mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
我国油气勘探开发技术产品谱系构建

油气勘探开发行业工艺技术流程和技术体系结构复杂、数量巨大,投资风险巨大。但由于技术资源管理基础工作薄弱,技术级序与功能赋权工作已经成为单项技术价值评估的瓶颈,严重制约了该行业技术价值化评估与科技发展战略实施。为此,基于谱系学理论思想,以技术价值化、商业化为主导,构建了油气勘探开发技术级序及数量谱系;进而以天然气勘探开发技术为例,按照5n等比级数、四级序设计构建了天然气勘探、开发技术级序谱系。研究结果表明:①油气技术谱系化发展将成为油气技术资源管理的必然趋势;②油气技术产品谱系构建是精细刻画技术体系间和技术级序的基本关系索引,是有效解决技术创新成果效益剥离的工具,也是核查技术创新成果分成率的关键工具之一;③深化探索油气技术谱系构建,将有助于拓展油气技术推广应用与市场开发、推进技术创新成果价值化。结论认为,所构建的技术产品谱系不仅能描述整个天然气勘探开发技术体系及其技术间的基本能级关系、实现技术创新与技术市场资源匹配,而且还能够找到创新性技术的基本功能“位置”来解决技术创新创效能力赋权以及分成基数等问题。
事故备用分散转移的效益评估

由于可再生能源装机比例增大,传统机组预留大量事故备用,运行经济性显著降低。为此,首先提出了事故备用分散转移(DTCR)的概念:将原本集中在发电侧和电网侧的部分事故备用向用电侧分散转移。然后,提出了DTCR的效益评估方法和参考指标:观测到DTCR的边际效益递减现象可作为选取合理分散备用容量的参考;提出经济负载率阈值,可用于定量评估产生DTCR效益的经济负载率区间。最后,结合14节点至300节点等5个IEEE标准系统,并计及风机和需求响应的影响,分析了DTCR的效益大小、产生机理、影响因素和适用场景。结果表明,DTCR能够在日常调度中持续产生经济效益,优化潮流分布和降低网损。
LNG空温式气化器传热问题的研究进展

空温式气化器在运行过程中的传热恶化问题有可能会带来灾难性的后果,是液化天然气再气化过程中必须要重视和解决的难题。为此,在全面回顾和总结空温式气化器传热问题研究成果及现状的基础上,重点阐述了管内流动沸腾传热特点及其传热系数关联式的发展,分析了管外结霜过程及其对空温式气化器换热性能的影响,对当前气化器研究所面临的问题进行了梳理和总结,并对进一步解决传热恶化问题的研究方向进行了展望。研究结果表明:①以甲烷为主的多组分烷烃混合有机物的管内流动沸腾是未来的研究难点;②对于LNG竖直管内的流动沸腾试验还需要开展更加深入的研究,除了热流密度、干度、质量流量以外,还应包括入口压力、管径、管长以及内壁面粗糙度的影响;③管外结霜是造成气化器传热恶化的主要原因;④完善低温表面抑霜技术是改善气化器传热恶化的重点,对于空温式气化器设计、制造以及运行均具有普遍的理论指导意义;⑤疏水材料的抑霜除霜剂比亲水材料的抑霜除霜剂更加适用于空温式气化器。结论认为,该研究成果有助于破解空温式气化器传热恶化难题。
基于双向长短期记忆网络的电力系统暂态稳定评估

为进一步提升电力系统暂态稳定评估的准确率,依据电力系统暂态过程数据的时序特性,建立了一种基于双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的暂态稳定评估模型。该方法通过Bi-LSTM网络建立底层量测数据与电力系统暂态稳定类别之间的非线性映射关系,采用准确率、F1指标和FPR指标综合评估Bi-LSTM网络模型性能的优劣,在此基础上,采用t分布随机近邻嵌入(t-SNE)降维方法和k最近邻(KNN)分类器进一步提升暂态稳定评估的准确率。新英格兰10机39节点系统算例表明:所提模型比传统的机器学习模型和部分深度学习模型拥有更好的评估性能。通过可视化方法和网络预测分数对评估模型进行分析,结果表明Bi-LSTM网络模型具有较强的电力系统暂态过程特征提取能力,适用于电力系统暂态稳定性的评估。进一步研究了底层输入数据的归一化模式和方法对暂态评估模型的影响,结果表明z-score归一化方法要优于min-max归一化方法,采用总维数归一化模式的模型评估性能更好。
计及充换放储一体化电站的主动配电网故障恢复

建立了电动汽车区间负荷模型和充换放储一体化电站(简称一体站)区间负荷紧急支撑模型,提出一体站区间负荷紧急支撑策略及其孤岛区间负荷供电范围划分策略。基于区间理论分析,以系统孤岛负荷、开关动作次数和网损分别作为不同层的优化目标,建立主动配电网故障恢复多层优化区间模型。提出混沌模拟退火帝国竞争算法对故障恢复区间模型进行优化,并提出基于仿射数的区间Dist-Flow法用于潮流计算。算例结果表明所提方法快速、有效。
计及可调资源动态特性的虚拟电厂多级优化配置

对虚拟电厂(VPP)中各类资源进行优化配置是其参与电网优化调度的重要前提。针对不同特性资源动态聚合与量化评估的难点,文中提出了"灵活性可调资源-聚合调节特性-优化目标建模"的VPP多级优化配置体系。首先,在灵活性可调资源层面建立了不同分布式电源、可控负荷以及储能的可调灵活性与随机性模型。其次,在聚合调节特性层面,一方面对各类资源灵活性整合得到VPP对外可调灵活性,另一方面对各类资源灵活调节的概率密度函数通过卷积运算求得VPP的随机性模型。接着,在优化目标建模中基于投资组合理论建立包含VPP建设和运维成本、参与电能市场和辅助服务市场获利在内的净现值模型,在静态优化配置基础上,分析关键要素的动态效应。以中国某地区实际电网为例,验证了所提方法的正确性和有效性。
页岩气地质评价关键实验技术的进展与展望

页岩气地质评价实验结果为页岩气地质“甜点”评价、地质选区、储量计算、水平井压裂层段优选及开发方案确定等提供了重要的数据基础与科学依据。近年来,随着我国页岩气勘探开发工作的不断深入,相关地质评价实验技术也取得了较大的进展。特别是在页岩微观孔隙结构、含气性和物性这3个方面,通过引进先进技术与自主设备研发相结合,建立了适用于我国海相页岩的分析测试技术和标准,对于推动我国页岩气的勘探开发进程发挥了重要的作用。为了给我国页岩气基础地质研究、实验室建设及相关标准制定提供参考和指导,归纳总结了国内外在上述3项页岩气地质评价关键实验技术方面所取得的进展,并对相关技术未来的发展趋势进行了展望。研究结果表明:①对于页岩微观孔隙结构测试,目前已经形成了多种手段相结合的定性观测和定量表征测试方法,实现了由静态表征向动态表征的转化,未来需要在页岩孔隙结构的原位表征和孔内流体赋存特征直接观测等方面做进一步的研究; ②对于页岩含气性测试,目前已经建立了现场与室内相结合的含气性定量表征系列技术,实现了对页岩吸附气和游离气赋存特征的定量评价,未来需要在深层页岩损失气量计算、页岩气吸附机理及模型等方面做进一步的研究;③对于页岩物性测试,目前已经建立了多种方法相结合的孔隙度和渗透率测试技术,实现了对页岩孔隙有效性的定量评价,未来需要在孔隙度测试条件和方法等方面进行对比研究并统一标准。结论认为,只有不断地改进和优化页岩气地质评价实验技术,才能够满足科研与生产的需求。
渝东南盆缘转换带金佛斜坡常压页岩气富集模式

