mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
贵州阿哈水库不同季节水体和沉积物重金属分布特征及污染评价

探讨湖库不同季节水体和沉积物中重金属的分布特征并对其进行污染评价,有助于深入理解湖库环境重金属污染的时空动态演化及其环境效应。对贵州阿哈水库不同季节水体和沉积物中8种重金属的深度分布特征及其污染评价进行了分析。阿哈水库水体重金属含量排序为Ni>As>Zn>Cu>Cr>Co>Pb>Cd。夏秋季节缺氧的底层水体重金属含量增高与表层沉积物铁锰还原导致的重金属释放有关。冬春季节湖水混合期水体重金属的垂向变化较小。沉积物重金属含量排序为Zn>Ni>Cr>Co>Cu>As>Pb>Cd。沉积物活跃层(12 cm以上)重金属含量峰值的季节变化与沉积物-水界面氧化还原状况及与之对应的铁锰还原和硫酸盐异化还原的季节性变化的共同作用有关。阿哈水库夏秋季节沉积物活跃层重金属(主要是Co、Ni、As和Cd)的含量、污染程度和潜在生态风险高于冬春季节同深度的沉积物,但通过孔隙水向上覆水体扩散的影响非常有限。阿哈水库4个季节水体重金属含量均未超过《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002) Ⅰ类标准与《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)规定的标准限值,表明水体没有重金属污染。
兴安落叶松林龄对土壤团聚体分布及其有机碳含量的影响

为探讨兴安落叶松林龄对土壤团聚体的分布、稳定性及有机碳含量的影响,在兴安落叶松林内,依据不同林龄(幼、中、近、成过)设置28块样地,测定不同深度土壤理化指标、不同粒径土壤团聚体及其有机碳含量。结果显示:(1)各林龄兴安落叶松林土壤团聚体均以0.053~0.25 mm微团聚体占比最低;除近熟林外,其他林龄兴安落叶松林土壤团聚体均以大团聚体(0.25~2 mm)为主,占整个团聚体含量的44.13%~50.34%;随林龄的增加,大团聚体(0.25~2 mm)含量、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)呈先减后增趋势。(2)各林龄兴安落叶松林土壤团聚体有机碳含量均以大团聚体(0.25 ~ 2 mm)贡献率最高, 0.053~0.25 mm团聚体贡献率最小;各粒径土壤团聚体有机碳含量均随土层深度增加而减少。(3)土壤大团聚体含量、MWD、GMD、各粒径团聚体有机碳含量均与总有机碳、土壤含水量、速效钾、总磷呈显著正相关,与pH和金属氧化物含量呈显著负相关;土壤微团聚体含量与土壤理化指标的关系与大团聚体恰好相反。研究结果表明,林龄对兴安落叶松林土壤团聚体的粒径分配、稳定性及有机碳含量均具有一定影响,有机碳和金属氧化物分别促进了兴安落叶松林土壤大团聚体(0.25~2 mm)和微团聚体(<0.25 mm)的形成和稳定。
关键发育期干旱对春玉米产量及籽粒品质的影响

为探明不同发育期不同干旱条件对春玉米产量及籽粒品质的影响,以"丹玉405"为试验材料,利用大型农田水分控制试验场,在春玉米拔节、抽雄、乳熟三个关键发育期分别开展中度和重度干旱胁迫对比试验,分析干旱对玉米产量及结构性状、籽粒含水量和品质组成的影响。结果表明:与水分适宜对照相比,其他处理下,干旱导致玉米秃尖比、籽粒氨基酸和粗蛋白含量明显增加,分别平均增加85.3%、10.6%和14.9%;导致百粒重、理论产量、籽粒含水量、淀粉含量明显降低,分别平均降低14.2%、30.5%、29.7%、45.2%,对果穗长、果穗粗以及籽粒脂肪含量总体影响不大;籽粒淀粉含量对拔节期干旱最为敏感;果穗粗、秃尖比、籽粒含水量、脂肪含量及氨基酸含量则受抽雄期干旱影响最大;而果穗长、百粒重、产量及籽粒粗蛋白含量对乳熟期干旱最为敏感。随着干旱程度的增加,玉米产量及籽粒品质受影响程度普遍呈增加趋势,对籽粒品质的影响比对产量的影响更为显著。研究结果为今后高产和优质玉米生产奠定基础,为分析农业生产对气候变化的响应机制提供重要的理论依据。
国外某钒钛铁矿工艺矿物学与磁选回收技术研究

采用矿物自动检测仪(MLA)、扫描电镜能谱仪(EDS)、X射线荧光光谱仪(AxiosmAX)等分析技术和光学显微镜(OM)观察,对国外某钒钛铁矿进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,本矿石为深度蚀变氧化矿,包含了从原生到氧化带的一系列矿物,铁矿物为主要赤铁矿,少量磁铁矿和磁赤铁矿,钒主要赋存于铁矿物中;钛矿物主要为钛铁矿和蚀变钛铁矿。铁矿物与钛矿物嵌布关系十分紧密,难以磨矿解离。在工艺矿物学研究基础上,采用磁选回收工艺,原矿经弱磁选得到了Fe、V_2O_5、TiO_2品位分别为60.28%、1.06%、9.85%,回收率分别为7.98%、8.32%、4.05%的含钒铁精矿;弱磁选尾矿经强磁选得到较高品位的钛铁精矿,Fe、V_2O_5、TiO_2品位分别为49.42%、0.82%、16.46%,回收率分别为78.52%、77.23%、81.19%,该精矿可作为进一步提取钒、钛、铁的原料。
贵州西南部峨眉山玄武岩分布区架底和大麦地金矿床金的赋存状态

贵州西南部峨眉山玄武岩分布区位于滇黔桂“金三角”北段,区内成矿地质条件优越、找矿前景较好。贵州省地矿局一0五地质大队根据黔西南地区金矿找矿建立的成矿模式,理论指导找矿,近年来成功新发现了赋存于峨眉山玄武岩中的架底大型金矿床和大麦地中型金矿床,在贵州西南部峨眉山玄武岩分布区乃至全国玄武岩分布区实现了原生金矿的重大找矿突破,架底、大麦地两个金矿床地质特征基本一致。通过详实的岩相学研究,并结合扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、激光剥蚀-等离子体质谱(LA-ICP-MS)和金物相分析研究,认为金主要以“不可见金”形式赋存于含砷黄铁矿和毒砂中。架底金矿床赋存于峨眉山玄武岩组中的金矿体(Ⅱ矿体)中的金主要以包裹金形式存在于硫化物中,其平均占有率达73.8%,其次为硅酸盐矿物中的金和游离金,其平均占有率分别为15.4%、8.8%;而赋存于构造蚀变体(SBT)中的金矿体(Ⅰ矿体)中的金主要以游离金形式存在,其平均占有率达90.6%,其次以包裹金形式存在于硫化物、硅酸盐矿物和碳酸盐矿物中,可能与样品受后期风化-氧化作用有关。大麦地金矿床赋存于峨眉山玄武岩组中的金矿体(Ⅱ矿体)中的金与赋存于构造蚀变体(SBT)中的金矿体(Ⅰ矿体)中的金的存在形式基本一致,主要以包裹金形式存在于硅酸盐矿物和硫化物中,其平均占有率分别为41.2%、35.6%,其次为游离金,其平均占有率为16.4%。
汽车发罩外板冲压回弹补偿研究

