下对电力系统规划方案以及运行方式进行论证与优化,对于提高电力系统的节能经济性,降低系统的碳排放强度具有重要意义。提出了面向低碳目标的电力系统节能与经济运行分析评价技术并研发了软件系统。节能与经济运行评价系统以电力系统运行模拟技术为核心,基于时序负荷曲线,通过考虑多类型电源相协调的安全约束机组组合,实现对电网全年逐日的精细化运行模拟,在此基础上构建了系统运行成本、能耗、排放与电网效率等多维度评价指标,实现对电力系统节能与经济运行的多维度评估。设计了软件系统的构架、数据结构、功能子模块以及评价结果展示界面。根据南方电网的规划数据,对南方五省新能源并网前后系统经济性与节能性进行了实证分析。
基于参数辨识的光伏组件故障诊断模型

为了对光伏组件运行状况进行准确判断,提出了一种基于参数辨识的组件故障诊断模型。分析了任意工况下的光伏组件输出特性曲线,借助于改进人工鱼群算法对数学模型中各参数进行了辨识。通过分析各模型参数随光照和温度的变化关系来获取多组工况下的模型参数值,结合光伏组件各种故障数据建立了以光生电流、二极管反向饱和电流、二极管理想品质因素和等效串并联电阻为输入层向量,以组件正常、组件短路、等效串联电阻异常老化和等效并联电阻异常老化为输出层向量的径向基函数(radical basis function,RBF)神经网络故障诊断仿真模型,仿真结果验证了上述光伏组件故障规律的正确性。搭建了基于可编程电子负载的光伏组件户外实验平台,进行了组件故障诊断的实验研究,实验结果验证了所提方法的有效性和准确性。
直流逆变站动态无功轨迹及优化措施

大扰动冲击后,直流逆变站的动态行为对受端电网电压稳定性将产生显著影响。研究了逆变站交流母线电压大幅波动过程中,直流逆变站各主要电气量及其与交流电网交换的动态无功的非线性轨迹;系统地分析了低压限流(voltage dependent current order limiter,VDCOL)启动点参数、直流控制方式、电压测量时间常数等对逆变站动态无功轨迹的影响;在此基础上,识别了关键影响因素,并提出优化方案。呼盟-豫西±800 kV/8 000 MW特高压直流受端电网大扰动时域仿真结果,表明了正确设置控制器仿真参数对客观反映电网受扰行为的重要意义,并验证了控制器参数优化改善受端电网电压稳定性的有效性。
电力系统均匀性评价方法与指标综述

随着新型电源和负荷的大规模接入,现代电力系统面临比以往更多的不确定性,传统的以经济性、安全性和可靠性为主导的电力系统评价体系亟需补充与完善。首先,分析了电力系统均匀性问题产生的原因及研究的必要性,并对均匀性、安全性和可靠性之间的区别与联系进行了阐述。其次,分别从电网规划、运行和管理3个方面,归纳和总结了电力系统均匀性分析与优化方法。然后,介绍了现有的电网运行均匀性评价指标,并对其优缺点进行了分析。最后,介绍了我国电网的均匀性需求与实践,并阐述电力系统均匀性分析领域有待进一步研究和解决的关键问题。
太阳能光伏电站等效建模

提出了光伏电池在无遮挡以及部分遮挡2种情况下光伏电站的等效建模方法。首先根据光伏电池的外特性进行聚合,获得等效光伏电池的外特性;分析了当光伏电池部分遮挡时,等效光伏组件的最大功率点出现漂移,此时根据光伏电池聚合获得的等效光伏单元的功率大于实际值。为获得光伏电池部分遮挡情况下光伏电站的等效模型,根据光伏电站PCC点处测量得到的功率、电压以及实际环境信息,以理想光伏电池外特性作为拟合函数,进而辨识光伏阵列的并联数目。算例结果表明,该方法兼具较高的稳态与动态精度,适用于光伏电池型号不同或部分遮挡下的光伏电站等效建模。
微阵列分析技术检测脑发育迟缓患儿基因拷贝数变异

目的分析发育迟缓患儿基因拷贝数变异(CNVs)与临床表现的相关性。方法应用微阵列单核苷酸多态性(SNP array)分析技术对1例发育迟缓患儿及其临床表型正常的父母亲进行全基因组CNVs分析。结果在患儿 chr8p23.3p23.1区域发现7.9 Mb片段缺失,在chr8p23.1p11.23区域发现27.4 Mb片段重复;在患儿父亲chr7q31.1区域发现1.21 Mb重复,chrXp22.33区域发现99 kb缺失;患儿母亲未检测到CNVs改变。结论 SNP array技术有助于进一步明确发育迟缓患儿的遗传机制。
Prader-Willi综合征体温不稳定1例报告

目的探讨Prader-Willi综合征(PWS)体温不稳定的临床特点。方法回顾性分析1例PWS患儿住院期间反复发热的临床特点。结果5个月男婴,有中枢性肌张力低下、吸吮无力、喂养困难、隐睾、皮肤白皙等表现,经染色体微阵列检查及甲基化特异性PCR检测确诊为PWS。患儿病程中反复发热,但病原菌培养及病毒抗体检测均阴性,且退热、抗感染与免疫支持治疗无效。结论患儿发热原因不明,考虑中枢性发热可能。体温不稳定是否为PWS患儿的临床特征还需大量的临床研究明确。
面向新闻语料的中日命名实体翻译抽取

