mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
岩爆倾向性指标及其相互关系探讨

岩石岩爆倾向性评价是地下工程岩爆风险评估的基础,评价指标众多,且各有特点,应用存在误区。在澄清岩爆倾向性概念的基础上,通过系统文献调研,对岩爆倾向性评价指标进行了归纳和分类,从获取方法的角度重点分析了岩爆倾向性指数W_(et)和强度脆性系数B。针对W_(et)获取中卸载点难以准确控制的传统难题,建议了以体积应变反弯点作为卸载控制点的试验方法,试验结果表明,该方法科学、有效。基于对岩石W_(et)和B值的充分调研总结,分析了二者的相互关系,改进了B值评价标准,为更科学合理地评价岩石岩爆倾向性奠定了坚实基础。
深部高应力软岩巷道耦合支护效应研究及应用

巷道要经历开挖前稳定、开挖扰动、支护稳定或再破坏的演化过程,巷道稳定状态受原岩应力场-开挖扰动应力场-支护应力场相互作用的影响。采用FLAC~(3D)分析了不同预紧力与间排距条件下锚杆、锚索产生的围岩支护应力场的分布特征,定义了围岩应力扩大系数k来表征围岩应力的扩散效果,揭示了锚杆、锚索预紧力耦合支护效应。针对朱集西矿深部巷道特征与地质条件,提出了锚网索喷+U型钢支架+注浆+底板锚注分步联合支护技术方案,开展了三维相似材料模型试验,验证了该支护技术方案的合理性与可行性,揭示了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏与支护结构受力演化规律,并成功应用于工程实践,解决了深部高应力软岩巷道支护难题。监测结果表明,该联合支护方案有效地控制了深部高应力软岩巷道围岩大变形与底臌,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。
基于BOTDR的光纤应变与顶板沉降变形关系的模型构建与试验研究

可以实现分布式、长距离、实时监测的BOTDR监测技术已在土木工程领域得到了较为广泛的应用,但在岩土工程领域的应用研究起步较晚,相关技术还有待于进一步完善。以布里渊BOTDR的巷道/隧道应变监测技术为基础,研究了沿巷道轴向进行一维布设的光纤应变测量值与隧道顶板沉降变形之间的关系。首先,根据巷道/隧道顶板的变形规律,建立了光纤沿巷道/隧道轴向发生的应变与巷道/隧道顶板的沉降变形之间的数学模型,即圆弧模型、抛物线模型和三角形模型。其次,对巷道/隧道顶板的沉降变形与光纤应变之间的关系进行了试验研究。对比分析表明,理论计算值与试验值具有很好的一致性。利用圆弧模型、抛物线模型和三角形模型等3个计算模型,可以将光纤应变与顶板沉降联系起来,这对于BOTDR技术的应用与推广具有重要的理论意义和工程实用价值。
残余强度状态下原状滑带土蠕变特性试验研究

三峡库区许多古滑坡在重力等内、外地质营力作用下呈现出长期而缓慢的变形特征,具有明显的蠕变属性。复活型古滑坡的滑带常处于残余强度状态,其运动特征主要受滑带土力学性质和应力状态控制,研究原状滑带土在残余强度状态下的蠕变特性,对于了解复活型古滑坡滑动机制及预测其运动趋势具有重要意义。针对三峡库区黄土坡滑坡原状滑带土开展环剪试验,研究了不同应力水平条件下滑带土在残余强度状态下的蠕变变形规律。结果表明,滑带土的蠕变速率与剪切应力比R_(CSR)(蠕变剪切应力与残余强度的比值)呈正相关变化,当R_(CSR)接近蠕变阈值1时,滑带土等速蠕变明显,部分试验条件下继而发生加速蠕变,在相同R_(CSR)条件下,土样法向应力越大,其蠕变速率也越大。采用Burger模型对蠕变过程进行模拟,获取了模型的各参数。通过分析滑带土等时蠕变曲线,获得滑带土长期抗剪强度约为0.95倍的残余强度。此外,滑带土蠕变速率受固结时间影响,蠕变速率随固结时间增加而减小,滑带土剪切强度随着固结时间和剪切位移的增加可发生一定程度的恢复。
基于修正Lemaitre应变等价性假设的岩石损伤模型

基于损伤力学和损伤阀值的概念,认为岩石在较小应力状态下为弹性阶段。当应力达到屈服状态时,发生连续损伤;而当完全损伤时,其应力-应变具有残余强度的变形特征。在此基础上,采用三参数Weibull分布描述岩石损伤演化机制,同时对Lemaitre应变等价性假设进行修正,考虑岩石内部损伤后沿着局部断裂带发生相对滑动变形所产生的滑动摩擦力,最终建立起新的岩石损伤模型。通过与试验结果进行对比分析,结果表明,所建立的损伤模型能够准确地描述岩石在低应力水平下的弹性变形和残余强度变形特征,在实际的工程中具有广泛的适用性。
萃淋树脂分离富集-催化褪色光度法测定电镀废水中痕量铬(Ⅵ)

样品溶液以1.0mL/min的流量通过微型树脂交换柱交换分离后,样品中Cr(Ⅵ)被磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂吸附,用0.5mol/L HCl和水分别进行淋洗,Cr(Ⅵ)与样品中Fe~(3+)、 Al~(3+)、Cr(III)等干扰测定的金属离子分离,从而实现了对Cr(Ⅵ)的分离富集。在0.05mol/L H_2SO_4介质中,痕量Cr(Ⅵ)强烈催化高碘酸钾与核固红的氧化褪色反应,基于该种作用,建立了一种新的测定痕量Cr(Ⅵ)的催化光度法。体系的最大吸收波长为555nm,Cr(Ⅵ)在0~10.0μg/ L范围内符合比尔定律,方法的检出限为2.01×10~(-2)μg/L。方法用于测定电镀废水中痕量Cr(Ⅵ),测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)相符,6次测定值的相对标准偏差(RSD)小于4%。
基于Synchrosqueezing小波变换的谐波和间谐波检测方法

非线性电力元件的广泛使用使电力系统的谐波和间谐波污染越来越严重。为准确计算谐波和间谐波的参数特征,以有效克服噪声影响,提出基于Synchrosqueezing小波变换的谐波和间谐波的一种检测方法。首先对电力系统信号进行连续小波变换; 然后确定同步挤压阈值,对连续小波变换结果进行同步挤压,并利用同步挤压结果计算电力信号主频率; 最后,设置提取频率区间,将电力信号分解为一组内蕴模态类函数分量(IMT),并结合Hilbert变换及最小二乘拟合,精确计算噪声背景下谐波和间谐波的幅值与频率。通过模拟信号和实测信号对所提方法有效性进行了分析,实验结果表明,与Prony和HHT方法相比,本文方法通过同步挤压有效抑制了噪声干扰,谐波和间谐波的检测精度有较好的提高。
考虑主应力方向的土体非线性弹性模型

剪正应力比综合反映了摩擦材料的变形与破坏特性。通过分析主应力的大小与方向变化所引起的剪正应力比,结合剪正应力比-剪应变分量的双曲线关系,提出了一种能考虑主应力方向的土体非线性弹性本构模型。考虑到土体初始剪切模量、各向异性峰值强度与应力历史、加载方向密切相关,给出了模型参数的取值方法,进而得到了分量形式的应力-剪应变关系。分别采用应力路径三轴试验、纯主应力轴旋转试验以及主应力方向固定的剪切试验验证了模型的合理性。预测结果与试验结果对比表明,提出的非线性弹性模型能较好地描述复杂应力路径下土体变形特性。
不相干约束项的判别字典表示电能质量扰动分类研究