以某车型发罩外板为研究对象,通过对该零件的工艺进行模拟分析,计算每一道工序应力释放后的回弹矢量,同时,考虑每一道工序的上模压料板与下模贴合时对工序件的附加变形所引起的材料流动以及回弹,选择合理的补偿方案,精准地模拟并评价回弹矢量,基于补偿数据进行A面重构,并根据重构优化后的数据进行方案验证以及现场出件验证。现场出件结果表明:产品A面区域的调试工作量降低了60%,首件尺寸合格,与模拟预测结果一致,模具无机加整改工作,有效地解决了发罩外板零件回弹不稳定的难题。结果表明,所提到的方法对提高CAE模拟的准确性、提升回弹补偿精度、避免模具装配后的型面机加整改、降低模具调试优化轮次、提前达到装车要求具有重要的指导意义。
锻造工艺对易切削钢中硫化锰及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和ASPEX扫描电镜-能谱仪等方法,研究了锻造工艺对易切削钢中硫化锰形貌、长宽比、尺寸、最大弦长、数量及其力学性能的影响。研究结果表明:铸态试验钢中的硫化锰呈近似球形或纺锤形,大部分硫化锰在基体内任意分布,少量硫化锰沿晶界呈链状分布;锻态试验钢中的硫化锰沿着锻造方向伸长,与铸态试验钢相比,其长宽比与最大弦长增大、尺寸减小、单位面积内数量增加。铸态试验钢拉伸断口的主要特征为解理台阶与河流花样,断裂方式为脆性断裂;锻态试验钢的拉伸断口为解理和韧窝混合型形貌,断裂方式为韧性断裂。锻态试验钢的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率及冲击韧性与铸态试验钢相比均有明显改善。
基于Lighthill声类比理论的喷水推进泵不稳定流动诱导噪声的数值研究

喷水推进泵内部不稳定漩涡流态对舰船推进系统的稳定性和噪声具有重要的影响,为了研究多工况下的流动特性及流致噪声机理,采用了计算流体力学(CFD)与计算声学(CA)耦合数值模拟的方法,针对喷水推进泵的不同的运行工况进行了精细化非定常数值模拟,并与实验结果进行了验证。基于非定常数值模拟结果,将叶轮表面旋转偶极子与导叶表面固定偶极子的CGNS数据作为声源,采用BEM法开展了一系列的内声场及外声场声振耦合计算。研究结果表明:喷水推进泵压力脉动的幅值从叶轮进口处到导叶出口处逐渐减小;在额定工况下,喷水推进泵内部的压力脉动系数的最大值都出现在一阶叶频附近,叶片通过率是幅值的主要影响因素;随着流量工况减小,一些监测点在低频范围内的压力脉动超过一阶叶频处的值,成为主频;随着流量减小,喷水推进泵内部压力脉动幅值明显增大,内声场的声功率级随之上升,外声场声振耦合的声压级也随之增大,且呈现出明显的偶极子特性,本文的研究结果为舰船喷水推进泵的低振低噪设计和运行提供了理论基础。
中高频激励下轮轨不同建模方法对轮轨动态相互作用的影响

动力学仿真是分析铁道车辆运行时各部件动态响应的主要研究手段之一。联合有限元软件ANSYS和动力学软件SIMPACK软件建立B型地铁车辆-轨道刚柔耦合动力学模型,模型考虑轮对和轨道不同建模方法,研究车轮多边形磨耗激励下不同模型轮轨动态相互作用的差异。结果表明:多刚体动力学模型与仅考虑轮对结构柔性动力学模型有效分析频率较低,仅为0 ~ 30 Hz,但计算速度快,建模流程简单;虽然考虑轨道结构柔性的动力学模型和考虑轮对、轨道结构柔性的动力学模型计算速度慢,建模流程相对复杂,但其计算结果更加准确。在分析轮轨中高频激励下的动态响应时,建议采用考虑轨道结构柔性动力学模型和考虑轮对、轨道结构柔性的动力学模型。
基于残差连接和1D-CNN的滚动轴承故障诊断研究

针对滚动轴承故障诊断人工提取特征困难、浅层诊断模型性能差的问题,提出一种基于残差连接的一维卷积神经网络(1D-CNN)的深层轴承故障诊断模型。将原始轴承振动信号输入网络中,利用具有残差连接的多个一维卷积层自动提取特征,残差连接能够在提取深层特征信息的同时将浅层提取的特征信息保留下来,与无残差连接的一维卷积网络相比能获得更丰富的轴承信号特征信息,并输入到Softmax层进行分类,输出轴承振动信号的故障类型。该研究通过不同残差网络结构模型的设计,验证具有残差连接的1D-CNN的网络模型在轴承故障诊断的有效性。试验结果表明,残差连接能有效提高轴承故障诊断的准确率。
一种具备限流功能的混合式高压直流断路器

直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)是保证直流电网安全可靠运行的关键装备。针对DCCB普遍存在的限流效果差、故障清除速度慢等问题,提出一种具备限流功能的混合式直流断路器(current-limiting hybrid DCCB CL-HDCCB)拓扑。CL-HDCCB在传统DCCB基础上增加了限流支路和旁路支路。限流支路利用限流电抗和限流电阻综合限流,能够显著降低故障电流上升率及其峰值。旁路支路利用引流晶闸管接地,以降低非故障侧避雷器的耗能,并通过泄能电阻的投入有效缩短故障清除时间。该文从稳态运行、限流、断路和旁路过程4个方面分别对其工作原理进行了详细分析和理论推导,并给出了CL-HDCCB关键器件参数的选取方法。搭建基于PSCAD/EMTDC软件平台的CL-HDCCB仿真实验模型,分别在单端和四端直流电网场景下验证所提出方案的正确性和有效性,并从限流效果、避雷器吸收能量变化以及故障清除时间等方面与现有相关方案进行了详细的对比分析。
基于谐波状态空间模型的MMC系统高频振荡分析

为准确分析模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)输电系统高频振荡现象,基于谐波状态空间(harmonic state space,HSS)理论,综合考虑MMC装备内部动态特性建立了二阶截断下系统的HSS模型,结合该模型计算得系统特征根分布,进而判定系统稳定性及对振荡频率进行预测。基于以上建模分析过程探究了交流网络、系统长链路延时及控制器参数对系统高频稳定性的作用规律。得出系统高频振荡由MMC装备及交流网络相互作用引起,系统高频稳定性随交流线路电阻及对地电容参数增大而提升,且系统长链路延时是引发高频振荡的主要因素,控制器部分,合理参数范围内,基频电流环参数对系统高频稳定性有显著影响,系统发生高频振荡风险随其控制带宽增大而提升,功率外环及锁相环参数对系统高频稳定性影响极小,环流抑制环参数对系统高频稳定性几乎无影响,可从优化交流网络特性、减小系统延时和围绕基频电流环附加控制环节等角度提出高频振荡抑制措施。以上分析结论通过MATLAB/Simulink时域仿真得到验证。
基于电网不平衡的三相Vienna整流器双闭环控制策略

传统的有限集预测功率控制应用在Vienna整流器时,在电网不平衡条件下输入电流将产生大量的三次谐波,严重影响Vienna整流器的正常工作。提出了一种基于电网不平衡的三相Vienna整流器双闭环控制策略,内环采用新型有限集预测功率控制(new-finite control set-model predictive direct power control, N-FCS-MPDPC),外环采用线性自抗扰控制(linear auto disturbance rejection control, LADRC)。通过引入重新定义的无功功率,使得在电网不平衡时能够同时有效控制瞬时有功功率二次谐波和瞬时无功功率二次谐波,实现了Vienna整流器在电网不平衡条件下的正常工作。电压外环采用线性自抗扰控制,还可以克服PI控制存在的电压超调和动态响应慢的问题;同时,其在电网不平衡条件下也具有较好的鲁棒性和较快的跟踪性能。最后,在Simulink中搭建了三相Vienna整流器的仿真模型,对所提控制算法进行了验证。
高压并联电抗器匝间保护防饱和误动方法研究

高压并联电抗器(high voltage shunt reactor,HVSR)易于在端电压突增的情况下饱和,电气特征上高抗饱和与匝间短路之间较为模糊,传统的基于零序电气量的匝间保护存在误动风险。提出一种新型高抗饱和防误动方法,针对高抗饱和误动问题,构建了基于谐波分量及直流分量的闭锁判据,防止匝间保护在高抗饱和时误动作;同时,为避免所提出的闭锁判据导致匝间保护灵敏度下降,利用高抗在故障及饱和条件下的阻抗特性差异,构建了基于绕组计算电感波动的开放判据,实现了对高抗饱和匝间短路的准确识别,且在高抗匝间短路故障与饱和同时发生时也能可靠开放保护动作。RTDS仿真结果验证了该方法的有效性。
计及综合能源服务商调节域的综合需求响应市场机制