命名实体翻译可以有效地提高跨语言信息检索、统计机器翻译等系统的性能.双语新闻语料包含了丰富的命名实体,利用统计方法可以从中抽取出命名实体翻译.基于中日双语新闻语料,对中日命名实体的翻译特征进行了分析,基于这些特征,提出一种中日双语命名实体翻译自动抽取的方法,该方法融合了中日汉字翻译概率、片假名词汇和中文音译词汇的拼音相似度以及双语词汇共现等特征.实验表明本文方法充分利用这些特征,在语料规模不大的情况下,也可以取得较好的效果.
改进的KNN抠图技术

抠图技术从背景复杂的彩色图像中根据已知像素进行未知像素的掩膜值估计以实现前景的准确提取,是图像处理和影视制作的关键技术之一.通过对KNN抠图的研究分析,针对其在三分图边缘附近颜色相差较小或是图像中前背景复杂交错时抠图质量下降的问题,提出一种增加了纹理特征的改进算法.首先,文中在计算像素的特征向量时,加入纹理特征来增强前景和背景约束,从而特征空间的维数从6维增加至7维;然后由新的归一化的特征向量给出内核函数;最后构造出拉普拉斯矩阵,并使用闭合形式解方法进行优化.实验结果表明,改进后的算法在上述问题上有较好表现,能够得到比原始KNN抠图更好的结果,并给出了几幅有代表性的图像的均方误差值比较进一步加以证实.
采用模块化多电平换流器的统一电能质量控制器预充电控制

基于模块化多电平换流器的统一电能质量控制器(MMC-UPQC)是一种可应用于中、高压配电网的电能质量综合治理装置。在保证设备安全情况下完成装置的预充电过程是装置正常工作的前提,文中对预充电过程3个阶段(不控整流阶段、串联部分子模块电压提升阶段以及可控整流阶段)进行了数学建模与分析,认为在不控整流阶段,各相桥臂子模块中与子模块直流电容并联的反并联二极管将耐受最大冲击电流;在串联部分子模块电压提升阶段,限流电阻仍是限制冲击电流的主导因素,且该阶段所能产生的冲击电流要小于不控整流阶段。由此提出了MMC-UPQC的预充电控制策略,并通过数字仿真和低压物理样机对所提策略的有效性和可行性进行了验证。
区域综合能源系统若干问题研究

区域综合能源系统对提高社会能源利用效率、促进可再生能源规模化开发、提高社会基础设施利用率和能源供应安全,以及实现中国节能减排目标具有重要意义,已成为国际能源领域重要的战略研究方向。区域综合能源系统是符合国家重大战略发展需求的重要研究课题。围绕区域综合能源系统规划和运行优化这一专题,分别对区域综合能源系统的通用建模理论、综合仿真理论与方法、规划理论与方法、安全性理论与方法、运行优化与控制、效益评估与运营机制等方面问题进行了系统归纳,对各问题所涉及的国内外研究方向和现状、存在的问题分别进行了概括和分析。最后结合中国的综合能源战略和未来发展现状,对区域综合能源技术在中国的发展前景和典型应用形式需求进行了探讨。
大串补度输电线路的电流差动保护分析与对策

串联电容补偿技术是超高压及特高压远距离输电中的关键技术之一。随着串联补偿装置的广泛应用和电网的快速发展,有可能出现大串补度输电线路的情况,这将对输电线路继电保护甚至是主保护的动作性能产生影响。文中结合工程实际,对大串补度输电线路的电流差动保护动作特性进行了研究,并分析了过渡电阻、系统的运行方式及功角变化对电流差动保护的影响。根据仿真结果,对提高电流差动保护的灵敏度提出了相应的改进措施。
卡麦角林对黄毛鼠睾丸组织结构及四种标志酶活力的影响

为探讨卡麦角林剂量和处理后时间对雄性黄毛鼠睾丸组织结构和相关酶活力的影响,以50 μg/kg和100"g/kg卡麦角林连续3 d灌胃雄鼠,在处理后第7 d和24 d镜检睾丸组织并分析组织中酸性磷酸酶(Acid phosphatase,ACP)、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AKP)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)的活力。结果发现:卡麦角林可使曲细精管内生精细胞、间质细胞和支持细胞受损,脱落解体。100 μg/kg卡麦角林可降低ACP酶活力,处理后24 d时恢复;处理后 AKP酶与对照无显著差异。处理组LDH酶活力显著增加,但剂量增加导致LDH活力增加幅度下降,且处理后24 d时恢复。100 μg/kg卡麦角林处理后24 d时,GSH-Px酶活力显著高于对照组,且高于同浓度处理组第7d时的酶活力。处理后相同时间检测的GSH-Px活力高于50 μg/kg处理组。结果表明卡麦角林对雄鼠生殖系统有一定的影响,可明显影响睾丸标志酶的活力。
模块化多电平换流器的子模块电容电压分层均压控制法

为了提高高电平模块化多电平换流器(MMC)均压控制的排序速率和降低换流器的开关损耗,提出了一种适用于高电平MMC的子模块电容电压分层均压控制法。首先,根据桥臂电容电压最值确定电压分层容器,并根据排序的计算复杂度和均压控制效果对分层数进行讨论;然后,根据电容电压大小将子模块放入对应的分层容器,根据桥臂需投子模块个数和桥臂电流方向进行优化排序,确定各子模块的投切;最后,引入容器重新划分判据以减少计算量,即如果任一一个投入子模块的电容电压变化值小于容器的电压间隔,则不重新分层。PSCAD/EMTDC中21电平MMC系统的仿真结果表明,提出的均压控制法能够提高均压控制排序的速率和减少不必要的容器内排序,同时降低绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的开关损耗。
大容量SVC对变压器差动保护的影响及解决措施

