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基于IGDT鲁棒模型的风电爬坡事件协调调度决策

随着风电渗透率的提高,大功率风电爬坡可造成系统功率不平衡,甚至导致停电事故。提出了基于信息差距决策理论(information gap decision theory,IGDT)鲁棒模型的风电爬坡事件协调调度决策方法。分析了各参与方的调度成本及约束条件,采用常规机组、风电场及需求侧协调调度的方式,降低风电爬坡事件的不利影响,并保证决策方案的经济性;利用IGDT方法处理风电功率的不确定性,构建最恶劣爬坡场景,制定针对预期成本具有鲁棒性的决策方案。算例及实际系统不同情形下调度决策方案的分析和比较,验证了所提调度决策方法的鲁棒性和经济性。
一种基于倍压单元的双输入高增益直流变换器

针对分布式光伏发电系统电池模块多、输出电压低、功率不稳定等问题,提出了一种基于电容-二极管倍压单元的双输入高增益Boost型直流变换器。该变换器具有电压调节增益高、开关器件电压应力小、控制自由度多、各输入源功率可灵活分配等优点。首先分析了双输入高增益Boost变换器的工作原理及性能特点,给出了变换器的稳态关系式及开关管电压电流应力计算结果,最后通过一台1000W的实验样机,验证了电路拓扑和理论分析的可行性和正确性。
多端柔性直流系统直流故障保护方案

多端柔性直流系统直流故障保护是直流系统发展的关键技术之一,主要技术难点包括直流故障的可靠识别和快速隔离。该文从故障快速隔离和提高供电可靠性的角度出发,设计基于直流断路器和不基于直流断路器的直流故障保护方案。设计的直流故障保护方案无需通信,能可靠实现故障识别。同时与传统基于交流断路器的保护方案相比,所设计的方案在动作速度和供电可靠性方面均有显著改善。最后,在MATLAB/Simulink仿真平台上分别搭建基于直流断路器和不基于直流断路器的四端柔性直流系统,通过仿真测试验证所设计的保护方案的可行性以及与已有保护方案相比所具有的优越性。
基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度动态优化调度

为应对接入主动配电网中间歇性分布式电源出力不确定,解决其预测精度随时间尺度增长而下降,造成预测不准确的问题,提出基于模型预测控制的多时间尺度主动配电网多源协调优化调度策略,精细化协调控制和管理主动配电网中的分布式电源、储能及柔性负荷,以期实现间歇性分布式电源的最大化消纳。以长时间尺度的最优潮流有功出力值为基准,短时间尺度基于模型预测控制,采用多步动态滚动优化,求解有功出力增量,使得有功出力控制过程更加平滑。通过仿真分析,证明了所提动态优化调度策略的可行性和有效性。
计及逆变器侧电流反馈影响的LCL滤波器参数优化设计

LCL滤波器在中大功率并网逆变器中的应用得到持续关注。但LCL滤波器设计时变量较多且相互间关系紧密,参数难以确定。同时,电流控制同滤波器参数相互依赖、相互制约,共同决定着并网逆变器的稳定性和电流质量。现有的LCL滤波器设计方法都仅考虑了滤波器的滤波性能,未能有效结合电流控制对滤波器参数设计的限制。因此,如何优化设计滤波器以及控制器参数仍较为困难。该文通过建立单逆变侧电流反馈控制下LCL滤波并网逆变器的数学模型,得出控制性能对LCL参数的约束条件。结合滤波性能的需求,总结出了一套LCL滤波器参数和控制器参数的一体化设计方法。最后,通过实验验证了该设计方法的正确性和有效性。
基于改进K-Means聚类和BP神经网络的台区线损率计算方法

配电网线损管理中面临的主要问题有表计配置不齐备、运行数据不易收集、元件和节点数过多。这些问题导致线损率计算工作十分繁杂。提出了一种基于改进K-Means聚类算法和Levenberg-Marquardt(LM)算法优化的BP神经网络模型快速计算低压台区线损率的方法,并通过编程加以实现。根据样本的电气特征参数,提出了改进K-Means聚类算法,将台区样本分类,解决了台区线损率数值分散的问题。在此基础上,采用LM算法优化的BP神经网络模型对样本数据按类进行训练,利用BP神经网络拟合样本线损率与电气特征参数之间的关系,得到其变化规律。以某地区601个台区样本数据为例进行仿真计算,验证了所提方法的准确性。结果表明,与标准BP神经网络模型相比,LM算法优化的BP神经网络模型具有快速收敛、高精度等优点。
考虑大规模风电接入并计及多时间尺度需求响应资源协调优化的滚动调度模型

基于需求响应多时间尺度的特性,考虑新能源不确定的特点,建立了计及多时间尺度需求响应资源的日前–日内–实时滚动调度模型。模型中考虑了电价型需求响应资源,“日前”、“日内”、“实时”三个时间尺度的激励型需求响应资源,以及常规发电机组、快速启动机组两种响应速度不同的发电侧资源。针对风电预测精度日前–日内–实时逐步提高的特点,设计了一种基于场景的随机规划(scenario-based stochastic programming,SSP)与基于机会约束的随机规划(chance-constrained programming,CCP)相结合的滚动调度模型,对各阶段不同类型的资源进行优化配置求解,实现社会福利的最优。最后基于PJM-5节点系统的算例验证了调度策略的有效性。
利用相平面轨迹特性的暂态稳定控制切机负效应的机理研究

暂态功角稳定控制中往往对领先机群中的机组进行切机控制,目前有多种切机选取原则来选择具体切除的机组,但对可能导致的切机负效应问题无法事前检验并缺乏机理解释。针对这一难点问题,该文利用受扰系统中发电机转子的ω–δ相图,依失稳轨迹定义切机正效应区间和切机负效应区间。在此基础上研究切机控制措施的边界条件,分析多机系统中的切机控制效应,揭示切机负效应产生的机理并给出一种切机负效应的事前检测方法。所提方法不依赖于时域仿真手段,完全基于广域量测信息进行,可事前检测出具有负效应的机组以避免切机负效应。仿真结果验证了所提方法的有效性,为基于广域量测信息的实时暂态稳定分析与控制提供技术支撑。
用于微电网无功均衡控制的虚拟阻抗优化方法

受微电网线路阻抗不匹配等因素影响,传统下垂控制常存在无功均衡问题。应用虚拟阻抗方法可以抑制无功均衡误差。然而,传统虚拟阻抗方法没有充分考虑微电网网络中的不匹配因素。为了提高无功均衡准确度,提出了一种基于微电网全局无功均衡误差最小化思想的虚拟阻抗优化方法。通过微电网网络建模,推导了网络无功均衡误差估算方法。然后,基于无功传输特性设计了自适应虚拟阻抗控制器。在此基础上,构建全局无功均衡误差计算函数并优化,以获得最优控制器参数。该方法实施无需通讯,可在结构复杂的微电网中应用。相比传统虚拟阻抗方法,优化后的虚拟阻抗控制具有网络自适应能力,且无功均衡性能更为良好。仿真和实验结果均验证了所提方法的有效性。
基于弱鲁棒优化的含风电电力系统调度方法