针对稀疏表示电能质量扰动识别中判别字典学习的冗余性,提出一种具备精简性和不相干约束项的判别字典学习电能质量扰动分类方法。首先,将不同电能质量扰动样本训练获得子字典,公共字典和判别字典。接着,利用判别字典优化方法求解出降维测试信号的稀疏表示。最后,利用稀疏表示重构方法求解测试样本,由冗余残差最小值确定电能质量扰动信号的类型。不相干约束项的判别字典学习方法是在训练字典的过程中直接驱使字典具有判别性,获得更加精简且具有判别性的稀疏字典来提升最终的识别性能。实验结果表明8类电能质量扰动信号在40、30、20 dB信噪比递减时,平均扰动识别率有所降低但平均识别精度仍高达96%以上。仿真实验结果表明该方法能有效的对不同电能质量扰动进行识别并提高识别结果的精确度,并且不相干约束项的判别字典算法更优化于判别字典学习算法的分类识别性能。
不同壁面特性下液膜铺展性能数值模拟

液膜在安全壳表面的流动铺展性能对非能动安全壳冷却系统有重要的影响。采用三维数值模拟方法研究了降膜板表面形貌、接触角与液相雷诺数对液膜铺展性能的影响,并将结果与前人的实验和理论结果对比,吻合良好。研究发现,当降膜板为横向波纹板时液膜完全铺展时间、液膜厚度及界面湍动程度明显大于平板与纵向波纹板,此时波纹板波谷处会有循环流动产生。随接触角的增加或液相雷诺数的减小,液膜逐渐从完整流转变为片状流、溪流、滴状流。在纵向波纹板对液膜的导流与撕裂综合作用下,随接触角的变化,液膜的铺展性能与平板相比也发生较大的变化。
基于地面激光雷达的输电线路铁塔倾斜度测量

输电线路杆塔倾斜度是线路设计与运维均需考虑的重要参数之一,便携高效地实现输电线路杆塔倾斜度的精确测量和数字化描述,具有重要的价值。鉴于现有测量方法的不足和地面三维激光雷达技术的特点,提出了基于地面三维激光雷达实现输电线路杆塔倾斜度测量的新方法,搭建了试验系统,并基于搭建的试验系统开展了现场可行性与对比测试。现场可行性与对比测试结果表明基于地面三维激光雷达不仅能正确地实现杆塔倾斜测量,而且现场测试强度低,测量精度与全站仪测量法精度相当,满足工程测量需求; 通过对目标对象的三维虚拟重构,地面三维激光雷达测量方法实现了测量结果可视化化和数字化描述,便于存档和追溯校核; 所搭建的测试系统可用于实际工程测量。
基于应力与围岩分类的冲击地压危险性评价研究

基于山东某矿井复杂多样的地质和开采环境,提出了对冲击地压实行分类评价的技术思路。根据外部应力与巷道围岩相互作用后的围岩结构稳定性及其冲击倾向性,对围岩的冲击危险性和类型进行分类。外部静应力计算时采用倾向“载荷三带”理论模型,动应力计算时采用长壁工作面走向“载荷三带”理论模型,再叠加上构造应力等,实现了外部应力的近似计算;将外部应力作用于不同的围岩结构,结合煤岩体的冲击倾向性,得到围岩的冲击危险性和冲击类型。以此为基础形成的冲击地压分类与评价方法能较准确地反映回采工作面的冲击类型和危险程度,为制定针对性的治理措施提供了较准确的依据。研究成果已经在山东能源集团进行了应用,取得了良好的效果。
钙基废弃物对生物质燃烧脱氯的影响

目前电厂多用石灰石等钙基吸收剂作为脱氯剂,但这些常用钙基吸收剂的脱氯性能并不理想,且会消耗较多的钙资源。本文以玉米秆、棉秆和稻秆为研究对象,实验气氛为空气,在管式炉中模拟燃烧条件,通过实验探究了赤泥、白泥和电石渣对玉米秆、棉秆和稻秆3种不同生物质燃烧脱氯的影响,得出3种添加剂在400~900℃条件下对生物质燃烧脱氯效率的影响,实验结果显示为在400~800℃的条件下脱氯效率随着温度的升高逐渐升高,其中白泥在800℃时对稻秆的脱氯效率达到42.5%,对棉秆的脱氯效率达到37.6%,赤泥对玉米秆的脱氯效率达到30.8%。但是超过800℃以后随着温度的继续升高,脱氯效率反而降低。另外,不同钙基废弃物对不同生物质的脱氯效果不同,在对不同的生物质能源进行燃烧利用时,应选择相应合适的添加剂。
页岩容量法和重量法等温吸附实验对比研究

页岩吸附气含量是准确评价页岩含气量和资源潜力的关键参数,目前通常采用等温吸附实验来确定。等温吸附实验方法主要分为容量法和重量法,容量法是目前常用的等温吸附实验方法,重量法的应用还较少。本文通过分析两种方法的实验原理,认为容量法和重量法等温吸附实验测得的吸附量均为过剩吸附量,绝对吸附量并不能通过实验直接测得,并建立了过剩吸附量与绝对吸附量的转换关系。为了对比分析两种实验方法的准确性和稳定性,分别进行了相同样品的容量法和重量法等温吸附实验。测试结果表明,低压时甲烷在页岩中的吸附曲线呈Ⅰ型的吸附曲线特征,但是当压力进一步增大后,等温吸附曲线会出现下降。页岩中超临界甲烷的等温吸附曲线在压力较大时,必然存在下降的趋势,这并非异常现象,而是超临界流体过剩吸附量的本质特征。对比分析认为,在传感器精度和天平精度经过校准的情况下,重量法等温吸附实验对实验参数和环境的敏感程度要低于容量法。特别是对于吸附量较低的泥页岩,容量法测试中引起的误差大于重量法。在现有技术水平条件下,认为重量法更适用于页岩的等温吸附实验研究。
TiO_2基锂离子电池复合负极材料的研究进展

TiO_2锂离子电池负极材料以其安全性高而著称,其被设计为各种纳米结构并与其他导电性好的材料制备成复合材料,以弥补其导电、导锂能力的不足。本文针对近年来TiO_2基复合材料作为锂离子电池负极材料的研究现状,介绍了碳类、硅类和金属类材料与TiO_2进行复合制备负极材料的可行方法,并分别分析了这3类材料的优缺点:碳类负极材料技术成熟,但有易燃的缺点;硅类负极材料理论容量高,但循环性能差且安全性不好;金属类负极材料普遍导电性好,且易与其他材料合金化,但循环性能差。最终提出,由于碳类负极材料技术成熟,且TiO_2可弥补其易燃的缺点;结合碳基材料优良导电性能与TiO_2优异安全性能的复合材料最有望实现工业化,将是锂离子电池领域重要的研究方向之一。
配位不饱和金属-有机骨架材料吸附CO_2的研究进展

配位不饱和金属-有机骨架(MOFs)材料是一种极具潜力的小分子气体吸附分离储存材料。本文回顾了近几年MOFs材料在捕集CO_2领域的发展状况,对近年来研究比较集中的几种金属配位不饱和MOFs材料进行了详细的介绍与比较,如MIL系列、Cu-BTC系列及MOF-74等。该工作为系统地认识MOFs和拓展其未来在CO_2吸附分离领域的应用提供了帮助。本文同时也进一步指出不饱和金属配位的存在对多孔MOFs材料的吸附性能起着重要作用。在多孔MOFs材料对CO_2捕集效果仍不能满足工业需求的现状下,预测合理设计MOFs的金属配位中心且通过活化处理调控MOFs中金属的配位状况,甚至对其孔道表面功能化修饰将是该类型材料的发展方向,并在最后从制备方法、金属中心的选择与表面改性3方面作了总结。
纳米颗粒稳定泡沫在油气开采中的研究进展