大容量静止无功补偿器(SVC)已在实际工程中获得应用。理论分析和数字仿真表明,在变压器低压侧发生故障时,SVC设备会向故障点注入大量的3次、5次等奇次谐波电流,含量显著且衰减缓慢。现有变压器差动保护为防止在区外故障电流互感器(TA)饱和、励磁涌流及过激磁等情况下产生的差动电流造成保护误动,通常采用谐波制动方法。大容量SVC设备产生的谐波电流可能造成TA饱和判别元件误判,从而引起差动保护动作速度变慢甚至拒动。为此,应避免在低压侧 TA饱和判据中采用3次谐波而改用2次谐波。通过实际工程的RTDS试验数据验证了理论分析的有效性。
配电静止同步补偿器补偿电流优化重复控制策略

比例-积分与重复控制相结合的电流控制策略可以有效地提高配电静止同步补偿器的无功功率和谐波补偿精度,并抑制装置自身由于死区、电网畸变等影响在输出电流中产生的低次谐波,由于传统重复控制器设计引入周期延时环节,导致装置动态时性能不佳,稳定性差。针对这一问题进行改进,提出基于误差调节及改进内模的优化重复控制,利用滞环比较器和衰减器构成误差调节器,在指令或负载切换等动态过程中,根据无功轴电流误差幅值对重复控制器输入信号进行动态调节,减小重复控制对比例-积分前馈通路的影响,并根据三相电网在同步旋转坐标系下谐波电流特性,采用改进内模减小周期延时,提高装置动态性能和稳定性。仿真和实验结果验证了提出方法的可行性和实用性。
塔式太阳能热发电全寿命周期成本电价分析

塔式太阳能热发电是全球新能源近年发展的新亮点之一,成本电价高是制约其发展的主要原因。文中给出了塔式太阳能热发电站成本电价计算的全寿命周期模型,并结合建造成本、运营维护成本及发电量的预测,对影响成本电价的因素逐一分析,测算了中国塔式太阳能热发电站的预期成本电价。重点从材料、加工和安装运输3个维度对定日镜成本的变化趋势进行了分析。计算结果表明,成本电价随产能规模、单机装机容量及技术工艺因素的发展而下降,其中产能规模作用最为明显。
基于时间序列分析的输变电设备状态大数据清洗方法

数据清洗是输变电设备状态评估数据预处理的一个关键步骤,有助于提高数据质量和数据利用率。文中将设备状态信息等效成各状态量的时间序列,提出了一种基于时间序列分析的双循环迭代检验法。首先,将时间序列中的异常数据进行了分类,并将缺失值归纳为其中一类异常值。然后,分析了不同类别异常值对时间序列模型的影响,并阐述了迭代检验法的实现步骤。最后,利用所述方法对南网某变压器和线路的监测数据进行了数据清洗,结果表明该方法能识别并修正数据中的噪声点,填补缺失值,满足数据清洗要求。
基于切比雪夫窗的电力系统谐波/间谐波高精度分析方法

基于离散傅里叶变换的谐波分析方法通常采用加窗插值的方式来减小频谱泄漏和栅栏效应的影响。针对谐波/间谐波及负频率成分对关注频率存在频谱干扰,提出了基于切比雪夫窗的高精度谐波/间谐波分析方法。对信号加切比雪夫窗截断,并采用相位旋转及奇数点插值的方法,求解信号的频率、幅值和相角,极大地抑制了频谱泄漏。对经典谐波信号和电力谐波信号进行了仿真分析,计算结果表明,所提出的方法在谐波/间谐波测量上具有更高的测量精度,并且具有一定的抗噪性。
继电保护装置的多因素时变Markov模型及其检修策略分析

高可靠性微机继电保护装置的人为失效、软件失效以及不同检修模式等因素造成的失效不可忽略。同时,其失效率在全寿命周期内并非恒定。针对上述问题,分别建立了考虑多重因素的单个保护装置5状态Markov模型和双重化保护的14状态Markov模型。考虑时变失效因素与检修因素,并对部分检修与全部检修进行区分,比较相应的时变不可用率变化,并给出最优检修策略。
压缩感知理论在谐波检测中的运用

运用传统的奈奎斯特定理对电力系统中的谐波信号进行采样将会产生极其庞大的数据量,而全新的压缩感知理论突破了传统采样定理的限制,在信号满足稀疏性的前提下,只需要较少的数据就可以实现信号的重构。文中在对现有的贪婪匹配追踪和自适应算法分析总结的基础之上,结合谐波信号自身的特点,提出了一种新的稀疏度自适应压缩采样匹配追踪算法。此算法可在信号稀疏度未知的情况下,通过信号代理和回溯的思想自适应调节步长逐步逼近原始信号,从而实现以较少采样数据进行谐波检测的目标。MATLAB中的仿真实验表明,运用所提出的算法进行谐波检测的效果理想。
含风电场的交直流互联电力系统网省协调有功调度优化方法

针对含风电场的交直流互联电力系统网省协调有功调度问题,建立了以发电总燃料耗量和交直流联络线网损最小为目标的优化模型,并考虑了各省网为应对风电场出力随机性所需的旋转备用约束以及各省间交流联络断面的安全约束。决策变量为各省内机组出力调整量和各省间直流联络线传输功率调整量。提出了一种实用的对协调机组进行压缩选择的策略以降低决策变量维数,采用直流潮流模型近似描述交流联络线传输功率和有功损耗与节点注入功率之间的关系,并采用法线边界交叉法和原对偶内点法求解多目标优化问题以获得均匀分布的帕累托最优解集;根据模糊隶属度和熵权法从帕累托解集中选出折中最优解作为协调调度方案。对某一实际大型交直流互联电网的仿真结果表明了所提出模型和求解方法的有效性,并且表明折中最优解比协调前调度方案具有更好的经济性。
基于模型电流预测控制的光伏电站低电压穿越控制方法