受风速的间歇性和波动性影响,风电功率具有明显的不确定性,这对电力系统的调度运行提出了新的挑战。鲁棒优化作为一种新的处理不确定性的方法,近年来在含风电电力系统调度中得到了有效应用,但大部分鲁棒调度模型主要从构造不确定集合的角度来考虑解的可行性和保守度,并未考虑目标函数的恶化问题,而在实际应用中调度决策人员往往既关注调度解的鲁棒性,同时又关注目标函数的恶化程度,即希望付出适当的代价换取一定程度上的可行性。为此该文提出了基于弱鲁棒优化框架的含风电电力系统的调度模型。该调度模型选取风电场的预测功率作为基准场景,并在此基准场景目标函数恶化容忍度的基础上建立了弱鲁棒优化调度模型。最后文中采用含两风电场的10机系统验证该弱鲁棒优化调度模型的有效性。
缸内直喷汽油机排放颗粒有机物特征及影响因素分析

机动车排放颗粒物是我国城市大气PM_(2.5)重要来源。缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)汽油机具有油耗低、 CO_2排放低等优点,将成为未来汽油车发展方向。然而GDI汽油机颗粒物排放高,造成的环境影响值得关注。有机物(organic matters,OM)是大气颗粒物的重要组分,有着重要的健康效应和气候效应。其中可以定量检测的部分颗粒有机物(particulate organic matters,POM)有着较好的源指示作用。通过台架实验研究了GDI汽油机排放PM_(2.5)中POM的组成、排放因子等的特征,以及转速、负荷、催化剂等因素对POM组成的影响,给出汽油机排放POM源谱。定量颗粒有机物的总质量分别可以占到总有机物OM和PM_(2.5)质量浓度的14%~56%和7%~44%。多环芳烃、正构烷烃、正构烷酸、芳香酸、二元羧酸是最主要的物种。POM排放因子随转速增加而增大,对于中、低转速,POM排放因子随着负荷的增加呈现出先降低后增加的趋势;在高转速时,POM排放因子随着负荷增加而增加。三效催化剂对颗粒有机物的排放的削减作用可达到19%~64%。我国汽油车排放POM源谱与国外源谱有差异。采集和测量我国实地源样品,得到符合我国实际情况的汽油车POM源谱,对于解析我国大气颗粒物来源中的汽油车贡献至关重要。
考虑风险调整资本收益率阈值约束的虚拟电厂优化调度策略

随着分布式能源的广泛接入电网,将分布式电源整合管理的虚拟电厂技术得到了越来越广泛的关注。因为部分内部元素的不确定性,虚拟电厂调度策略要综合考虑收益和风险两方面,从而是一个多目标优化问题。该文引入考虑风险调整资本收益率指标建立了收益和风险的平衡关系,从而提出一种具有经济学含义的虚拟电厂优化调度模型;也引入经济资本概念作为虚拟电厂抵抗风险的准备金,并利用条件在险现金流指标确定经济资本的需求。通过实际示范项目作为算例,文中验证了调度模型的有效性;并且通过对比分析说明,组建虚拟电厂能够降低偏差惩罚,并提高分布式电源和负荷的购售电收益。
含可控惯量风电场的发电系统功率振荡特性分析与综合控制

具备虚拟惯量的变速风电机组接入电网后,发电系统的动态特性将因惯量可控而更加灵活。该文基于两区域发电系统,首先推导系统的小扰动线性化状态方程,理论分析惯性作为可调节控制参数对系统功率振荡特性的影响机理。其次,针对接纳风电后的两区域电网,提出利用风电场具备的可控惯量增强系统动态稳定的惯性综合控制策略。最后,通过对风电高渗透率的四机两区域电网的仿真分析,验证在所提控制方案下互联发电系统可利用灵活的惯性调节,提高电网的频率稳定性,并阻尼系统功率振荡。
准东煤与稻壳混烧中颗粒物的生成特性

煤与生物质混烧是一种减少发电过程中污染物及温室气体排放的有效手段,随着雾霾问题的日益突出,在此过程中特别需要关注其颗粒物的排放问题。在沉降炉中开展了一种典型准东煤与稻壳混烧过程中颗粒物的生成特性研究。实验温度为1300℃,稻壳与准东煤的混配比例分别为7.5 %、 12.5%和20%。燃烧生成的颗粒物被低压撞击器(LPI)收集,其成分使用SEM-EDS进行测定。实验结果表明,准东煤燃烧时亚微米颗粒物(PM_1)的主要成分是Na、Mg、Ca、Fe、S, PM_(1-10)主要成分是Ca,而稻壳的PM_1主要成分是K、Cl、P, PM_(1-10)的主要成分是Si。在稻壳比例为12.5%和20%时,混烧减少了单位灰质量的PM_1生成量,原因在于2种燃料中的矿物质与燃烧过程中释放的易气化元素(Na,Mg,K)有交互作用。混烧时单位灰质量的超微米颗粒物(PM_(1-10))的生成量与2种燃料单独燃烧生成的PM_(1-10)的线性加和相当,且随着稻壳比例的增加而减少。
相依网络理论及其在电力信息–物理系统结构脆弱性分析中的应用综述

近年来,全球发生的多起交互连锁故障停电事故促使研究人员从一体化建模分析的角度对物理电网与信息通信网间的相互影响进行深入研究。相互依存网络理论作为复杂网络理论的延伸,从宏观的角度解释了交互连锁故障的传播机理。该文在概述电力信息-物理相依网络的建模方法、现有的模型及脆弱性评估方法的基础上,重点对其结构脆弱性影响因素及保护策略的研究现状进行了总结归纳。最后,结合电力系统的发展需求和研究总结,展望了相关研究课题与方向。
相变凝聚器对WESP提效研究及工程应用

针对当前燃煤电厂湿式电除尘器(WESP)工程应用中存在的局限,某电厂示范工程首次采用相变凝聚湿式电除尘一体化技术,即在WESP前端增设相变凝聚器,从而提高了WESP的全工况适应性和可靠性,为燃煤电厂超低排放改造提供了新思路。工程投运后对系统的除尘效果进行现场实测,结果表明:机组负荷为600MW、WESP电压设定60kV时,相变凝聚器开启后,颗粒物排放浓度由开启前1.59mg/m~3降低至1.04 mg/m~3,总除尘效率由88.30%提高至92.32%;机组负荷为500MW、WESP电压设定60kV时,相变凝聚器开启后,颗粒物排放浓度由开启前的1.27mg/m~3降低至0.77mg/m~3,总除尘效率由91.97%提高至95.14%,相变凝聚器对WESP除尘性能提效明显,特别是减少PM_1等微细颗粒物的排放。同时,工作电压、运行负荷和颗粒物粒径大小等对WESP除尘性能也有一定影响。另外,相变凝聚器节水效果显著,在400~600 MW运行工况下可凝结水14~15t/h。
多间隙灭弧结构熄灭工频电弧的仿真与试验

为研究多间隙灭弧结构遭雷电过电压击穿后熄灭工频续流电弧的能力,分析了多间隙灭弧室内的灭弧过程及可能的熄弧方式,并基于Mayr电弧模型理论,针对10 kV电压等级,建立了多间隙灭弧结构击穿后的电弧动态模型,计算了工频续流过零时电弧的熄灭过程,对影响熄弧效果的因素进行了分析;最后利用冲击与工频续流试验相结合的联合试验平台对具有多间隙结构的装置进行了联合试验。仿真与试验结果表明:较小的时间常数以及较高的耗散功率有利于工频续流电弧的熄灭,而多间隙灭弧结构能拉长电弧的特点能同时满足以上两点要求;联合试验时,多间隙灭弧结构能在闪络后的续流阶段快速熄灭电弧,熄弧发生在续流的第一个过零点时刻,熄弧后随着工频电压的恢复,该结构不会发生再次击穿;由于电弧在工频续流阶段存在一定的弧道压降,可保证输电线路不会发生短路性过流保护引发的跳闸事故。
泄漏电流对染污沿面放电热特性的影响

