mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
断盖配置封闭性组合形成的多层油气运聚有利部位预测方法

为了研究含油气盆地下生上储式大断裂附近多套盖层上下油气分布规律,在断盖配置封闭性组合形成的多层油气运聚条件和有利部位研究的基础上,通过确定上部断盖配置封闭部位和下部各断盖配置不封闭部位,将其叠合建立一套断盖配置封闭性组合形成的多层油气运聚有利部位的预测方法,并将其应用于渤海湾盆地歧口凹陷南北大港地区断盖配置封闭性组合形成的沙河街组、东营组和馆陶组3层油气运聚有利部位预测中。结果表明:南北大港地区断盖配置封闭性组合形成的沙河街组、东营组和馆陶组3层油气运聚有利部位主要分布在其北部中南地区和南部边部地区,是沙河街组、东营组和馆陶组3层油气运聚成藏的有利部位,与目前南北大港地区已发现的沙河街组、东营组和馆陶组油气分布部位相吻合,表明该方法用于预测断盖配置封闭性组合形成的多层油气运聚有利部位是可行的。
基于改进最小二乘支持向量机的锂离子电池健康状态快速估计方法

锂离子电池健康状态(State of health, SOH)是电池系统安全管理与运维的主要参数之一,准确快速的SOH估计对提高电池应用的安全性有着重要意义。针对目前存在的电池SOH估计速度与精度难以兼顾的问题,提出一种基于改进最小二乘支持向量机(Improved least squares support vector machine, ILS-SVM)的SOH快速准确估计方法。通过对LS-SVM算法设定合适的临界系数,舍弃部分支持向量,削弱边界样本对算法的影响,从而提高了算法的鲁棒性与运行速度,形成改进的LS-SVM算法。通过分析电池电压特性,选取特征电压数据区间进行估计,有效避免电池的完全充放电测量,提高SOH的估计效率。验证结果表明,所提出的电池SOH估计方法估计精度较高,大部分估计误差小于1%,且所提算法相比于改进之前的算法,运行速度提升最高可达20%。
基于双高斯模型的锂电池剩余使用寿命预测方法

准确的剩余使用寿命预测对锂离子电池的性能最大化和维护是至关重要的。为了对锂离子电池的剩余使用寿命进行精准预测,提出一种新颖的双高斯模型用于描述锂离子电池老化过程。首先对常用的几种电池容量衰减经验模型进行分析与评价,并提出性能更优的双高斯模型。随后,基于历史容量数据,利用粒子滤波(Particle filter,PF)技术建立双高斯老化模型,同时引入拟合相关系数与均方根误差评估模型。最后,根据实验室的单体电池老化数据和美国国家航空航天局的电池老化数据,进行剩余使用寿命预测试验,以验证所提出的老化模型的有效性。试验结果表明,所提出的老化模型可以准确地预测锂电池剩余使用寿命,与其他模型相比,预测误差得到明显改善。
基于注意力机制和多任务LSTM的锂电池容量预测方法

精确的锂电池容量预测可以有效降低电池失效带来的风险与损失。基于神经网络的时间序列预测模型是电池容量预测领域中十分常见的方法。但是,过去的模型预测大多只考虑了未来的目标点,而没有考虑目标点附近信息对预测目标的辅助作用。提出一种基于注意力机制和多任务LSTM的锂电池容量预测方法(MT-LSTM),实现未来不同时刻信息的互补,提高预测的准确性,其中使用硬参数共享方法建立多个任务之间的联系,使用卷积神经网络提取不同抽象水平的特征。通过注意力机制与LSTM模型的结合,有效地提高电池容量预测精度。将所提出的MT-LSTM模型与传统神经网络进行对比,试验结果表明所提模型有更高的预测精度。此外为多任务学习与注意力机制设计了对比试验,验证了这两种方法对电车容量预测精度的积极影响。
双边LCL无线供电系统恒流参数设计及特性研究

双边LCL补偿方式是无线电能传输系统的最常见的补偿方式,是当前该领域的研究热点。但随着运行条件的变化,系统参数、负载的变动,导致其恒流特性会发生改变,给实际的应用及控制带来了不少困难。从实际参数和影响特性等角度出发,对LCL补偿网络型系统恒流输出特性的影响因素进行了详细研究,建立了双边LCL补偿网络的实际电路参数模型,给出了系统恒流输出设计的负载参数约束条件,分析了损耗参数对系统的影响,提出了一种考虑元器件损耗参数的双边LCL补偿网络型无线供电系统设计方案。仿真与试验结果证明了该方案的有效性,系统输出电流波动率达到了预设的不高于10%的设计需求,同时对高次谐波具有良好的滤除效果,与理论设计一致。
基于相似日和SAE-DBiLSTM模型的短期电力负荷预测

提高短期电力负荷预测精度有助于电力公司高效地管理能源和更加经济可靠地运行。随着信息通信技术在电力系统的广泛应用,可获得的电力系统数据迅速增多,为数据驱动的电力负荷预测提供了数据基础,但这些数据通常结构性较差且特征不明确。由此,提出了基于相似日和SAE-DBiLSTM模型的短期电力负荷预测方法。首先,对获得的电力负荷数据进行预处理,并利用栈式自编码网络无监督提取由相似日、基准日负荷数据和天气信息构成的数据隐含用电特征;再将所得的隐含用电特征输入深度双向长短期记忆网络(Deep bi-directional long short-term memory,DBiLSTM)进行训练学习;最后用2016年全国大学生电工数学建模竞赛数据集,将所提模型与其他模型进行对比测试(包括DBiLSTM、SAE-ELM、SAE-DGRU、 SAE-DLSTM和SAE-DBiLSTM)。试验结果表明,SAE-DBiLSTM组合模型在不同地区均具有更高的预测精度,该方法简单可靠且能更好地预测短期区域电力负荷。
基于深度迁移学习的配电线路绝缘子状态监测方法

针对传统人工巡线的方法不适用于近距离监测配电线路绝缘子状态以及现有方法精度低等问题,提出一种基于深度迁移学习的配电线路绝缘子状态监测方法。首先,智能配电终端汇集配电线路上的摄像机获取的绝缘子图像,利用尺度不变特征变换(Oriented FAST and rotated BRIEF,ORB)算法提取图像特征,采用灰度质心法以保证图像特征点发生旋转后性质不改变。然后,根据获取的图像特征,将深度学习与迁移学习算法结合,对图像特征进行训练,实现绝缘子状态的分类。最后,基于Matlab仿真平台将所提方法与其他组合方法在常见场景中进行试验分析。试验结果表明,相比于其他组合方法,所提方法能够在不同环境中准确监测绝缘子状态,并且分类准确度更高。
数据驱动的锂离子电池全生命周期状态参数评估

机器学习作为人工智能核心技术之一,通过对当前数据的学习找出复杂问题之间的关系而被广泛应用,机器学习作为研究锂离子电池状态参数估计的新技术,相关报道也层出叠见.本文首先回顾了传统模型中的电化学模型和等效电路模型在电池状态估计的研究进展;然后基于这些模型当前的局限性,回顾、分析、比较了不同机器学习模型在电池状态参数估计中的应用进展及取得的成绩;最后指出了当前基于数据驱动的人工智能方法在锂离子电池状态参数评估过程中所面临的问题,并对未来发展提出了建议.
采用黏滞阻尼伸臂桁架的超高层结构模型振动台试验研究