目前针对综合需求响应的市场机制尚未成熟,上级电网无法准确获取用户的调控能力,对响应资源进行充分精准的管理。面向配网峰谷差降低及新能源消纳率提高,提出了一种电热综合需求响应市场出清机制。首先建立了考虑柔性负荷与采暖负荷热惯性的综合能源服务商模型,接着提出了综合能源服务商的调节域以刻画其提供可调资源的能力,然后设计了考虑综合能源服务商调节域的综合需求响应市场出清机制。最后基于近似动态规划算法,提出了综合能源服务商调节域的求解流程。算例分析表明该市场机制可以降低配网负荷峰谷差,并使得新能源消纳率得到提高。
基于虚拟惯性控制的多光储单元协同运行研究

基于虚拟同步发电机控制的光储单元在电力系统中的比重逐步增加,多光储单元之间的不同特性导致其同时运行时存在一定的协同配合问题,为较好实现基于虚拟惯性控制的多光储单元协同运行,文章提出一种对各单元虚拟惯量进行灵活调节的多光储单元协同控制策略。首先,通过高通滤波和滑动滤波对系统中的功率扰动进行频次区分,高频扰动时,优先选择超级电容器提供惯性支撑,超级电容容量不足时,通过虚拟惯量的协同调节使蓄电池和超级电容协调出力,并根据荷电状态差异分配各蓄电池端出力。低频扰动时选择蓄电池提供所需惯性支撑,考虑蓄电池之间的荷电状态差异与各个换流器的容量差异,引入模糊控制,在防止蓄电池过充过放和保护换流器安全运行的基础上,合理分配低频扰动时系统所需的惯性支撑,实现各储能端的安全运行与系统的频率稳定。同时,建立多端系统小信号模型,利用根轨迹法分析主要控制参数对系统稳定性的影响。最后,通过硬件在环实验平台验证所提协调控制策略的有效性与优越性。
基于机会约束及N-1安全约束的风光联合储能系统选址定容优化

为了解决风光联合储能系统选址定容的难题,提出了一种考虑机会约束及N-1安全约束的风光联合储能系统规划方法,该方法可以求解风光联合储能系统的安装位置、额定功率与容量,在保证电网可靠运行的条件下,增加可再生能源消纳比例。利用测试系统IEEE RTS-96构建了仿真算例,使用改进广义Benders分解法进行计算,同时利用灵敏度法对求解结果进行比较。算例结果验证所提方法能够确保电网N-1状态下运行的可靠性,与不考虑N-1安全约束进行对比,该结果尽管经济效益略有下降,然而安全指标都取得显著提升。该方法保证了电网N-1状态下安全性的经济效益最大,以期为可靠性需求较高的储能系统规划提供参考。
计及综合效率评价的火–风–储–高载能企业虚拟电厂成员选择模型

随着我国电力系统的发展,在同一地区会存在多个同类型电力企业。虚拟电厂从现有电力企业中选择成员时不仅要考虑方案的经济效益,还应该从环保性、可靠性和稳定性等方面对各候选电力企业的综合效率进行考量。为了解决虚拟电厂成员选择问题,首先引入基于博弈交叉效率的数据包络分析法,对火电厂、风电场和储能电站3类电力企业进行综合效率评价;之后基于势博弈提出了一种考虑企业综合效率和经济收益的综合效用计算方法,在此基础上构建了火–风–储–高载能企业虚拟电厂的成员选择模型。在算例中,对比使用2种综合效率计算方法得出的成员选择方案,体现了博弈交叉效率的优越性。对4个季节虚拟电厂成员选择方案的分析,验证了所提模型的合理性和可行性。最后分析了高载能企业不同运营模式对虚拟电厂成员选择的影响。
限制充放电切换次数的电动汽车与光伏发电协同调度研究

针对电动汽车充电负荷的随机性和可再生能源出力的波动性问题,文章将电动汽车与可再生能源发电纳入微电网内,通过发挥电动汽车的馈能特性来平滑可再生能源出力波动。考虑应用比较广泛的光伏发电,利用电动汽车的移动负载和馈能特性来平滑光伏出力波动;同时针对电动汽车充放电过程中的充放电状态频繁切换现象提出一种调度模型,通过在目标函数中添加惩罚项来延长单次充电或者放电的持续时间以达到降低充放电状态的切换频率的目的,从而实现在平滑光伏出力的同时减少充放电状态的切换次数。最后,通过将仿真算例结果和传统方法对比,验证了所提调度模型的有效性。
采用阻容电流转移支路的直流电网故障清除及重合闸方案

为了解决直流电网故障清除及重合闸问题,提出了一种采用阻容电流转移支路的直流电网故障清除及重合闸方案。该方案新增的阻容电流转移支路可辅助切除故障线路,同时可起到支撑直流母线电压作用,防止非故障线路断路器因换流器直流母线电压过低而发生误动作。该方案通过分析故障类型判别支路电流,从而区分瞬时性故障与永久性故障,避免盲目重合闸于永久性故障对系统造成严重危害。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证所提方案的准确性与适用性,并对比分析了文中方案与混合式直流断路器方案的器件用量,仿真结果证明换流器联结的直流线路越多,文中方案的经济性优势越显著。
考虑源-荷多时间尺度协调优化的大规模风电接入多源电力系统调度策略

为解决西北地区大规模风电接入下系统弃风限电问题,提出一种考虑源–荷多时间尺度协调优化的大规模风电接入多源电力系统调度策略,该策略通过协调调度源侧常规火电机组、光热(concentrated solar power,CSP)电站与风电出力以及荷侧各类需求响应(demand response,DR)资源调用计划,在促进系统风电消纳的同时提高了系统运行经济性。首先,根据响应速度的不同对DR资源进行分类;然后,综合考虑CSP电站的能量时移特性与快速调节能力以及DR资源的多时间尺度特性,以系统运行成本以及弃风惩罚成本最低为目标,构建了源–荷多时间尺度协调调度模型。 IEEE-30节点算例结果表明所提出的调度策略能够协调优化源–荷侧可调节资源,有利于提高系统风电消纳能力并改善系统运行经济性。
考虑最优转速与桨距角控制的风电场限功率优化控制策略

随着风电装机规模的不断增大,弃风现象在风电并网系统中日趋普遍。针对弃风造成的不可避免的风能损失,文章提出一种考虑最优转速与桨距角控制的风电场限功率优化控制策略。在转子转速控制能满足风电场弃风需求时,最优转速控制以最大化转子旋转动能为目标,确定各风机的有功调节指令,从而减少风能的丢弃;最优桨距角控制在转子转速控制达到极限后实施,在实现风电有功控制目标的同时,以最小化风机桨距角的调节为目标,确定各风机的有功调节指令。仿真结果表明,所提策略能够将一部分风能以动能形式最大化的存储在转子中,并在系统功率缺额时提供最大的瞬时功率支撑,从而最大程度减少频率跌落的幅度和延缓频率最低点到达的时刻。另外,在桨距角控制方面,所提策略能够尽可能减少桨距角的动作,从而减少风机机械部分的磨损。
基于多场景改进Krawczyk区间潮流算法的分布式新能源多目标优化配置