热量是影响污闪沿面放电的关键因素,为深入研究污闪沿面放电的机制,需要对沿面放电的热特性进行精确的定量分析。该文在印刷电路板上进行尖–板结构的染污沿面放电实验,借助红外热成像技术来定量测量沿面放电的表面温度分布。热成像结果显示,污秽度越高,表面温升越高。在外加电压未触发放电之前,表面温升完全来自表面泄漏电流;当发生沿面放电时,表面温升来自表面泄漏电流和放电电流的共同作用。通过分析热成像结果,发现在染污沿面放电中泄漏电流产生的表面温升大于放电电流产生的表面温升,并进一步得出了二者与外加电压的关系式。
-40℃条件下油纸绝缘沿面局部放电特性及击穿特性

为研究寒冷条件下油纸绝缘的沿面放电特性,建立了能够模拟最低温度为 -50℃的高压低温试验系统,采用具有强平行电场分量的沿面电场模型,对比研究了 -40℃及40℃条件下油纸绝缘的局部放电特性及击穿特性。研究结果表明:-40℃下局部放电的起始电压和熄灭电压分别比40℃下时高约18%及12%;局部放电发展过程可划分为3个阶段, -40℃下每阶段的平均放电量均小于40℃下的平均放电量, -40℃下局部放电图谱有明显的非对称特征;-40℃下的击穿电压比40℃下低约16%,首次引入水活度的概念对击穿电压下降的现象进行了机制解释,认为降温过程中变压器油游离水会析出形成微小冰粒,这部分冰粒积聚在纸板表面加剧了电场畸变,从而导致了击穿电压下降。最后,根据试验结果给出了特高压变压器的低温绝缘设计及试验检测的建议。研究结果有助于进一步理解低温下油纸绝缘的放电机制。
局部放电稀疏分解模式识别方法

为实现电气设备局部放电(简称局放)模式的准确识别,提出了一种局放稀疏分解模式识别方法。首先由各放电模式局放训练样本信号统计特征向量构建局放统计特征过完备原子库,对此原子库进行非线性映射,可得非线性局放统计特征过完备原子库。对待识别局放信号统计特征向量进行非线性变换,得到非线性统计特征向量,此向量在非线性局放统计特征过完备原子库中进行稀疏分解时,仅可由相应放电模式子原子库中原子进行稀疏表示而难以由其它放电模式子原子库中原子进行表示,进而实现局部放电稀疏分解模式识别。同时,提出一种核函数优化匹配追踪算法,可在无需知道非线性映射具体形式基础上完成稀疏分解,并基于相似性度量系数确定最佳核函数及其参数。设计了两套放电模型,并在不同实验环境中进行了局放测试,所测信号分别作为训练样本信号及测试样本信号,采用所提方法进行了模式识别实验,同时与采用神经网络方法、K近邻法、支持向量机法的局放模式识别实验结果进行了对比。实验结果表明该方法识别效果较好,准确率较高。
各相对称的五相电励磁双凸极发电机电磁特性分析

针对传统五相电励磁双凸极发电机(wound-field doubly salient generator, WFDSG)各相磁路的磁阻不完全相等的问题,提出一种解决传统五相WFDSG存在的各相电感不对称问题的方法。将励磁绕组跨3个定子极绕制,实现了五相WFDSG各相电感幅值的相等。建立了包含气隙、定子槽气隙和转子槽气隙的空气磁路长度模型,并利用该模型求解了WFDSG的气隙径向磁密。对新型30/24极五相WFDSG进行了静态电磁特性仿真,验证了上述等效气隙模型可以用来计算径向磁密。对新型五相WFDSG绕组电感、电动势等瞬态电磁特性进行了仿真和实验,仿真结果和实验结果显示该WFDSG电动势幅值大小相等,验证了该文设计方法和理论分析的正确性。
LCL型并网逆变器的鲁棒并网电流反馈有源阻尼控制方法

传统并网电流反馈有源阻尼方法(grid-currentfeedback- active-damping,GCFAD)是一种抑制LCL型并网逆变器谐振尖峰的有效方法。然而,由于数字控制下的控制延时使其等效阻尼电阻正负的分界频率介于1/6与1/3倍系统开关频率间,电网阻抗的宽范围变化极有可能造成系统无法稳定运行。对此,文中提出一种鲁棒GCFAD方法,包括并网电流的二重采样和改进型GCFAD方法。并网电流的二重采样在不引入开关纹波的情况下最大程度地降低了有源阻尼环中的控制延时;改进型GCFAD进一步提高了该分界频率与系统开关频率的比值,使得该分界频率等于0.5倍系统开关频率,位于LCL滤波器设计的谐振频率区间外,从而解决了LCL滤波器的实际谐振频率穿越该分界频率的鲁棒性问题,大大地提高了对电网阻抗的鲁棒性和系统的稳定性。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。
Inverter Control Switching Between Grid-connected and Islanding Operating Modes of Permanent Magnet Wind Power Generation System in Low-voltage Microgrid

In low-voltage microgrid (LVMG), inverters of permanent magnet wind power generation system were researched, focusing on the control strategies for inverters of the permanent magnet wind power generation system in grid-connected and islanding modes. Given the characteristics of wind energy, wind power generation systems may operate under two operating modes, i.e., grid-connected and off-grid. Moreover, the system's inverter control strategy is the core technology that ensures the system's smoothness and stability under different operating conditions. This paper presented a novel control strategy for grid-connected inverters under different operating modes. When the system is under grid-connected operation, the system shock caused by an LCL third-order filter can be solved by using an improved instantaneous multi-resonant capacitor current control in the inverter current inner ring, and then a given inverter's output power stability can be achieved by using an instantaneous average power tracking control in the voltage outer ring. With the use of this novel control strategy under an operating grid when a given power is mutated, the current system shows good dynamic tracking performance, which ensures the high quality of the power delivered to the grid system. When the system is running in the off-grid mode using PI in the voltage outer ring, and the inner loop control remains unchanged, with a sudden load increase or reduction, the proposed strategy ensures that the power system has a faster dynamic response performance and provides stable power to the load. Simulation analyses verify that the novel control strategy presented in this paper is accurate and reliable.
基于改进下垂控制的双模式直驱风力发电并脱网控制研究

基于储能的双模式直驱风力发电系统实现独立运行和并网运行的关键是网侧电力电子接口逆变器。若逆变器在并网运行和独立运行时均采用电压型控制,可使得负载电压在模式切换期间处于可控状态,有利于实现运行模式的平滑切换。针对双模式逆变器,提出一种基于改进下垂控制的并脱网运行统一控制策略,独立运行时可保证逆变器的工作频率固定为额定频率,同时减少了线路阻抗对逆变器无功控制性能的影响,并网运行时可保证逆变器输出有功和无功功率均处于可控状态,且不受电网频率波动的影响。其次,提出一种基于改进下垂控制的主动同步控制方法,解决了采用传统下垂控制时频率和相位难以实现同时同步的问题,为实现直驱风力发电双模式运行和平滑切换奠定了基础。最后,通过仿真和实验验证所提方法的正确性和可行性。
不同转子结构无刷双馈电动机转子耦合能力与运行性能的对比分析与实验研究