黏滞阻尼伸臂桁架兼具高效耗能和"有限刚度"加强层的特点,可提高结构的抗震性能,尤其适用于高烈度区超高层结构抗震设计。中国国际丝路中心塔楼建筑高度498m,是目前全球最高的采用黏滞阻尼伸臂桁架的高层建筑,为验证其抗震性能和减震措施的有效性,进行了1 ∶ 40的缩尺模型振动台试验研究。本文介绍了模型设计、试验过程及主要现象。试验测试了结构在8度小震、8度中震、8度大震地震波输入下的动力响应,包括结构自振特性、动力放大系数、楼层位移、层间位移角、损伤发展及阻尼器耗能等。将主要试验结果与有限元分析结果进行了对比,总体上吻合程度较好,可互为验证。试验及分析结果表明:结构设计合理,采取的减震措施有效,结构整体抗震性能满足规范及预定的抗震性能目标要求;黏滞阻尼伸臂桁架产生的附加阻尼比随地震作用强度增加而降低,并且随主体结构进入弹塑性后进一步降低。根据试验结果对结构设计提出了相应的建议,揭示的阻尼比变化规律可供类似项目设计参考。
基于HEC - HMS模型的太行山小流域山洪模拟研究——以邢台路罗川流域为例

太行山南段东坡路罗川流域山洪灾害频发,然而相关的模拟研究较少。采用HEC - HMS模型,以罗川流域1982-2016年间8场山洪进行参数率定, 2场洪水进行验证,并对比两套参数组合方案(①初损常损法+ Sndyer单位线法+指数衰退法+马斯京根法;②SCS曲线数法+ SCS单位线法+指数衰退法+马斯京根法)。结果表明:两套方案合格率均为90%,平均Nash效率系数分别为0.83和0.79,预报精度均到达乙级水平,方案一优于方案二。产流初损和CN值均与起涨流量密切相关,分别为对数和指数关系。在验证期,基于经验关系的动态推求法模拟的洪峰流量平均相对误差为12.35%,洪量平均相对误差为12.35%,平均Nash系数为0.82,均优于固定参数法(17.26%、13.35%和0.77),可有效提高模拟精度。
山地城市网红景点地震应急能力分析与评价

山地城市网红景点游客量大, 一旦发生地震极易引发较大的人员伤亡和财产损失, 摸清景点地震应急能力非常重要。以网红景点重庆洪崖洞作为研究对象, 以景点周围10 km作为研究区域, 选取区域内地形起伏度、应急避难场所、派出所、医院、消防队、危险源等6个基本因子和统计人口密度、热力人口密度2个对比因子, 综合运用GIS的网络分析、缓冲区分析、重分类、加权叠加等空间分析技术和层次分析法, 定量分析评价研究区域的地震应急能力。结果显示: 洪崖洞周边的地震应急能力基本处于中等水平, 高分段地震应急能力区域未见分布;以人口密度为变量计算得到的两版地震应急能力, 不论是空间分布还是面积比例上, 区别都比较大, 而热力人口密度版的地震应急能力水平更符合实际情况;受道路支撑的影响, 地形起伏度严重影响区域地震应急能力。评价结果不但以表格形式量化地震应急能力, 更以专题图的形式展示景点的地震应急能力空间分布情况, 同时直观展现网红景点的地震应急能力因网红游客量而引起的变化。
基于高斯过程的参数辨识及永磁同步电机模型电流预测控制策略

为了提高永磁同步电机控制系统电流环控制器的性能,降低模型参数失配对控制系统的影响,提出了基于高斯过程参数辨识的永磁同步电机有限集模型预测电流控制策略(FCS-GPMPC)。首先,介绍了永磁同步电机电流预测模型并分析了模型参数失配对系统性能的影响;其次,为简化一般机器学习参数辨识算法中超参数复杂的调试过程,提出了一种基于高斯过程的模型参数的辨识方法;同时,引入预测值的置信区间作为参数预测效果的实时评估参考;最后,将高斯过程参数辨识与基于模型的有限集模型预测电流控制(FCS-MPC)相结合,在得到准确辨识的参数后对系统电流预测模型更新以提高系统鲁棒性和电流环跟踪性能。实验结果显示:在本文训练数据的统计特征下,测试数据均方根误差RMSE为0.0021,R~2达到0.99。在参数波动条件下,与FCS-MPC相比,FCS-GPMPC策略下电流波动度降低了30.5%,电流平均偏移度降低了19.6%,另外对参考电流的阶跃变化,FCS-GPMPC有更好的动态响应。实验结果表明,基于高斯过程的模型预测控制方法可有效抑制模型失配对控制系统的影响,能够提高永磁同步电机控制系统电流控制器性能。
基于软件定义网络的多约束QoS双路径路由优化方法

针对当前SDN架构存在路由算法复杂度高、QoS流满意度低和单链路故障等问题,提出了一种基于软件定义网络的多约束QoS双路径路由优化算法(SDN_MCQDP)。利用控制器获得全局网络状态信息,生成基于目的节点的有向无环图。在多约束QoS路由选择阶段,通过拉格朗日松弛对偶算法将多约束问题转化为线性规划问题。使用反向链路删减得到满足多约束QoS的节点不相交的双路径冗余链路,使链路故障后的数据传输得到保障。从路由计算时间、链路利用率、QoS流满意度等方面对算法进行仿真实验。结果表明,与MODLARAC、QT、RMCDP_RD、H_MCOP算法比较,SDN_MCQDP能够有效降低传输时延,减少路由计算时间,提高链路利用率,且在链路发生故障后仍能满足QoS需求。
56 Gbps高速信号传输系统仿真验证设计

新一代高性能计算机的高速信号传输系统采用56 Gbps PAM4信号实现,传输通道跨越多块PCB板和多级连接器,信号完整性设计面临极大挑战。提出了面向全通道的56 Gbps高速信号传输系统仿真验证方案,通过板材参数校准、连接器参数测试、PCB布线模型提取,建立了更接近实际情况的复杂传输通道模型,并进行了全通道协同仿真实验。通过仿真实验与设计优化迭代,成功保障了56 Gbps PAM4高速信号的稳定可靠传输。
晚期肝癌介入术后患者安宁疗护需求的质性研究

目的了解晚期肝癌介入术后患者的不适症状和内心需求,为实施安宁疗护提供参考依据。方法采用半结构式深度访谈法对25例肝癌介入术后患者进行访谈,并对访谈资料进行整理、分析和主题提炼。结果共提炼出4个主题和7个副主题:缓解生理症状,包括缓解恶心、呕吐的不适症状和缓解疼痛的症状;心理需求,包括得到情感支持的需求、满足内心愿望的需求和得到亲属照顾的需求;健康管理相关知识的需求,包括了解肝癌相关知识的需求和掌握经皮肝穿刺胆道引流管护理的需求;降低经济负担的需求。结论安宁疗护需要关注晚期肝癌介入术后患者的生理舒适、情感支持、知识渴望和经济需求,使其在生命末期也可以拥有尊严和良好的生命质量。
基于BERT - BILSTM - CRF模型的电力行业事故文本智能分析