分布式新能源发电(renewable distributed generation, RDG)的运行不确定性对配电网的规划具有较大影响。首先根据RDG的典型出力场景建立其时序区间出力模型。为改善区间潮流计算时收敛性能差且存在无效迭代的问题,提出一种改进的区间Krawczyk迭代算法求解区间潮流,该算法通过改进迭代算子的区间扩展和降低迭代过程的维数2个举措提高算法收敛性。在此基础上,以RDG年投资与运行费用最小、年节能减排收益最大及年节点电压偏差程度最小为目标,建立配电网中考虑出力不确定性的RDG多目标优化配置模型。以改进的区间潮流算法进行电压安全约束校验,并采用带精英策略的多目标遗传算法求解。最后,针对获得的Pareto最优解定义模糊贴近度,筛选不同应用场合下的最优接入容量和位置。采用IEEE-33节点测试系统对该算法和模型进行仿真,验证了算法与模型的有效性。
一种计及储能容量和SOC约束的模糊自适应VSG控制策略

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略可解决分布式能源并网系统缺少惯性的问题,以有效支撑系统频率。VSG控制的惯量设定与储能单元的配置密切相关,首先建立基于储能荷电状态(state of charge,SOC)约束的VSG控制模型,给出计及储能容量和SOC约束的惯量范围,然后充分利用VSG惯量和阻尼系数灵活可调的优势,结合模糊理论提出一种计及储能容量和SOC约束的模糊自适应VSG控制策略,将惯量的范围作为模糊自适应环节的输出论域,使惯量和阻尼参数在合理范围内根据要求实时地进行调整来应对功率变化、负荷扰动以及频率偏移。最后通过Matlab/Simulink仿真对比不同VSG策略的控制效果,验证了所提策略的可行性和有效性。
含大容量分布式电源接入的配电网电流保护优化方案

大量的分布式电源接入配电网,改变了传统配电网单电源辐射型供电的形态,使得故障期间的电流特征发生改变,对传统的三段式电流保护产生不利影响,尤其是分布式电源的助增效应降低了阶段式电流保护的灵敏度。在考虑逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed generator, IIDG)控制策略的基础上,通过仿真分析得出了大容量IIDG接入配网会造成上游保护故障电流减小进而导致限时电流速断保护(II段)及定时限过流保护(III段)灵敏度降低甚至不足的结论。为解决此问题,提出了一种利用IIDG实时运行参数调整上级线路电流II段及III段保护定值的保护灵敏度提升方案。最后通过MATLAB编程结合PSCAD仿真,验证了该方案可以有效提高含IIDG接入点上游电流保护II段及III段的灵敏度,优化提升阶段式电流保护性能。
基于动态特性对称补偿的并网变流器稳定控制方法

并网变流器矢量控制结构是非对称的,因此会带来稳定性问题。在建立复矢量阻抗模型的基础上,针对锁相环对q轴动态特性的影响,提出了采用q轴前馈和d轴补偿控制方法来减小锁相环的不对称影响。同样,由于直流电压控制主要影响d轴电流参考,提出了一种d轴前馈和q轴补偿的方法来改善直流电压控制器引入的不对称动态特性。考虑到所提出的对称控制方法会影响原系统的频率特性,使用所提出的复矢量阻抗模型对前馈和补偿方法进行分析,得到了对原系统影响最小的控制方法。当采用所提出的方法时,消除了耦合项中由锁相环和直流电压控制器所引入的分量,从而达到提高系统稳定性的目的。理论分析和实验结果表明该方法是有效的。
基于电压源型和电流源型双馈风电机组稳定性对比分析

随着风电机组装机容量的增加,风电在弱电网下的稳定运行问题日益严重。双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)机侧采用电压源型控制方式相较于电流源型控制方式,具有主动提供频率和电压支撑的能力,从而受到广泛的关注。鉴于此,首先根据电压源型DFIG系统和电流源型DFIG系统的控制结构建立机侧序阻抗模型,并进行了对比分析。然后研究了电网强度和控制参数对两种系统的稳定性影响,得出电压源型DFIG系统在弱网下具有较好适应能力,以及良好的控制参数适配特性。最后,通过仿真和实验验证了上述分析的正确性。
考虑碳捕集电厂综合灵活运行方式的低碳经济调度

碳减排是能源革命的目标之一,大力发展风电是实现低碳的重要举措。随着风电渗透率的提高,电力系统的调峰压力骤增。储液式碳捕集电厂可通过储液罐进行“削峰填谷”,同时实现火电机组低碳化,是风电理想的配合电源。考虑碳捕集电厂储液式和分流式相结合的综合灵活运行方式,建立含风电的电力系统低碳经济调度模型,兼顾低碳性和经济性。首先,对碳捕集电厂储液式和分流式运行的能流特性进行研究,并考虑其调峰特性,分析碳捕集电厂综合灵活运行相对于分流式运行的优势;其次,建立考虑碳捕集电厂综合灵活运行方式的低碳经济调度模型;最后,基于CPLEX对含碳捕集电厂的IEEE 39节点电力系统进行仿真,结果证明所提方法的有效性,可为电力系统低碳经济调度提供参考。
基于频率响应区间划分的风电机组虚拟惯量模糊自适应控制

根据系统频率波动区间自适应调整风电虚拟惯量参数有利于改善系统频率响应特性。首先分析了典型高比例风电系统频率响应动态过程,进而建立了含风电的电力系统频率响应线性化模型,揭示了风电虚拟惯量参数的变化对系统频率稳定性及动态性能的影响及变化规律,确定了虚拟惯量参数稳定取值范围。在此基础上,提出了一种基于频率响应区间划分的风电机组虚拟惯量模糊自适应控制方法,设计了模糊推理规则,在阻尼频率快速变化的同时,加速了系统频率恢复,实现了系统频率响应过程风电有限转子动能的合理优化分布。最后在MATLAB/Simulink中建立了风电–火电联合系统仿真模型,仿真验证了所提控制策略的有效性及对频率响应的改善作用。
基于模型预测控制的高压配电网负荷转供与储能电站协同运行

当前城市电网容量增长空间有限,清洁能源渗透的随机性及负荷分布的不均衡性,导致城市电网输电阻塞频繁发生;110kV高压配电网检修及运行方式调整受限其灵活调节能力,转供时序操作难以保证系统可靠安全供电。相较于中低压配电网,高压配电网拓扑重构具备广域时间尺度上的大范围潮流转移能力,协同储能电站灵活的充放电特性,可有效解决上述问题。因此提出基于模型预测控制方法,将转供0-1离散控制与储能荷电状态(state of charge,SOC)连续调节相结合,构建高压配电网转供与储能电站协同控制的日前-日内优化模型;日前计划为日内调度提供参考;日内调度采用滚动优化校正方式,精细化调控储能电站出力以降低转供时序操作风险。算例结果表明,所提模型可充分挖掘2种调控方式不同时间尺度的调控潜力,达到消除阻塞、降低避峰切负荷风险,提高能源消纳水平的目的;同时结合提前预防、分步转供的操作原则,在保证运行低风险的同时指导高压配电网检修及运行方式调整。
弱电网下永磁风机网侧变流器频率耦合效应关键作用因子评估及控制对策

研究了弱电网背景下直驱风电机组网侧变流器并网电流频率耦合效应产生机理及其抑制对策。通过建立考虑电网阻抗及直流电压外环、锁相环等不对称控制环节影响的网侧变流器等效阻抗以及能够直观反应频率耦合效应的耦合导纳模型,分析了各关键作用因子对频率耦合效应的影响,并基于等效阻抗频率特性曲线分析了弱电网条件下频率耦合效应对系统稳定性产生的影响机理。针对并网电流中出现的频率耦合振荡风险,提出了一种基于二阶广义积分器的并网电流频率耦合分量抑制策略,理论分析表明此控制策略能够有效阻抑频率耦合效应,进而提高系统稳定性。仿真与实验结果验证了所提控制策略的有效性及引入此控制策略后直驱风电机组网侧变流器系统的鲁棒性。
适应宽频振荡的风电并网系统主动阻尼技术综述