近期,渝东南盆缘转换带金佛斜坡新完钻的页岩气井在上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组获得高产气流,地层压力系数为1.18,实现了该地区常压页岩气勘探的重大突破。为了评价该类型页岩气藏的勘探开发潜力,以钻井、物探和试气等资料为基础,解剖金佛斜坡页岩气藏基本地质特征和页岩气富集规律,总结常压页岩气富集高产主控因素,建立页岩气富集模式,并预测该区常压页岩气勘探开发有利目标区。研究结果表明:①该区优质页岩具有生气条件好、硅质矿物含量高、储层物性好、含气量高等特征,具有较大的页岩气勘探开发潜力;②常压页岩气富集高产具有“沉积相供烃控储、构造运动控保定富、地应力场控缝控产”的“三元控气”规律;③斜坡型目的层上倾方向发育封闭性反向逆断层遮挡有利于在断下盘形成较好的保存单元,随着埋深和离剥蚀边界距离的增大,页岩气富集程度和单井产量增高。结论认为,该研究成果丰富了常压页岩气地质理论,为中国南方复杂构造区尤其是斜坡型常压页岩气勘探开发提供了支撑。
页岩气井强化封堵全油基钻井液体系——以长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块为例

为了破解四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块钻井过程中井壁失稳引起的复杂事故频发难题,在分析测定该区下志留统龙马溪组页岩的矿物组成、孔缝构造、表面润湿性和岩样吸液率的基础上,分析了井壁失稳的机理,通过对基础配方的深度优化,以及多种类、多级配复合封堵剂的优选,形成了一套密度介于1.80 ~ 2.40 g/cm~3、抗温150 ℃以上的强化封堵全油基钻井液体系。室内性能评价结果表明:①该钻井液体系具有良好的高温高压流变性、沉降稳定性和电稳定性;②该钻井液体系抗污染能力较强,在含页岩岩屑20%、含水10%时的综合性能依然保持稳定;③对龙马溪组页岩岩屑的一次回收率和二次回收率分别为100.00%和99.98%;④添加封堵剂的全油基钻井液能有效地封堵400 mD渗滤砂盘、快速地阻缓流体压力在页岩内部的传递,具有更好的井壁稳定效果。结论认为,该钻井液体系能够满足该区页岩气钻井施工的技术需求,为降低复杂事故发生率、提高页岩气资源开发效率提供了技术思路和解决路径。
四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气优质储层成因机制

上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组是四川盆地页岩气勘探开发的重点层系,但对其储层成因机制、演化历史以及矿物成岩演化对页岩气储层形成控制作用等的认识目前尚不明晰。为此,通过岩石学、矿物学和有机地球化学等分析,结合盆地模拟和页岩气勘探开发实践,分析了四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组有机质孔隙演化历史和矿物成岩演化过程,探讨了页岩气优质储层的类型和成因机制,明确了页岩气优质储层的发育层段。研究结果表明:①该盆地五峰组—龙马溪组页岩气开发层段的岩石类型主要包括硅质页岩、含灰硅质页岩和黏土质页岩,岩石类型对页岩储集空间类型和特征具有重要的控制作用,其中硅质页岩、含灰硅质页岩的有机质孔隙最为发育,储集能力最强;②矿物成岩演化对页岩气储层的形成具有重要的控制作用,生物成因硅在早成岩阶段形成,并以微晶聚集体的形式与陆源碎屑硅、黄铁矿一起形成颗粒支撑格架,有效抑制了压实作用,保存了大量残留粒间孔隙,有利于页岩气优质储层的形成;③ WF2—LM4笔石带(五峰组—龙马溪组底部)硅质页岩具有“多藻控烃源、生硅控格架、协同演化控储层”的优质储层成因机制。结论认为,WF2—LM4笔石带硅质页岩、含灰硅质页岩为页岩气优质储层的主要发育层段。
生物—电氧化法去除海水养殖循环水污染物

为提高海水养殖循环水处理效率,降低处理成本,本研究采用曝气生物滤器与电化学阳极氧化组合工艺,考察了不同阳极电势、进水氨氮和亚硝酸盐浓度下系统对氨氮及亚硝酸盐等污染物的去除效果,研究了微生物与工作电极之间的相互作用,并分析了电化学反应能耗。在水力停留时间为45min、1.4V阳极电压、进水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为4.5和1.3mg/L条件下,生物—电氧化法对氨氮去除率达88.8%,高出对照组7.6%,出水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为0.5和0.9mg/L,COD去除率为88.2%,高出对照组19.4%,平均能耗0.040kWh/m~3,电极表面微生物生长对阳极电氧化过程有促进作用,微生物功能预测显示实验组硝化功能占比为0.03%,对照组为0.07%。研究表明,生物—电氧化法对海水养殖循环水的污染物有良好的去除效果,具有一定的发展应用潜力。
牡蛎壳作为生物絮凝养殖系统缓释碱度源的效果

为优化生物絮凝系统碱度调控策略,实验研究了在生物絮凝—罗非鱼养殖系统中牡蛎壳补充碱度的可行性。在系统启动阶段评估了不同牡蛎壳添加量0 g/L(对照组,A组)、0.36 g/L(B组)和0.72 g/L(C组)补充碱度的可行性。结果显示,C组碱度、pH和钙离子水平显著高于A组,但B与C组组间的水质差异不显著,牡蛎壳补充碱度效果明显。在生物絮凝系统启动阶段的基础上,对比研究了两种形态的牡蛎壳[(壳粉,E组)、(壳,F组)]为生物絮凝在罗非鱼养殖系统中补充碱度的效果。各组的水质指标、鱼体酶活免疫性能以及细菌群落组成均无显著差异,牡蛎壳及壳粉对罗非鱼生长没有明显的负面影响,可以被应用到生物絮凝养殖系统中,但补充碱度效果不明显。牡蛎壳补充碱度与形态无关。研究表明,在目前实验条件下,牡蛎壳在生物絮凝养殖系统中不能完全替代碳酸氢钠,还需进一步优化相关工艺。
pH水平和昼夜变化对池塘养殖凡纳滨对虾成活率的影响

为评价不同pH水平和昼夜变化幅度对凡纳滨对虾成活率的影响,采用单因素实验设计,实验Ⅰ设4个pH水平:6.6(P1)、7.6(P2)、8.6(P3)和9.6(P4),以温室养殖池塘内的平均pH水平(8.2)为对照(P0);实验Ⅱ设3个pH昼夜变化幅度:7.5~8.2(PV1)、7.5~ 9.5(PV2)和7.5~10.0(PV3),以养殖池塘的平均pH昼夜变化幅度(7.5~8.7)为对照(PV0)。结果显示,环境pH水平可显著影响对虾成活率、血淋巴颗粒细胞数以及血淋巴中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化氢酶(CAT)、酚氧化酶(PO)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的活性。P4水槽内对虾成活率显著低于P0、P1、P2和P3水槽,同时其血淋巴SOD、GSH-Px、GR、CAT、PO和iNOS的活性较后者不同程度地下降。pH昼夜变化幅度可显著影响对虾成活率、血淋巴SOD、GSH-Px、GR和CAT活性,但对血淋巴谷胱甘肽含量无显著影响。PV2和PV3水槽内对虾成活率显著低于PV0和PV1水槽,同时其血淋巴SOD、GSH-Px、GR和CAT活性较后者不同程度地降低。研究表明,环境pH水平及昼夜变化幅度可显著影响凡纳滨对虾的成活率。鉴于对虾死亡率变化伴随血淋巴SOD、GSH-Px、CAT和PO活性的变化,初步认为对虾死亡与pH胁迫产生的应激有关。因此,调控pH应是对虾池塘养殖水质管理中的一项重要措施。
基于改进NSGA-II算法的次同步附加阻尼控制器的优化设计