为解决电力行业事故报告文本较长、语义复杂,难以进行有效文本识别问题,提出1种以BERT作为底层的预训练模型,并设计1种双重注意力机制编码器,结合BILSTM - CRF深度挖掘事故文本语义特征,从而实现文本智能分析。首先构建电力词典,通过对BERT预训练,进行BIO标注,然后引入BILSTM - CRF模型实现对文本标签智能分类,最后将该模型与现行其他4种深度学习模型进行对比。研究结果表明:该模型智能识别精确率、召回率及F1值(查准率)均达到约97%,较其他4种模型中效果最好的模型分别提高0.02,0.03,0.02。研究结果可为电力行业事故报告文本分析提供1种新思路。
聚对苯二甲酸丁二醇酯二聚体热降解机理的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法M06-2X/6-311G(d)研究了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)二聚体的热降解机理,对PBT二聚体热解过程设计了八条可能反应路径,计算了每条反应路径的各基元反应步的热力学及动力学参数。计算结果表明,在PBT初始热解过程中,主链发生协同反应的反应能垒明显低于自由基反应的能垒,因此,通过协同反应生成的对苯二甲酸、对苯二甲酸单丁烯酯、对苯二甲酸二丁烯酯和二对苯二甲酸-1,4-丁二酯是PBT初始热解主要产物。主链通过六元环过渡态进行的协同反应的反应能垒低于通过四元环过渡态的,PBT主链的断裂主要通过六元环过渡态的协同反应而进行。此外,还讨论了PBT主要产物的二次降解反应,研究发现,在二次降解反应过程中主要以协同反应为主,生成1,3-丁二烯、四氢呋喃、苯、CO_2、苯甲酸等主要产物。
扬子陆块西南缘河口群沉积时限和构造属性的再厘定:兼论中元古代洋板块地层

河口群、东川群和原通安组是扬子陆块中元古代早中期重要的地层单元,但其沉积时限和构造属性长期存在争论。本文在区域地质调查和同位素年代学研究的基础上,从“洋板块地质”的视角重新厘定了河口群、东川群和原通安组的沉积时限和构造属性。原通安组是由不同规模的岩块和基质共同构成的一套蛇绿混杂岩;东川群则较为完整地记录了从陆内裂谷到被动大陆边缘的演化过程,代表了盆地边缘的地层序列,东川群与原通安组(现定义为菜子园-通安蛇绿混杂岩)虽位于不同的断块,但应是同一盆地发展的产物;河口群与东川群、原通安组序列明显不同,但总体上也是粒度向上变细的海侵序列,并发育多套火山岩,在Columbia超大陆裂解的大背景下,河口群最有可能形成于夭折裂谷。对采自河口群长冲组的石榴子石云母片岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,绝大部分锆石具有核-边结构,核部最年轻一组~(207)Pb/~(206)Pb年龄的加权平均值为1468±28 Ma(MSWD= 0.40,n=16),解释为原岩的最大沉积年龄;结合前人研究成果,将河口群和东川群的沉积时代分别限定在1.75~ 1.40 Ga和1.75~1.35 Ga。锆石边部的变质年龄集中在~830 Ma,结合海绵状结构特征,变质边最有可能是热液蚀变所致。锆石Hf同位素研究显示,扬子陆块西南缘在2.00~1.80 Ga期间,锆石ε_(Hf)(t)值以负值为主,表明岩浆主要源于古老地壳的再造;而1.58~1.39 Ga的锆石ε_(Hf)(t)多为正值,显示有大量地幔物质的加入。通过本次综合研究,扬子陆块西南缘古元古代晚期—中元古代早中期的演化经历了2.00~1.80 Ga碰撞造山、1.77~1.64 Ga陆内裂解、1.58~1.39 Ga洋盆形成和1.38 Ga之后的洋壳俯冲消减4个阶段,是Columbia超大陆聚合与裂解在扬子陆块的响应。
2021年5月云南漾濞M_S 6.4地震序列发震构造及破裂过程初探

北京时间2021年5月21日21时48分36秒,云南省大理州漾濞县发生M_S 6.4地震。利用云南数字地震台网2021年5月18日至8月22日的震相报告,采用双差地震定位法,对漾濞M_S 6.4地震序列进行重新定位。重新定位结果显示序列呈NW向优势分布,破裂长约20 km,宽约7 km,对重新定位结果进行误差分析,水平方向定位误差约为0.8 km,垂直方向定位误差约为1.0 km,定位结果具有较好的稳定性。依据震中分布的走向将序列划分为NW向的主断层与NNW向的分支断层,主断层存在较为明显的分段现象,分支断层呈雁列状分布。根据小震丛集性发生在大震断层面及其附近的原则,利用重新定位后的小震震源位置反演得到漾濞M_S 6.4序列主断层走向约320°,倾角约89°,深度范围3~13 km。根据拟合得到的断层在地表的投影位置,推测本次地震的发震断层为维西-乔后断裂西侧的草坪断裂。基于断层滑动量分布识别出3个凹凸体,结合序列时空演化特征,分析了漾濞M_S 6.4地震序列的破裂过程,结果显示断层中段的凹凸体发生初始破裂,触发相邻的凹凸体发生主震,随后破裂沿断层走向传播,最终导致相邻的数个凹凸体全部发生破裂。
太湖湖西典型区水体硝酸盐含量对反硝化作用影响实验研究

以太湖湖西为例,采用流动培养同位素添加法,分别模拟了湖西北、湖西南地区不同温度及有机碳浓度下的底泥原位反硝化作用,结果表明只有水体硝酸盐含量高的湖西北地区底泥反硝化速率受温度和有机碳影响明显,水体硝酸盐含量低的湖西南地区底泥反硝化速率受水体温度、有机碳含量影响较小.研究结果表明,太湖湖西北地区22、27、32 ℃时反硝化速率分别为(77.62±5.23)、(156.01±12.01)、(309.36± 20.31) μmol·m~(-2)·h~(-1).湖西北区域上覆水有机碳含量为0、4、10 mg·L~(-1)时,沉积物平均反硝化速率分别为177.39、203.48、275.85 μmol·m~(-2)·h~(-1).根据皮尔逊相关性分析可知,太湖反硝化速率与水体硝酸盐含量呈显著相关,即水体氮素构成是影响底泥反硝化速率的最根本原因,只有硝酸盐供给充足,底泥反硝化速率才会随着温度及水体碳源的变化而变化.
土地整治对盐碱土壤细菌群落动态和组装的影响分析

了解土地整治对盐碱土壤细菌群落的影响对认识盐碱地生态特征和推动生态修复具有重要意义.以黄河三角洲盐碱土壤为研究对象,利用Illumina高通量测序技术,测定土地整治区与非整治区土壤细菌群落结构差异,并分析了土壤环境变量、空间因子和土地整治行为对细菌群落结构的相对贡献,探讨了土地整治对细菌群落组装和细菌群落功能的影响.结果表明:土地整治区仅有Shannon多样性指数显著高于非整治区.土地整治区与非整治区的细菌群落结构存在显著差异,通过LEfSe分析确定了细菌群落中的生物标志物,这些生物标志物在土地整治区大多与氮循环过程相关,在非整治区则大多表现出对有机污染与重金属污染的耐受性.空间距离效应分析表明土地整治有利于减弱空间因素对细菌群落结构的影响.中性群落模型分析结果显示土地整治区细菌群落的拟合程度更高,表明具有更高的迁移能力.方差分解分析表明环境变量单独解释部分对细菌群落结构变异的贡献率最大(15.50%).细菌功能预测结果表明土地整治区土壤氮循环相关功能显著增强,在非整治区碳降解活动更为活跃.总之,土地整治对细菌群落具有显著影响,降低土壤环境的空间异质性,并能够有效改善细菌群落功能.因此,这些发现有助于为开展盐碱地生态修复提供参考.
储能系统双向Buck-Boost变换器控制策略研究

为应对可再生能源出力波动引起储能系统功率流动方向的频繁变化,提出一种基于自抗扰控制和模型预测控制(ADRC+MPC)的储能系统双向Buck-Boost变换器控制策略。其中模型预测控制方法应用于电流内环,无需进行参数整定的同时,也提高了系统的响应速度;采用自抗扰控制策略的电压外环,通过在高频段降阶简化控制对象,达到降低自抗扰控制器复杂度的目的。仿真和样机实验显示当电感电流与输出电压参考值突变时,系统可分别在0.2与30 ms内迅速调整到给定值;当负载与电源电压突变时,系统能在20 ms内恢复稳定。实验结果证明该文提出的控制方法优于PI+MPC策略,具有响应速度快、超调量和波动幅度小的特点。
基于最优滚动控制域的储能控制策略