无刷双馈电机在节能调速系统具有广阔的应用前景。在分析无刷双馈电机转子结构和发展历程,并对比优缺点的基础上,提出了充分发挥磁场调制能力的新型混合转子结构。采用能量摄动法对混合转子无刷双馈电机的电感参数进行计算,利用有限元分析软件进行电动机特性仿真,提出并研制了新型混合转子和磁障转子共用同一定子的两台无刷双馈电动机实验样机,并进行了对比实验研究。结果表明:与磁障转子相比,混合转子的磁场能力获得了进一步提高,运行性能进一步改善。研究结论为新型混合转子无刷双馈电动机的推广应用提供了理论和实验基础。
一种适用于任意电平数三相级联H桥变换器的简化多电平 SVPWM算法

针对三相级联H桥变换器,该文对其工作原理进行详细分析,将每一级三相H桥等效为三相三电平变换器,给出了一种扩展性较强且计算复杂度较低的简化空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)算法。该算法将多电平SVPWM简化为三电平SVPWM,进一步利用三电平空间电压矢量图的几何对称性,将三电平空间矢量的计算集中在一个扇区内完成。根据该简化算法,该文在单片现场可编程门阵列(FPGA)上实现三相五电平与七电平空间矢量脉宽调制。实验结果验证了该算法的正确性与可行性。
基于改进S变换的电能质量扰动信号特征提取方法

鉴于S变换时频分辨率低、计算量大,实际应用受限,该文构建改进S变换算法,提出基于改进S变换的电能质量扰动信号特征提取方法。首先计算采样信号的快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)频谱,创立基于包络极值算法的特征频率保留机制与信号无关频率点的自动识别机制,剔除非特征信息;然后依据信号频率与频段分析需求,引入新的窗宽调节尺度因子构成Gauss自适应优化窗,克服传统Gauss窗主瓣较宽、频率分辨率低的局限,构建基于Gauss自适应优化窗的改进S变换;对特征频率点进行变换处理,提取特征向量,实现扰动信号的自适应检测。仿真分析和试验结果表明,本文提出的改进S变换算法提高了电能质量扰动信号的时频分析准确率,计算量小,适用于电力系统扰动信号的准确、快速检测。
基于精确能量平衡约束的高耗能企业自备电厂发电调度方法

高耗能企业自备电厂发电调度对于降低企业发用电成本、减少企业涌动型负荷对区域电网冲击有重要意义。目前,相关研究及应用中通常采用的离散时间调度模型框架的主要缺点是不能准确反映电能和机组发电功率的积分关系,也没有较好地考虑企业负荷及电量需求的不确定性。在分时电价机制下,运行方案可能明显偏离最优。文中建立了连续时间框架下,考虑负荷需求不确定性的高耗能企业自备电厂发电调度模型,可以准确反映积分约束关系。所得结果可以在企业负荷需求分布未知的情况下,给出期望意义下的自备电厂最优发电计划。案例测试验证了文中所提方法的有效性。
多端柔性直流输电系统直流电压自适应下垂控制策略研究

直流电压控制是多端柔性直流输电(voltage sourced converter based multi-terminal high voltage direct current transmission,VSC-MTDC)系统稳定运行的重要因素之一。下垂控制策略无需通讯、可靠性较高,但存在直流电压质量较差、功率分配不独立、参数设计困难等问题。首先,研究 MTDC系统中下垂控制参数对直流电压与电流(功率)的影响机理。接着,分析应用于MTDC系统的下垂控制策略的约束条件,研究满足MTDC系统功率平衡和直流电压稳定的V-I(V-P)下垂特性曲线。在此基础上,提出一种改进的自适应下垂控制策略,通过引入功率影响因子实现下垂系数的闭环控制,优化不同工况下的系统运行特性。该控制策略能够减小MTDC系统的直流电压偏差,简化控制器参数设计,同时不依赖于上层控制系统与换流站之间的高速通讯,有利于提高系统可靠性和稳定性。算例分析和仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。
利用多时刻信息的T接线路单相接地故障单端测距方法

T接输电线路受实际应用中多端同步信息缺失或精度差等影响,难以实施精确故障测距。基于永久性接地故障单相断路器跳闸前后输电线路拓扑结构保持不变的实际,立足于最后跳闸的分支电源端,利用三端故障相依次跳闸而产生的多时刻信息,提出一种新型的单端阻抗测距算法。给出多时刻输电线路拓扑结构的准确描述方程组,提出基于改进高斯–牛顿法Levenberg-Marquardt方法的故障测距算法,能准确计算出故障距离和过渡电阻值,仿真验证了算法的有效性。该研究思路也可拓展应用到可再生能源接入的输配电网系统中,具有重要的理论和实用价值,但尚有关键技术问题亟待后续研究。
计及蓄电池损耗特性的微网多目标优化运行

为实现微网整体优化的同时计及蓄电池损耗特性,建立以综合发电成本最低、环境效益最好以及蓄电池损耗最低作为优化目标的微网多目标优化模型。引入一种改进的多目标粒子群优化(multiple objective particle swarm optimization,MOPSO)算法,通过采用全局最优自适应选取策略和基于变异算子的种群多样性维护策略,获得较好的收敛性和种群多样性。同时,通过拉丁超立方抽样产生分布更为广阔的初代粒子,从而减少算法陷入局部最优的可能性。最后以某微网作为算例,对所提模型及算法的正确性进行了验证。
特高压直流换流阀分布电容分析与测试

分布电容是影响特高压直流换流阀冲击电压特性的重要因素,在换流阀设计过程中需要进行优化控制。提出特高压换流阀系统多导体分布电容复杂电路网络的等效简化方法,研究分布电容影响冲击电压特性的机理,分析通过改善分布电容实现多级串联单元均压设计的方法。在此基础上,提出特高压工程双12脉动换流阀多阀塔分布电容简化分析模型和理论计算方法。研究大尺寸、多分立导体装备的分布电容测试方法,提出实验室条件下阀厅边界条件等效方法,测量引线误差控制方法和测量导体排列组合方法,在特高压直流换流阀真型阀塔上开展分布电容测试,验证了理论分析方法的准确性,获得了分布电容特性。
互联电网CPS标准下计及一次调频的最优 AGC控制模型

分析互联电网环境下机组一次调频的重要性及其对电网自动发电控制(automatic generation control,AGC)的影响,针对传统AGC控制策略难以计及一次调频的问题,提出 AGC与一次调频协同控制的线性增量表达,进而构建互联电网控制性能标准(control performance standard,CPS)下计及一次调频的最优AGC控制的混合整数线性规划模型。在模型中,根据电力系统特性,将AGC机组调节指令状态变量由传统的三态变量转化为两态变量表示;采用线性化手段,将传统非线性最小加减速时间约束线性化。某省实际系统的计算结果表明:新模型显著减少了AGC机组的下令次数,有效提高了CPS考核指标水平,明显降低了系统调节成本,具有良好的应用前景。
基于关键支路受扰轨迹凹凸性的暂态稳定判别及紧急控制

基于局部受扰信息,判别大扰动冲击下互联电网暂态功角稳定性,具有本地量测信息量少、实时响应实时判别、稳定判别计算量小等突出技术优点。该文首先分析了稳定与失稳两种情况下,发电机相轨迹与网络交流支路相轨迹几何特征的一致性;提出了基于临界断面中交流关键支路受扰相轨迹凹凸性的暂态稳定判别新方法;通过与快速失步解列装置整定参数的协调配合,获得了具备工程实施条件的时间裕度,在防控暂态稳定的第二道防线失效时,可作为避免失稳的紧急追加控制措施;交直流混联外送电网和特高压跨大区互联电网仿真结果,均验证了稳定判别方法和紧急追加控制的有效性。
怒江州滑坡地质灾害气象预警模型研究