基于电力电子变流器的风电并网系统具有非线性、多时间尺度特征,受扰后易引发宽频段振荡问题,威胁系统稳定运行。如何实现宽频振荡的快速主动阻尼已成为风电并网系统中最受关注的问题。同时,随着直流输电系统等柔性设备接入电网,风电并网系统宽频振荡强交互、多模态特征逐渐凸显,这对风电并网系统宽频振荡阻尼技术提出了更高的要求。鉴于此,首先介绍了国内外典型宽频振荡事件,并归纳了风电并网系统宽频振荡的特征及未来发展趋势。然后,从源侧和网侧主动阻尼控制出发总结了宽频振荡控制策略的研究现状,分析了其存在的技术难点。在此基础上,结合动态能量分析法,提出了应对上述挑战的多项关键技术,为风电并网安全稳定控制提供理论支撑。
基于镂空阵列探头的反射式光声/热声双模态组织成像

光声和热声成像技术除激发源不同外,可共用一套数据采集和处理系统,具有天然的融合优势.本文提出了一种基于镂空阵列的反射式光声/热声双模态成像技术,该技术利用光纤与天线,通过镂空阵列的开孔进行光声/热声信号激发,使得激发光、微波和接收超声信号共轴,构成明场光声/热声双模态成像模式.通过对探头镂空部分晶元相位和幅值的补偿校准,成功实现了3 mm直径塑料管、人体手臂、手背和脚背的双模态成像.实验结果表明:系统空间分辨率为0.33 mm,双模态成像技术可同时提供组织的光学和微波吸收分布,有助于肿瘤、糖尿病足等疾病的精准检测,具有极广泛的临床应用前景.
钙钛矿太阳电池中各功能层的光辐照稳定性研究进展

钙钛矿太阳电池简单的制备工艺、低廉的成本和优异的性能使其有望替代已产业化的硅太阳电池,革新现有能源供给结构,然而,钙钛矿太阳电池的稳定性差制约了其产业化进程,本文分别介绍了光辐照下,钙钛矿薄膜内部本征的离子迁移行为和由此产生的磁滞、荧光淬灭/增强和电池失效问题;以及典型的TiO_2/钙钛矿界面的紫外光不稳定、空穴传输层和金属电极不稳定问题.作为依光器件深刻理解其光辐照稳定性对顺利解决电池各种环境稳定性问题至关重要.
基于超声波声压衰减效应的局部放电源定位与强度标定

局部放电是导致电力设备绝缘劣化或击穿的重要原因之一.为此,结合即到达时差法定位原理,在广义互相关法的基础上,引入量子遗传算法对局部放电源进行精准定位.而后以声波传播损耗、反射及折射现象导致的声压衰减效应为研究切入点,首次建立局部放电源超声波信号标定的数学模型.结果表明:在针-板放电模型中,利用量子遗传算法计算的局部放电源较为精准,其最大偏差为(0.27 ± 0.13) cm,与遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法以及广义互相关法相比,其定位精度分别提高了33.57%, 41.51%, 32.12%以及87.26%.与此同时,由于声压衰减效应,当测量得到的超声信号电压幅值相同时,随着测试距离增大,放电源处的视在放电量逐渐增加.若测试距离为37.80 cm时,局部放电源的视在放电量为633.83 pC,与7.00 cm相比,放电强度增大了28.51%.局部放电源的放电曲线与标定拟合曲线几乎完全重合,验证了放电源放电程度标定模型的准确性.
电极材料及偏压极性对氧化物介质击穿行为的影响及机制

忆阻器和能量存储电容器具有相同的三明治结构,然而两个器件需要的操作电压有明显差异,因此在同一个器件中,研究操作电压的影响因素并对操作电压进行调控,实现器件在不同领域的应用是十分必要的一个工作.本文利用反应磁控溅射技术在ITO导电玻璃、Pt/Si基底上生长了多晶ZrO_2和非晶TaO_x薄膜,选用不同金属材料Au, Ag和Al用作上电极构建了多种金属/氧化物介质/金属三明治结构的电容器,研究了器件在不同偏压极性下的击穿强度.结果发现:底电极是ITO的ZrO_2基电容器在负偏压下的击穿电场比Pt电极器件稍大.不管底电极是ITO还是Pt, Ag作为上电极时器件的击穿强度均存在明显的偏压极性依赖性,正偏压下的击穿电场减小了一个数量级;相反,在Al作为上电极的Al/TaO_x/Pt器件中,正向偏压比负向偏压下的击穿电场增加了近2倍.上述器件的不同击穿行为分别可以由氧化物电极和介质界面层间氧的迁移和重排、电化学活性金属电极的溶解迁移和还原以及化学活性金属电极与氧化物界面的氧化还原反应来解释.该实验结果对有不同操作电压要求的器件,如忆阻器和介质储能电容器等在器件设计和操作方面具有指导意义.
掺Er光纤飞秒激光器中电光晶体对激光器参数的影响

由于受增益介质上能级寿命的影响,掺Er光纤光梳的梳齿线宽一般在百kHz量级.为了实现光梳梳齿线宽的压窄,一种有效的方法是在激光器中增加快速响应的电光晶体,使光纤光梳的伺服锁定带宽提高到百kHz以上,为光纤光梳的快速伺服锁定提供反馈机构.这其中,高品质的飞秒激光器是核心.基于此,本文主要研究了掺Er光纤飞秒激光器中电光晶体对激光器参数的影响.通过计算电光晶体的折射率、色散、相位延迟等参数,分析了电光晶体对激光器参数的影响,并在实验上获得了电光晶体电压对激光器重复频率和载波包络偏移频率的影响,进而通过电光晶体实现了对光纤光梳重复频率和载波包络偏移频率的锁定.通过锁定光纤飞秒激光器与窄线宽激光器的拍频信号,验证了电光晶体的引入使激光器的伺服锁定带宽提高到了236 kHz,为窄线宽飞秒光学频率梳的建立提供了技术基础.
兰州鲇精液超低温冷冻保存技术研究及细胞损伤检测

为保护兰州鲇(Silurus lanzhouensis Chen)种质资源,促进新品种选育,文章开展了兰州鲇精液超低温冻存抗冻剂筛选及程序保存技术研究,并通过精子解冻激活率、核DNA检测、扫描电镜和透射电镜检测技术对冻存效果和冻存损伤情况进行了评测。结果表明:兰州鲇精液以10% DMSO为抗冻剂, 4℃平衡20min,-80℃平衡30min后立即置于液氮超低温保存,并于40℃水浴解冻时精子冻存效果较佳,冻精激活率达(75.56±3.91)%。SCGE检测DNA损伤结果显示超低温冻存10d、20d及30d兰州鲇精液的彗星率和损伤系数无显著差异。扫描电镜检测显示兰州鲇精子明显分头部,中段及尾部3部分,属于单鞭毛型,无顶体,无侧鳍,中心粒相互垂直呈"T"形,鞭毛为典型的"9+2"微管结构。冻存结构损伤主要表现为膜损伤,细胞质膜与染色质膜发生破损、折皱、囊泡化或整体脱落,细胞核膜与质膜空隙加大,核发生变形,核质疏散,线粒体结构弥散,线粒体内容物外流,中心粒复合体易位,鞭毛外膜变形脱离,中段位置断裂,微管结构基本完好。研究筛选的超低温冷冻保存技术可长期有效保存兰州鲇精液,为兰州鲇种质资源保护及今后精液超低温冷冻保存技术改良提供理论依据和技术基础。
基于时间反演技术的电磁器件端口场与内部场转换方法

随着电磁器件的集成化,器件搭载的模块、实现的功能愈发多样.各模块间的耦合难以忽略,设计难度陡然增加,传统设计方法逐渐力不从心,迫切需要寻找一种新的电磁综合设计方法.本文利用时间反演电磁波的时空同步聚焦特性,探索了将时间反演技术应用于器件设计的可能性.首先,基于通用的器件逆设计流程,利用时间反演技术、并矢格林函数及电磁学的基本原理,提出了将器件端口场分布转换为内部场分布的方法,并证明由端口期望场的时间反演场在空间某一位置获得的连续等效源的共轭分布可在端口处产生与期望场接近的场分布.且在单点频逆设计过程中,只需知道端口电场或磁场的切向分量即可完成端口场与内部场的转换.同时,借助格林函数的互易性对本文所提理论做适当变换后,进行数值仿真验证,分析讨论了不同初始信息条件下该方法的适用性.仿真结果与理论相符,证明了理论的正确性,为将时间反演技术应用于电磁器件的逆设计提供了可能.
不同固废及其处理产物对黄骅港盐碱土的改良效果