针对风电场预测功率与实际功率不匹配以及风力发电不确定性问题,提出一种以补偿风电预测误差和平抑风电波动为目标的储能控制策略。该策略以先进控制理论为基础,结合储能补偿预测区间和储能平抑风电波动区间,提取考虑储能运行成本的储能最优滚动控制域。首先,针对储能补偿预测误差目标,制定储能控制策略,提取允许误差内的储能补偿区间;其次,考虑风电功率波动要求及荷电状态(SOC)约束,采用模型预测控制求解出储能滚动控制序列,确定储能平抑区间。最后,考虑储能运行成本,将补偿区间和平抑区间相结合,制定储能最优滚动控制区间,以此为基础确定储能容量。以中国新疆某风电场为例,对该文提出的储能控制策略与传统控制策略进行对比验证,验证所提策略的可行性和有效性。
考虑预测误差分析的混合储能补偿优化策略

为提高风电场预测功率精度,对于风电场和混合储能构成的风储混合系统,提出基于预测信息搭建的混合储能补偿方案。首先,依据风电预测误差进行概率统计分析,提出风电功率预测误差的分层补偿策略,制定针对补偿预测误差的允许误差域及置信区间补偿域。其次,利用储能对不同误差层的预测误差给出相应的储能补偿方案,基于小波包分解将超出区域外待补偿预测误差分解,通过不平衡功率DFT分频法确定临界点作为功率型储能和能量型储能的目标分配值,对于荷电状态越限问题通过自适应模糊控制进行二次修正。最后,以新疆某风电场为例进行仿真分析,结果表明所提策略可有效减少风电功率预测误差。
变工况下热泵供热及膨胀机供热的热力性能对比分析

通过对各设备进行建模,以某300 MW热电联产机组为例,对热泵供热及利用小型膨胀机发电后排汽供热两种方案进行变工况分析。结果表明,对于热泵供热方案,在不同的主蒸汽流量下,都存在一个最佳出口热网水温,使系统煤耗最低;采用热泵最佳参数与膨胀机方案进行变工况对比,发现在采暖抽汽参数较低时,热泵方案的煤耗高于膨胀机方案,随着采暖抽汽参数的增大,当热泵出口最佳热网水温超过70 ℃时,热泵方案的煤耗开始低于膨胀机方案;同样,在采暖抽汽参数较低时,热泵供热(火用)效率比膨胀机方案低,当热泵出口最佳热网水温超过64 ℃时,热泵方案供热(火用)效率开始超过膨胀机方案;提出等效节能量指标,并通过计算表明该指标可用于对比两方案的节能效益。
LCL型并网逆变器新型电容电压有源阻尼策略

在弱电网条件下,数字控制延时会导致虚拟阻抗呈现负阻性,无法起到阻尼效果,因此并网逆变器在电网阻抗变化情况下不能稳定运行,鲁棒性受到严重威胁。针对上述问题,提出一种双线性正反馈有源阻尼策略,以扩大系统的有效阻尼区。为了节省传感器成本,将其优化为电容电压正反馈有源阻尼策略,在电容电压两端添加合适的正反馈阻尼环节,使得系统的有效阻尼区扩大为(0,0.477f3)。分析结果表明该策略使得并网逆变器在弱电网条件下始终具有良好的鲁棒性,即使谐振频率等于1/6采样频率时,系统也具有较好的稳定性。最后,以三相LCL型并网逆变器为例进行实验验证,实验结果验证了该策略的正确性。
液化场地埋地钢管地震易损性分析

位于地震活动区液化场地环境中的埋地钢管,除了需要长期面临地震灾害的威胁以外,还易受到土层液化所产生的浮力作用,从而发生严重破坏导致区域的正常使用功能中断.为了开展液化场地环境中埋地钢管的地震易损性研究,采用了Matasovic非线性本构模型并结合经Byrne修正的Martin孔压增量模型描述土体的非线性特性及液化特性,基于ABAQUS有限元分析平台开发了相应的液化砂土UMAT程序,并通过建立与振动台实验相应的数值模型验证了其在有限元模拟中的分析可靠性;结合实体非线性接触模型和壳体-等效土弹簧模型的特点创建了管土接触-土弹簧数值模型并进行了埋地钢管增量动力时程分析,从而建立了不同液化区长度、不同埋深条件下钢管地震响应的需求模型,结合管道破坏状态的划分和从概率意义上确定的各极限损伤状态限值对3种不同液化区长度及3种不同埋深钢管分别进行了地震易损性分析,建立了液化场地钢管损伤指标与地震动强度指标之间的解析易损性模型,并进一步绘制了对应的易损性曲线.结果表明:在相同地震动强度作用及相同埋深条件下,液化区长度越长,埋地钢管的各极限破坏状态下超越概率越大;在相同地震动强度作用及相同液化区长度条件下,埋深越大,埋地钢管的各极限破坏状态下超越概率也越大.
2型糖尿病患者血糖控制情况与颅内动脉粥样硬化斑块特征相关性的高分辨率MRI研究

目的:探讨2型糖尿病患者血糖控制水平和颅内动脉粥样硬化斑块特征之间的相关性。方法:回顾性将2020年4月-2022年1月在本院行颅脑高分辨率(HR)MRI检查的82例患者纳入本研究,根据临床资料分为无糖尿病组(40例)、血糖控制良好组(10例)和血糖控制不良组(32例)。基于HR-MRI图像,测量每例患者颅内动脉最狭窄处斑块的长度、厚度和管腔狭窄率,并采用Kruskal-Wallis检验比较3组之间上述指标的差异。分别按照颅内动脉最狭窄处斑块的长度、厚度及管腔狭窄率的中位数,将82例患者分成两组,采用logistic回归模型分析颅内动脉粥样硬化斑块长度、厚度及管腔狭窄率的临床危险因素。结果:无糖尿病组、血糖控制良好组及血糖控制不良组之间颅内动脉粥样硬化斑块长度的差异有统计学意义(H =21.454,P<0.001);三组之间颅内动脉粥样硬化斑块厚度和管腔狭窄率的差异均无统计学意义(P>0.05)。多因素logistic回归分析显示,血糖控制不良是颅内动脉粥样硬化斑块长度的独立风险因素(OR=1.98,95%CI:1.15~3.41,P=0.013),甘油三酯升高是颅内动脉粥样硬化斑块厚度和管腔狭窄率的独立风险因素(OR=3.36,95%CI:1.27~8.89,P=0.014;OR=4.04, 95%CI:1.48~10.99,P=0.006)。结论:2型糖尿病患者血糖控制情况与颅内动脉粥样硬化斑块特征之间有一定的相关性,HR-MRI可以帮助我们更好的了解血糖控制不良与颅内动脉粥样硬化斑块特征的关系。
基于非饱和模拟的海绵体土壤蓄渗能力评价

在武汉市长江新城起步区开展了海绵体土壤蓄渗能力评价,基于10个双环入渗试验和土壤颗分资料,利用HYDRUS-1D构建了非饱和水流数值模拟模型,对2018年降雨蒸发条件下海绵体土壤中的水分运移过程进行模拟,定量计算了海绵体土壤的蓄水容量和入渗水量。结果显示:非饱和数值模拟很好的仿真了降雨入渗过程,可准确计算海绵体土壤的蓄水容量和入渗能力。
基于Copula函数的二维极端降水联合概率特征分析