针对直驱永磁同步风电机组中出现的次同步振荡问题,建立引入次同步阻尼控制器(sub-synchronous oscillation damping controller,SSDC)后的直驱风电机组完整数学模型,在此基础上,以振荡模态特征值实部和阻尼比为目标函数建立了SSDC参数多目标优化模型.针对改进非支配解排序遗传算法(improved nondominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)在参数优化时种群多样性较差的问题,对其选择策略进行了改进,然后将改进后的NSGA-II算法引入到SSDC参数优化设计中,利用空间评价方法对解集进行评价,结果表明采用改进算法所获得的Pareto最优解分布更加均匀.最后通过特征值分析和仿真验证,进一步证实了文章所优化设计得到的SSDC对发生在直驱风电机组的次同步振荡抑制具有显著效果.
一类量子Markov半群的超压缩性与对数Sobolev不等式

本文在有限von Neumann代数生成的非交换概率空间${L^p}\left( {p \ge 1} \right)$框架下,证明了一类量子Markov半群的超压缩性等价于其对应的Dirichlet型满足对数Sobolev不等式.此结果包含前人的相关成果为特例.作为推论,细化了Biane的相关工作.
新型冠状病毒肺炎的早期临床特点及诊疗分析:62例报告

目的分析新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的早期临床特点,探讨早期诊断及治疗方法。方法回顾性分析2020年1月21日-2月10日海南省人民医院收治的62例COVID-19患者的临床表现,按疾病严重程度分为普通型、重型及危重型,比较3种分型患者的白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞计数。62例均给予对症支持、抗病毒、激素及中药治疗等。结果79.03%(49/62)的患者有武汉旅居史,潜伏期为(6.85±4.45)d。临床症状为发热(50/62,80.65%)、干咳(39/62,62.90%)、乏力(16/62,25.81%)、气促(12/62,19.35%)、呼吸困难(9/62,14.52%)、咽痛(6/62,9.68%)、鼻塞及流涕(6/62,9.68%)、全身肌肉酸痛(5/62,8.06%)、腹泻(2/62,3.23%)、呕吐(2/62,3.23%)、恶心(3/62,4.84%)。 95.16%(59/62)的患者白细胞计数正常或偏低。普通型、重型、危重型患者白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞计数比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。77.78%(7/9)的危重症患者淋巴细胞计数低于0.8×10~9/L。90.32%(56/62)的患者典型表现为单侧/双侧肺叶磨玻璃影。CT/胸部平片进展及开始好转吸收的时间分别为(9.05±3.75)d和(14.94±7.32)d。57例出院患者的总病程为9~38(21.05±7.17)d,住院天数8~34(15.32±6.49)d。治疗后严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARSCoV-2)核酸转阴时间为(11.56±6.56)d。9例危重症患者均出现明显呼吸困难,7例需要有创呼吸机支持,2例无创呼吸机支持。结论COVID-19临床初期以发热为主要表现,个别患者无症状,CT以磨玻璃样改变为特点,危重症患者有明显的呼吸困难,可伴有肾功能损害,肺部影像提示炎症渗出进展快,可根据病情个体化给予连续性肾脏替代疗法及呼吸支持治疗。
手性石墨烯量子点与DNA相互作用及其机制研究

手性作为自然界最重要的特性之一,与生命活动息息相关.因此,手性纳米材料在材料学及生物学相关领域的研究引起了极大的关注.本工作提出了一种采用一步水热法合成手性石墨烯量子点的新方法.该方法以柠檬酸和L-色氨酸为原料进行手性石墨烯量子点的合成,通过圆二色光谱法证明了两种手性石墨烯量子点具有两个对称性高的手性信号,圆二色吸收峰分别位于230 nm和305 nm.通过荧光光谱法获取了它们与ctDNA相互作用的系列热力学参数,采用粘度测量、DNA熔链温度实验并结合多种谱学方法证明,手性石墨烯量子点与小牛胸腺DNA(ctDNA)之间的结合存在较大的手性差异.紫外-可见吸收光谱证明手性石墨烯量子点均能使ctDNA的吸收峰红移,并出现减色效应.手性石墨烯量子点提高了ctDNA的熔链温度,但降低了ctDNA的相对粘度.通过氢键和范德华力相互作用,手性石墨烯量子点均插入ctDNA的G-C碱基对中,这严重影响了ctDNA的右手B型螺旋结构.因空间位阻效应不同,右手性石墨烯量子点比左手性石墨烯量子点更容易与右手B型螺旋的ctDNA结合,且对ctDNA的右手B型螺旋结构产生显著的影响.这些结论阐明了手性石墨烯量子点与ctDNA之间嵌插结合作用的分子机制,为手性纳米材料在化学、生物学、医学等许多科学领域的发展提供有价值的信息.
可溶性氧化-还原介质促进分级结构碳纳米笼的锂氧电池性能

锂氧(Li-O_2)电池因具有超高的理论能量密度而受到人们的关注,但仍面临实际比容量较低、过电势较高和循环稳定性较差等挑战.以具有高比表面积、分级孔结构、丰富缺陷和高电导率等特征的3D分级结构碳纳米笼(hCNC,hierarchical carbon nanocages)为正极材料,构建出具有高放电容量(14080 mAh·g~(-1))和良好循环稳定性的Li-O_2电池;当在电解质中添加可溶性乙酰丙酮亚铁(Fe(acac)_2)氧化-还原介质后,其放电容量、倍率性能和良好循环稳定性显著提升,过电势明显下降,如完全放电容量可达23560 mAh·g~(-1)(XC-72的7.82倍),在0.5 A·g~(-1)电流密度和800 mAh·g~(-1)截止比容量下可稳定循环138圈(远高于未加Fe(acac)_2的68圈和XC-72的13圈),在5.0 A·g~(-1)高电流密度下仍可稳定循环63圈(远高于未加Fe(acac)_2的21圈).优异的电化学性能可归因于:hCNC的特征结构能有效地促进电子传输和2Li~++ O_2+2e~-DLi_2O_2(s)的可逆转化,为放电产物Li_2O_2提供足够分散和容纳空间;可溶性氧化-还原介质Fe(acac)_2能有效地催化Li_2O_2放电产物形成均匀分散的小尺寸颗粒堆积多孔形貌和随后的充电分解,进而降低过电势和提升电池的循环稳定性.本研究提供了通过设计新型碳基正极材料和添加高效可溶性氧化-还原介质提高锂氧电池性能的新思路.
多孔钙钛矿型氧还原催化剂在柔性铝空气电池中的应用研究

钙钛矿型催化材料作为贵金属的低成本替代物受到广泛关注,其用作氧还原反应催化剂具有非常可观活性和稳定性.目前相关工作主要集中在使用钙钛矿制备技术影响元素组成、形态、表面积和结构控制等方面.对于普遍存在的钙钛矿(ABO_3)材料而言,制备过程煅烧温度较高导致合成材料比表面积通常较小,限制了其在非均相催化反应中活性的提升.本文借助无机模板SiO_2制备具有高活性的大比表面的钙钛矿型催化材料La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3(LSMO).测试结果表明,模板法LSMO具有非常可观的比表面积(31.1825 m~2·g~(-1)),用在柔性铝空气电池中放电电压相比于无模板法和溶胶凝胶法可分别提高8.2%和24.5%,且在大电流放电下性能衰退明显减缓.在电池变形状态下,输出电压可稳定在1.38 V以上.不仅为燃料电池商业化提供了解决方案,同时为未来可变性电源发展提供了新方向.
鄂尔多斯盆地中新元古界拗拉槽特征及勘探潜力