根据怒江州2012—2014年87个雨量监测站点的降雨数据,首先研究降雨量及降雨过程与地质灾害空间分布的对应关系,再用信息量模型对地质灾害易发性进行静态评价.在此基础上,应用广义线性模型将动态降雨预报和静态的易发性评价结合起来,分别建立了地质-气象耦合模型和地质-降雨综合模型.实例检验并分析了2种模型,结果表明:地质-降雨综合模型的指标计算结果更具有科学性;同时地质-降雨综合模型在时间与空间的结合上更有优势;此外,地质-降雨综合模型的预警准确度较高,且在地质-降雨综合模型的预警图上除灾害当天的预警显示外,相近时间发生的灾害也有所反映.综上,地质-降雨综合模型比地质-气象耦合模型更适合怒江州滑坡地质灾害预报预警.
1961—2010年长江流域高温热浪时空变化特征

基于长江流域166个气象台站的逐日最高气温观测数据和西太平洋副热带高压环流指数,采用趋势分析、Mann-Kendall检验等方法,分析了长江流域1961—2010年高温热浪的时空分布特征.结果表明:近50 a来,长江流域高温热浪频次、持续时间与强度呈现出先减少后增加的趋势,整体呈现出微弱增加趋势,其速率为0.06次/10 a,0.03 d /10 a,0.29 ℃·d /10 a,与副高脊线和北界呈现出显著的正相关;高温热浪的空间分布大致呈现出东南多西北少,江南多、江北少的分布特征,多发区主要集中于集中在洞庭湖、鄱阳湖流域一带以及中上游干流区;除汉江流域东部与洞庭湖流域中部地区显示为减少趋势外,基本呈现增加趋势,其中太湖流域,鄱阳湖流域东南部以及中下游干流区增加趋势显著.
基于概率安全评价的技术规格书优化

概率安全评价(PSA)作为一个风险分析的方法,在国内外核电厂风险管控中得到了越来越广泛的应用,美国部分核电厂已经开发并实施了基于PSA 分析的技术规格书。但对于重水堆的技术规格书优化,在国际上目前尚无该方面的经验,本文参考美国相关的技术导则与实践,以秦山核电厂三期2号停堆系统试验频率为例进行优化分析,评价该方法在重水堆机组的适用性,探索重水堆技术规格书优化的方法。
横肋粗糙元地表的风场阻力特征研究

使用雷诺应力模型(RSM)模拟横肋粗糙元地表的风场,将粗糙元横截面的高宽比h/b、粗糙元间距宽度比 w/b以及间距高度比w/h作为粗糙表面的特征参数,利用数值方法定量研究了粗糙表面阻力随粗糙元密度的变化规律以及粗糙元横截面尺寸改变对阻力的影响。研究结果表明:粗糙元横截面尺寸改变不影响粗糙表面阻力随粗糙元分布密度的变化规律,粗糙元的间距高度比w/h是横肋粗糙表面的关键特征参数,且粗糙表面的平均总阻力在w/h=7时取得最大值。
风力机标模非定常数值模拟中的影响因素研究

基于自主研发的“亚跨超CFD软件平台”(TRIP3.0),采用刚性运动网格技术和动态拼接网格技术,开发了针对旋转类机械的非定常求解模块。本文开展了NREL Phase VI风力机标模非定常数值模拟中的影响因素研究,影响因素主要包括不同时间步长的影响、不同湍流模型的影响、刚性动网格技术和动态拼接网格技术的影响三个方面。本文数值模拟采用的控制方程为雷诺平均N-S方程,采用有限体积法离散控制方程,离散方程的时间方向采用“双时间步”方法求解,空间方向无粘项离散采用MUSCL-Roe格式,湍流模型采用SA和SST湍流模型,并引入多重网格和并行计算技术加速求解。数值模拟结果表明:时间步长、湍流模型、网格方案等因素主要影响风力机叶片吸力面的流动结构,进而影响吸力面的压力分布,而对压力面的流动结构和压力分布基本没有影响;采用刚性运动网格结合SA湍流模型所得到的压力分布更接近实验值。
阳江核电厂1号机组旁路阀优化策略研究

阳江核电厂1号机组给水调节阀均由FISHER 换型为MASONEILAN 后,由于旁路给水控制系统参数与实际情况不符,直接造成蒸汽发生器液位剧烈波动,进而触发跳堆事件。优化主给水控制系统(ARE)控制逻辑中ARE407/408/409RG(小阀控制曲线函数)曲线函数,通过优化控制函数的方式来弥补现场设备与控制逻辑不符的情况,实现蒸汽负荷与给水流量的匹配。优化后与参考机组对比可发现,机组正常升功率经过大小阀切换点与30%FP(FP 为满功率)平台大小阀切换试验过程中蒸汽发生器液位扰动情况,阳江1号机组试验结果明显优于参考机组。
石英砂岩冻融完整性损失研究

将CT扫描技术与岩石冻融完整性损失研究进行结合,推导出了利用CT数和X射线吸收系数表示的岩石冻融衰变函数模型.对石英砂岩进行温度区间为-20℃~20℃的循环冻融,通过巴西圆盘劈裂实验测得多次冻融后岩石的抗拉强度,并对多次冻融的岩石(干燥后)断面进行CT扫描,利用岩石冻融衰变函数模型分析岩石完整性损失.结果表明:随冻融次数的增加,试样的抗拉强度有所下降,X射线吸收系数不断减小;X射线吸收系数标准差总体呈增大趋势,岩石内部微裂隙分布变得更加不均匀;相同冻融条件下,不同钻孔同种岩性的岩石可能会有差别较大的冻融完整性损失.利用冻融衰变函数模型从微观和宏观角度对比分析石英砂岩冻融完整性损失,两者变化趋势吻合.CT数和X射线吸收系数表示的岩石冻融衰变函数模型能够较好的分析岩石冻融完整性损失,为相关研究提供了新的方法和思路.
稀疏基阵水下声成像的压缩感知方法

声传感器基阵式成像是水下目标探测的主要方法之一。在保证成像质量的同时,采用稀疏基阵是降低系统复杂性的有效途径。另一方面,成像方法也是关键技术之一,其性能直接决定成像质量的优劣。在前期研究的稀疏阵基础上,提出了压缩感知成像方法用于水下成像。回波经传感器基阵接收并进行信号分离后,获得各虚拟通道信号,利用压缩感知方法进行成像。在提出的成像方法中,采用了自适应块贝叶斯算法,它能够在噪声环境下较为准确地恢复图像。此外,根据声信号特点设计字典,并按算法特性设计了数据排列规则。实验表明:通过自适应块贝叶斯算法的压缩感知成像能够可靠地对水下目标进行成像,目标的几何特征明显。
铁磁构件内外表面裂纹低频漏磁检测技术研究

针对承压设备中铁磁性构件内外壁损伤检测问题,发展了一种低频漏磁检测技术。对低频漏磁信号进行分析处理,提取出的低频漏磁信号的幅值和相位信息,用于铁磁构件内外表面损伤检测与定量评价。通过数值仿真和检测实验,研究了裂纹深度和位置(上表面或下表面)的裂纹对漏磁场特征参数空间分布的影响。结果表明,漏磁信号的幅值特征参数和相位特征参数均可用于铁磁性构件上下表面一定深度范围内裂纹检测及定量表征,但两个参数对不同位置及深度范围内裂纹检测的敏感性不同。当裂纹位于试件上表面时,幅值特征参数对裂纹深度变化更敏感;而当裂纹位于试件下表面时,相位特征参数对裂纹深度变化的敏感性更高。本文研究工作为承压设备中铁磁性构件内外壁损伤检测做了有益探索。
基于数据驱动的微小故障诊断方法综述