根据多年逐日降水资料,采用第95个百分位值作为极端降水阈值,利用Archimedean Copula函数构建极端降水量和年最大日降水量(P_(95), P_(max))、极端降水强度和年最大日降水量(I_(95), P_(max))、极端降水量和极端降水贡献率(P_(95), R_(95))之间的二维联合分布函数。以高邮站1968-2020年日降水资料为研究对象,进行实例分析。Frank Copula能较好地描述(P_(95), P_(max))、(I_(95), P_(max))之间的联合分布,Clayton Copula函数能较好地描述(P_(95), R_(95))之间的联合分布。相比于联合重现期和同现重现期,Kendall重现期能更准确地反映给定重现期情况下多变量极端降水要素的概率。
基于景观生态学原理的生态网络构建方法比较与评价

构建良好的生态网络是国土空间生态修复的重要内容,对保障区域生态安全,提高景观连通性、保护生物多样性具有重要意义。基于景观生态学原理,遵循"生态源地识别-综合阻力面构建-生态网络生成"基本模式构建区域生态网络是相关研究的主流做法。但该模式内部各环节所依赖的理论基础差异较大,相应的细化思路方法多元,考虑到尺度特征和景观的空间异质性,综合评估不同方法组合下研究结果的差异对深化原理认知和有效指导实践都具有重要意义。考虑到采用景观生态学原理构建生态网络中各环节技术方法的差异性,选取生态源地识别的4种方法、综合阻力面构建的2种方法以及生态网络生成的2种方法,分别基于最小累积阻力模型和电路理论对比两个视角,通过方法组合形成相应的生态网络并进行对比分析。研究结果表明:(1)由于原理差异,各环节下不同方法的分析结果具有显著差异,主要表现在生态源地的数量、面积和空间分布;阻力面高阻力值分布状况;以及生态廊道、生态节点的数量与格局特征等方面;(2)在基于最小累积阻力模型原理的对比方案中,构建包含Harary指数、整体连通性指数、可能连通性指数、成本比、网络密度、效能鲁棒性和廊道密度7个指标的评价体系,对该方案下的24个生态网络结果进行评价,最终基于综合评价法生成的生态源地、基于阻力系数结合夜间灯光修正因子构建的综合阻力面和基于Graphab软件生成的生态网络方法组合方式构建的生态网络最优;(3)在基于电路理论与基于最小累积阻力模型的对比方案中,基于电路理论可以识别出潜在生态廊道和用于替代最小成本路径生态廊道的结果,对基于最小累积阻力模型方法生成的结果具有较好的补充作用,将两个方法结合使用可以有效提高生态网络安全等级。
武夷山常绿阔叶林乔木与灌木小枝树皮主要功能性状的趋同

树皮是维管形成层以外的所有组织,其功能性状是反映植物生态适应策略的重要研究对象。为了揭示亚热带山地乔、灌木小枝树皮功能性状特征及其关联性,采用独立样本T检验和标准主轴回归方法对武夷山19种常见木本植物小枝树皮的主要功能性状的基本特征及其相关性进行了分析。结果发现:(1)树皮厚度、树皮密度与树皮含水量在乔、灌木之间无显著差异,其均值分别为(0.78±0.06)mm、(0.58±0.03)mg/cm~3和(155.07±14.16)%。树皮碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征在乔、灌木之间差异也不显著,C、N、P平均值分别为(492.43±4.25)mg/g、(8.90±0.74)mg/g和(0.61±0.06)mg/g,树皮C ∶N、C ∶P与N ∶P平均值分别为60.76±4.17、905.53±67.36与15.19±0.84。(2)树皮性状之间存在关联,其中树皮厚度与密度、密度与含水量均呈异速生长关系,而树皮厚度与含水量、氮含量与磷含量均呈等速生长关系。乔木树皮碳含量和磷含量间、灌木树皮密度和氮含量间均呈异速生长关系,乔木与灌木各性状间关系差异不显著。结果表明,在相同的亚热带山地环境下,乔木和灌木小枝树皮主要功能性状之间具有趋同性,体现了木本植物在相同海拔环境下相似的适应策略。
2001-2019年太行山南麓栓皮栎人工林叶面积指数与气候因子的关系

栓皮栎(Quercus variabilis)是我国天然分布最广的树种之一,太行山南麓属我国林业工程重点区域,对气候变化较敏感,研究该地区栓皮栎人工林叶面积指数(LAI)与气候因子的关系对我国林业生态工程建设、温带森林碳汇功能评估有重要意义。依托河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站,利用LAI实测数据对2001-2019年基于MODIS地表反射率反演的LAI产品进行校正,分析了近19年来太行山南麓的气候变化趋势,以及40年生栓皮栎-刺槐-侧柏混交人工林LAI的变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:2001-2019年实验区气候为变暖、变湿润趋势,气温升高温变化率为0.70℃/10a,生长季增温高于非生长季,生长季和非生长季降水量分别为增加和减少趋势。近10年来气候暖湿化趋势加快,高温天气发生的频率和强度增加。实验区栓皮栎混交人工林LAI为增加趋势,近19年平均值为2.09,增长率为0.21/10a,近熟林时期LAI增长率低于中龄林时期。气温是影响LAI季节和年际变异的主导气候因子,降水量主要影响LAI的季节变异。近熟林时期高温天气超过35 d的年份LAI比上一年度减小。
基于改进U-Net模型的小麦收获含杂率在线检测方法

含杂率是小麦机械化收获重要指标之一,但现阶段我国小麦收获过程含杂率在线检测难以实现。为了实现小麦机械化收获过程含杂率在线检测,本文提出基于结合注意力的改进U-Net模型的小麦机收含杂率在线检测方法。以机收小麦样本图像为基础,采用Labelme手工标注图像,并通过随机旋转、缩放、剪切、水平镜像对图像进行增强,构建基础图像数据集;设计了结合注意力的改进U-Net模型分类识别模型,并在torch 1.2.0深度学习框架下实现模型的离线训练;将最优的离线模型移植到Nvidia jetson tx2开发套件上,设计了基于图像信息的含杂率量化模型,从而实现小麦机械化收获含杂率在线检测。试验结果表明:针对不同模型的训练结果,结合注意力的改进U-Net模型籽粒和杂质分割识别F1值分别为76.64%和85.70%,比标准U-Net高10.33个百分点和2.86个百分点,比DeepLabV3提高10.22个百分点和11.62个百分点,比PSPNet提高18.40个百分点和14.67个百分点,结合注意力的改进U-Net模型对小麦籽粒和杂质的识别效果最好;在台架试验和田间试验中,装置在线检测含杂率均值分别为1.69%和1.48%,比人工检测高0.26个百分点和0.13个百分点;由含杂率检测结果定性分析可知,无论是台架试验还是田间试验,装置和人工检测结果均小于2%,判定试验过程联合收获机的作业性能均符合国家标准,检测结果具有一致性。因此,本文提出的小麦含杂率在线检测方法能够为小麦联合收获作业质量在线调控提供技术支撑。
高茬黏重稻茬田油菜直播埋茬防堵深施肥复合装置研究

针对长江中下游稻油轮作区油菜直播作业时,因土壤黏重板结,地表前茬水稻留茬高、留存秸秆量大,导致旋耕部件易缠绕,秸秆埋覆率低,致使深施肥铲易挂草壅堵,作业厢面拖堆不平,难以实现深施肥作业。本文设计一种适应高茬黏重稻茬田的油菜直播埋茬防堵深施肥复合作业装置,确定埋茬防堵部件深旋弯刀、浅旋弯刀、防堵直刀和深施肥铲的结构参数及刀片和深施肥铲排列安装方式。利用EDEM仿真分析了机具作业后的秸秆埋覆、空间分布及颗粒肥料深施后的分布深度,结果表明:作业速度为2.5 km/h、耕作深度为150 mm、埋茬防堵部件刀辊转速为345 r/min时,秸秆埋覆率为86.53%、施肥深度为83 ~106 mm。开展了油菜直播机4种田间作业工况验证试验,结果表明:埋茬防堵深施肥复合作业装置田间作业性能良好,实现了肥料深施,秸秆埋覆率为86.69% ~ 90.35%、厢面平整度为16.48 ~22.65 mm、施肥深度为87.4 ~109.5 mm、碎土率为81.24% ~92.13%。
马铃薯收获机辊组式薯土分离装置设计与试验