鄂尔多斯盆地深层勘探程度较低,中新元古界是否存在拗拉槽一直存在争议。本文利用近年完成的高密度二维及“两宽一高”三维地震资料进行综合研究,明确了盆地自北向南发育贺兰拗拉槽、定边拗拉槽、晋陕拗拉槽、豫陕拗拉槽,拗拉槽平面呈北东向展布,向西南逐渐加深,最大深度可超过6 000 m;同时明确了中新元古界存在3种类型的油气藏,分别为以长城系暗色泥岩为源岩、砂岩为储层的岩性遮挡油气藏与断块油气藏,和以上古生界煤层为源岩、长城系砂岩为储层的上生下储气藏。三者的勘探有利区带分别为定边至乌审旗地区、黄龙-宜川地区、伊盟隆起与中央古隆起高部位。
鄂尔多斯地块南缘构造演化及其对盆地腹部的构造-沉积分异的效应

鄂尔多斯地块南缘处在盆地与秦岭造山带之间这-盆-山结合的过渡部位,由于构造位置的特殊性,自古生代以来其构造及沉积面貌与盆地腹部地区存在较大差异,具体表现在:1)早古生代沉积开始早、结束晚;2)晚古生代沉积开始晚;3)印支期西南部发生局部坳陷沉降;4)燕山晚期盆地南部强烈抬升(远高于盆地东部的同期抬升);5)喜马拉雅期渭河地区快速沉陷与渭北隆升。盆地南部经历了3次大的构造格局转换:一是晚古生代末-印支期西南部“由隆到坳”的构造转换;二是印支期末-燕山期主体构造走向由北西-南东向到南北向的转换(构造转向);三是燕山期末-喜马拉雅期渭河地区由强烈隆升到快速沉降的转换(构造反转)。盆地南部在不同时期所表现出的与盆地本部的不同耦合特征均根源于区域大地构造背景的差异:1)早古生代处于活动大陆边缘构造环境;2)海西期-印支期受古特提斯洋开裂-闭合的影响;3)燕山期受古太平洋板块俯冲的影响;4)喜马拉雅期受印度板块俯冲与太平洋板块俯冲的共同制约。鄂尔多斯地块南缘经历强烈伸展与造山过程,引起了其与盆地腹部的构造-沉积分异。
离心泵叶顶泄漏涡结构特性研究

叶顶间隙产生的泄漏涡会对半开式离心泵性能产生不利影响,为了探究不同流量工况下泄漏涡结构及其运动轨迹的变化规律,本文采用SST k-ω湍流模型对半开式离心泵进行全流道数值模拟,分析了泄漏涡的结构特征和泄漏流速度分布,改进了泄漏涡运动轨迹预测模型。结果表明,数值模拟值得到的外特性与试验值吻合较好;叶顶泄漏流相对速度的弦向分量的最小值出现的位置与泄漏涡的初始位置重合,并且随着流量的减小向上游移动。叶片进口边负的弦向分量导致回流的形成,而法向分量的增大是导致小流量工况前缘溢流和大流量工况叶片尾缘二次泄漏流的根本原因。叶顶间隙内速度梯度较大的泄漏流会引发高熵产,并且与主流混掺形成泄漏涡,在泄漏涡周围同样引发高熵产,高熵产区面积随着流量的减小而增大。改进轨迹预测模型用叶顶间隙进口的平均速度代替了原先叶轮进口平均速度,扩展了预测范围,减小了预测结果的误差,说明改进模型能够很好地预测泄漏涡核的迁移轨迹。
大豆品种郑97196抗疫霉病基因RpsZheng精细定位

大豆疫霉病是由大豆疫霉引起的一种重要大豆病害,可造成严重的经济损失。种植含有抗疫霉病基因的大豆品种是控制该病害最有效的途径。前人在大豆品种郑97196的3号染色体上鉴定了一个抗疫霉病基因RpsZheng。本研究的目的是验证幵精细定位抗疫霉病基因RpsZheng。以Williams和郑97196杂交衍生的188个F2:3家系为作图群体,用大豆3号染色体上的SSR标记构建RpsZheng遗传连锁图,获得与RpsZheng紧密连锁的侧翼SSR标记SattWM82_39 (2.5 cM)和BARCSOYSSR_03_0269 (1.0 cM)。基于亲本间全基因组重测序数据鉴定和开发多态性InDel标记,进一步将RpsZheng候选区域缩小至105.2 kb,通过检测RpsZheng候选区域内的共分离标记特异性,获得了能够有效检测RpsZheng的分子标记WZInDel11。本研究明确了RpsZheng的候选基因组区间,鉴定出了能够有效用于基因功能研究和辅助选择育种的共分离分子标记。
杂草稻的特性及其危害与防治研究进展

杂草稻(Oryza sativa f. spontanea)泛指具有杂草特性的水稻,是稻田中的恶性杂草之一,在生产中可严重危害栻培稻的产量和品质。本文从杂草稻的形态特性、落粒性、休眠性、耐逆性等斱面概述其生物学特征。简要阐述了杂草稻起源于栻培稻的去驯化过程,分布范围涵盖世界稻作生产区,在我国杂草稻的发生分布不均,以江苏中南部以及广东的湛江等地最为严重。迚一步分析了由于杂草稻导致对稻米产量、稻米品质以及稻田生态环境造成的影响和危害,幵提出了杂草稻的综合防控与治理措施,包括预防控制、合理耕作、科学使用化学除草剂等斱式,以便有效地控制杂草稻的发生与传播。
基于多级钳位与门信号调节相结合的IGBT串联均压电路研究

串联绝缘栅双极型晶体管(insulate gate bipolar transistor,IGBT)关断期间的电压均衡是保证其安全稳定工作的关键。该文在多级钳位均压方式的基础上,提出一种同时作用于负载侧与门极侧的IGBT串联均压电路,该均压电路通过对先关断的IGBT电压上升斜率的抑制来实现保护与均压的功能。同时,利用静态均压电路与状态反馈电路相结合的方式,依据关断瞬态各IGBT承压实时调整驱动信号发出时刻,从控制级削弱不均压因素的影响。该文在给出均压电路拓扑的同时,分析其工作原理及设计方法,实验结果证明,依据该方法设计的均压电路能在不影响关断速度的前提下有效提高串联IGBT间电压的一致性。
采用测量电压的永磁同步电机多参数在线辨识

针对永磁同步电机多参数在线辨识存在欠秩、相互耦合、精度低等问题,该文提出一种采用测量电压的多参数在线辨识方法,同时在线辨识d、q轴电感、定子电阻和永磁体磁链4个参数。通过测量电压代替给定电压,消除了逆变器非线性因素对参数辨识的影响,提高参数辨识精度。通过高频正弦电压注入,先辨识d、q轴电感,然后再将电感辨识结果用于电阻和磁链的递推最小二乘辨识。这种分步辨识策略解决了欠秩问题。同时,在d轴注入方波扰动电流信号,进一步解决由于欠秩导致的参数辨识相互耦合的问题。实验结果证明,所提多参数在线辨识算法在加减速、突加突卸负载和不同温度下,均能准确辨识参数。
T型三电平双三相永磁同步电机驱动零共模电压模型预测控制