近年来纳米技术使得传统油气开采方法悄然转型,针对泡沫流体稳定性差等问题,研究者们提出加入纳米颗粒对泡沫系统进行稳定。本文详细介绍了部分疏水型和亲水型两种类型纳米颗粒稳定泡沫机理的异同,阐述了纳米颗粒在气液界面的不可逆吸附是稳定泡沫的主要机理;综述了纳米颗粒稳定的泡沫在提高采收率和泡沫压裂液中的最新应用,分析表明纳米颗粒不仅大幅度增加了泡沫的稳定性,并且能提高泡沫驱和压裂液的液体效率;指出了纳米颗粒稳定泡沫的问题在于纳米颗粒与泡沫流体作用复杂、改性的纳米颗粒成本较高、对低孔低渗地层的潜在伤害、缺乏工业化应用等;提出了用亲水纳米颗粒与表面活性剂协同稳泡降低成本、针对不同泡沫性能来优化纳米颗粒与表面活性剂的浓度、将纳米颗粒稳定泡沫应用到非常规油气藏等研究方向,最后展望了纳米技术在石油领域的发展潜力。
油浸纸套管电容芯子极板边缘电场分布的仿真及优化方法

在各电压等级的电容式套管中普遍存在极板边缘电场效应。极板边缘电场突变,形成局部强场区,引发极板边缘放电,对电容式套管安全运行构成威胁。目前常规的电容芯子设计方法中,采用电容串联分压模型计算电容芯子径向电场及轴向电场,但该模型仅适用计算芯子内部平均电场。现有的仿真计算中考虑了套管局部及整体的电场分布,但忽略了极板厚度及边缘形貌,对极板边缘的电场缺乏细致分析,进而使得极板边缘电场控制措施不明。利用Infolytica有限元软件,仿真分析了油浸纸套管电容芯子极板边缘不处理、极板边缘单折边、加半导体纸等3种情况下极板边缘区域的局部场强可视化分布情况。研究结果表明,极板边缘不处理情况下极板边缘场强远大于极板中部均匀场强,极板边缘单折边、敷设半导体纸可分别使得极板边缘场强下降19%、 33%。极板边缘单折边及敷设半导体纸的方式均可降低边缘场强。在实际套管电容芯子设计及生产过程中,建议采用10~20 mm宽度的单折边或敷设半导体纸改善边缘电场的方法,以电场分布的均匀化、不增加芯子主体尺寸的方式,降低极板边缘电场效应,提升套管安全运行水平。
GIS设备典型缺陷的X射线数字成像检测技术

GIS设备内部缺陷严重威胁着电力系统的安全可靠性。为了及时检出和准确诊断GIS内部潜在的危险缺陷,探索了基于X射线数字成像的GIS内部典型缺陷检测技术的可行性。归纳总结了GIS本体与其内部典型缺陷的主要材质,分析了X射线经过各种材质后的射线强度变化情况,基于此分析了X射线数字成像技术对各种典型缺陷的检测有效性,并通过实验对上述分析结果进行了验证。研究结果表明:X射线数字成像技术可以检测出对于高压金属尖端、壳体内金属颗粒、金属部件接触不良、绝缘子表面金属颗粒、绝缘子气隙等典型缺陷。文中的研究成果对于运用X射线数字成像技术开展GIS典型缺陷检测及对缺陷类型进行初步诊断具有重要的指导意义。
基于电压相量的直驱风电场联络线单相自适应接地距离保护

针对过渡电阻造成阻抗测量不准确引起风电场联络线单相接地距离保护拒动或超越的问题,分析了双电源系统电压相量平面特性。在此基础上,基于故障点与保护安装处的序电流关系,结合风电场侧的零序阻抗特点,建立了测量电压与故障点电压相位关系的表达式。根据故障点电压和整定电压的相位特性,考虑双馈风电机组的频率偏移特性,提出了直驱风电场联络线单相自适应接地距离保护方案,并对其动作性能进行了仿真验证。大量仿真结果表明,该保护方案判别原理简单可靠,有较强的耐受过渡电阻能力,不受风电场侧运行工况多变的影响,能够准确判别区内及区外故障。
国家电网220 kV及以上交流保护十年运行分析

介绍了国家电网公司近10年来(2006—2015)在继电保护领域取得的成果,综合分析了国家电网公司220 kV及以上电压等级交流系统继电保护装置的装备和运行情况,详细介绍了装置微机化率、双重化率、国产化率的发展情况,对近10年来继电保护装置动作情况、不正确动作原因以及采用“常规互感器+合并单元”方式的智能变电站220 kV及以上电压等级继电保护装置在2014年各类型线路故障中的动作时间进行了深入分析。选取了由于保护装置原理缺陷、通道、 运维等方面问题造成的5次典型性保护不正确事件进行分析。在此基础上,针对继电保护装置的生产制造、基建调试、 运行维护以及智能变电站等方面提出了有效建议,并展望了 “十三五”期间保护装置就地化、小型化、智能化运维体系等继电保护关键技术。
电网不平衡下DFIG网侧变换器侧基于PCHD模型的无源控制

电网电压不平衡对双馈异步风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)系统的运行损害很大,传统的控制方法不能完全解决该问题。根据电压不平衡情况下DFIG的工作原理,提出了DFIG网侧变换器控制器基于端口受控的耗散哈密顿(port controlled Hamiltonian with dissipation, PCHD)模型的互联和阻尼分配无源性控制(interconnection and damping assignment passivity-based control,IDA-PBC)方法,详细推导出在正序和负序下基于PCHD模型的DFIG网侧变换器IDA-PBC控制器结构,并计算出在消除电压不平衡引起的网侧输出有功2次谐波、网侧输出无功2次谐波及网侧电流2次谐波3种不同控制目标下网侧电流的给定值,还结合机侧控制策略给出了网侧和机侧之间协调控制最优控制目标组合方式。软件仿真和硬件实验结果表明了所提出的控制方案的可行性和有效性。
考虑负荷均衡的220 kV电网供电能力多目标优化

负荷均衡性是供电能力研究中不可忽视的一个重要关注点,但在单目标的供电能力计算中常常出现负荷分布失衡的现象。针对考虑负荷均衡的供电能力评估问题,在对上述现象进行系列实验分析的基础上,从协调二者冲突的角度建立了供电能力多目标优化模型。该模型以供电能力最大和负荷均衡度最高为目标,并满足N-1安全准则。采用非支配排序遗传算法搜索多目标Pareto前沿,并用熵权理想度排序法进行折中最优解的决策。算例分析结果显示,相比于现有方法,所提方法能够揭示负荷合理分布下电网的安全运行边界,优化结果的合理性且可行性更高。上述研究可为供电裕度的分析提供量化辅助手段,为最大限度消纳新增负荷、制定合理的负荷调整方案提供实用的参考依据。
基于2阶累加生成相关性的谐振接地系统故障选线方法

根据电感电流与电容电流的关系,提出一种基于2阶累加生成相关性的谐振接地系统故障选线方法。单相接地故障发生后,首先,奇异值分解两周期内的原始暂态零序电流,得到一系列特征分量,并计算各特征分量与原始暂态零序电流的相关系数;然后,小波阈值算法处理相关系数大于阈值的特征分量,并重构以得到纯净的暂态零序电流;其次,为凸显数据形态和表征信号的内在发展趋势,2阶累加生成(2-AGO)方法处理各线路暂态零序电流信号获得本征趋势分量,并对其进行自然对数变换。最后,计算各线路综合相关系数,并选取最小综合相关系数对应的线路为故障线路。理论分析和仿真结果均证明了所提选线方法的准确性,可靠性和强抗噪性。
利用电压幅值差和测量阻抗特征的风电T接线路保护方案