【目的】探究不同固废及其处理产物对盐碱土的改良效果,促进固废消纳的同时为渤海湾盐碱地治理提供理论依据。【方法】以河北省沧州渤海新区黄骅港盐碱土为研究对象,通过土壤改良和盆栽试验,分析对照组(CK) 、炉渣+煤矸石(S10、S50和S100) 、生物炭(C10、C50、C100)和木醋液(V300、V100和V50)对土壤盐碱性状、养分状况和盐地碱蓬(Suaeda salsa)农艺性状的影响。【结果】各处理均可降低原始土样pH、可溶性盐总量和碱化度,同时提高土壤养分含量并促进盐地碱蓬生长,但是不同处理之间存在差异(P<0.05) 。木醋液对土壤盐碱状况的改良效果最优,其中V300处理的土壤pH、可溶性盐总量、交换性钠离子和碱化度均最小,但土壤养分状况和盐地碱蓬生长状况不理想。炉渣+煤矸石虽然对土壤盐碱状况的改良效果最弱,但该处理下土壤有机质含量与盐地碱蓬生长状况优于其他处理;其中S50处理下土壤有机质含量及植物发芽率、发芽指数和生物量分别为13.05 g /kg、80.40%、47.75%和99.56 g,显著高于其他处理(P<0.05) 。生物炭对土壤盐碱和养分状况的改良效果及对盐地碱蓬生长的促进效果居中。【结论】炉渣+煤矸石、生物炭和木醋液均具有一定降盐碱、提高土壤养分含量、促进盐地碱蓬种子萌发和植株生长的作用,且S50处理对土壤养分和盐地碱蓬生长的改善效果最优,可作为渤海湾黄骅港盐碱地改良措施。
陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性和子代父本分析

【目的】陈山红心杉是江西特有的杉木优良种源,其近髓心的木质部为高比例的油亮栗褐色,是工艺建筑和室内装潢极为宝贵的天然材料。对陈山红心杉1.5代种子园进行遗传多样性和子代父本分析,为红心杉种子园的管理提供科学依据。【方法】以江西省青原区白云山林场陈山红心杉1.5代种子园及其子代测定林为研究材料,利用12对SSR引物,对种子园32个亲本及14个无性系的459个子代进行遗传多样性和父本分析。【结果】各引物在亲本群体中检测到等位基因数(Na)为3~ 7,平均为4.41个;引物在子代群体中检测到的等位基因数(Na)为4~ 11,平均为6.50个,较亲本群体高2.09个。亲本群体的平均有效等位基因数(Ne)为2.330,子代群体的平均有效等位基因数为2.306。子代群体包含亲本群体所有的等位基因,并检测到25个子代特有的等位基因。子代群体的Shannon's信息指数(I) = 1.004高于亲本群体的0.992,说明子代群体的遗传多样性略高于亲本群体。子代群体和亲本群体的观测杂合度(Ho)分别为0.525和0.571,表明子代群体中杂合单株的比例较亲本有所下降。种子园的多位点异交率(tm)是1.012,单位点异交率(ts)为0.991,说明种子园异交率较高。双亲近交系数(t_m-t_s)为0.021,表明种子园无性系间近交水平比较低。种子园的有效花粉供体数目(N_(ep))为7.81。种子园的多位点父本相关性[R_(p(m))]和单位点父本相关性[R_(p(s)) ]分别为0.128和-0.016,单位点和多位点父本相关性的差值R_(p(s)) -R_(p(m)) = -0.144<0,表明亲本间没有明显的近亲关系。家系间的多位点异交率(tm)变化幅度为0.938~ 1.200,有10个家系的多位点异交率(tm)大于0。家系间近交系数(t_m-t_s)变化幅度为-0.127~ 0.150, 9个家系的近交系数大于零,说明这些家系存在近交现象。通过父本分析,在80%的置信水平下确定了325个子代的父本来源,占分析子代总数的70.8%。子代的亲本均不是同一无性系,说明种子园无自交现象。各家系子代确定父本的比率不一致,41号家系子代确定父本的比率最高,为93.9%,其余家系子代确定父本比率为54.3%~ 90.9%。8号家系确定父本的30个子代中,16个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的53.3%; 12号家系确定父本的26个子代中,12个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的46.2%,说明无性系间授粉亲和性不同。种子园存在非随机交配现象,在32个潜在无性系中,有26个无性系提供了有效花粉,其中父本贡献率最高的是22号和29号无性系,各为33个子代提供了花粉,其贡献率均为10.2%,其他无性系的父本贡献率为0.3%~ 8.9%。父本贡献率最高的前11个无性系共计产生了70.2%的子代。【结论】陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性丰富,子代保持了亲代的遗传多样性水平;种子园异交率较高,部分家系存在低水平的近交;子代父本分析表明,种子园无自交现象,无性系间授粉亲和性不同,父本贡献率不均等。
Silicon-Crystal应用在SW26010处理器上的移植与优化

Silicon-Crystal应用运用分子动力学方法对晶体热传导性进行模拟,采用Tersoff势模拟硅晶体的运动轨迹.本文利用神威Athread在神威太湖之光上成功移植了Silicon-Crystal应用,针对SW26010异构众核处理器带来的内存受限问题,提出5种主要优化方式:1)将计算所需参数预取到LDM(Local Data Memory);2)通过DMA(Direct Memory Access)方式对中心原子数据进行传输;3)合理设计软件cache,利用软件cache实现邻居原子数据的读取;4)在从核定制超越函数,避免从核访问超越函数时的离散访存;5)利用寄存器通信实现从核间任务分步流水优化.经过优化,单核组较主核串行取得了12.89倍的加速,较Intel Xeon E5-2620 v4处理器取得了8.7倍的加速.本文还对Silicon-Crystal应用进行了可扩展性测试及分析,实验结果证明Silicon-Crystal应用在神威太湖之光平台上具有良好的可扩展性.
面向工件表面缺陷的无监督域适应方法

工件表面缺陷检测是保障工件质量的重要环节,在有足够标签的情况下,有监督学习可以很好地对其缺陷进行分类,但当有新的工件需要检测时,又要标注新的数据集.为了解决该问题,本文利用不同工件之间缺陷种类的相似性,并基于迁移学习的思想,提出了一种全局特征和局部特征共同适应的无监督域适应方法(GLDA).该方法首先利用生成对抗网,络对齐全局特征,然后最小化生成域数据与目标域数据的协方差矩阵的差从而对齐局部特征,并将语义损失加入总体优化目标函数中作为正则项,使得对齐全局特征后的数据经过分类网络后不丢失局部的特征信息.所提出的方法不再局限于同类别不同分布的迁移,并在工件表面数据集和公开数据集上能取得较好的分类效果.
基于SWAT模型的北京平原区森林景观格局对雨洪减缓的影响研究