为降低T型三电平双三相永磁同步电机驱动系统的共模电压,该文研究T型三电平双三相永磁同步电机的零共模电压模型预测控制策略。方法分为3步,第1步,通过矢量空间解耦变换得到电机在同步旋转坐标系下的初始空间电压矢量,通过分析电压矢量选择具有零共模电压特征的电压矢量作为模型预测的向量集。第2步,针对模型预测控制中计算量大的问题,对选出的零共模电压向量集进一步进行删减,以降低系统的计算负担,提高系统的运行速度。第3步,基于精简后的零共模电压向量集,设计电机驱动的模型预测控制方法。论文通过理论推导与实验证明了所提出的控制方法可以显著抑制共模电压,平衡直流母线中点电位,保证电机驱动具有良好的运行性能。
具备故障限流及断路功能的复合型直流潮流控制器

直流电网中,潮流控制和故障保护问题通常由直流潮流控制器和直流断路器分别解决。为了减少设备数量,降低建设成本,提出一种具有故障限流与断路能力的复合型直流潮流控制器。首先,分析该复合型设备的拓扑结构及运行原理,并给出在正常工作状态与线路故障状态下设备的控制策略。其次,分阶段对新拓扑的潮流控制、故障限流及断路过程进行理论解析。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建单端换流站和四端直流电网模型进行仿真,验证了理论解析计算的正确性。同时,仿真结果表明,该设备可在正常工作状态下进行潮流控制,线路故障状态下进行故障电流抑制和故障线路切除。
面向高峰均功率比低频脉冲负载三相交流供电系统的电能综合补偿器

为了提高供电系统可靠性和电能质量,提出面向高峰均功率比低频脉冲负载三相交流供电系统的电能综合补偿器。综合补偿器采用两级式三相AC-DC变换器,同时补偿低频脉冲功率和高频谐波,实现了三相交流输入功率和输出侧低频脉冲负载功率的解耦,消除了低频脉冲负载对交流供电源的周期性冲击等不利影响。通过允许解耦电容电压宽幅变化,减小解耦电容容量和体积重量。提出基于脉冲检测的低通滤波器功率前馈控制方法,提高负载频率突变时的动态响应,实现了脉冲功率的快速补偿。该文详细分析综合补偿器的电路结构、工作原理和控制方法。实验结果验证了所提综合补偿器的有效性和可行性。
基于Box-Cox变换和相对熵残差分析的风电机组齿轮箱状态监测

风电机组齿轮箱的故障频率和维修成本较高,有必要进行实时状态监测。残差分析是基于运行数据的状态监测方法之一。但使用常规统计量作为指标,无法全面描述残差概率分布的变化,可能会得到变化趋势不显著、故障敏感度低的监测信息。为此,提出一种基于Box-Cox变换和相对熵的残差分析方法:首先,结合滑动窗口法对正常行为模型的预测残差进行Box-Cox变换,以改善其正态性;之后,计算当前与基准残差数据间的一维连续正态分布相对熵,作为状态监测的指标。用某2MW风电机组齿轮箱故障前和维修后的两组数据进行验证。结果表明,相比常规方法,相对熵的变化趋势更显著、对故障的敏感度更高,且能够直接对比齿轮箱运行状态的相对变化;Box-Cox变换能够进一步改善相对熵的预警能力,使预警时刻提前约4~9h。
含源荷相似度和曲线波动度约束的源荷储协调优化模型

电力系统源网荷储协调运行必将改变原始源荷曲线,为了定量刻画协调运行的效果,针对源荷曲线的数据分布特性与形态波动特征,提出一种新能源–负荷相似度指标和曲线波动度指标。改进时间序列相似性度量方法,求取负荷曲线与新能源出力曲线的数值、形态相似性距离,作为新能源–负荷相似度指标;计算曲线各相邻时段平均波动程度,作为曲线波动度指标。应用指标建立了含相似度与波动度指标约束的源荷协调两阶段优化模型。第一阶段,以上述两指标为约束,以传统机组运行成本最小、新能源与负荷的总调节量最小、新能源消纳量最大为目标,得到期望的总负荷曲线和新能源出力曲线;第二阶段,基于变分模态分解将原始曲线与期望曲线差值序列分解为低频序列与高频序列,作为能量型、功率型电池的充放电功率约束;以云储能与需求响应总调节成本最低为目标,将原始曲线调整为期望曲线。算例表明,所提指标和模型能有效减少弃风弃光、降低系统运行成本、改善各功率曲线性状,可为储能调度、需求侧管理以及源网荷储协调优化提供有效的理论支撑。
辐射型电–热互联综合能源系统快速潮流计算方法

考虑到一定长度范围的管道内,热源供热温度、热负荷回水温度变化很小,基于供热温度和热负荷回水温度不变的合理假设,通过推导,将热源与热负荷之间的多根管道抽象成一根,等效成热源直接向热负荷供热,建立起热源与热负荷管道流量的一元函数关系。该文对长距离管道和短距离管道分别构建2种模型,该模型将供水网络与回水网络解耦,将流量与温度解耦。确定热源出力后,可通过热电联产机组确定电出力,进而得到电网潮流解。模型简单,计算量小,且不存在收敛性问题,误差分析表明该模型求解精度较高。算例测试验证了所提模型的有效性与合理性。
特高压直流换相失败对送端电网风机暂态无功特性的影响分析

特高压直流输电是风力发电远距离输送的有效方式,得到了大量的研究和实际应用。换相失败故障作为常见的直流输电故障,导致风电大规模接入的送端电网中产生了电压幅值非阶跃变化、先低穿后高穿的电压故障特性。为了分析换相失败故障下送端电网特性,需要准确获得换相失败故障下风电系统的暂态无功响应特性。该文针对直驱风电系统和双馈风电系统,将电网故障下风电系统暂态响应分解为故障发生前稳态、电网电压变化状态、变流器输出电压变化状态等3个状态分别建模,得到了考虑不同电网电压故障状态和变流器控制参数等因素的风电系统无功响应模型,仿真结果对数学模型正确性进行了验证。此外,根据换相失败故障下送端电网电压波形,利用所建立数学模型分析了风电系统控制参数对输出无功特性的影响规律。
电力系统稳定评估机器学习可解释代理模型研究

机器学习是解决电力系统稳定评估问题的关键技术之一,但由于普遍存在的模型可解释性不足的缺点,其工程应用面临障碍。针对该问题,提出一种稳定评估机器学习模型通用解释方法,基于加权线性回归和正则化构造局部代理模型以解释原模型。提出2种不同的代理模型训练数据采样方法,得到连续和二元数据,利用两种采样数据分别训练代理模型,模型参数代表状态变量与稳定水平之间的灵敏度和贡献度,揭示机器学习模型的运算逻辑。解释结果可帮助决策者对模型建立信任,并可为稳定控制提供依据。算例对静态电压稳定裕度评估机器学习模型进行解释,验证解释方法的准确性和有效性。
考虑主变调整利用和安全效能成本的变电站规划方法

现有电网变电站规划模型普遍将主变新建作为决策手段,不考虑一些地区变电站负荷严重轻载的问题。该文将主变调整利用作为一种决策手段纳入到电网变电站规划模型之中,以安全效能成本(safety efficiency cost,SEC)组合的综合效益为优化目标,提出一种考虑主变调整利用的电网变电站规划方法。首先建立适用于变电站规划的安全、效能和成本指标;然后构建以变电站新建和主变调整利用为决策变量的SEC目标函数,并建立相应的规划模型,采用向量序优化算法对规划模型进行求解。通过试验算例和实际案例的仿真计算,验证了所提出模型和求解方法的正确性和有效性。
基于均衡分析的大受端电网主辅联合市场运行设计研究