风电T接线路的保护受风电故障特征、T接线路拓扑等因素影响,整定与配合困难,研究其对系统的安全稳定运行意义重大。利用三侧电压幅值差和测量阻抗特征,提出了一种适用于风电T接线路的纵联保护新方案。首先,研究了传统距离保护在风电T接线路中的适应性,并指出其存在的不足。其次,从T接线路拓扑出发,利用三端正序电压、正序电流关系,提出综合电压幅值差主判据。再次,立足于测量阻抗特征,提出自适应距离辅助判据以消除主判据盲区。该保护方案能够实现全线速动,受风电故障特征和T接线路拓扑影响小、耐过渡电阻能力强、对数据同步性要求低。最后,对所提方案进行仿真建模,仿真结果验证了方案的可靠性和有效性。
一种应用于电动汽车快速充电站的高频隔离双级功率变换器

提出了一种新型可应用于电动汽车直流快速充电站的高频隔离型(high-frequency-isolation, HF1)双级功率变换系统结构,该变换器结合了前端三电平Buck变换器与后端LLC谐振变换器的双重优点。三电平Buck变换器开关管承受的电压为直流母线电压的一半,适合应用在高压大功率的场合,后端釆用LLC谐振变换器可以实现高频电气隔离, 同时具有实现逆变桥开关管零电压幵通(zero-voltage-switch, ZVS), 二次侧整流桥二极管零电流关断(zero-current-switch, ZCS)的优良特性。文章详细介绍了该新型系统结构的工作原理及特性,并介绍了该两级系统结合后的新特性,并提出了变换器的均流均压控制策略。最后,搭建了一套20 kW,输入电压760 V,输出电压200~500 V的实验装置。 通过实验验证了系统结构的可靠性。
计及高压配电网负荷转供的城市220 kV片区电网供电能力分析

传统220 kV片区电网供电能力分析方法往往将电网分离出来单独计算,忽略了片区间110 kV高压配电网重构对潜在供电能力的挖掘作用,因此提出计及高压配电网转供能力的220 kV片区电网供电能力计算模型,在传统供电能力分析模型的基础上加入片区间高压配电网重构模型,利用网络重构来疏导220 kV片区电网间的潮流分布,挖掘潜在供电空间。其次构建适用于110 kV高压配电网负荷转供的重构模型,根据其拓扑特点抽象出变电单元及变电单元组的简化模型,筛选变电单元组拓扑状态,保留可行解,进而构建基于变电单元组可行状态选择的转供模型。以单元组可行拓扑状态选择变量代替传统开关0-1状态建模,有效降低问题求解维度,节约计算时间,适用于在线分析。以某城市220 kV片区电网算例进行仿真,结果表明计及高压配电网重构的多片区整体供电能力要高于单独计算每个区的供电能力总和,片区间通过高压配电网重构使得网络供电能力得到更充分的挖掘和利用,进一步提升资产利用率。
电力系统分析综合程序连续潮流算法的改进

连续潮流计算是电力系统静态电压稳定分析的基本工具,目前国内多数连续潮流程序仍存在计算可靠性不高和计算效率低等问题。对电力系统分析综合程序(PSASP)中的连续潮流程序在提高计算可靠性和计算效率等方面进行了改进,使之能够适应大型电力系统的电压稳定性分析。改进后的PSASP连续潮流算法包含基本的拟弧长和局部参数化方法以及渐近数值方法(asymptotic numerical method,ANM)。 ANM实质是一种采用高阶泰勒展开进行预测的连续方法,是一种半解析计算方法。ANM计算步长能够根据解曲线的形状自适应控制,因而是一种快速的连续潮流计算方法。实际电力系统的计算表明,修改后的连续潮流算法在计算可靠性和计算效率方面相比原来的程序有了很大程度提高,能够满足大型电力系统工程计算的需要。所做的研究对其他连续潮流的计算软件也会有一定的借鉴作用。
计及备用容量及考虑禁止区间的含风-蓄电力系统经济调度

风电出力具有随机性和反调峰性,接入电网后会对其稳定运行产生负面影响。抽水蓄能电站能够依据负荷需求储存多余风能或释放电能,平抑风电出力波动,减少弃风量。由于火电厂组件的物理限制,发电机在其运行区间的某些范围内会使轴承振动放大。因此应该在含风-蓄系统的电力系统经济调度模型中,设置火电机组出力的禁止区间。通过最小日负荷率和备用容量率对给定的负荷等级进行划分,确定抽水蓄能电站的运行状态;建立解决风-蓄系统接入含禁止区间电力系统的经济调度问题的0-1混合整数非线性规划模型,该模型中设置含有禁止区间的备用容量约束,采用matlab编写BNB20函数对6火电机组、1风场和1抽水蓄电站系统进行仿真,研究禁止区间和备用容量对经济调度的影响,仿真结果证明了该方法行之有效。
应对风电间歇性的火电机组组合模型与分析

针对风电的多变性和不确定性(即间歇性),以及火电机组组合结果在任一瞬间及各瞬间间牵制是否可行的问题,给出了风电范围、速率及速率变动的间歇性特征表达,推导出了火电机组组合应对该特征的必要条件,并就满足这一条件的能力给出评估方法,由此建立了新的机组组合数学模型,其核心在于能提供任一瞬间及各瞬间间牵制关系可行的机组组合解。基于该研究,可深入探讨机组组合与接纳风电之间的关系,分析在各类及苛刻情景下,机组组合接纳风电的能力及对应的经济规律。
基于预测方法的直流微网混合储能虚拟惯性控制

为增强直流微网扰动抑制能力,使直流侧电压在系统扰动时呈现惯性响应特性,提出了一种基于变流器预测控制的直流微网混合储能系统虚拟惯性控制策略。该方法采用微网储能系统变流器作为虚拟惯性控制单元,增加直流电压变化作为控制输入变量,增强了其暂态运行稳定性。此外,为提高直流微网本地控制速度,以配合储能系统的快速惯性调节,避免因控制延时造成的滞后控制现象,提出了基于模型预测方法的储能变流器本地控制方法,并采用由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统,以弥补蓄电池充放电速率较慢的缺点。基于Matlab建立了风电直流微网系统仿真模型, 仿真结果验证了所提策略的有效性.
智能配电网需求响应效益综合评价

如何对实施需求响应(demand response,DR)的成本效益进行有效评判是智能配电网(smart distribution network, SDN)规划中必须考虑的重要问题。为此,提出了一种综合评价模型。首先,通过分析当前电力市场环境下SDN参与主体及其利益需求,构建了涵盖技术、经济、环境等多方面在内的DR效益综合评价指标体系。该体系通过引入区间型数据指标,能够有效计及各类不确定因素对DR效益的影响作用。在此基础上,根据问题特点,进一步提出了一种可适应上述不确定性条件下决策的区间灰色关联理想点分析方法。该方法采用专家打分和区间中心点距离法相结合的混合赋权策略,以实现对决策者主观意愿及评价指标自身信息价值的合理兼顾;此外,为避免分析过程中分辨系数选择不当对评价结果造成的不良影响,还提出了一种针对分辨系数的动态调整策略,以提高模型在实际应用中的鲁棒性及判别能力。算例结果验证了所提方法的有效性。
计及风电不确定性的随机安全约束机组组合

随着风电接入电网的比例不断提高,风电的不确定性对电力系统的运行调度提出了严峻挑战。将满足一定置信水平的风电区间预测信息纳入到日前调度计划中有助于提高系统的安全性和经济性。为此提出了基于风电区间预测信息的随机安全约束机组组合模型(stochastic security-constrained unit commitment,SSCUC)。该模型将风电的不确定性用1个确定的预测风电场景和2个极限风电场景来表示,简化了问题的复杂度。同时,该模型引入了潮流约束和网络安全约束,保证了调度结果的可行性。为求解该模型,提出了基于广义Benders分解的计算方法。该方法将SSCUC问题分解为一个主问题和2T(T为调度周期)个约束潮流子问题,并通过交替迭代的方式获得原问题的最优解。 4机9节点系统和改进118节点系统的计算结果验证了所提模型和算法的有效性。
短期风功率场景质量的评估框架构建研究