在传统光伏电站低电压穿越技术之上,提出了一种基于模型电流预测控制的光伏并网逆变器低电压穿越控制方法,模型电流预测控制方法能够使逆变器的输出电流迅速地跟随参考电流指令,具有良好的动态特性。在光伏电站并网点发生故障期间,能够迅速控制光伏电站无功功率的输出,为并网点提供电压支撑,减少无功设备的投资,同时也提高了系统的暂态稳定性。在PSCAD/ EMTDC仿真平台上进行了三相短路故障、单相短路故障和大负荷扰动3个仿真实验,另外对模型电流预测控制的输出响应和稳态性能进行了仿真分析,仿真结果表明,光伏电站在低电压期间为电网提供电压支撑,验证了所提出控制方法的有效性。
三种弃风消纳方案的节煤效果与国民经济性比较

蓄热、风电供热和抽水蓄能是当前三种可行的弃风消纳方案。为比较三种方案的优劣,建立了评价节煤效果和国民经济性的相关模型,并进行了理论与算例分析。结果表明,在当前东北-华北-西北(简称“三北”)地区严重弃风的情况下,三种方案均具有很好的节煤效果和国民经济性;但蓄热方案提供单位容量风电接纳空间的投资最少,且节煤效率(消纳单位弃风电量时的节煤量)最高,因而具有更好的国民经济性指标及承受未来弃风不确定性风险的能力。
配电系统三相不确定谐波潮流的复仿射计算方法

负荷的非线性和随机波动特性导致配电系统负荷节点注入谐波电流具有不确定性,进而导致系统的谐波分布具有不确定性。为处理谐波潮流计算中谐波源的不确定信息,文中以区间代替点值,建立了谐波源恒流源复仿射模型,以具有典型频谱的谐波源为例,分析了负荷不确定性对谐波源注入谐波电流的影响,并介绍了模型的建立方法。在此基础上,针对配电网的三相不平衡性,提出了配电系统三相不确定谐波潮流的前推回代复仿射算法。采用33节点典型配电系统对算法进行了验证,并通过与蒙特卡洛谐波潮流分析方法计算结果的对比,证明了所提算法计算含有不确定谐波源的配电系统谐波分布的有效性。
基于模型预测控制理论的风电场自动电压控制

风电场电压受风力影响容易快速波动,传统基于当前时间断面进行决策的方法易出现无功控制滞后、多种设备不协调等问题。为此,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)理论,提出了一种旨在协调风力机和静止无功发生器(static var generator,SVG)的风电场电压控制方法。区别于传统电压控制方法,所提出方法的目标是实现未来时间窗内电压控制曲线和无功调节动态过程的优化。利用自回归滑动平均方法预测风力机的有功出力,并分别以一阶惯性环节和比例积分环节模拟风力机和SVG无功控制的动态过程,在此基础上利用灵敏度预测求解风电场内各母线(含风力机机端母线)的未来电压曲线。由此建立了以目标函数为未来时间窗内并网点电压偏移最小和SVG动态无功储备最大的优化模型,并采用对偶单纯形法求解。在基于DIgSILENT建立的风电场仿真系统上进行了仿真验证。时域仿真结果表明,所提出的方法通过预测不同设备未来一段时间的控制动态过程,能合理安排快、慢无功出力,提前响应系统中可预见变化,保证风力机机端电压安全,并维持并网点电压平稳。
含电压源型换流器直流电网的交直流网络潮流交替迭代方法

随着电压源型换流器(VSC)及基于VSC的并联型直流电网的不断发展,未来电网会形成含 VSC的多直流母线、多直流联络线和多直流负荷的交直流网络。文中分析了VSC的稳态模型及其控制方式,详细推导了含VSC直流电网的交直流网络稳态潮流模型,研究了不同控制方式直流电网的潮流求解方法。在此基础上提出了一种通用交直流网络潮流交替迭代方法,该算法根据 VSC换流站的不同控制方式在交流侧和直流侧解耦等效,先进行直流电网潮流迭代,后进行交流电网潮流迭代,二者交替计算直至直流电网、换流站和交流电网全部收敛。算法适用于不同的直流电网控制方式且考虑了直流变量约束条件和运行方式的合理调整。最后在改进的IEEE 57节点交直流电网上,验证了所提出的交替迭代方法的有效性和准确性。
基于Nataf变换的电网不确定性多点估计法

在当前电力系统的规划与运行中,由于电力元件本身运行状态、数据采集及可再生能源的多点接入等因素,电力系统被引入诸多不确定性。在这些不确定性中,系统潮流的不确定性问题尤为突出。当系统的注入功率产生随机波动时,系统潮流会随之波动。针对不确定性潮流问题,在传统点估计法的基础上提出一种改进的基于Nataf变换和Gauss-Hermite积分技术的多点估计法,通过将不确定性潮流问题转化为多随机变量响应函数后进行求解。首先根据Gauss-Hermite积分技术获取标准正态空间上的多估计点及对应权重系数,经由Nataf逆变换求得原始空间的多估计点,进而通过潮流计算得到节点电压幅值和相角、支路有功功率和无功功率以及对应的统计信息。仿真结果表明,文中算法较传统的点估计法计算精度有明显提高,且精度会随着选取估计点数的增加而提高。
基于生态地租的生态环境补偿方案选择及效应