景观格局及其变化是影响地表径流及空间分布的重要因素,也是管理城市雨洪、治理生态环境的途径。以北京市平原区百万亩造林项目为背景,选取第一轮造林时间(2011、2013、2015、2017年)的遥感数据,以三环、五环、六环路为界,将平原区划分为核心区、中心区、近郊区、远郊区四个区域,分别分析整体及分区林地景观格局的变化。运用SWAT模型模拟不同格局对不同区域暴雨径流的影响,探究影响径流变化的主导林地景观指数。研究发现:1)平原区林地面积呈增长趋势,增幅为12.96%。除核心区和中心区的部分地区外,林地斑块更聚集、形状更复杂。2)百万亩造林工程对平原区雨洪风险的减缓有积极作用,但受城市建设及人类活动的影响,不同区域造林对径流的减缓强度与建设扩张的影响强度大小关系略有不同。核心区、中心区造林对径流的减缓强度大于建设扩张对径流的副作用,径流总量减小,减少比例为1.98%、4.29%。而近郊区、远郊区相反,径流总量变大,增大比例为0.09%与6.82%,其中远郊区建设扩张的强度是影响平原区径流风险的主导原因。3)不同区域雨洪减缓的关键性林地景观指数不同。核心区径流的主导林地因子为斑块数量与形状因子,中心区为面积因子,近郊区为聚合度因子和形状因子,远郊区为面积与聚合度因子。主导林地因子的大小调控将更高效的减缓雨洪风险。本研究通过SWAT模拟分析得到第一轮造林期间平原区森林格局与径流特征的空间变化及各区域径流减缓的关键性林地因子,为第二轮造林提高雨洪减缓功效提供参考。
以多臂赌博机建模的多目标互动式推荐系统

许多推荐技术(如协同过滤)存在以下不足,降低了用户的体验满意度和忠诚度:1)忽略了"用户兴趣和商品属性会随时间而改变"这一事实;2)过度追求预测准确性而牺牲了推荐多样性和新颖性.为此,提出一种能动态适应上述变化,同时优化推荐准确度、多样度和新颖度的互动式推荐系统.主要步骤:1)采用理想点法构造多目标优化函数;2)收集用户反馈信息,及时地更新推荐策略;3)基于多臂赌博机构建互动式推荐框架.实验表明,经过与用户不断地互动推荐,该系统的平均列表准确度、多样度和新颖度都在逐步提升.
西沙珊瑚礁生态系统完整性评价与动态仿真模拟研究

以中国西沙珊瑚礁生态监控区为例,从生态系统完整性视角出发,结合珊瑚礁功能群组与环境变化的多重反馈效应,运用系统动力学方法构建了西沙珊瑚礁生态系统动态诊断模型,并通过基础情景和典型干扰情景(捕捞活动、陆源沉积、长棘海星(Acanthaster planci)暴发)的模拟过程,分析该生态监控区2010-2050年生态系统完整性的发展趋势及演变机理。结果显示:(1)系统动力学与生态系统完整性评价方法的整合,为珊瑚礁生态系统完整性的定量研究提供了一种可行性的方法;(2)珊瑚礁生态系统各效应指数中累积效应的变化最为明显,2010-2050年指数最大增长17.2,年均增长率约为1.2%,综合完整性指数在波动变化中稳步上升,珊瑚礁受损程度由中受损向中、低受损转变;(3)不同状态的珊瑚礁生态系统完整性,在其演化的不同阶段各有差异性,并且这种差异通常随时间推移才逐渐放大;(4)无论何种情景下,珊瑚礁生态系统都具有一定的恢复能力,尤其处于系统演化的释放重组阶段(2035-2040年),生态系统的不稳定将创造了一定的可恢复性。研究结果对于分析西沙珊瑚礁生态系统的整体演化过程提供了理论借鉴,也为我国后续的珊瑚礁生态系统适应性修复理论模式研究提供了重要的基础。
汾河流域生态敏感性综合评价及时空演变特征

基于格网尺度,在定量构建景观生态风险敏感性、水土流失敏感性、生物多样性敏感性的基础上,对汾河流域综合生态敏感性进行评价,采用空间自相关分析与圈层分析方法,揭示其时空演变特征。结果表明:2000-2018年研究区重度、极度敏感区面积减少,生态环境得到改善,生态敏感性空间分异与流域地形分布具有一致性;生态敏感性具有显著的空间正相关关系,在空间上呈连片连带式分布,具有明显的聚集性特征,随着高高、低低聚集网格数量的减少,生态敏感性空间结构逐渐趋于离散化;结合圈层分布,可将西南象限9-13圈层的吕梁山区与东南象限9-13圈层的太岳山区识别为流域生态环境治理的重点区域,此类区域地形以山地丘陵为主,体现了地形因素对流域生态敏感性空间分布的影响;研究区生态敏感性变化是生态本底与人类胁迫共同作用的结果。
近40年来洞庭湖流域土地利用及生态风险时空演变分析

以洞庭湖流域为研究对象,利用1980年、1990年、2000年、2010年和2018年5个时期的土地利用数据,在定量分析近40年流域土地利用动态特征的基础上,从景观生态学视角构建生态风险评价模型,对1980-2018年洞庭湖流域生态风险进行评价,并进一步揭示其时空格局演变特征。结果表明:(1)1980年以来,洞庭湖流域土地利用类型以林地和耕地为主。洞庭湖流域土地利用格局发生较大变化,其显著特征为建设用地不断扩张、林地基本稳定、耕地日益萎缩和水域呈扩大趋势。(2)近40年来,洞庭湖流域生态环境较为良好,以较低和中等生态风险区为主导类型。在1980-1990年、1990-2010年和2010-2018年3个时段内,生态风险呈现增长、缓和、加剧的变化过程,高风险区以洞庭湖湖盆向环洞庭湖平原扩张,洞庭湖区、湘江流域和资水流域生态风险等级明显高于其他地区,而沅水流域、澧水流域和湘江流域的东南部生态风险相对较小。
基于景观生态风险评价的涪江流域景观格局优化

以流域为尺度进行景观生态风险评价以及景观格局优化,有利于为流域生态系统服务的提高和人类活动管控提供科学依据。以涪江流域为研究区域,从"自然-社会-景观格局"3个维度选取10个评价因子建立评价指标体系,采取空间主成分分析法(SPCA)对流域景观生态风险进行综合评价,再基于生态风险评价的结果和生态源地利用最小累积阻力模型(MCR)和网络分析等方法实现流域景观格局优化。研究结果表明:①涪江流域景观生态风险等级在空间分布上呈西北部高于东南部地区,主要是受自然和景观格局因子影响较大。②涪江流域所面临的生态风险问题较为严重,生态风险等级为中度及以上的区域面积总和为25596.51 km~2,占研究区总面积比例的65.35%。③生态源地以林地和水域为主,面积为11194.28 km~2,占流域总面积比例为25.58%。④构建生态廊道共41条,总长度为5229.04 km,其中原有廊道29条,新添廊道12条,提取生态节点53个;利用网络分析形成了以主廊道为"中轴",构建的生态廊道为"辅助",提取的生态节点为"枢纽"的较为完整的网络生态结构。对研究区景观格局优化前后的连通度进行对比,优化后的整体景观格局连通度得到较大幅度提升。
二甲醚水蒸气重整制氢的模型和数值模拟

为研究二甲醚的水蒸气重整制氢过程,设计了一种带有隔热套、瓦片式加热通道和催化反应床的重整反应器。建立了反应器的数学模型,并利用COMSOL软件对其仿真。试验研究了反应气体温度、水蒸气与二甲醚的物质的量比和反应器结构参数对二甲醚转化率、氢产率的影响。模拟结果显示了二甲醚水蒸气重整制氢过程中的各组分质量分布及不同温度、不同水醚物质的量比下二甲醚转化率和制氢率情况,给重整器的研究提供了参考。通过试验验证了模型的可行性,获得了微型催化重整床反应器的设计数据。结果显示较高的进口温度可以提升反应速率,从而提高二甲醚转化率;水醚物质的量比的提高促进了正反应,加快了二甲醚的消耗,提高了二甲醚的转化率和氢产率。
基于多源数据的三江源区生态工程建设前后草地动态变化及驱动因素研究