能否及时诊断出微小故障是保障系统安全运行并抑制故障恶化的关键,本文针对微小故障幅值低、易被系统扰动和噪声掩盖等特点,从数据驱动的角度对现有研究进行综述.并将其分为三大类:基于统计分析的微小故障诊断技术、基于信号处理的微小故障诊断技术和基于人工智能的微小故障诊断技术,进而对不同方法的基本研究思想、研究进展、应用以及局限性予以介绍.最后不仅指出复杂系统微小故障诊断研究中的现存问题,而且从增加新的信息、挖掘未利用的隐含信息和采用新的数学工具三个角度进行展望,提出基于关联性分析、基于多源信息融合、基于机器学习和基于时频分析四个值得探究的微小故障诊断思想.
图像理解中的卷积神经网络

近年来,卷积神经网络(Convolutional neural networks, CNN)已在图像理解领域得到了广泛的应用,引起了研究者的关注.特别是随着大规模图像数据的产生以及计算机硬件(特别是GPU)的飞速发展,卷积神经网络以及其改进方法在图像理解中取得了突破性的成果,引发了研究的热潮.本文综述了卷积神经网络在图像理解中的研究进展与典型应用.首先,阐述卷积神经网络的基础理论;然后,阐述其在图像理解的具体方面,如图像分类与物体检测、人脸识别和场景的语义分割等的研究进展与应用.
模拟降雨条件下植被调控坡面水沙输出过程研究

为研究不同植被覆盖对坡面水沙输出过程调控效应,本文通过人工模拟降雨试验的方法,对3种典型的乔木灌木草本植被即构树、荆条和黑麦草,在坡度10°、降雨强度30 mm/h和坡度20°、降雨强度30 mm/h条件下的水沙输出的过程进行了试验研究,并对结果进行了综合分析。研究结果表明:3种植被整个产流过程的径流量均呈现先上升后逐渐稳定的趋势,产沙量呈先上升后下降,再逐渐保持稳定的趋势;构树、荆条和黑麦草均对坡面产流产沙过程有良好的调控能力,能够减少径流量和产沙量,其中黑麦草对产流和产沙均表现出较强的调控力,其次是构树,荆条最差。在对坡面径流流速的调控方面,流速整体呈现先增加后稳定的趋势,三者对径流流速的调控能力:黑麦草>荆条>构树。
岩溶区植烟土壤pH、有效铁锰和交换性钙的空间异质性--以重庆市酉阳县为例

本研究通过野外调查,结合经典统计学和地统计学方法,分析了重庆市酉阳植烟区土壤表层pH、有效 Fe、有效Mn和交换性Ca的空间异质性及相关性特征,以为岩溶区植烟土壤改良和平衡施肥以及特色优质烟叶开发提供理论依据。结果表明:酉阳植烟区土壤总体呈酸性,有效Fe、有效Mn和交换性Ca含量丰富;pH、有效Fe、有效Mn和交换性Ca变异系数为12.10% ~ 47.86%,属于中等变异性,在土壤中比较稳定,块金效应在5.690% ~7.338%,具有很强的空间相关性;pH和交换性Ca的空间分布为西高东低,有效Fe空间分布为东高西低,中部往西南方向含量最丰富,有效Mn的空间分布大致为中间低、四周高的趋势;pH与有效Fe、有效Mn存在显著的负相关性,pH与交换性Ca存在显著的正相关性。总之,研究区营养元素空间变异性中等,空间相关性强。
苹果主产区土壤养分空间分布特征及其影响因素--以陕西省礼泉县为例

客观、定量化分析土壤养分空间异质性及其影响因素,可为作物精准施肥提供科学依据。本研究以陕西省礼泉县苹果产区为研究区,基于“S”形的样点布设法采集果园0 ~ 40 cm土层的土壤样品,运用地统计学和GIS研究了土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷4种养分的预测精度,并通过交叉验证和相对预测误差确定最优预测模型,绘制果园土壤养分空间分布图,综合分析土壤养分空间分布特征,及结合相关性分析和多元线性回归分析,探讨土壤养分的影响因素及其权重。结果表明:①在最佳变异函数理论模型下,普通克里格法对果区土壤碱解氮的预测精度高,协同克里格对其他3种养分的预测精度高。②土壤有机质的空间分布格局是由骏马-阡东和建陵-昭陵一带向中部递减;赵镇至史德镇的东部为碱解氮的高值区,分别向东、北和西南递减;速效钾的高值区主要分布在研究区南部,北部大多数地区钾含量偏低;有效磷的高值区分布在烽火和骏马镇、石潭-昭陵镇一线。③有机质与地形因子具有显著相关性,碱解氮受NDVI、土壤类型和地形因子的影响,速效钾与当地坡度、坡向具有显著相关性,但有效磷与三大类因子的相关性不显著。
不同改良剂对皖南烟田土壤性状及烤烟产量和品质的影响

通过布置田间小区试验,研究了不同农林废弃物制成的5种改良剂对烟稻轮作土壤性状和烤烟生长发育、产量和烟叶品质的影响。不同改良剂施入土壤后,土壤体积质量较不施改良剂的对照处理显著下降,而田间持水量明显提高,表明烟田土壤物理性状得到明显改善。改良剂能明显促进不同生育期烟株的生长:烟株团棵期,改良剂 X1处理叶片宽显著高于对照;旺长期,X1、X2、X5处理叶长显著大于对照,且X5处理叶面积显著大于对照;成熟期,X1、X2、X5处理上部叶和下部叶长显著高于对照。改良剂能增加烟叶产量,尤其是改良剂X3、X5,明显增加了上等烟和中等烟的产量。改良剂X1、X2、X3处理上等烟总分显著高于对照,即改良剂处理烤出的上等烟综合品质更优。
红壤水稻土累积酶活性及养分对长期不同施肥处理的响应

本研究基于鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站24年的长期定位试验,揭示对照(不施肥,CK)、有机肥(C)、化学氮磷钾肥(NPK)、化学氮磷钾肥+有机肥(NPKC)等不同施肥处理对红壤水稻土酶活性及土壤养分的影响。于晚稻收获后采集各小区耕层土壤,测定红壤水稻土中转化酶、脲酶活性(测定时并设加0.5 ml甲苯与不加甲苯处理)及转化酶动力学特征,同时测定土壤养分含量及微生物生物量碳,分析酶活性与养分含量及微生物生物量碳间的关系,明确土壤中累积酶活性及土壤养分对长期不同施肥处理的响应。结果发现,与对照相比,施肥处理下土壤转化酶活性显著提高了31.3% ~ 131.7%,微生物生物量碳显著提高了84.9% ~ 125.1%;在没有甲苯抑制微生物活性下,施肥处理的转化酶底物蔗糖转化速率增加量提高了89.5% ~ 153.7%,脲酶底物尿素转化增加量提高了59.2% ~ 98.9%,表明微生物显著影响两种累积酶表观酶活性;转化酶活性、脲酶活性与微生物生物量碳呈显著正相关。与对照处理相比,施肥处理显著增加了土壤有机碳(30.1% ~ 36.3%)、全磷(28.6% ~ 102.9 %)、速效磷(62.2% ~ 445.0%)、碱解氮(35.9% ~ 56.4%)含量;统计分析显示,转化酶活性、脲酶活性均与碱解氮、有机碳含量显著正相关。与对照相比,各施肥处理土壤的转化酶米氏常数(Km)差异并不显著,而转化酶表观活性(Vmax)及转化系数(Vmax/Km)均显著增加。长期施肥处理增加了土壤养分含量和微生物生物量碳,提高了土壤中累积酶的活性。
黄土丘陵沟壑区典型林地土壤微生物、酶活性和养分特征