生态地租是反映生态资源利用的经济社会效果的超额利润。在将生态地租这一超额利润用于生态环境补偿的思路框架下,整个生产行业应获得的平均利润不会受到损害,因而具有较高的可行性。结合生态地租分配和调节的税收、收费、价格等手段,赋予不同经济主体收益享有权利以及生态环境保护责任,提出生态环境补偿的生态税、地租分享、受益负担和价格补偿等方案选择并作对比,然后以我国生态资源利用和经济产出为参照值模拟不同方案的效应。结果表明,不同补偿方案在补偿主体、补偿原则、补偿形式和适用范围方面存在明显差别,并且针对不同方案,分别在生态税税率达到8.6%、政府和集体享有13.4% 的生态地租、受益者补偿支付额为5916元a~(-1)人~(-1)以及产品价格上升23.8%等不同补偿水平情形下,生态资源消耗和社会经济产出才能保持在资源生物承载力范围之内。同时,各补偿方案在责任主体以及调节手段上的差异,也会导致不同方案选择在社会福利、利益分配和技术创新等效应上的差异。因此,生态环境补偿实践中,具体补偿方案选择应根据当地实际情况进行综合决策,无差别化的方案将无法实现生态环境保护目标。
基于非参数核密度估计的扩展准蒙特卡洛随机潮流方法

扩展蒙特卡洛方法将随机潮流的误差转化为可控量,并可在样本数增加时保留已知的潮流计算结果。基于扩展拉丁超立方抽样的方法效率比简单随机抽样高,但仍存在两方面的问题:第一,扩展拉丁超立方抽样无法保证序列的差异性,这成为计算效率提高的瓶颈;第二,当输出变量偏离正态分布时,扩展拉丁超立方抽样方法缺乏性能良好的收敛判据。针对以上两个问题,采用基于 Sobol序列的扩展准蒙特卡洛方法进行随机潮流计算,并提出基于非参数核密度估计方法的收敛判据。对IEEE 30和IEEE 118节点系统的仿真结果表明,所述方法比扩展拉丁超立方抽样方法更加方便、准确,同时效率更高、收敛更快;而基于非参数核密度估计的收敛判据直观、适应性强,对变量的概率分布没有附加条件,可准确指导扩展随机潮流的收敛。
不同营养模式下内蒙古沙漠小型盐湖卤虫种群特征与环境负载力

通过对桑根达莱淖尔卤虫的养殖实验与卵囊解剖,研究了内蒙古沙漠小型盐湖投饵、施肥与自然状态3种营养模式下卤虫的生境、种群动态、生殖特征,分析了环境对卤虫资源的负载力。结果表明:①在起始种群相同的情况下,不同营养模式对种群结构与密度有显著影响;②不同营养模式对个体生长速度影响存在差异,投饵对加快个体生长速度效果最明显,但在性成熟速度方面不同营养模式没有出现统计学显著差异;③不同营养模式对卤虫的怀卵量、卵生/卵胎生比例有显著影响;与空白组相比,投饵组平均怀卵量提高了35.52%—72.71%,施肥组提高了11.34%—26.15%;④卤虫资源的环境负载力为0.3—0.4 kg/m~3,加以补充肥料,可提高到0.45 kg/m~3,在投喂饲料的情况下可以达到0.5 kg/m~3 ;⑤卤虫蛋白可开发量按环境负载力的1/3估计,对照组、施肥组和投饵组的相应年开发量分别为2.61—2.98 kg/m~3、4.5—5.4 kg/m~3和7.51—8.67 kg/m~3,滞育卵产量分别为0.73,1.10 g/m~3和1.17 g/m~3。
风电功率预测误差的风险评估

归纳对风电功率预测误差的评估指标要求,以及常用评估指标的缺陷。在区分风电功率预测正误差及负误差对电力可靠性不同影响的基础上,提出基于风险的评估指标及计算方法。针对由预测误差而定义的功率扰动事件,取该事件的概率及其一旦发生后的损失的积分值为指标。该指标具有货币的量纲,可以作为误差的风险成本而与其他成本直接累计。从而消除了面对小概率大误差算例,在“不必考虑小概率事件”与“必须重视高损失事件”之间权衡的困惑。结合宁夏某风电场的实际算例验证了其可行性与有效性。
基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流

近年来,随着风、光电源的大量接入,系统运行的不确定性增大,考虑了系统运行随机因素的随机潮流受到更广泛的关注。提出了一种基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流计算方法。该方法利用广义多项式混沌法的正交多项式逼近思想,将系统的随机性分离至正交多项式基,并利用直角坐标潮流方程的二次性避免非线性潮流方程展开的高阶截断误差,进而利用随机Galerkin法,将随机潮流方程转换为一组确定性方程,通过此方程的求解获得随机潮流状态变量的正交多项式逼近系数,由此系数可获得相关变量的期望和方差,并可结合蒙特卡洛仿真,获得变量的概率密度。IEEE 9节点系统的算例表明,该方法的计算误差大致随多项式逼近阶数的上升而指数下降,通常条件下三阶逼近即可获得较高的精度,具有比蒙特卡洛仿真法更高的计算效率。
长白山牛皮杜鹃凋落物分解及土壤动物的作用