针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、去土率低以及分离装置结构形式单一且调节不便的问题,设计了一款由聚氨酯材料构成的左右螺旋对称式去土辊与可调节式光辊交替排列组合的马铃薯收获机辊组式输送分离装置。通过针对机体结构的动力学分析、薯土分离的耦合机理分析和去土过程马铃薯之间碰撞离散分析,确定了影响马铃薯收获机辊组式输送分离装置伤薯率和去土率的关键因素,并对其进行试验,以伤薯率和去土率为试验指标,以去土辊和光辊间距和转速、输送分离装置倾斜角为试验因素,根据正交试验结果建立数学回归模型并进行响应面分析和参数化分析,确定当去土辊与光辊间距为16.5 mm、去土辊转速为100 r/min、光辊转速为100 r/min、分离装置倾斜角为8°时,伤薯率为0.64%,去土率为97.1%。与传统马铃薯收获机分离装置相比,伤薯率下降0.12个百分点,去土率上升2.6个百分点,该装置能更好地满足输送分离要求。
基于环境源项法的SST γ-Re_(θt)转捩模型修正

边界层转捩的准确预测对于提高轴流泵内部流动计算精度具有重要意义。以轴流泵叶片的简化模型——水翼为研究对象,探索了SST γ-Re_(θt)转捩模型在不同雷诺数下的适用性。研究发现,在低雷诺数条件(ReL小于1.6 × 10~6)下,SST γ-Re_(θt)转捩模型的预测精度与试验值较为接近;在高雷诺数条件下,随着雷诺数的增大,SST γ-Re_(θt)转捩模型预测的边界层转捩位置相较试验值逐渐靠前,说明SST γ-Re_(θt)转捩模型对高雷诺数水翼边界层转捩发生的判断效果不佳。基于此,针对SST γ-Re_(θt)模型中输运方程采用环境源项法进行修正,引入环境湍动能和环境湍流比耗散率参数,建立了湍流比耗散率与雷诺数的关系,得到SST γ-Re_(θt)转捩修正模型。在Donaldson修型尾缘水翼和NACA0016水翼高雷诺数流动中验证表明,修正模型提高了水翼边界层转捩位置及其它流场参数预测的准确性。
基于D2-YOLO去模糊识别网络的果园障碍物检测

针对果园目标检测时相机抖动以及物体相对运动导致检测图像模糊的问题,本文提出一种将DeblurGAN-v2去模糊网络和YOLOv5s目标检测网络相融合的D2-YOLO一阶段去模糊识别深度网络,用于检测识别果园模糊场景图像中的障碍物。为了减少融合网络的参数量并提升检测速度,首先将YOLOv5s骨干网络中的标准卷积替换成深度可分离卷积,并且在输出预测端使用CIoU_Loss进行边界框回归预测。融合网络使用改进的CSPDarknet作为骨干网络进行特征提取,将模糊图像恢复原始自然信息后,结合多尺度特征进行模型预测。为了验证本文方法的有效性,选取果园中7种常见的障碍物作为目标检测对象,在Pytorch深度学习框架上进行模型训练和测试。试验结果表明,本文提出的D2-YOLO去模糊识别网络准确率和召回率分别为91.33%和89.12%,与分步式DeblurGAN-v2 + YOLOv5s相比提升1.36、2.7个百分点,与YOLOv5s相比分别提升9.54、9.99个百分点,能够满足果园机器人障碍物去模糊识别的准确性和实时性要求。
基于改进复合三角函数的伺服压力机轨迹规划研究

为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合三角函数的伺服电机加减速控制的改进模型。针对主传动机构的能耗和效率进行分析,以滑块运动的周期能耗和生产节拍为优化指标,通过线性加权的方式构造多目标优化函数,引入机械手送料时间、滑块最大速度、主动件角速度、伺服电机动态限和热极限等约束,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后,伺服压力机主传动机构在一个周期的能效提升4.54%,生产节拍时间减小3.23%,实现了良好的拉深工艺模式。
木薯MeHsfB3a基因的克隆及其抗细菌性枯萎病功能鉴定

木薯是热带地区重要的粮食作物,菜豆黄单胞菌属木薯细菌性枯萎病致病种(Xanthomonas phoseoli pv.manihotis,Xpm)侵染引起的细菌性枯萎病是木薯的重要病害。挖掘、鉴定木薯抗Xpm病原菌侵染的基因,并解析其抗病机制有利于开发木薯抗病种质。植物热激转录因子(heat shock transcription factors,Hsfs)在植物抵御生物胁迫和非生物胁迫的过程中发挥重要作用。本研究利用RT-PCR技术从‘华南8号'(‘SC8')木薯品种克隆热激蛋白转录因子基因MeHsfB3a的全长。生物信息学分析发现MeHsfB3a含有2个外显子和1个内含子,全长729 bp,编码242个氨基酸,蛋白理论相对分子质量27.9 kDa,理论等电点pI为7.59,理论不稳定系数为56.86,属于不稳定蛋白质,亲水性平均指数-0.880,表明该蛋白水溶性较好,脂溶指数为65.98。亚细胞定位预测该蛋白可定位于细胞核。利用qRT-PCR技术分析发现MeHsfB3a在嫩叶、成熟叶、顶芽、叶柄、块根、须根均有表达,在成熟叶中的表达量最高,在其他器官中的表达量较少。采用XpmHN11病原菌侵染木薯‘SC8'叶片0、3、6 h和1、3、6 d后分析MeHsfB3a表达,发现1 d以后该基因的表达显著提高。说明MeHsfB3a参与‘SC8'木薯对XpmHN11病原菌的响应过程。采用VIGS技术沉默木薯‘SC8'的MeHsfB3a基因,该基因沉默效率降低了68.26%~82.44%。接种XpmHN11病原菌至沉默植株叶片,于接菌0、3、6 d进行发病情况分析,发现沉默植株的病斑面积显著高于对照。本研究鉴定了热击蛋白转录因子基因MeHsfB3a参与木薯抗XpmHN11病原菌侵染的过程,有助于进一步解析木薯对细菌性枯萎病的抗病机理。
采后黄瓜响应低温胁迫的转录组学分析