短期风功率场景作为随机规划的输入受到广泛关注,场景质量直接关系到决策结果的优劣。目前大量场景生成方法中,缺乏对场景质量的评估,为此,将短期风电不确定性分为时间断面上的随机性和时段之间的波动性,建立了场景质量评估框架。以爱尔兰电力系统风电数据为样本,对是否考虑风电出力时段之间相关性的2类场景进行评估。结果表明考虑出力相关性的场景,可以更好地刻画风电随机性和波动性,能够为调度运行及可靠性评估提供更有力的技术支持。
多时间尺度的电力系统鲁棒调度研究

风电预测误差是提高风电消纳比例、解决弃风问题的主要障碍。提出了考虑风电预测误差的多时间尺度电力系统鲁棒调度模型,该模型根据日前风电短期预测数据,在考虑风电可能的预测误差前提下制定机组启停计划,并根据风电超短期预测数据不断调整机组出力,使得电力系统可以在不额外增加备用的前提下应对风电预测误差。将所提出模型应用于IEEE 39节点算例中,并由蒙特卡罗法生成多组随机风电预测误差序列,验证了该模型的有效性及可行性。
大型光伏电站内网拓扑结构比较分析

为迎接光伏电站平价上网的挑战,降低光伏发电的度电成本,提高光伏发电的经济性,光伏电站需要从提高能效和降低成本两方面着手。其中光伏电站不同的拓扑结构会影响电站能效和电站造价水平。参考实际运行的光伏电站案例以及设备的研宄进展,从技术性能和经济性2方面对4种不同拓扑结构进行定量的比较分析。此外,文中着重研宄了DC-DC变换器成本变化对系统度电成本(levelized cost of energy, LCOE)的影响。研宄结果表明,系统效率高的拓扑结构,并不一定是最经济的解决方案。各种拓扑结构选择要根据具体应用场景综合分析。研究结果对大型光伏电站设计有一定的参考意义。
基于特征聚类的区域风电短期功率统计升尺度预测

区域风电功率预测对于保障风电消纳及电网安全经济运行具有重要意义。由于新建风电场在并网初期尚未建立预测系统及各风电场预测精度参差不齐,经典的单场功率累加法预测精度并不高。提出一种基于风电功率数据特征聚类的区域风电功率统计升尺度预测方法,首先使用经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)法解析区域内风电出力特征,然后采用层次聚类法划分子区域,并利用风电场的相关系数和预测精度选取代表风电场,最后根据代表风电场的预测功率及权重系数完成区域风电功率的升尺度预测。应用冀北电网2015年的实际数据进行统计升尺度建模和方法验证。结果表明,相比累加法,文中提出的统计升尺度方法可改进区域风电功率预测精度,同时减少区域预测模型对单风电场数据完备性和预测精度的依赖。
考虑损耗成本的电池储能电站建模及优化调度

为提高风电并网效益,减少弃风,在电网中接入电池储能电站(battery energy storage power station,BESPS)。首先,建立了考虑损耗成本的BESPS调度特性模型,该损耗成本由BESPS投资成本与调度区间内的充放电循环次数估算;然后,在考虑风电可信容量的基础上构建了BESPS调度模型。某些情况下,系统很难全额消纳风电,因此,调度模型具有运行成本最小与风电接纳最大2个不同维度的优化目标。为求解此问题,基于隶属度函数将2个子优化目标模糊化,构建了基于最大满意度的单目标优化模型,并采用GAMS软件提供的CPLEX求解器对其进行求解。基于我国东北某实际省级电网的仿真实验说明:BESPS接入可显著提升系统风电接纳能力,且基于最大满意度的优化调度可给出更为合理的结果。
基于虚拟电感的双馈入直流输电系统连续换相失败的抑制方法

文章基于传统直流输电的换相机理,引入虚拟电感这一概念,将其与低压限流控制(voltage dependent current order limiter, VDCOL)相结合共同实现抑制多馈入系统发生连续换相失败的作用。首先从理论上分析了该控制方法的作用机理;然后以传统双馈入系统为例,通过仿真试验分析了该控制方法中的相关参数对其抑制作用的影响;最后,通过模拟交流系统发生故障情况下的仿真试验,验证了所提出的控制方法能够在一定程度上起到抑制连续换相失败、优化故障恢复特性的作用。
基于合作博弈理论的互联电网AGC协调控制

为保证频率和联络线功率的控制效果及合理利用全网的AGC调节资源,提出了一种基于合作博弈理论的互联电网AGC协调控制。根据频率偏差绝对值的大小对系统运行状态进行等级划分,等级不同控制区频率偏差系数的设定方式不同,实现区域电网间AGC控制的协调配合。建立了AGC协调控制中各控制区收益的数学模型,包括互为备用少设置AGC调节容量所节省的费用模型和承担控制区之外调频责任所花费的费用模型,当系统处于联合调频区时,采用合作博弈的Shapley值和核仁模型对各控制区的收益通过周期性改变频率偏差系数的方法调整承担调频责任所花费的费用,实现各控制区收益的优化分配。采用三控制区互联电力系统进行仿真,结果验证了基于合作博弈理论的互联电网AGC协调控制的有效性。
多时间尺度微电网能量管理优化调度方案

提出一种多时间尺度微电网能量管理优化调度方案,该方案包括日前经济优化调度和日内调度2个阶段。在日前调度阶段,推导出锂电池运行成本函数,在不同放电深度下将锂电池寿命损耗归算于相应具体运行成本;考虑峰谷平各时段电价、光伏运行于MPPT和输出功率可控2种发电状态;根据日前光伏与负荷预测,以包含锂电池和燃料电池的运行维护成本、可中断负荷的中断补偿、从大电网购售电等总运行成本为目标函数进行功率优化分配,解决混合整数非线性规划问题(mixed-integer nonlinear programming, MINLP)。在日内调度阶段,根据功率波动、各时段电价以及分布式电源发电成本来调配分布式单元的运行,并且在调度过程中计入附加成本便于准确计算总运行成本。最后,针对算例,在优化调度的2个阶段分别使用LINGO 11.0与C++进行编程仿真计算,实验结果验证了调度策略的合理性。
含风电场电力系统的鲁棒优化调度

随着风电场大规模的接入电力系统,电网调度运行变得愈加困难。传统的调度方法无法考虑风电出力的不确定性,将威胁系统运行的安全性,因此研究计及风电出力波动性的电力系统安全调度具有重要意义。采用一种基于风电出力预测区间的调度模式来考虑风电出力的不确定性,在此基础上建立鲁棒优化调度模型,并考虑机组的自动发电控制(automatic generation control,AGC)响应来应对风电出力波动,维持系统功率平衡。然后在鲁棒调度模型的基础上建立新的经济校正成本模型来对比传统调度和鲁棒调度的经济性。该模型在目标函数中加入模拟场景下的弃风和失负荷的惩罚费用,利用风电模拟场景计算平均总运行成本。最后采用96个时段的10机算例和实际某省系统中24个时段的134台机算例对传统调度和鲁棒调度进行了对比分析,验证了所提方法的鲁棒性和经济性。
含风电并网的直流互联电网分散协调调度方法

对于含风电并网的直流跨区互联电网的日前安全约束机组组合问题,提出了基于目标级联分析法的分散协调调度模型。为充分利用直流联络线的灵活调整能力以提高风电的跨区消纳能力,对直流联络线的灵活运行特性进行了精细化建模,在此基础上,将直流联络线输送功率和发电机出力协调优化,将日前发电计划问题分解为上级调度中心负责互联区域间直流联络线潮流的协调优化主问题,以及下级调度中心以并行的方式独立优化各区域电网发电计划的子问题。以2区域12节点直流互联系统和由新英格兰39节点系统修改的2区域直流互联系统为例,验证了方法的有效性。结果表明所提方法符合我国电网分层分区的调度模式,并有助于提高风电的消纳能力。
近振荡中心规模化风电对电网阻尼特性的影响