通过对陕西吴起县黄土沟壑区退耕还林地不同林分(沙棘、刺槐、油松、小叶杨)根际与非根际土壤养分、酶活性和微生物特征进行研究,比较4种典型林分及退耕草地“根际效应”及根际对养分的截留效应,评价根际效应对土壤特性产生不同改良效果,为黄土沟壑区退耕地人工林科学选择造林树种提供理论支持。研究表明:①根际与非根际土壤中有机质含量、有效磷含量、碱解氮含量和速效钾含量表现出显著差异,有机质、有效磷、速效钾含量均呈现明显的根际聚集现象。②根际土壤微生物数量和土壤酶活性总体高于非根际,仅油松样地中过氧化氢酶活性和小叶杨样地中脲酶活性根际低于非根际。③根际土壤中脲酶活性与细菌和真菌数量相关性达到显著水平,过氧化氢酶活性与真菌相关性达到显著水平;有机质含量与细菌、放线菌数量和脲酶活性相关性达到显著水平;碱解氮、有效磷含量均与细菌、真菌数量和脲酶活性相关性达到显著水平。在非根际土壤中,土壤养分含量与土壤微生物、土壤酶活性的相关性明显降低。④从土壤肥力综合水平看,根际土壤肥力水平综合得分总体上大于非根际土壤,其中根际土壤中沙棘>小叶杨>油松>刺槐>草地。沙棘能大幅度提高土壤肥力,具有较好的土壤改良效果。
套种绿肥对茶园土壤理化性状的影响

通过田间小区试验,以不套种任何绿肥处理为对照,研究了白三叶(Trifolium repens L.)、多年生黑麦草(Lolium perenne L.)和两者混播的3种套种模式对茶园土壤理化性状及环境小气候的影响。结果表明:茶园套种绿肥有降低土壤体积质量、降低土壤紧实度、改善土壤气相和液相比例的趋势,套种绿肥可明显降低地表、5 cm、10 cm和15 cm土层温度,减小土壤温度变幅。最高温时,各土层降温效果均为:黑麦草>白三叶>混播。绿肥处理的土壤有机质含量、全氮含量、速效磷含量和速效钾含量较对照有所增加,增幅分别为6.67% ~ 12.6%、0.8% ~ 15.2%、24.1% ~ 26.7%和6.8% ~ 88.9%。绿肥处理与对照相比,土壤微生物数量明显增加:细菌数量、真菌数量、放线菌数量分别是对照的1.75倍 ~ 2.58倍、1.22倍 ~ 1.88倍和1.15倍 ~ 1.46倍。因此,茶园套种白三叶和套种黑麦草对土壤生态环境效应的改善和茶园土壤基本肥力的效果相对更佳,值得在生产上进一步推广应用。
控释氮肥与尿素配施对单季稻产量及氮肥利用率的影响

为探讨控释氮肥与尿素配合一次性基施对水稻产量及其氮肥利用效率的影响效应,通过田间小区试验研究了不同比例控释氮肥(CRNF)与尿素(UR)配施对水稻干物质积累、产量构成,以及氮肥表观、农学和生理利用率等的影响。结果表明:配施10% ~ 80% CRNF较常规施氮(T1)处理,分别提高水稻籽粒干物质量和产量3.7% ~ 13.9%和1.4% ~ 13.4%;较全量施用CRNF(T6)处理,提高水稻籽粒干物质和产量6.3% ~ 16.7%、2.8% ~ 16.6%。一次性基施40%CRNF + 60%UR(T4)较一次性基施全量CRNF显著提高水稻籽粒吸氮量24.2%,差异显著(P<0.05),氮肥表观利用率、农学利用率、生理利用率及氮肥偏生产力也处于较高水平。在本试验条件下,一次性基施40%CRNF + 60%UR既提高了水稻产量和氮肥利用率,又减少了劳动投入,可在实际生产中推广应用。
LiNi_(0. 815)Co_(0. 15)Al_(0. 035)O_2正极材料的微波合成机理及其表征

以前驱体Ni_(0. 815) Co_(0. 15)Al_(0. 035)(OH)_(2. 035)和LiOH·H_2O 为原料,采用微波法合成了LiNi_(0. 815) Co_(0. 15)Al_(0. 035)O_2锂离子电池正极材料。通过XRD、SEM 和充放电测试等方法对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征,结果表明:在微波中以1 300 W 的输出功率合成的正极材料具有最大的c /a 和I_((003))/I_((104))值以及最小的R 值,以0. 2C 充放电、在2. 8 ~ 4. 3 V 之间首次放电比容量为185. 2 mAh /g,首次充放电效率为84%,循环30次后容量保持率为92. 3%,表现出较好的电化学性能。微波对材料升温曲线影响较大,氢氧化锂的强吸波能力能够增大混合物的升温速率,缩短反应时间。
B-Mg 共掺杂LiCoO_2正极材料的性能研究

采用Co_3O_4为钴源,Li_2CO_3为锂源,Mg(OH)2和H_3BO_3分别为镁源和硼源,按照化学计量比称取各原料并混合均匀后在高温条件下合成LiCo_(1-2y)Mg_yB_yO_2正极材料。采用扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)和恒电流间歇滴定(GITT)分别表征了样品的形貌、结构和锂离子扩散系数。将材料组装成CR2016型扣式电池,采用LAND 测试仪进行电化学性能测试,结果表明,当掺杂的摩尔总量为2. 0%时,材料在3. 0 ~ 4. 5 V 范围内以0. 2C 充放电首次放电比容量达到190 mAh /g,循环100次后容量保持率为88. 6%。
降雨入渗对花岗岩残积土高路堤边坡稳定性的影响

为研究降雨入渗对花岗岩残积土高路堤边坡内部水位线分布、负孔隙水压力消散、稳定性的影响,采用Geo-studio 软件中的seep 模块模拟短时间特大暴雨、长时间小强度降雨两种工况下边坡的入渗规律,并结合花岗岩残积土遇水软化的特性以及饱和-非饱和理论对现有的饱和-非饱和抗剪强度理论、土体重度进行修正,最后将渗流计算的孔隙水压力导入到FLAC~(3D)中对路堤稳定性进行数值模拟,结果表明:花岗岩残积土高路堤边坡内部水位线随降雨历时增加由坡脚逐渐上升; 相同降雨量下,长时间小强度降雨对边坡内部水位线上升的影响明显大于短时间特大暴雨工况; 综合考虑负孔隙水压力的消散、软化效应、土体重度变化等因素的影响,短时间特大暴雨对边坡稳定性影响较小,长时间小强度降雨对花岗岩残积土高路堤边坡稳定性影响较大。
慢性不可预见刺激诱导大鼠抑郁行为与上调GSK-3β表达及氧化/抗氧化应激失衡密切相关