凋落物分解是生态系统养分循环的重要环节。土壤动物对凋落物分解具有重要作用。有关高山常绿小灌木凋落物分解及土壤动物作用的研究鲜有报道。采用凋落物网袋法对长白山北坡岳桦林带(42°03'41.23" N,128°03'12.75"E,1900 m)牛皮杜鹃(Rhododendron chrysanthum)凋落物的分解过程进行了为期la的野外观测与室内试验研究,采用4、2 mm和0.01 mm三种网孔凋落物袋来控制不同体型的土壤动物的参与,以研究凋落物的分解率、养分动态及土壤动物在凋落物分解中的作用。结果表明,4、2 mm和0.01 mm网孔凋落物分解率分别为34.19%、31.22%和25.45%。分解率表现出显著的季节差异性。从总体上来看,网袋内凋落物的总氮含量先增后减;C/N呈下降趋势。对分解起主要作用的优势类群是甲螨亚目和等节跳科。土壤动物总个体数与养分元素的释放关系显著,中小型土壤动物对有机碳的释放起到重要作用。截至2012年10月末试验结束,全部土壤动物对牛皮杜鹃凋落物分解质量损失的贡献率为25.57% ,中小型土壤动物贡献率(16.88%) >大型土壤动物贡献率(8.69%)。大型土壤动物和中小型土壤动物在牛皮杜鹃凋落物分解过程中所起的作用,具有不同步性。
榆中北山弃耕地五种不同演替阶段的植物种子根特征比较

用凝胶根系观测装置对榆中北山弃耕地演替前期的黄花蒿,中期的阿尔泰狗娃花、冷蒿、赖草和后期的短花针茅的种子根生长进行了为期2周的观测,比较了种间种子根特征以及种子根特征与千粒重之间的关系。结果表明演替前期的黄花蒿萌发起始时间为6 d,中期的阿尔泰狗娃花、冷蒿、赖草为6—9 d,后期的短花针茅为14 d。演替前期的黄花蒿主根较短,但侧根数较多,侧根较长,侧根生长速率较高,侧根总长与主根长比率较大,主侧根夹角较大;演替后期的短花针茅主根较长,但侧根数少,侧根短,侧根生长速率小,侧根总长与主根长比率低,主侧根夹角小;演替中期的阿尔泰狗娃花、冷蒿、赖草的上述各指标值介于黄花蒿和短花针茅之间。主根长、侧根数、侧根总长、主侧根夹角与植物种子千粒重之间不存在相关关系。结果表明从演替前期到演替后期,植物种子根投入向增加主根生长,减少侧根生长的方向演变,这是不同演替阶段的植物对演替过程中土壤逐渐旱化长期适应的结果。
控温条件下C3、C4草本植物碳同位素组成对温度的响应

采取人工控制实验,探讨了6种C3、C4草本植物在昼/夜温度指标为20/12℃-36/28℃:的范围内植物碳同位素组成(δ~(13)C)及其对温度变化的响应,并结合植物比叶面积(SLA)、胞间CO_2浓度(c_i)与环境CO_2浓度(c_a)的比值、碳同化率(净光合速率P_n/胞间CO_2浓度c_i)等光合生长指标对植物δ~(13)C的影响进行了分析。结果表明:所有C3、C4植物样品的δ~(13)C值分别变化在-28.3‰--32.1‰和-14.4‰-17.6‰之间;在C3植物中,油菜δ~(13)C值分布范围最集中,位于-31.1‰——-32.1‰之间;C4植物中,谷子δ~(13)C值分布范围最窄。在控制的温度范围内,3种C3植物的平均δ~(13)C值随温度升高而显著变低,而C4植物δ~(13)C 平均值与温度呈先增大后减小的抛物型关系,但线性回归结果未达到显著水平(P> 0.05) 。单个植物种的δ~(13)C值对温度的响应不同,茄子、高粱的δ~(13)C值与温度呈线性负相关,其它4种植物与温度均呈二次抛物线关系,这可能与不同植物种具有不同的光合最适温度以及植物δ~(13)C分馏对温度变化的敏感程度不同有关。
鄂西北丹江口库区大气氮沉降

利用雨量器在鄂西北丹江口库区连续3a采集降雨样品,研究了大气氮沉降的变化动态。结果表明:2009—2011年月均总氮(TN)浓度为3.70—10.36 mg/L,与当月降雨量呈极显著线性负相关(R = -0.592**, n=32),季均TN浓度为冬季(8.21 mg/L) >春季(3.94 mg/L)>秋季(3.23 mg/L)>夏季(2.70 mg/L),年均TN浓度为3.70 mg/L。大气氮素年均干湿总沉降量为26.53 kg/ hm~2,其中干沉降为7.80kg/hm~2,占总沉降量的29.4%;湿沉降为18.73 kg/hm~2,占总沉降量的70.6%。干沉降中铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、可溶性有机氮(DON)和颗粒态氮(PN)分别占TN的22.1%、16.8%、37.2%和23.9%,湿沉降中它们分别为 TN 的36.6%、34.4%、12.9%和16.1%。
与物种多样性有关的长白落叶松人工林生物量

对不同龄组长白落叶松(Larix olgensis)人工林群落的物种多样性和生物量及二者关系研究分析。结果表明:1)随林龄增大,群落物种组成结构和多样性特征发生了很大变化。物种更迭现象明显,春榆等阔叶树重要值上升,长白落叶松优势地位逐渐下降,植被类型向针阔混交林演替。群落Sorensen相似性指数降低,Shannon-Winner多样性指数呈"S"型曲线增长,Pielou均匀度指数呈反"S"型曲线下降,Margalef丰富度指数呈单峰曲线增长趋势;2)随林龄增大,群落生物量“S”型曲线增长趋势明显,分配序列为:乔木层>木质物残体层>灌木层>草本层,占群落生物量比例分别为82.41%、15.10%、1.69%和0 81%。长白落叶松生物量占据主导地位,但所占比例持续下降,属于衰退型种群,而春榆等阔叶树比例上升。林下植被层中,草本的主导地位逐渐丧失,灌木取而代之,生物量所占比例明显升高。地表木质物残体生物量比例缓慢下降;3)群落中物种多样性测度指标与生物量之间单调线性增长的关系明显,Shannon多样性指数较之Pielou均匀度指数更适合作群落生物量度量指标,生物量与Margalef丰富度指数无明显相关性。
不同灌溉量对内蒙古人工草地主要牧草产量和水分利用效率的影响