研究特高压背景下受端电网的电力市场竞价策略,对受端电网省份现货市场的运行建设具有重要的前瞻意义。为此,该文建立了计及区外来电参与电能市场的电能及备用市场联合竞价均衡模型,通过构建基于多智能体系统的完全信息动态非合作博弈通信框架,进行联合市场纳什均衡的求解。模型计及电能和备用的总燃料成本、备用的机会成本,考虑外来电不确定性造成的系统额外备用,备用兼顾容量补偿和被调用后的电量补偿,以备用调用率构造期望净利润。仿真从网络约束、负荷需求量、外来电特性、备用调用率补偿、备用成本分摊模式、市场力抑制及网络规模7个方面对参与者的竞价行为进行了灵敏度分析,结论对于大受端系统现货市场机制的设计提出了合理化建议。
基于BLS的无刷发电机旋转整流器特征提取技术研究

研究一种基于宽度学习系统(broad learning system, BLS)的特征自适应提取方法,并将其应用于航空发电机旋转整流器二极管故障分类问题。针对目前宽度学习系统中参数选择等问题,尝试将网格搜索法与宽度学习系统进行结合,提出一种改进的宽度学习系统,该方法可以自适应的计算网络结构,并进行故障特征提取。通过建立的航空发电机仿真模型和实际民用发电机平台的诊断实验表明,BLS与现有的一些典型故障诊断方法相比,在诊断性能相近的情况下,还具有较高的诊断速度。
基于一致性算法的直流微电网多组光储单元分布式控制方法

为解决分布式直流微电网中多组蓄电池储能单元(battery storage unit,BSU)之间的协同控制问题,首先提出一种基于一致性算法的分布式控制,能够实现各BSU按电池的荷电状态(state of charge,SoC)成比例分配功率,同时可以调节分布式网络中各母线电压的平均值使其维持在额定值。考虑到基于电压观测器的分布式电压控制会因为时延以及观测器初值等问题产生稳态误差,进一步提出一种基于PI一致性算法的电压优化控制策略,将电压控制问题转换为优化问题,优化目标为保证各母线偏离额定值的偏差和最小。仿真结果表明,所提控制策略的稳态值可以不受时延和算法积分器初值的影响,具有更高的可靠性和鲁棒性。
温度和电场对XLPE与纳米MgO/XLPE电树枝生长过程中局部放电特性的影响

以交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)和纳米MgO颗粒添加质量分数为0.5%的交联聚乙烯(MgO/ XLPE)为研究对象,研究温度和电场对这2种材料在工频电场下电树枝生长和局部放电特性的影响。此外,该文给出一种基于色度图的局部放电信号提取方法,可以有效反映整个电树枝生长过程中放电相位与幅值的时间分布特性。研究结果表明:当温度升高时,XLPE材料中的电树枝形态由较小的枝状发展为丛状,进而发展为较大的稀疏丛状;同时,因高温下材料聚集态改变,这可能会造成电场畸变,使得高温下局部放电强度增强。当电压增大时,XLPE材料中的电树枝形态由丛状发展为较大的枝–松状,且局部放电强度增加,这与针尖电场以及树枝端部电场的增大有关。此外,纳米MgO掺杂削弱了高温下的局部放电强度,但由于MgO/ XLPE纳米复合材料在高温下的电气绝缘强度低于XLPE,这促进了高温下MgO/XLPE材料中电树枝的生长。因此,尽管纳米MgO掺杂削弱了高温下的局部放电,但其对交流电树枝的生长没有明显的抑制作用。
柔性配电系统故障区间鲁棒优化恢复

柔性多状态开关(soft normal open points,SNOP)接入配电网可实现负荷的不间断供电,而且能改善故障期间网络的电能质量。该文首先建立SNOP的数学模型,分析在正常状态下SNOP控制方式和潮流方向,以及故障状态下与配电自动化相配合的过程。然后,建立两阶段故障恢复模型,第一阶段以失负荷风险最小为目标函数,求解获得开关状态与SNOP各端口功率变化范围;不改变网络拓扑,第二阶段引入区间数描述分布式电源和负荷预测的不确定性,将鲁棒优化应用于故障恢复期间的运行状态优化,并对不满足约束的情况进行拓扑调整后重新优化。最后,以三端SNOP连接的3个IEEE33节点系统作为测试算例,分析误差,分布式电源渗透率和SNOP单端容量/线路容量对优化策略的影响。
考虑建筑物热动态特性的暖通空调模型预测控制方法

建筑楼宇作为城市电网的终端用能主体,对其用能特性进行建模及仿真分析具有重要意义。首先,提出一种预测楼宇制冷/制热能耗的热动态模型,由若干组热量瞬态能量平衡方程组成,可充分考虑楼宇围护结构在传热过程中的热对流,热传导和热储能对楼宇能耗的影响。随后,针对楼宇的核心用能单元——暖通空调系统(heating,ventilation and air conditioning,HVAC),提出考虑建筑围护结构热动态特性的HVAC模型预测控制(model predictive control,MPC)方法,通过结合模型预测和短期控制来最小化楼宇总能耗,同时保证用户的温度舒适度水平。最后,对比测试所提控制方法在不同HVAC能效等级和楼宇窗墙比情况下的效果,验证所提方法在不同HVAC能效等级和不同建筑保温性能条件下的有效性。仿真结果表明,基于MPC的HVAC控制方法不仅有助于降低楼宇用能成本,而且在应对HVAC能效等级降低与楼宇保温性能变差方面,更有利于节约能源和提高楼宇的运行经济性。
75t/h加压/常压富氧燃烧循环流化床锅炉方案设计及分析

采用加压/常压富氧燃烧循环流化床技术时,随着炉膛入口平均氧浓度和压力的升高,烟气体积不断减小,为确保一定的炉膛空截面烟气速度,炉膛横截面积需相应减小,导致炉膛布置受热面的空间减小,使炉膛温度控制的问题更加突出;同时,若锅炉各受热面的布置方式不当,也会导致部分受热面的传热温差不合理,不利于锅炉的初投资和正常运行。文中进行75t/h工业规模加压/常压富氧燃烧循环流化床锅炉的方案设计,提出富氧燃烧条件下循环流化床锅炉灰平衡和烟气成分的计算方法,着重分析炉膛入口平均氧浓度和压力对烟气循环倍率、锅炉结构、外置式换热器布置和锅炉各受热面吸热量分配等的影响规律。在加压/常压富氧燃烧条件下,随着炉膛入口平均氧浓度和压力的升高,可通过拔高炉膛、增设外置式换热器、屏式过热器等对锅炉各受热面吸热份额进行调整,使锅炉各受热面均在合理的参数范围内运行。
体系架构下的多微电网系统能量管理与贡献度评估

体系(system of systems,SoS)是系统科学与复杂性科学在研究特定体系问题时产生的新领域,体系特性与多微电网所呈现的特性十分契合。基于此,该文构建多微电网SoS架构并建立多微电网系统双层能量管理模型与多微电网体系涌现功能的贡献度评估模型。结合列约束生成算法求解双层能量管理模型得到考虑源荷不确定性时各子微电网调度计划及多微电网系统最小运行成本。贡献度评估模型根据多微电网系统最小运行成本求得多微电网涌现收益并结合shapely值法将涌现收益分配给各子微电网,最后计算各子微电网真实运行成本与各子微电网对涌现功能的贡献度。结果表明,所建模型不仅实现多微电网整体运行成本最小,而且确保各子微电网独立性和隐私保护,贡献度评估结果能为运行管理者构建多微电网SoS架构实现优化运行提供参考。
一种基于阻抗相位变化比率的长电缆局部缺陷定位新方法