采后黄瓜对低温敏感,在低温贮藏期间很容易发生冷害,会造成较大的采后损失。本研究采用转录组测序结合生物信息学分析的方法,分析了采后黄瓜在短时冷害温度处理后的转录组变化。结果显示,采后黄瓜在5℃贮藏期间,冷害指数和相对电导率逐渐增加,叶绿素荧光逐渐降低,表明采后黄瓜在5℃贮藏期间产生了明显的冷害。与处理前相比(0 h),处理12 h导致1500个基因差异表达,其中706个基因表达上调,794个基因表达下调。与0 h相比,处理72 h导致7799个基因差异表达,其中3995个基因表达上调,3804个基因表达下调。KEGG富集结果显示,低温处理导致的差异表达基因显著富集在植物激素信号转导、苯丙氨酸代谢、植物与病原菌互作和苯丙烷素合成途径中。GO富集分析的结果显示,在生物过程分类下,差异表达基因主要参与以DNA为模板的转录调控、蛋白磷酸化和跨膜转运等过程;在细胞组份分类下,差异表达基因主要富集在细胞膜组份和细胞核;在分子功能分类下,差异表达基因主要与ATP结合、蛋白苏氨酸/丝氨酸激酶活性、DNA结合和转录因子活性等功能有关。在低温处理12 h时,与激素信号有关的基因显著表达。但在低温处理72 h时,与植物-病原菌互作以及苯丙烷素合成有关的基因被显著诱导,表明植物激素参与了早期的低温信号传递,诱导病程相关基因表达以及苯丙烷素合成可能是采后黄瓜提高耐冷性,应对低温胁迫的重要机制。本研究结果为采后黄瓜适应低温胁迫,并对低温胁迫作出抗性的分子机理提供了新见解,也为耐冷黄瓜新品种培育提供了重要基因资源。
基于改进PPO算法的机器人局部路径规划

利用强化学习训练机器人局部路径规划模型存在算法收敛速度慢、易陷入死锁区域导致目标不可达等问题。对传统近端策略优化(PPO)算法进行改进,引入长短期记忆(LSTM)神经网络并设计虚拟目标点法,提出LSTM-PPO算法。将PPO神经网络结构中的全连接层替换为LSTM记忆单元,控制样本信息的记忆和遗忘程度,优先学习奖励值高的样本,从而更快地累积奖励优化模型。在此基础上,加入虚拟目标点,通过雷达传感器收集的环境信息判断机器人陷入死锁区域时弃用目标点给予机器人的引导,使机器人走出陷阱区域并趋向目标点,减少在死锁区域不必要的训练。分别在特殊障碍物场景和混合障碍物场景中对LSTM-PPO算法进行仿真验证,结果表明,与传统PPO算法和改进算法SDAS-PPO相比,该算法在两种场景训练中均能最快到达奖励峰值,可加快模型收敛速度,减少冗余路段,优化路径平滑度并缩短路径长度。
基于物联网区块链的轻量级共识算法研究

面对规模庞大的物联网数据,高效的共识算法是区块链技术与物联网应用相结合的关键。为解决大规模物联网区块链系统中传统共识算法通信开销大、扩展性低、共识机制复杂度高的问题,基于Hyperledger Fabric搭建一个物联网区块链框架,并设计基于投票和交易证明的轻量级共识算法PoVT。在链码验证交易后,根据节点之间发起和收到的交易,选择交易的源节点和目标节点作为代表参与共识。在共识阶段通过设计新的投票方式简化共识流程,仅需一次全节点广播即可生成新的区块。以优先收集到一定投票数的节点作为主节点进行投票广播,在所有节点收到足够多投票消息的同时进行上一轮交易区块确认。对安全性、出块时间和带宽需求进行分析,结果表明,PoVT算法在网络中存在拜占庭节点的情况下能够以较短的时间验证交易和区块,在每秒交易数量相同时,该算法生成区块的时间为PBFT算法的1/3,网络带宽占用也能减少30%,证明所提物联网区块链框架在不同应用场景中具有较高的可扩展性。
考虑负荷特性的区域电网在线转动惯量快速估计算法

随着新能源容量占比的不断提升,系统转动惯量资源日益短缺,需要对其进行准确估计为运行分析提供良好基础。电力系统转动惯量由发电侧和负荷侧构成,发电侧可利用统计法准确获得,而负荷侧由于数量多且分散而难以获取。从负荷侧惯量机理分析入手,以扰动法的方式通过扰动前后负荷功率及电压变化率的分析,对恒阻抗、同步电动机和异步电动机负荷的等效惯量特性进行理论推导,以明确各类负荷的惯量特性,进而提出了考虑源荷两侧惯量特性的系统整体转动惯量在线快速估计方法。仿真分析验证了所做负荷侧惯量特性分析结论的正确性;利用2019、2020年某区域电网2次频率波动事件实测数据进行分析,所提方法的系统惯量估计值与扰动法估计值之间的误差在±5%以内。
基于最小惯量评估的高比例新能源电力系统优化运行策略

高比例新能源接入给电力系统频率稳定带来了严峻挑战,同时也给电力系统的安全经济运行提出了新要求。现有研究大多采用内嵌频率稳定约束的方式来应对该问题,但该应对手段通常需要通过线性化处理或复杂的非线性优化手段进行求解,且通常仅从调度手段出发应对惯量不足问题。从最小惯量评估的思路出发,提出了一种面向高比例新能源电力系统优化运行方法。该方法基于“预处理”-“最小惯量评估”-“优化运行”三阶段运行架构,将内嵌频率稳定约束的优化运行问题解耦为“最小惯量评估”和“优化运行” 2个步骤。该方法通过加入最小惯量约束的方式保障系统的频率稳定性,且可兼顾考虑调度手段和虚拟惯量补充手段对惯量不足场景的支撑作用。该方法思路清晰、易操作,优化运行模型的线性程度高,具有一定工程应用前景。最后,通过仿真分析验证了该方法的有效性和优越性。
基于电网专家策略模仿学习的新型电力系统实时调度

随着可再生能源的大规模并网,电网运行逐渐表现出高阶不确定性的新特征,给系统安全稳定运行带来严峻挑战。基于模型驱动的传统实时调度方法需占用大量计算资源,而近几年受到广泛关注的强化学习(reinforcement learning,RL)方法由于处理高维复杂电网状态信息,存在训练速度缓慢等问题。为此,该文提出一种可用于电网实时调度的电网专家策略模仿学习方法(grid expert strategy imitation learning, GESIL)。该方法首先基于图论思想建立了电网模型,其次设计了考虑电网安全运行和电力平衡控制的电网专家策略,然后利用模仿学习融合专家策略与所建模型,获得可用于电网调度决策的GESIL智能体。该文在高比例新能源占比的IEEE 118节点修正模型中对比了GESIL、传统调度方法和RL方法。分析结果表明,GESIL可更加稳定高效地计算出电网运行优化方案和电力平衡控制策略,显著提升调度决策的优化效果和计算速度。
基于深度强化学习近端策略优化的电网无功优化方法

新能源和负荷波动给无功优化带来更大的挑战。考虑新能源和负荷时变特性,将无功优化问题构建成强化学习问题。提出了约束-目标划分和目标预设的方法设计奖励函数,并采用近端策略优化算法求解强化学习问题,获得无功优化策略。以改进的IEEE39系统开展案例分析,结果表明所提的奖励函数能提高智能体收敛速度,基于强化学习求解的无功优化策略在决策效果和决策时间上优于传统确定性优化算法。
考虑敏感设备中断概率的电网线路改造优质供电运营模式研究

在电网侧进行治理能更大范围减少电压暂降事件的影响,而针对电网侧电压暂降治理的运营模式尚未深入研究。为此,提出了考虑敏感设备中断概率的电网线路改造优质供电运营模式。以各敏感设备电压暂降不确定区间内发生的小样本监测数据的暂降幅值、持续时间与中断状态3个特征,通过支持向量机(support vector machine,SVM)概率输出评估设备的生产中断概率,准确评估敏感设备的中断次数。以电网公司与各敏感用户收益最大为目标,考虑各线路改造技术的治理效果,用博弈理论纳什积最优解求取服务费比例,计及中断频次约束、经济约束等约束,建立电压暂降线路改造多目标优化模型。使用非支配排序多目标遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm II, NSGA-II)对所建模型进行求解,求取最优改造方案。以IEEE33节点系统进行算例仿真,考虑全部用户参与和部分用户不参与改造方案的2种场景,验证了所提优质供电服务模式的经济性和实用性。
基于主从博弈理论的共享储能与综合能源微网优化运行研究