人工草地建设是缓解内蒙古地区草地生存压力的必要途径,而水分短缺是该区人工草地建设中牧草生长的主要限制因素,适量的人工补水以实现牧草的高产节水是解决这一问题的关键。以当地主要牧草冰草和紫花苜蓿为研究对象,开展单播和混播条件下不同灌溉量对牧草产量、光合性能和水分利用效率影响的对比试验。研究结果表明:(1)豆禾混播有利于提高冰草和紫花苜蓿的产量;(2)8月初现蕾期是冰草和紫花苜蓿收割的最佳季节,此时牧草产量最高;(3)灌溉量达到田间持水量的45%(包含降雨量在内的单位面积灌溉量在7月初达到903.8 m~3/hm~2,在8月初达到1812.4 m~3/hm~2)是牧草高产节水的最佳补水选择;(4)6—8月水分胁迫更有利于提高牧草的长期水分利用效率(long-term water use efficiency,WUEL),开花期后补水对提高牧草WUEL的作用开始显著;(5)在牧草产量最高的8月初水分胁迫更有利于提高牧草的瞬时水分利用效率(instantaneous water use efficiency, WUEI),而在7月初光照强烈、水分蒸发量大时,较多地补水更有利于提高牧草的WUEI。
乌兰巴托一锡林浩特样带草地植被特征与水热因子的关系

2012年夏季,研究人员对蒙古高原长约1100km的乌兰巴托一锡林浩特草地样带开展考察,获取了46个样地的物种数量、地上生物量等数据;基于全球GHCN(全球历史气象网络)数据集,提取了样带夏季(6—8月)月均温度和降水总量;继而根据自然地理和行政区边界,将草地样带大致分成北部(蒙古国乌兰巴托一蒙古国艾日格)、中部(蒙古国艾日格一中国苏尼特左旗)和南部(中国苏尼特左旗一中国锡林浩特),开展了分析。研究表明:(1)样带夏季平均温度的空间分布形态呈现明显的倒"U"型分布,南北两端温度较低,中部温度较高;夏季降水量在空间上的分布形态则与之相反,呈现南北两端降水量较高,中部降水量较低的正"U"型分布;(2)样带上植物物种数量、地上生物量的空间分布形态均呈现正"U"型分布,即在生态景观类型为典型温性草原的样带南部和北部地区,其生物多样性、地上生物量明显好于呈现为温性荒漠草原、温性荒漠景观的样带中部地区。(3)相关分析体现了大尺度(高原样带尺度)上植被特征与水热环境因子间的关系:植物物种数量、地上生物量与夏季月均温度均呈现负相关,而与夏季降水总量则呈现正相关关系。(4)偏相关分析反映了局地小尺度上植被特征与水热环境因子间的关系:温度和降水要素对于植物物种数量、地上生物量均呈现正相关。
环境因子对河流底栖无脊椎动物群落结构的影响

底栖无脊椎动物是河流生态系统的重要组成部分,在物质循环和能量流动中是不可或缺的重要环节。其群落结构特点与河流环境因子密切相关,能较好地反映河流生态系统健康状况。综述了物理因子(底质、温度、水深、水流、洪水干扰等)、化学因子(溶氧量、pH值、磷、氮等)、生物因子(水生植物、竞争和捕食)、人为干扰(电站建设、城镇化等)和综合因子对河流底栖无脊椎动物群落结构的影响,并根据国内外研究现状指出水流、海拔和洪水干扰等环境因子对河流底栖无脊椎动物群落结构影响的研究较少或不足,对这些环境因子的研究应是今后河流生态学领域需要着力推进重要内容。深入研究和完善环境因子与底栖无脊椎动物群落结构的关系可为保护底栖无脊椎动物群落、流域水生态系统管理和受损河流生态系统修复提供更为全面的科学依据。
基于作物生长期的江苏省沿海地区气候生产潜力估算

江苏沿海地区是中国重要的耕地后备资源基地之一,气候生产潜力能够反映该地区粮食安全保障能力大小。考虑作物不同生长期光温水协调程度,对现有气候生产潜力模型基于作物生长期进一步改进,估算江苏沿海地区14个县市三大粮食作物气候生产潜力。结果表明:基于作物生长期的气候生产潜力模型具有可行性。江苏省沿海地区水稻和小麦作物气候生产潜力受太阳有效辐射、温度和降水因素共同影响;玉米气候生产潜力主要受太阳有效辐射和温度影响,不受降水因素限制。从地域分布特征看,江苏沿海地区水稻和玉米气候生产潜力南北方向呈现梯度递增规律;小麦气候生产潜力南北方向差异不大。
我国农户生计转型的生态效应研究综述

生计作为人类最主要的行为方式,对人地系统的演化起着主导驱动作用,探讨人类生计与生态环境的相互关系成为当前人地系统科学的研究热点,农户作为广大农村最主要的经济活动主体与最基本的决策单位,其所采取的生计策略对生态环境产生着深远影响。在阐释农户生计转型及其驱动因素的基础上,建立了农户生计转型的生态效应分析框架,梳理了近年来国内农户生计转型的生态效应研究主要进展,指出未来研究中需关注农户的生计演变规律及其调控机制、农户生计策略对生态环境的作用机制、农户生计转型的生态效应评估与监测、农户的可持续生计方式塑建等关键问题。
浙江省旅游生态安全的时空格局及障碍因子