在电缆出现故障前对局部缺陷进行定位非常关键。该文提出一种基于阻抗相位变化比率的长电缆局部缺陷定位的新方法。首先,研究局部缺陷对分布参数的影响,建立含局部缺陷的输入阻抗谱计算模型,在此基础上研究输入阻抗变化比率与局部缺陷的关联性;然后,通过分析变化比率第一峰值和第二峰值的比值与不同缺陷位置的关系,提出一种基于阻抗相位变化比率的长电缆局部缺陷的定位方法;最后,运用PSCAD仿真软件进行仿真验证。验证结果表明:该方法具有较高的识别精度,定位误差小于1.8%。相比于阻抗幅值谱在谐振频率处的微弱变化,阻抗相位变化比率能够比较灵敏地反映长电缆的局部缺陷,该文提出的方法可以有效定位长电缆局部缺陷位置。
基于等效运行短路比的多直流馈入系统静态电压稳定分析

由于现有短路比指标未考虑多直流馈入系统灵活多变的影响,导致现有短路比指标临界值不明确,难以准确评估多直流馈入系统临界电压稳定。针对上述问题,该文提出一种新的指标,等效运行短路比(equivalent operating short circuit ratio,EOSCR),以此评估多直流馈入系统静态电压稳定。首先,基于节点电压电流关系,将多直流馈入系统等效为等值单馈入模型。以等值单馈入模型为基础,基于扩展雅克比矩阵推导出等效节点功率灵敏因子(equivalent nodal power sensitivity factor,ENPSF)为后续理论分析奠定基础。其次,基于ENPSF提出EOSCR并且给出EOSCR的理论临界值。最后,基于PSCAD/EMTDC~(TM)与MATLAB仿真,验证所提指标的有效性。通过与现有指标的对比,等效运行短路比能更准确的评估多直流馈入系统临界电压稳定。
面向能源互联网的电气工程本科教学体系改革与实践

建设能源互联网,实现能源系统与互联网的深度融合,已经成为我国重要的能源战略需求和相关产业发展趋势。为了满足国家战略需求,引领产业健康发展,高校必须尽快培养能源互联网所需的复合型人才。能源互联网是一个典型的多学科交叉领域,该文系统介绍了清华大学电机系近5年来以电气工程专业人才培养方案为基础,逐步形成能源互联网方向人才培养方案的改革过程与实践经验,阐述了以电气工程为基础拓展建立能源互联网本科教学体系的原生优势以及存在的不足,提出了能源互联网专业人才所需的知识结构。同时以清华大学电机系在能源互联网方向进行的本科教学改革为例,介绍了在改革过程中形成的能源互联网专业本科培养方案,重点介绍了对专业课程体系的设计,以及在专业实践环节的具体做法,以期为我国能源互联网专业的人才培养提供有价值的参考。
在线估计判据极值的高压直流线路新型距离保护

为解决现有高压直流线路单端量保护缺乏理论整定依据、对采样率要求较高、抗干扰能力差等问题,该文提出一种在线估计判据极值的高压直流线路新型距离保护。直流线路低频电压信号沿线可近似视为线性分布,当线路内部发生短路故障时,补偿电压与测量电压的瞬时值之比“压比”小数误差的影响,进一步提出通过在线估计“压比”最大值判于0,区外故障时,大于0。直流线路通常较长,考虑线路参别故障的方法。理论分析证明,对于基于时域微分方程算法的直流线路距离保护而言,在线估计判据极值比传统的直接收缩保护范围更能有效地防止保护误动。采用云广±800kV高压直流输电系统仿真模型对保护新原理进行验证。仿真结果表明,在线路参数存在误差的情况下,提出的距离保护方法可以准确快速判别区内外故障,而直接收缩保护范围的方法则需要收缩较大的裕度才能防止保护暂态超越。
基于改进DTW的行波波形相似性的高压直流输电线路保护方案

直流输电线路单端量保护不能实现绝对选择性,对于纵联保护,需要考虑故障暂态时的电容电流和两侧采样数据的同步性。区外故障时直流输电线路满足行波特征不变性,线路两侧波形的相似度高,区内故障破坏了行波特征不变性,线路两侧波形的相似度低,由此提出一种基于改进动态时间弯曲(dynamic time warping,DTW)的行波波形相似性的高压直流输电线路保护方案。DTW算法通过对时间轴的伸缩,实现2个序列的动态匹配,具有良好的耐同步特性。基于改进DTW的保护方案,在启动判据启动后,计算线路两侧故障行波波形之间的改进动态时间弯曲距离,建立识别直流线路区内外故障的判据。仿真结果表明,该算法能够准确识别区内外故障,不存在保护死区,具有较好的耐同步性,耐受过渡电阻能力强,具有一定的抗噪声和抗异常数据的能力。
多直驱风机经VSC-HVDC并网系统场内/场网次同步振荡特性分析

针对多直驱永磁风机(direct-drive permanent magnetic synchronous generators, D-PMSGs)经柔性直流(voltage source converter based high voltage direct current, VSC-HVDC)输电并网引发的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,建立D-PMSGs经VSC-HVDC并网系统的动态模型,通过特征值分析研究系统中存在的SSO模式及相关参与因子。结果表明,系统中存在由风电场内风机之间相互作用产生的场内SSO1模式,以及风电场与外部柔直电网相互作用产生的场网SSO_2模式。其中SSO1模式主要受D-PMSGs网侧换流器定直流电压控制环节的影响, SSO_2模式主要受D-PMSGs网侧换流器定直流电压控制环节和VSC-HVDC送端整流器定d轴交流电压控制环节的影响。因此,SSO1模式和SSO_2模式之间对于D-PMSG参数的变化存在阻尼耦合。进一步分析了D-PMSG参数变化对2种SSO特性的影响,表明阻尼耦合的影响趋同。在PSCAD/EMTDC中搭建D-PMSGs经VSC-HVDC并网系统的时域仿真模型,验证了理论分析结果的正确性。
基于混合型MMC主动信号注入的直流故障自适应重合闸方法研究

采用架空线的柔性直流输电系统是解决大规模清洁能源并网外送的有效方案,但架空柔直系统发生瞬时性直流短路故障概率较大,需配置有效的快速重启方法以增强架空柔直系统的利用率。常规的故障重启方法在重合闸于永久性故障时,会对柔直系统中的关键设备产生二次过电流冲击,甚至会损坏某些关键设备,也降低了直流电网的利用率。该文提出一种基于混合型MMC主动信号注入的直流故障自适应重合闸方法,通过在混合型MMC极控制器中加入故障性质辨识控制模式,在故障隔离后向直流系统主动注入特征信号进行故障性质判别,避免重合闸于永久性故障,提高系统安全性。该方法抗噪声干扰能力强,具有较好的工程应用价值。在PSCAD/EMTDC平台搭建含耦合型机械式直流断路器的混合型MMC直流输电系统的电磁暂态模型,仿真验证所提方法的正确性和有效性。
计及热力不确定性的智能建筑电–热联合鲁棒经济调度

针对耦合电–热储能系统的智能建筑,提出一种日前鲁棒优化调度策略。从建筑层面而言,诸如太阳辐射等环境不确定性因素不仅会对建筑电力侧产生影响,还会影响到建筑热力侧,而这在以往研究中通常被忽略。为了分析环境不确定性因素对智能建筑储热系统的影响,该文首先构建智能建筑精细热力学模型,然后建立电–热联合日前鲁棒优化模型。考虑到电–热耦合关系引起的非线性问题,提出一种分段线性化方法,将非线性鲁棒协同优化模型转化为线性两阶段主、子问题迭代求解。最后,以夏季蓄冷模式为例,对智能建筑进行经济优化调度分析。算例表明,所提电–热联合鲁棒调度模型可以在保证建筑内温度舒适的前提下避免对最恶劣场景的过度估计,改善鲁棒优化的保守度,在一定程度上降低了智能建筑的运行成本。
基于二次型指标和蒙特卡洛方法的含STATCOM的LCC-HVDC系统的控制参数优化