综合能源微网与共享储能在提高系统能源利用率方面具有显著效益,逐渐成为目前研究热点,如何建立一套共享储能背景下综合能源微网优化运行模型是当下亟待解决的问题。文章首先介绍系统运行框架,分析系统内各利益体的功能。然后,分别针对微网运营商、共享储能服务商以及用户聚合商建立优化运行模型。分析微网运营商与用户聚合商间的博弈关系,提出共享储能背景下微网运营商与用户聚合商间的Stackelberg博弈模型,并证明Stackelberg均衡解的存在性与唯一性。最后,在MATLAB平台上进行算例仿真,通过Yalmip工具与CPLEX求解器进行建模与求解,利用启发式算法与求解器结合的方法优化微网运营商与用户聚合商的策略。结果表明,所提模型不仅能有效权衡微网运营商与用户聚合商的利益,也能够实现用户聚合商与共享储能运营商的收益双赢,采用的求解算法能够保护微网运营商与用户聚合商间的数据隐私。
含吸收式热泵的高能效热电厂优化运行研究

针对乏汽余热利用方案的差异性对比,文章首先基于吸收式热泵整体建模,建立配置最佳容量吸收式热泵后抽凝机组的可行运行区间模型以及煤耗函数模型。以此为基础,量化分析配置吸收式热泵较低压缸可灵活切除改造、高背压改造二者在运行灵活性、调峰成本和供热能力方面的优劣,提出包含3种余热利用方案的高能效热电厂厂内机组优化调度通用模型。最后根据东北某热电厂的数据,在不同场景下校验了3种余热利用方案的差异,进一步总结不同余热利用方案并存时,厂内不同类型机组之间的协同运行规律。
电力系统中时序场景生成和约简方法研究综述

随着能源转型的推进,可再生能源以及新型负荷的渗透率不断提高,其引入的不确定性给电力系统安全与经济运行带来极大的挑战。对电力系统中不确定性因素精确建模是保证新一代电力系统安全稳定运行的基础。采用时序场景生成和约简技术对不确定性因素建模是推动电力系统不确定优化技术发展的关键。针对电力系统中时序场景生成和约简方法进行了系统性综述。首先,从研究对象和数学问题阐述了电力系统时序场景生成和约简的基本概念。其次,综述了电力系统中场景生成和约简的现有研究方法、评价指标以典型应用场景。最后对现阶段研究中存在的问题进行了归纳,并展望了未来的发展趋势和挑战。
基于深度学习的电力系统暂态功角与暂态电压稳定裕度一体化评估

随着面向高比例可再生能源新型电力系统的转型,系统运行特性日趋复杂。暂态功角稳定(transient angle stability,TAS)与暂态电压稳定(transient voltage stability, TVS)问题相互耦合且频发,为系统安全稳定评估带来严峻挑战。研究首先采用变步长二分法通过调用PSASP从时间维度上构建了暂态电压与暂态功角的稳定边界。研究了不同故障位置、感应电动机占比、负荷率对稳定边界的影响并依托边界确定主导失稳模式。其次提出一种基于注意力机制与一维卷积神经网络融合的电力系统功角稳定及电压稳定裕度评估的新方法。该方法直接面向测量数据,将节点稳态与暂态运行的电压幅值、有功功率、无功功率数据作为输入特征,节省了数据处理时间。通过一维卷积神经网络构建输入特征与极限切除时间的映射,利用注意力机制进一步提高了模型预测效果。通过新英格兰IEEE39节点系统进行分析验证,结果表明该方法可以实现暂态安全裕度的快速评估且具有较高的预测精度。
考虑台区变压器经济运行区间的智能软开关控制策略

伴随配电网中分布式电源的高渗透率接入以及电动汽车等多元负荷的广泛应用,传统配电台区功率不平衡与变压器轻、重载问题日益突出,这将威胁配电网安全稳定运行。对此,该文提出一种应用于台区互联的智能软开关(soft open point,SOP)控制策略,在充分考虑变压器经济运行区间前提下,实现互联台区间负荷均衡调控;同时,针对台区负荷调控引起的SOP直流母线电压波动问题,提出一种基于调控策略的能量快速平衡控制方法,有效提高直流侧电压恢复速度和波动抑制能力,确保负荷调控策略的有效实现。最后,仿真和实验结果表明该文所提的调控策略和能量快速平衡控制方法可有效解决台区功率不平衡与变压器轻重载问题,功率控制响应及波动抑制能力优异,该方法工程实用性强,具备一定推广价值。
聚类分析架构下基于遗传算法的电池异常数据检测方法

异常检测技术对电池数据特征挖掘、退役电池梯次利用筛选分组以及电池运行状态安全评估均具有重要的工程实际意义。为此,该文提出一种基于聚类分析架构的遗传优化异常检测新方法,其特点在于以聚类分析进行异常检测为核心,群智能优化算法被用于解决全局寻优能力的有效途径,通过有针对性地设计目标函数用于描述数据异常状态,实现了对异常数据的有效检测。最后以电池数据异常状态检测为例,通过对比已有方法和该文所提3种聚类思想下异常检测的结果,验证了所提方法在异常检测个性化、灵活性以及准确度的优越性,尤其是基于密度思想的聚类优化检测过程表现出更为优异的检测效果,为实时电池异常状态检测和数据清洗提供了新思路。
不同功率超声辅助电火花放电制备Cu-Ni合金粉体的微观结构和粒径分布

以铜、镍金属为正负电极,采用超声辅助电火花放电(EDM)法合成Cu-Ni合金粉体,研究了超声功率(0,500,1 000,1 500 W)对合金粉体晶体结构、微观形貌和粒径分布的影响。结果表明:不同功率超声辅助EDM合成的Cu-Ni合金粉体的物相均主要由Cu_(0.81)Ni_(0.19)、Ni、CuO、NiO和Fe_2O_3组成,主晶相Cu_(0.81)Ni_(0.19)为面心立方结构;随着超声功率的增加,Cu_(0.81)Ni_(0.19)相的衍射峰强度增大,半高宽变窄,粉体结晶性变好。引入超声辅助合成的Cu-Ni合金粉体中出现较大尺寸不规则颗粒,但球形颗粒的尺寸减小,粉体粒径分布范围变宽;随着超声功率的增大,平均粒径D50减小。
PBO纤维增强环氧树脂复合材料层间I型断裂韧性的DIC技术测量

I型双悬臂梁(DCB)试验通常用于单向复合材料的层间抗拉性能研究,目标是测量I型层间断裂韧性,其可作为复合材料分层扩展及失效机制研究的重要输入参数。在DCB试验中必须经常暂停试验以实现多次测量裂纹长度,这不仅会对裂纹传播产生潜在影响,造成测量误差且多次反复试验的时效性较差。数字图像相关(DIC)测试技术应用于裂纹扩展长度测量具有实时跟踪、精确定位的优点,可有效提高I型断裂韧性试验的测量效率,但应用于非连续变形行为仍存在局限性,且易受到图像噪声的干扰,产生测量误差。本文发展了一种基于DIC测试技术的实时获取裂纹长度的检测方法,通过图像匹配算法获取试件的非连续变形位移场,并提出一种根据全局横向位移离散程度的辨别方法,实现了裂纹尖端的实时捕捉。再通过DCB试验,与传统测量方式对比,裂纹长度的测量误差平均不超过2.76%,验证了该方法的准确性和高效性,同时也克服了聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)/环氧树脂复合材料侧表面毛糙、散斑质量较差及纤维桥接对测量结果的干扰,最终获取了有效的I型层间断裂韧性初始值及稳态扩展值。