大扰动冲击后,电网中振荡中心的电压变化幅度大、幅值跌落低,受此影响,其近区风电场功率会出现显著波动,从而加剧风电场与电网交互作用。基于通用电气双馈风机机电暂态仿真模型,分析了并网电压U_s低频跌落与回升过程中,风电场并网系统暂态功率特性,以及不同控制方式对其影响;基于等面积原理,分析了等值电纳B_w的3种典型受扰U_s-B_w轨迹对振荡的影响,并据此揭示了风电场并网系统对电网振荡阻尼的作用机制。通过蒙东外送电网大扰动时域仿真,验证了沽源风电并网系统提升电网振荡阻尼的作用,以及优化风机控制方式增强阻尼能力的效果。
亚洲电网互联模式探讨

全球能源互联网是实现世界范围内能源资源优化配置的路径,亚洲电网互联是全球能源互联网的重要组成部分。 亚洲区域内能源资源分布不均衡,大规模电力需要通过远距离输电通道送至负荷中心,到2030年,亚洲区域跨国电力输送将达到250 GW左右。基于对输电技术发展趋势的判断,提出了亚洲特高压交流同步电网、特高压直流送电和直流电网3种亚洲电网互联模式,从系统安全性、对当地电网发展的影响等角度分析了各种联网模式的技术优缺点,提出了各联网模式对输电技术的需求。建立亚洲电网模式方案决策的层次分析法模型,通过层次分析模型的数学求解,提出直流电网模式是未来亚洲电网互联的可能模式。
考虑后备容量的微电网储能充放电策略

电力市场化改革要求微电网的运行和管理在安全可靠的前提下更加灵活经济。基于分散式控制结构的微电网能量管理系统,提出一种考虑后备容量的微电网储能充放电策略,储能装置通过综合考虑自身状态和微电网运行情况,确定工作模式及充放电功率。给出了储能装置在关注微电网后备功能情况下的充放电影响因素,以及参与微电网能量管理的控制决策流程。最后通过算例分析验证了该控制策略在电力市场环境下,可以利用储能装置自身调节能力实现微电网运行经济性和灵活性的同时,提升微电网的可靠性。
±500 kV架空线柔性直流电网操作过电压研究

首先介绍了±500 kV架空线柔性直流电网的结构、主要设备的详细参数以及计算所采用的典型故障类型及保护动作时序;其次研究了影响柔性直流电网操作过电压水平的各种关键因素。直流断路器方面,其MOV的额定电压选择为550 kV,从而使直流断路器断口过电压基本处于1.6 pu的水平;直流电网结构方面,“C”字型链式结构下阀底及中性线操作过电压水平较高,而“O”字型结构下直流极线等位置操作过电压水平相对较高,“O-C”字型结构下各处的操作过电压都比较低;直流限流电抗(平抗)的取值会影响直流阀顶或者极母线区域的操作过电压,但是主要功能还是抑制直流故障电流。最后针对±500 kV架空线柔性直流电网的典型故障进行了仿真,总结了柔性直流电网操作过电压水平的初步计算结果,并基于此给出了±500 kV架空线柔性直流电网的换流站设备保护水平的推荐值。
柔性配电网:定义、组网形态与运行方式

在电力电子化背景下,从功能角度定义了柔性配电网(flexible distribution network,FDN),并提出了FDN的典型组网形态及其运行方式。首先,介绍了FDN的概念及其关键组网设施——柔性开闭站(flexible switching station,FSS)。其次,探讨了FDN的组网形态问题,提出了从现有配电网过渡发展到FDN的思路,并就我国现有的典型架空网、电缆网接线模型,提出了针对性的FDN组网形态。再次,讨论了FDN在正常运行和N-1故障以及检修情况下的运行方式,并提出了FDN的N-1安全分析方法。最后,通过算例对FDN进行了正常运行和N-1下的定量分析计算;与传统配电网对比发现,FDN的组网形态更简洁灵活,能更好地均衡负载、能够有效提高系统安全性与供电能力。
非参数条件概率预测提高风电消纳的优化方法

功率点值预测信息未充分考虑可再生能源的不确定性及波动性,在日前发电计划和备用决策安排中存在保守或冒进的风险。引入非参数化方法,根据历史风资源状况得到风电出力的非参数条件概率预测结果,建立风电日前消纳调度模型。该模型在不同资源主导因素所划分的条件空间子集中得到预测功率条件概率分布,能够反映弃风和失负荷风险, 可以根据调度需求选取不同的预测功率置信区间,计及风电不确定性完整的条件概率信息。仿真算例验证了选取合适置信水平的风电非参数化条件概率预测方法在日前优化运行中有效提高风电消纳水平,并降低系统运行风险。
适合于柔性高压直流输电系统的模块化多电平变流器的自适应均压方法

提出一种模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)的自适应均压方法。在每个控制周期中,根据桥臂电流绝对值的大小选择不同个数的功率模块进行轮换。此外,还推导并计算了采用该自适应均压方法的功率器件平均开关频率的解析表达式。通过160 kV/400 MVA的MMC仿真系统验证了所提出的自适应均压算法的有效性和平均开关频率计算的正确性。最后,在RT-LAB实时仿真实验平台中搭建了350 kV/1000 MW的MMC背靠背系统,对上述方法进行了实验验证。实验结果表明,采用所提出的自适应均压方法能够在保证功率模块电容电压均衡的前提下降低开关频率,提高系统效率。
海上风电场经交流电缆送出系统的无功配置与协调控制策略

海上风电具有广阔的发展前景。目前海上风电场普遍采用交流电缆送出方式,因电缆充电无功大,存在注入系统无功多、导致部分母线电压超标等问题。首先分析了海上风电机组的无功功率极限,计算了海上风电经电缆送出系统的无功/电压数值关系;从降低海上风电工程建设造价和充分发挥风电场参与系统无功控制能力的角度设计了综合利用风电机组无功输出能力和电网侧高抗的配置方案,在此基础上提出了海上风电场无功协调控制策略;采用中国江苏省实际电网结构,设计了海上风电场接入系统算例,基于实际风速数据进行了风电场满载、半载及轻载运行工况下的动态仿真验证,结果表明了所提配置方案和控制策略的可行性和正确性。
节点电压为状态变量的交直流电网潮流算法

当今,交直流电网快速发展,交流与直流的关联与耦合程度越来越强,交直流电网潮流问题必须得到有机、统一的处理。从同步电网角度出发,交直流电网潮流的本质依然显现交流电网的特性。由此,以包含电压源型换流器(voltage source converter,VSC)的直流网络为例,以交流网络和直流网络的节点电压为最小状态集,推导换流站仅关联状态变量的功率方程,并通过对直流节点分类,在不同的控制方式下演绎相关节点潮流方程的修正,用牛顿-拉夫逊方法对其求解。修正方程式中的雅克比矩阵体现了交直流的耦合关系且维持良好的稀疏规律,可以实现在算法中沿用稀疏技术,有利于进一步分析和研究交直流电网性能。以修改的IEEE 57节点交直流电网为例,验证了所提算法的有效性和求解效率。
风电场柔性直流并网与传统直流外送的源网协调控制策略

针对西部高原地区风电场采用柔性直流并网与传统直流外送导致送端电网频率变化敏感的问题,提出传统直流、柔性直流、风电场参与送端电网频率调节的源网协调控制策略。首先,在传统直流和风机中引入一次调频特性和惯性控制环节的变功率附加控制,在柔性直流电网侧换流站引入变电压附加控制,风电场侧换流站引入变频和直流电压偏差附加控制;其次,协调了发电机、传统直流、柔性直流、风电场参与送端电网频率调节的时序;最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型。仿真结果表明:该源网协调控制策略能增加送端电网的惯量,提高系统频率稳定性;能有效减小送端电网故障期间柔性直流的直流电压波动幅度。
嗜酸性粒细胞在特应性皮炎发病中的作用与机制