目的:研究慢性不可预见刺激诱导大鼠抑郁行为与糖原合成激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)的表达及氧化应激损伤之间的关系。方法:采用慢性不可预见刺激(chronically unpredicted stress,CUS)诱导大鼠建立抑郁症模型。30只 Sprague Dawley (SD)大鼠随机分为对照组和模型组各15只,以旷场实验和被动游泳实验评价大鼠焦虑、绝望样抑郁行为;以大鼠海马过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量评价海马氧化应激和抗氧化应激水平;以qRT-PCR和Western blot分别检测并评价海马GSK-3β mRNA及蛋白表达变化。结果:与对照组相比,模型组旷场实验水平运动和垂直运动明显减少(P=0.000)、被动游泳实验不动时间明显延长(P= 0.000)、CAT及 SOD活力明显降低(P=0.000)、MDA含量明显升高(P=0.014)、GSK-3β mRNA和蛋白表达明显增加(P=0.000;P=0.028)。结论: CUS诱导大鼠出现明显焦虑、绝望样抑郁行为,其机制可能与上调GSK-3β表达及氧化应激系统功能失衡有关。
介孔分子筛MCM-41固载席夫碱与醋酸锌共催化“一锅法”合成噻唑啉酮衍生物

利用介孔分子筛MCM-41固载席夫碱与Zn(OAc)_2作为催化剂,“一锅法”简单有效地催化了醛、胺和巯基乙酸合成噻唑啉酮衍生物.一系列取代的醛和胺被考察,发现此催化剂能够高效地催化此反应,收率最高可达98%.另外,此类催化剂能够回收再利用,催化循环5次,反应依然可以得到80%的产率.
无催化剂条件下合成喹啉并吡咯并喹啉衍生物

以芳醛、5-氨基吲哚和4-羟基喹啉-2-酮为原料,在回流的乙醇中,无需加入任何催化剂,可高产率得到一系列13-芳基-6,13-二氢化-3H-喹啉并[4,3-b]吡咯并[3,2-f]喹啉-12(11H)-酮衍生物,并通过X射线单晶衍射分析确证了4b的结构.该方法简单,容易操作,为稠合五环含双喹啉杂环化合物提供了有效的合成方法.
湿磨法制备纳米Li_4SiO_4材料用于高温捕集CO_2

采用不同硅源、锂源以湿磨法结合高温焙烧制备了纳米Li_4SiO_4材料,利用X射线衍射( XRD)、扫描电子显微镜( SEM)和透射电子显微镜( TEM)表征了合成材料的结构和表面形貌,利用热重分析仪( TG)研究了Li_4SiO_4材料高温下的CO_2吸收性能和循环使用稳定性。结果表明,湿磨法制备的Li_4SiO_4材料在550 ℃、2. 5×10~4 Pa下, 10 min可达吸收平衡,平衡吸收量为27. 9%(质量分数),经五次吸收-解吸后仍保持初始吸收性能,显示了良好的循环稳定性。将25% CO_2-25% N_2-50% He混合气通过Li_4SiO_4材料床层,发现在550 ℃下,CO_2能被高效捕集,在相对湿度为10%的水汽存在下,Li_4SiO_4捕集CO_2的性能没有明显下降。
不同反应气氛下准东高钠煤中钠的迁移转化与积灰特性

为了获得循环流化床工艺下不同反应气氛对准东高钠煤中钠的迁移转化与积灰特性的影响,在0. 4 t/d循环流化床实验装置上开展了相同床温( 950 ℃)下的新疆沙尔湖高钠煤的气化(还原性气氛)与燃烧(氧化性气氛)实验研究。结果表明,气化和燃烧气氛下飞灰与积灰中Na主要以NaCl的形式存在;气化比燃烧更容易将Na、Cl固留在底渣和飞灰中,相应的进入气相中的Na、Cl更少;燃烧气氛下,部分NaCl会被烟气中的SO_2硫化,生成稳定性更高的Na_2 SO_4并冷凝在飞灰和积灰棒表面,燃烧过程中产生的飞灰粒径更细,积灰更严重;沙尔湖煤燃烧与气化过程中存在HCl对金属壁面的腐蚀。
石油烃在栉孔扇贝(Chlamys farreri)体内富集排除规律与氧化损伤效应的研究

为研究栉孔扇贝消化盲囊和鳃丝对石油烃的富集排除规律及氧化损伤效应,在实验室条件下将栉孔扇贝在各浓度石油烃的海水中分别进行染毒和排除实验各15d,测定消化盲囊和鳃丝的石油烃蓄积量、石油烃蓄积排除速度、生物浓缩系数、溶菌酶活性和脂质过氧化水平等指标。结果表明,栉孔扇贝两组织在蓄积期间石油烃含量随时间呈现增加趋势,在9d之后达到蓄积量的平衡,浓度越高,生物浓缩系数BCF越小;0.1mg·L~(-1)和0.3mg·L~(-1)石油烃处理组两组织蓄积和排除速度随石油烃浓度升高而降低,在排除期间最后阶段都能将石油烃完全排除,蓄积期间溶菌酶活力和脂质过氧化(LPO)水平随时间不断上升,排除期间均能恢复到正常水平,而1.0mg·L~(-1)和3.0mg·L~(-1)处理组两组织蓄积期间的溶菌酶活力则呈现明显被抑制的现象,LPO水平明显升高,且在排除期间均不能恢复到对照组水平。结果证实,栉孔扇贝对0.3mg·L~(-1)及以下低浓度石油烃具有较好的应对机制和耐受性,而在1.0 mg·L~(-1)浓度以上石油烃处理组其调控能力受到了明显的影响,机体处于较强的氧化损伤状态。本实验各指标均能体现不同浓度石油烃对栉孔扇贝组织的影响规律,且相互之间存在着非常相似的变化和紧密联系,能准确反映机体的解毒调控机制和机体氧化损伤效应规律。
P糖蛋白及其在水生生物多型异源物质抗性中的研究进展

多型异源物质抗性机制(multixenobiotic resistance mechanism,MXR)是在水生生物中广泛存在的1种对外源毒性物质的重要防御机制,其分子基础与哺乳动物细胞系的多药抗性机制非常相似,ABC (ATP binding cassette,ABC)转运蛋白超家族中的P糖蛋白(p-glycoprotein,P-gp)参与并介导了该抗性机制。本文从P糖蛋白活性和组织分布,P糖蛋白的诱导和抑制,P糖蛋白的表达和调控,多型异源物质抗性机制中P糖蛋白的可能作用模式等几个方面综述了异源物质存在条件下水生生物多型异源物质抗性机制中P糖蛋白的研究现状。大量研究表明,多型异源物质抗性机制是水生生物体的一个重要细胞防御机制。P糖蛋白作为能量依赖性的外排泵,通过水解ATP或与ATP结合将广谱的异源物质(如毒素、重金属、有机污染物等)泵出胞外或促进异源物质在特定的细胞或细胞器内滞留或隔离,从而防止异源物质与细胞内的靶分子结合,降低异源物质对细胞造成的伤害,提高生物体的抗性和耐受性。
基于ISSR标记的海南高良姜种质资源遗传多样性分析

本研究目的在于对96份海南高良姜种质进行遗传多样性和亲缘关系分析,采用了ISSR分子标记技术对其进行扩增,并利用NTSYS-pc 2.10 y等软件进行数据统计。共利用22条引物扩增获得了154条条带,其中有97条多态性条带,引物多态性为61.88%。96分高良姜种质材料的DICE相似系数在0.808~0.996之间,平均值为0.931。基于UPGMA算法基础上构建的聚类进化树显示,大部分的材料在相似系数阈值接近0.87时聚成两大类,其中一大类几乎包括了来自海南的所有材料,主成分分析同时验证了聚类分析的结果。以上研究说明海南高良姜栽培种的遗传多样性较低,此研究可为高良姜种质资源的收集、分类、以及GAP基地建设等提供一定的理论依据。