在电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)逆变侧交流母线处并联静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM),可有效调节交流母线电压从而抑制换相失败。然而,连接弱受端交流电网时,STATCOM与LCC控制系统之间的耦合作用会对整个系统的小扰动稳定性产生负面影响,甚至导致系统小信号失稳。该文采用小信号分析方法,将含STATCOM的LCC-HVDC非线性系统在稳定运行点处线性化,而后推导出能够定量衡量系统小扰动稳定性的二次型指标,并以此为目标函数,利用蒙特卡洛(Monte Carlo)方法对多组关键控制参数进行优化。二次型指标、特征根分析及PSCAD/EMTDC的电磁暂态仿真结果表明,采用优化后的控制参数,系统在低短路比下能够稳定运行,小扰动稳定性明显增强。该文提出的控制参数优化思路,同样适用于其他系统,具有一定的学术研究和工程应用价值。
考虑多能源电力特性的电力系统中长期生产模拟

中长期模拟是电力系统生产模拟的重要组成部分,是处理与应对清洁能源电力季节特性的重要途径。针对现有研究的不足,该文考虑新能源发电、火电、水电、抽水蓄能等多种发电形式,提出电力系统中长期运行模拟方法,以实现中长期时间尺度下的多能互补。文章以持续负荷曲线建模为基础,考虑各类型发电机组检修要求和运行约束、新能源和水能等一次能源特征以及系统的新能源消纳能力,建立中长期运行模型,并采用混合整数规划方法求解。基于改编IEEE-RTS系统算例分析表明,该文所提出模型和方法正确有效,能充分反映、应对多能源电力特性,实现中长期运行方式的优化。
基于数据驱动方式的电动汽车充电需求预测模型

电动汽车充电需求预测是研究电动汽车与电网和交通网互动的重要前提,由于现有工作大都没有采用真实的交通数据来分析电动汽车充电需求。为此,该文提出一种基于数据驱动方式的电动汽车充电需求预测模型。首先利用“滴滴 “网约车出行原始轨迹数据进行数据挖掘与融合建模,数据分析过程包括区域范围选定、空间网格建模、轨迹数据映射、 POI检索数据识别、城市功能区聚类以及交通路网建模。通过建模处理得到了功能区域划分、出行规律分布以及实际行驶路径等再生特征数据。其次考虑电动汽车的移动负荷特性,建立包含行驶特征参数和充电特征参数的单体电动汽车模型。然后将建模分析得到的再生数据以及单体电动汽车模型作为充电需求预测架构的数据来源和模型支撑。最后以南京市某区域为例,设计路径规划实验和不同场景充电需求负荷实验。结果表明所提模型可以有效预测不同日期类型和不同功能区域充电需求负荷的时空分布特性,也为后续电动汽车充电控制和充电引导的研究奠定理论基础。
直流配电网网架结构与分布式光伏多目标协同优化

含高比例分布式光伏(distributed photovoltaic,DPV)的直流配电网是未来配网发展的重要形态之一,但目前尚缺乏系统的规划方法。该文提出一种直流配电网网架结构与DPV多目标协同优化方法,该方法考虑光伏出力与负荷功率不确定因素之间的相关性,采用二维高斯混合模型进行源荷联合概率分布建模,由接受拒绝采样法构建典型场景集。针对直流配网中普遍存在的电力电子设备,建立其潮流模型与损耗模型,从而确定了直流配网的潮流边界条件。以系统年运行成本、DPV收益、配电网供电质量、环境及节能减排效益为多目标构建双层优化模型。采用多目标粒子群算法与基于深度优先搜索的所有生成树算法对光伏接入容量与网架结构进行上下层协同优化。以修改的IEEE 14节点直流配网规划算例验证了所提方法的有效性。
基于演化博弈的区域电–气互联综合能源系统用户需求侧响应行为分析

随着用户侧多能负荷尤其是气-电负荷的耦合程度不断加深,用户需求响应的准确建模及用能行为分析对区域电-气互联综合能源系统的建设至关重要。该文建立了区域电-气互联综合能源系统调度优化模型,通过节点能量平衡方程分析节点能源价格;基于节点能源价格,以用户市场消费剩余量化节点区域用户能源消费的估值,考虑多能用户气、电负荷的可替代性,建立基于演化博弈的需求响应模型;基于演化博弈过程,通过不同的用能策略修订协议进行求解;最后,通过算例对用户响应行为进行推演,分析用户基于演化博弈的用能行为趋势及其对系统的影响。
基于近邻传播聚类与MCMC算法的风电时序数据聚合方法

为减少风电功率时序数据的冗余信息,提高电力系统仿真的计算效率。该文提出一种基于近邻传播聚类与马尔科夫链蒙特卡洛(affinity propagation clustering and Markov Chain Monte Carlo,AP-MCMC)的风电功率时序数据聚合方法。首先,采用自相关函数与快速傅里叶变换分别对风电时序数据进行时–频域周期特性分析,选取聚类场景样本的最佳时间尺度。其次,利用近邻传播(affinity propagation,AP)算法对场景样本聚类,获取多类场景簇,并基于马尔科夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MCMC)方法,构建各类场景簇间的状态转移概率矩阵,生成自定义长度的聚合状态序列,最后,按照状态序列逐次单向顺序抽取场景簇中的样本,构建成具有代表性的风电时序聚合序列。以某省级电网为算例,将提出的AP-MCMC法与典型日法、典型场景集法的多元评价指标对比分析。结果表明,AP-MCMC法生成的聚合序列能更准确地反映风电功率的特征和优化策略,提高了计算精确度和效率,具有一定的工程应用价值。
电力系统静态电压稳定域边界近似的空间切向量法

针对电力系统静态电压稳定域边界(static voltage stability region boundary,SVSRB)近似解析表达式的构建问题,该文提出一种SVSRB近似的空间切向量法。首先采用SVSRB搜索的预测–校正算法搜索静态电压稳定域(static voltage stability region,SVSR)临界点,然后基于该临界点处空间切向量的空间角与最大空间角阈值的关系,对SVSRB进行初始分段近似,以SVSR临界点到初始近似边界的距离与最大距离误差阈值的关系为依据,对初始近似边界进行二次近似,计及SVSRB曲率的变化,得到更为精确的SVSR分段超平面近似边界,实现SVSRB近似解析表达式的构建,该方法可有效提高SVSRB近似精度,增强电力系统电压稳定的态势感知能力。最后,将所提方法应用于WECC 3机9节点测试系统和欧洲电网13659节点测试系统,结果表明,所提方法可有效实现SVSRB精确近似解析表达和准确构建。
中国东部陆架海锋面的时空变化及其对细颗粒沉积物输运和沉积的影响

本文利用中国东部陆架海不同季节的航次观测数据与HYCOM模式数据,分析了HYCOM模式输出的水体温盐数据在中国东部陆架海的适用性,并探讨了中国东部陆架海表底层温盐锋面的时空变化及其对细颗粒沉积物输运和沉积的影响。研究结果表明,中国东部陆架海表、底层温度锋(盐度锋)的分布趋势基本一致(不考虑冲绳海槽以东的海域),但底层锋面的强度和锋区范围明显大于表层。锋面的位置很好的体现了海区流系的基本格局。表、底层温度锋面基本处于几大水团的交界处,说明表、底层温度锋面的分布与研究区环流和水团配置情况密切相关。而表、底层盐度锋面的分布则与研究区入海径流、沿岸流以及暖流等的分布密切相关。此外,对比锋面与中国东部陆架各泥质沉积区的位置可以发现,研究区温盐锋面的空间分布和季节变化对于泥质沉积区的形成具有重要的控制作用。