特应性皮炎(AD)是慢性复发性炎症性皮肤病。已有大量研究表明,嗜酸性粒细胞(EOS)与AD发病有重要关联。EOS主要在由Th2细胞介导的免疫反应分泌的细胞因子和趋化因子的作用下,活化、分化和增长,从骨髓和血液中迁移到真皮层,分泌颗粒蛋白、细胞因子等炎症递质,造成胶原沉积和皮肤增厚等改变。文章概述了EOS在AD发病中的主要作用与机制,以期对AD的发病有更深入的认识,也望对新药研发提供思路。
南酸枣家系苗期生长评价

对51个南酸枣家系和1个对照进行播种育苗,观察萌发和苗期生长,结果表明:(1)不同种源/家系萌发率存在差异,萌发率从6%~100%不等,其中表现好的家系均来自同一种源;(2)生长性状以32号、17号、6号、22号和33号前5位;生物量以6、4、49、15和33号家系排前5位,生长与生物量前5优家系均来自两个种源;(3)叶空隙率与叶比重呈反比,叶比重高则叶组织紧密,其中前5高叶比重家系是16号、34号、5号、31号和27号;(4)以多性状综合坐标法评定家系的优良度,入选前5优家系和前13优(25%入选率)的家系,均同属3个种源,而排在后5位家系也同样来自这3个种源,表明相同种源地收集的基因资源具宽泛性和代表性。
基于SSR的西南地区野生菰资源遗传多样性及遗传结构分析

菰属(Zizania latifolia (Griseb.) Trucz.)为禾本科水稻近缘属之一,携带水稻育种所需的多种优良性状基因。采用本项目前期筛选出来的19对水稻SSR标记,对我国西南地区4省市25个野生菰居群进行了遗传多样性及遗传结构分析。POPGEN32软件分析显示,19对SSR标记扩增谱带的多态性条带百分比为100%;在物种水平上,西南地区野生菰等位基因数和有效等位基因数分别为2和1.608,Nei's基因多样性指数和Shannon's多样性信息指数分别为0.349和0.517;25个野生菰居群间的遗传相似性系数为0.603 6~0.937 2,遗传距离介于0.064 8~0.504 8。NTsys2.10e聚类分析结果显示,阈值在0.196时,25个居群聚被分成10组;阈值为0.238时,第Ⅰ组可再聚分为4个亚组。居群间平均基因流为Nm=0.788。AMOVA分析结果显示,西南地区野生菰88.87%的变异存在于居群内部,11.13%的变异存在于居群间。研究结果表明,西南地区野生菰资源有着丰富的遗传多样性,遗传漂变在西南地区野生菰植物的遗传分化中起到了一定的作用,各居群的聚类结果与地理分布无明显相关性。推测选择压力可能在西南地区野生菰遗传分化中起着重要作用。研究结果有助于加深对我国西南地区乃至更大范围内野生菰资源遗传进化的认识,同时为野生菰种质资源保护提供理论依据。
外源低分子有机酸对杉木种子萌发及幼苗抗氧化特性的影响

为探讨杉木凋落物中低分子有机酸对杉木种子天然更新的影响,采用室内模拟试验,以课题组前期研究筛选的杉木凋落物源优势低分子有机酸(草酸、丙二酸、苹果酸、柠檬酸)及其混合酸的不同浓度溶液处理杉木种子,探讨其对杉木种子萌发、幼苗生长和抗氧化特性的影响。结果表明:低浓度(0.5~5 mmol/L)外源低分子有机酸能促进种子萌发及幼苗生长,高浓度(≥50 mmol/L)则表现为抑制杉木种子萌发和幼苗生长的作用,且对杉木幼苗具有严重的伤害作用。各处理中,以0.5 mmol/L混合酸处理杉木种子发芽率及发芽势最高,分别为79.0%和35.5%,较对照分别提高59.6%和163.0%,差异显著,而且对促进幼苗生长的作用亦最强。故混合酸与单一有机酸相比更有利于杉木种子萌发和幼苗生长,对幼苗的伤害程度亦最低。
浙江省典型森林群落对大气环境的改善效应

为探讨浙江省不同典型森林群落对大气环境的改善程度,选取针阔混交林、常绿阔叶林、毛竹林3个典型森林群落,通过3个月的野外调查测量群落内空气负氧离子、PM系列等指标来评价大气环境。结果表明:(1)8月比6月和7月的负氧离子更高;(2)从日变化角度看,负氧离子上午低,傍晚高,而PM系列上午高,傍晚低;(3)从不同典型森林群落角度看,人居适宜程度为针阔混交林>常绿阔叶林>毛竹林;(4)从因子的相关性角度看,PM2.5与PM10、PM1.0有显著正相关性,与负氧离子、温度有弱负相关性,与光合有效辐射、湿度、风速和UVB没有相关性。在炎炎夏日出行时,从人居的适度的角度出发,选择在8月傍晚的针阔混交林里休憩时负氧离子最高,PM系列指标最低。
核桃内生菌XHE7对病原真菌的拮抗作用及种子发芽的影响

植物内生菌有广泛的生物防治及促进植物生长发育的潜力。为了明确前期分离得到的1株核桃内生细菌XHE7的生物防治潜力及对作物种子萌发的影响,通过平板对峙法测定该菌株对11种植物病原真菌的拮抗作用,此外,测定该菌株对12种作物种子的萌发以及芽和根长度的影响。结果表明,XHE7对所测试的11个菌株都表现出一定的拮抗作用,其中对草莓灰霉病菌(Botrytis cinerea)的抑制率最高,达78.1%,而对禾谷镰刀病菌(Fusarium graminearum)的拮抗作用相对较弱,其抑制率仅为36.7%。该菌株可使大豆的种子发芽率增加19.23%,而使苏丹草种子萌发率降低25.00%。此外,该菌株可促进玉米的根长和芽长分别增加81.0%和99.2%。研究结果为进一步开发该核桃内生菌的生防功能提供理论依据。
东京野茉莉繁育系统和传粉生物学研究

用杂交指数(OCI)、花粉/胚珠比(P/O)等方法分别测定东京野茉莉的繁育系统。结果表明:花粉在开花第2天,活力最高;开花第3天后,活力急剧下降。对花粉进行离体培养时发现,萌发率高且花粉管最长时的培养条件为温度25 ℃,培养基蔗糖浓度为5%,不含硼酸。柱头在开花第2天、第3天可授性较强,第4天花柱基本上萎蔫。说明花粉活力和柱头可授性都在开花第2天、第3天时最强,从而为其自然授粉提供了有利条件。P/O为1 747.356 3±151,OCI为4。P/O和OCI的数值都说明其繁育系统为部分自交亲和,异交需要传粉者。传粉昆虫主要有意大利蜜蜂和中华蜜蜂等。
马铃薯开花与未开花品种的生理生化差异性研究