基于2000-2015年的NDVI、NPP和GPP多源数据,并结合人类干扰强度等级的构建,采用线性回归分析和地理加权回归分析方法,对比分析了在不同干扰等级下三江源区生态工程实施前5年和后10年草地的动态变化及其驱动因素。结果表明:(1)人类干扰强度和NDVI、NPP、GPP在空间上具有显著的区域差异,均表现为从西北向东南增加的趋势,且2006-2010年和2011-2015年草地NDVI、NPP和GPP值明显高于2000-2004年;(2)与2000-2004年相比,2006-2010年草地NDVI、NPP和GPP值的草地退化面积均减少,而2011-2015年退化面积又均增加,表明生态工程建设后的5年较前5年草地退化状况得到改善,然而在下一个5年草地又出现退化趋势;(3)在各人类干扰等级下生态工程实施后的5年内70%以上的草地处于改善状态,均出现退化面积比例显著减少,改善面积比例显著增加的趋势,而在2011-2015后5年草地退化面积比例增加,表明生态工程的实施促进了草地生态系统的改善,尤其在重度人类干扰区,草地由2000-2004年的52.71%退化区域到2006-2010年84.95%的改善区域。(4)影响草地动态变化的主要因素为距离道路的距离、距离居民点的距离、人口密度、干旱、温度和坡度等,各影响因素分布具有明显的空间异质性。研究结果将有助于为三江源区草地生态系统恢复、管理和战略制定提供科学指导和决策依据。
丙酮-丁醇-乙醇/汽油混合燃料对高速发动机性能影响的试验研究

以发动机4 000 r/min、节气门开度35%为试验工况,对纯汽油及不同掺混体积分数丙酮丁醇乙醇(acetone-butanol-ethanol,ABE)与汽油混合物开展了不同点火提前角和喷油量的试验研究。分析了不同ABE混合比、点火提前角和过量空气系数对发动机性能的影响,并对每种燃料发动机最大功率工况的性能参数进行了比较。结果表明:点火提前角和过量空气系数相同时,混合燃料中ABE含量越高,燃油流量越大,发动机功率越大,有效热效率越高;燃油流量的总热量增大和热功转换效率提高是促使发动机功率增大的主要原因;随ABE掺混比增加,NO比排放明显降低,CO比排放略有增加,碳氢化合物比排放先增后减。浓混合气工况增加ABE含量比在当量空燃比状态下增加ABE含量,发动机的有效热效率增大更明显,发动机的NO比排放降低更加明显。研究表明高速汽油机掺混ABE燃料具有较好的应用前景。
曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值空间分异研究

基于条件价值法和随机效应logit模型对曹妃甸湿地生态系统支持服务价值进行了评估,并应用距离衰减模型对支持服务价值的空间演化和区域差异进行了研究。结果表明,在曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务的构成要素中,湿地植被恢复对支持服务保护行为选择的影响效应最高,其次为湿地面积恢复影响效应,而生物多样性保护的影响效应最低;根据随机效应logit模型得到的2个滨海湿地生态系统支持服务保护方案每年可分别产生人均44.54元和46.57元的经济价值,该价值作为支持服务的“源价值”会随着与曹妃甸滨海湿地之间空间距离的增加而呈现出逐渐衰减的变化;不同空间范围下支持服务价值的衰减过程存在显著差异,空间范围越小,价值的衰减速率越快;支持服务价值依据衰减过程构建经济管辖范围,经济管辖范围与行政区边界不重合,同一行政区内的支持服务价值仍存在明显差异。
多尺度视角下耕地利用功能转型及驱动力分析—以甘肃省为例

根据诱致性生产替代理论,构建耕地利用功能转型的理论分析框架,并运用其综合分析方法从省域、区域、县域尺度揭示了甘肃耕地利用功能转型的特征与规律。结果表明:①甘肃省耕地利用功能正处于从经济社会型向生态经济型转型的过渡期;5大区域耕地利用功能均已转型并呈现出两种状态;86个县区耕地利用功能转型结果呈现出4种状态、差异较大,但空间分布具有一定的规律性。②耕地利用功能转型结果在不同尺度上呈现出较大的差异,空间尺度效应显著,且尺度越小其转型结果的差异越复杂。③耕地利用功能转型的驱动力主要体现在城镇化率与经济水平、社会发展与技术进步等方面。可以通过提高城镇化率与经济发展水平来增加收入、提升消费水平和改善饮食结构,同时,依靠技术进步、政策调节来保障耕地利用功能的合理转型。最后,从利益调配和考核评价两方面提出了耕地利用功能转型管理的建议。
产业集聚对黄河流域工业韧性的影响研究

经济韧性是经济地理学领域的研究热点,区域产业结构被认为是影响经济韧性的最重要因素。2019年以来,黄河流域生态保护和高质量发展已上升为国家战略,对黄河流域工业韧性进行系统评价并考察产业集聚对工业韧性的影响具有重要的理论和现实意义。以黄河流域为研究区域,从抵抗力和恢复力2个层面刻画区域工业韧性,构建计量模型考察专业化、多样性、相关多样性、非相关多样性等不同产业集聚类型对工业韧性的影响,研究发现:①黄河流域工业韧性水平整体较高,绝大多数城市对外部冲击有着较强的抵抗力,同时在外部扰动退去后有着较强的恢复力;②黄河流域工业韧性的空间差异显著:恢复力水平较高的地区主要集中在内蒙古、山东,甘肃和青海的恢复力相对较低;抵抗力水平在空间上呈西高东低的分布特征;③产业结构单一地区的工业发展更容易从外部扰动的影响中恢复,对某一产业的高度集中会增大区域工业受到外部冲击的风险,多样且关联的产业结构更有利于提高区域工业应对不利扰动的抵抗力,也有利于区域从危机影响中实现更快的恢复; ④提高黄河流域的工业韧性,要避免对某一个产业的过度专业化集中,在推动产业多样化发展的同时,要注意提高产业的前后向联系和关联水平。
腮腺多形性腺瘤和腺淋巴瘤MSCT征象分析

目的:对比分析腮腺多形腺瘤与腺淋巴瘤的MSCT征象,提高术前诊断准确性。方法:搜集31例(31个)腮腺多形腺瘤及17例(28个)腺淋巴瘤患者的病例资料,比较两组中患者的年龄、性别及病灶的位置、数目、最大径、密度及血管贴边征等征象。将病灶进一步分为密度均匀组和不均匀组、伴血管贴边征组和不伴血管贴边征组、肿瘤最大径>20mm组和≤20mm组,分析肿瘤密度和血管贴边征与肿瘤大小的关系。结果:两组间患者性别、年龄及病灶的位置、数目的差异有统计学意义(P< 0.05),而肿瘤最大径的差异无统计学意义(P>0.05)。多形性腺瘤中密度均匀组和不均匀组的肿瘤最大径分别为(22.60±6.54)和(27.15±11.03)mm,两组间的差异无统计学意义(P>0.05);腺淋巴瘤中密度均匀组与不均匀组的肿瘤最大径分别为(18.92±9.45)和(26.87±8.10)mm,两组间差异有统计学意义(P<0.05)。肿瘤最大径≤20mm组(23例)中,多形性腺瘤10个,包括密度均匀2个、密度不均匀8个,腺淋巴瘤13个,包括密度均匀11个、密度不均匀2个,两者间差异有统计学意义(P<0.05);而在肿瘤最大径>20mm组(25例)中,多形性腺瘤21个,包括密度均匀3个、密度不均匀18个,腺淋巴瘤15个,包括密度均匀2个、密度不均匀13个,二者间差异无统计学意义(P>0.05)。多形性腺瘤中伴血管贴边征组与不伴血管贴边征组的肿瘤最大径分别为(29.55±10.45)和(20.73±8.20)mm,两组间差异有统计学意义(P<0.05);腺淋巴瘤中伴血管贴边征组与不伴血管贴边征组的肿瘤最大径分别为(24.48±9.65)和(17.20±6.38)mm,两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:在最大径≤20mm的腮腺肿瘤中,密度是否均匀及血管贴边征对鉴别多形性腺瘤与腺淋巴瘤具有重要价值,但在最大径>20mm的腮腺肿瘤中这2个征象的鉴别诊断价值不大。