以浙江省为案例地,构建了基于PSR-EES模型的旅游生态安全评价指标体系,运用改进的TOPSIS法对其2000~2012年旅游生态安全进行了动态评估,并使用生态安全等级动态度模型、马尔可夫链模型、灰色关联度模型对其时空格局和障碍因子进行了分析。结果表明:①2000~2012年,浙江省旅游生态安全指数由0.399增加至0.628,安全等级从敏感等级上升至一般安全等级;②浙江省旅游生态安全风险等级和敏感等级的城市数量减少,而临界安全和一般安全等级的城市数量增加,且旅游生态安全等级存在跳跃式转移;③浙江省旅游生态安全主要障碍因子为游客数量增长率、旅游收入增长率、环保投入占GDP比重和森林覆盖率。
考虑沉积层重力改正的中国西部Moho面深度反演

首先研究了大型沉积盆地对地表重力异常的影响,然后基于Parker-Oldenburg迭代算法,利用经过沉积层改正的布格重力异常数据反演了中国西部的Moho面深度。结果表明,地壳浅层密度异常对地表重力异常和Moho 面深度结果的影响较大,利用简化的三层沉积层模型,计算出的中国西部沉积盆地的重力异常改正最大可达25 mGal,由此引起的Moho面深度可达2. 2 km, Moho面深度最终计算结果与区域最新研究成果相符合,因此,利用重力异常反演Moho面深度时,应考虑沉积层的影响以提高反演精度。
江苏南部地区现今震源机制和应力场特征

利用2000年3月至2014年4月江苏及邻区数字地震波形资料,采用P波、S波初动和振幅比求解方法计算了江苏南部地区123次中小地震震源机制解。分析震源机制解特征表明,研究区中小地震震源类型以走滑型为主,其次为正断层类型,P、T轴优势方向分别为NEE—SWW和NNW—SSE向。依据盆地和断裂发育、历史及现代中小地震分布、震源机制等特征将研究区划分为A区和B区。采用Gphart方法分别反演了这两个区域应力张量,结果显示:A区最大主应力方位角为78°,倾角为23°,最小主应力方位角为340°,倾角为17。; B区最大主应力方位角为60°,倾角为25°,最小主应力方位角为330°,倾角为1°。两个分区应力场结果的差异显示了局部应力场的不均匀性,体现了局部地区地质条件、构造活动等差异性。各分区应力场特征与区内的中强地震震源机制特征较为一致,这在一定程度也佐证了反演结果的可靠性。
磁性金属颗粒膜磁光- Kerr 效应增强现象研究

基于磁性金属颗粒膜Kerr磁光效应的关系,结合电子跃迁和自由电子共振模型及实验数据,分析了金属颗粒膜的磁光Kerr旋转和Kerr椭偏现象,由分析研究表明:在磁性金属颗粒材料中Kerr旋转和 Kerr椭偏率光谱(Kerr效应)中的共振峰不是由单一电子的跃迁引起,其中由于等离子体激化元的存在,而引起的等离子体共振行为在此产生了相当的影响.亦即对磁光Kerr旋转和Kerr椭偏率起作用的是电子跃迁与自由电荷载流子的等离子共振相互作用共同引起的.这一结论与对较大Kerr效应的4f化合物的相关实验强烈的Kerr效应和明显的共振结构相一致,这在铥原子化合物(TmS,TmSe)和铈化合物(CeSb, CeSb_(0.75)Te_(0.25),CeTe.)及L_(10)FePt膜中都已观察到这一现象.
Franck - Condon 因子计算及甲醛光电子能谱的理论研究

本文凭借多振动模混合下任意维Franck-Condon重叠积分封闭表示,推导出三维三振动模Franck-Condon重叠积分的解析表示式;基于厄米多项式的级数形式,得到计算三维三振动模Franck-Condon因子的一般代数表示式.另外,应用Franck-Condon因子的代数表示,研究甲醛光电子能谱的强度分布及振动结构.对于H_2CO~+ (Β~2A_1)← H_2CO(X~1A_1)离子化过程,基于ab initio力常数及几何参数,计算Franck- Condon因子,得到光电子能谱的谱线相对强度.结果表明理论模拟得到的光电子能谱与实验上观测到的能谱达到较好的一致;基于光谱模拟使人们能够对实验谱给予合理解释以及对谱峰进行正确归属.
蚌埠市区土壤重金属积累特征及生态风险评价

为了解蚌埠市区土壤重金属污染状况,利用原子发射光谱法(ICP-AES)测定了其重金属含量,并依次采用了单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对其污染程度和潜在风险性进行了评价。结果表明,蚌埠市区土壤中重金属 Zn、Cu、Pb、Cd、Mn 和 Cr 的平均含量依次为90.61 mg kg~(-1)、24.69 mg kg~(-1)、37.27 mg kg~(-1)、0.37 mg kg~(-1)、323.45 mg kg~(-1)、22.71 mg kg~(-1),在安徽省各城市中处于中等偏下水平。单因子污染指数法评价结果表明,Cd为重度污染;Zn、Pb、Cu为轻度污染;Mn和Cr为安全等级。综合污染指数法评价结果表明,工业区和交通区土壤重金属为重度污染,商业区、居民区和文教区为中度污染,公园绿地为轻微污染。潜在生态风险指数法评价结果表明,Cd元素为强生态风险程度;Pb、Cu、Zn、Cr和Mn均为轻微生态风险。工业区和交通区为中等生态风险;商业区、居民区、文教区和公园绿地为轻微生态风险。在去除Cd元素以后,各功能区均处于轻微生态风险水平。总的来说,蚌埠市区土壤除了存在Cd的强生态风险外,其它各重金属生态环境较好。