研究马铃薯开花与未开花品种叶片的生理生化差异性,旨在探讨这些物质变化与花芽分化的相关性。以马铃薯开花品种YS205、HZ88和未开花品种YS304为材料,研究3个品种在花芽分化前期、始花期、盛花期和末花期的叶片SOD、POD和CAT酶活性以及碳水化合物的含量变化,结果表明,3个品种的可溶性蛋白质含量均先升后降,其中YS304上升和下降的速度较快;淀粉和可溶性糖含量整体呈上升趋势,YS304的含量变化趋于平缓;3个品种的SOD活性均不断上升,以YS304的上升速度最快;POD和CAT活性先升后降,在花芽分化前期均以YS304的活性最高,之后3个品种活性迅速下降;盛花期各器官的碳水化合物以花蕾中的最高,花蕾中的SOD活性较低,POD和CAT活性较高,说明花蕾是叶片同化产物供应的主要部位。可以看出,积累较高的淀粉和可溶性糖含量有利于花芽分化,但较高的蛋白质含量不一定促进花芽分化,花芽分化前期未开花品种YS304的酶活性较开花品种YS205和HZ88上升得快,但并未促进其开花,说明马铃薯开花与否,受叶片中淀粉和可溶性糖含量的影响较大。
基于DSSAT模型模拟高低温灾害对荆州市中稻产量的影响及对策

为筛选出湖北省荆州市中稻种植的最适播期,利用DSSAT模型评估荆州市中稻生长季内高温和低温灾害发生变化规律及高温灾害对水稻产量的影响,拟通过播期调整降低该区域水稻生产的高低温灾害风险。采用DSSAT 4.5模型和近36年来逐日气象资料对1971-2006年荆州市中稻的高低温灾害风险及高温对产量的影响进行定量化评估,并确定该区域中稻种植的最适播期。结果表明,与1971-1986年相比较,1987-2006年荆州市中稻种植的发生热害与冷害的频率有增大趋势,而且受气候变化的影响,中稻有减产趋势;相比较1971-2006年7个播期的减产率以及原始模拟产量与调整模拟产量,最适播期选择在4月20-25日可一定程度上避开中稻在孕穗-扬花期遇到高温热害。在全球变暖的背景下,荆州市中稻最适播期为4月20-25日可有效避开中稻孕穗-扬花期的高温影响,为该区域中稻抗避高温栽培提供参考依据。
枸杞枝条发酵木质纤维素降解与微生物群落多样性研究

为探讨枸杞枝条基质化发酵中木质纤维素降解、微生物群落代谢能力及多样性特征,采用正交试验设计,以枸杞枝条粉和苦豆子茎秆粉质量比为4∶1混合为试材,采用Biolog-ECO鉴定方法,研究不同发酵因子对枸杞枝条基质化发酵中微生物群落结构和多样性的影响。结果表明:发酵结束时,枸杞枝条基质纤维素、半纤维素和木质素降解率分别在15%、19%及10%以上;木质纤维素降解率在温度为60℃、含水率为60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下较高,其中纤维素、半纤维素和木质素降解率分别在18.12%~19.22%、23.55%~25.21%和13.87%~14.24%范围内,显著高于其他处理;该处理增加了枸杞枝条基质发酵高温期时微生物的活性和多样性,平均颜色变化率分别为1.019、1.062、0.943和1.117,微生物多样性香浓指数、优势度指数和丰富度指数分别在2.321~2.365、0.930~0.941和18.78~20.33范围内,提高了枸杞枝条粉堆体中微生物对部分碳源的代谢能力,从而可促使有机质降解。
超声波与添加醇和乳化剂乳化提质热解生物油研究

生物油是生物质通过热解获得的液体产物,因其可替代传统化石燃料而具有广阔的应用前景。因粗制的生物油存在热值低、氧含量高、粘度大等不足,通过添加乳化剂和醇,同时结合超声波技术对油茶壳热解生物油进行提质改性研究。分别从超声波功率、超声波作用时间、添加醇的种类和含量等方面对生物油及其重质组分乳化提质开展研究。结果表明:加入醇类物质并结合超声波技术能有效降低生物油粘度,并提高其稳定性和热值。乳化液粘度随超声波作用时间延长或超声波的功率增加均呈现先升高后降低再升高的趋势。乳化助剂的添加在醇添加量较低的情况下,可有效增加乳化液的稳定性。重质油与醇乳化后的乳化液稳定性好,乳化液的热解曲线明显向低温区偏移。甲醇与生物油以3∶1进行乳化后,生物油粘度由32.47 mm~2/s下降到1.73 mm~2/s,热值由15.21 MJ/kg提高到19.43 MJ/kg,pH值由2.7提高到4.5,整体性质改善明显。
考虑不同层次利益主体的灌溉水资源优化配置

针对灌溉水资源优化配置中存在的非线性和不确定性等特点,同时考虑灌区不同层次决策主体利益,分别构建考虑上层管理者利益的区间线性分式规划(ILFP)模型以获得最大的灌溉水生产力和考虑下层农民利益的区间二次规划(IQP)模型以获得最大的产量。在此基础上,将灌区上、下层利益主体作为整体,构建线性分式二次双层规划(LFQBP)模型,以协调灌区不同层次决策主体利益,促进灌区可持续发展。将所构建模型应用于盈科灌区的粮食作物配水中。通过配水结果的比较来分析各模型的性质,结果表明ILFP模型和LFQBP模型更适用于干旱地区。所构建模型从不同角度反映灌溉配水的实际问题,其优化结果有助于灌区管理者权衡各层决策主体间的利益。
云南省不同生态水文分区参考作物蒸散量算法适用性评价

将云南省分为3个区域(Ⅰ,滇西-滇西南山原与高山多水区;Ⅱ,滇西北-滇东北山原河谷中水区;Ⅲ,滇中北高原中水-少水区),基于36个气象站点1958-2013年逐日气象资料,以Penman-Monteith法为标准,利用线性回归法、均方根误差、平均偏差和Nash-Sutcliffe系数对Hargreaves-Samani法、Irmark-Allen法、Priestley-Taylor法、Makkink法、1948-Penman法、Penman-Van Bavel法、Turc法、FAO 24 Radiation法和Jensen-Haise法9种算法的计算精度进行对比。结果表明:1948-Penman法在云南省的适用性最强、计算精度最高,FAO 24 Radiation法与Jensen-Haise法误差较大,其中Ⅰ区适用性最好的是Hargreaves-Samani法,Ⅱ、Ⅲ区1-6月份为1948-Penman法,7-12月份为Priestley-Taylor法;在相对误差空间分布中,Ⅰ区Hargreaves-Samani法、Irmark-Allen法、Priestley-Taylor法、1948-Penman法的相对误差均在20%以下;Ⅱ、Ⅲ区中,Priestley-Taylor法、1948-Penman法的相对误差较小,为0~20%,同时在Ⅲ区中,Irmark-Allen法的相对误差也相对较小;因此,计算云南省的参考作物蒸散量时,整个区域推荐1948-Penman法,滇西-滇西南山原与高山多水区推荐Hargreaves-Samani法,滇西北-滇东北山原河谷中水区和滇中北高原中水-少水区推荐Priestley-Taylor法。
基于分数阶微分的荒漠土壤铬含量高光谱检测

为解决高光谱检测土壤中痕量级重金属含量存在的困难,提高土壤重金属铬含量检测的准确度,利用新疆准东煤田周边168个荒漠土壤样本的重金属铬含量及其对应的高光谱数据,运用分数阶微分算法进行光谱数据预处理,最后利用全部波段进行偏最小二乘建模并进行可视化分析,旨在探讨分数阶微分预处理在高光谱数据估算荒漠土壤重金属铬含量的可能性。结果表明:原始光谱与吸光率变换的分数阶微分模型均在1.8阶微分处达到了最好的精度效果。吸光率变换1.8阶微分模型为最优模型,模型的校正均方根误差为7.68 mg/kg, R_c~2=0.83,预测均方根误差为8.39 mg/kg, R_p~2=0.78,相对分析误差为2.14。最后利用铬含量实测值与光谱预测值通过反距离加权法插值获得研究区土壤重金属铬含量的空间分布,说明利用该方法对土壤重金属铬含量定量检测并进行大尺度的空间分布反演在一定程度上是可行的,为荒漠土壤重金属污染状况的高光谱检测提供了一定的科学依据和技术支持。