mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
傅里叶变换光谱相位特性及处理方法研究

相位校正是傅里叶光谱仪的关键处理步骤,校正精度受仪器特性和不受控环境因素等的影响,如干涉仪温度变化、机械振动等。针对干扰因素引入的相位不确定性及由此带来的校正难题,在对傅里叶光谱仪相位特性进行量化分析的基础上,将测量光谱相位分解为干涉仪温度相关的仪器相位和零光程点采样误差相关的线性相位。其中,仪器相位主要由傅里叶光谱仪自身特性决定,受到干涉仪温度波动影响,干涉仪温度稳定时的仪器相位大致为常数;零光程差点采样误差是线性相位的主要来源,并且每次测量时的采样零光程差点位置都有所不同,这会导致每个获取干涉数据的光谱相位不同。假设干涉仪稳定在温度限内的仪器相位大致为常数,就可将相位处理简化为对线性相位的校正,而包含仪器相位的剩余相位则可在后续的辐射定标过程中予以剔除。相位处理的具体流程如下,获取反演光谱相位数据后,考虑仪器相位的温度相关性,首先采用最小二乘拟合方法提取线性相位项,然后基于提取的线性相位对干涉数据进行对称化处理,对称化处理后的干涉数据相位足够稳定,允许通过光谱均值降低振动等物理效应的干扰,最后在辐射定标过程中,使用复数辐射定标流程,并取定标结果实部作为目标场景的标定光谱辐射数据,即可移除大部分仪器相位,从而完成了相位校正。实验验证环节,首先采用最小拟合方法得到并移除测量光谱的线性相位项后,分析了不同阶次拟合多项式对仪器相位提取精度的影响,结果表明,5次多项式即可满足需求,此时的均方误差为0.13rad,更高阶次不会继续改善提取精度。然后基于5次多项式,获取了干涉仪温度为283, 290和300K时的仪器相位。测量光谱数据移除线性相位和仪器相位后,残余相位误差为幅值在零点处分布的随机噪声,结果表明仪器相位具有温度相关性,与理论假设相符。最后,实验验证了相位处理方案的可行性,结果表明校正相位残差优于±0.04rad,辐射不确定度优于0.8K。
PSO聚类算法的京津冀地区气溶胶光学厚度反演

气溶胶光学厚度(AOD)是气溶胶浓度和大气浊度的重要表征参数。通过遥感手段实现大气气溶胶光学厚度的反演是大气监测与治理过程中的重要方式,其中遥感反演AOD的重点和难点是如何选择适合卫星传感器成像特点的方法和符合研究区域的气溶胶类型。针对传统暗目标法无法直接应用于高分四号(GF-4)卫星多光谱遥感数据的问题,通过研究得出了GF-4卫星多光谱数据中红、蓝波段等效地表反射率的分布和两者之间的线性关系,结合AOD反演原理改进暗目标法使其适用于GF-4卫星多光谱遥感数据;分析6S辐射传输模型输入参数中气溶胶类型对AOD反演精度的影响,结果表明气溶胶类型是影响AOD高精度反演的关键要素之一;利用粒子群(PSO)聚类算法对京津冀地区气溶胶特性实测样本进行聚类分析,通过分析各个气溶胶类型聚类结果的占比和半衰期变化情况,最终确定聚类得到的C1、C4型和6S模型内置的大陆型气溶胶类型进行京津冀地区的AOD反演。为了验证不同气溶胶类型AOD反演结果的精度,将反演结果与MODIS气溶胶产品和气溶胶自动观测网(AERONET)地基站点数据进行对比验证,通过相关系数、绝对误差等评价标准对不同气溶胶类型的适用性和特点进行评价。实验结果表明,以细粒子为主导的C4型气溶胶更满足京津冀地区夏秋两季的气溶胶特点,与AERONET地基数据的一致性较好,进一步证明了PSO聚类算法能够有效减小气溶胶类型的差异对AOD反演精度的影响。
岭南地区典型次生常绿阔叶林下垫面太阳和长波辐射特征分析

基于珠海凤凰山陆气相互作用与碳通量观测塔2015年10月至2018年5月的辐射观测资料,对珠海凤凰山常绿阔叶林区冠层表面的太阳总辐射和分光辐射、长波辐射、净辐射的日变化与季节变化特征进行了比较分析。研究表明:典型晴天时太阳总辐射和分光辐射的日变化均呈常规的“正弦曲线”形式,辐射值在12:00(北京时,下同)左右达到最高;多云天时太阳辐射的日变化趋势为“锯齿状”。典型晴天条件下,白天时向上的长波辐射呈先升高后下降的趋势,一般在14:00左右达到最大;白天时向下的长波辐射变化不明显,但在夜晚常常会出现较为剧烈的变化。多云天条件下大气向下的长波辐射值与下垫面发射的向上的长波辐射值非常接近,两者的日变化幅度都很小。净辐射强度值在白天为正,夜晚为负,白天时日变化形式与向下的太阳总辐射类似,夜晚则与向上的长波辐射类似。太阳辐射和长波辐射均在夏季最大,秋季和春季次之,冬季最小;在整个观测时段内,近红外辐射、可见光辐射和紫外辐射占总辐射的平均比例分别为51.2%、43.0%和5.8%;可见光与紫外辐射所占比例在夏季最大,冬季最小;近红外辐射所占比例在夏季最小,冬季最大。研究结果可为岭南地区陆面过程模式改进提供依据。
西安地区一次罕见秋季冷锋后暴雨过程分析

利用常规地面高空观测、西安多普勒天气雷达观测、欧洲中心细网格模式预报等资料对2017年9月27日西安暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明,暴雨发生在秋季连阴雨结束前,距地面冷锋后部300~400 km,暴雨发生前地面气温较低,不利于高温高湿能量的积累,西安地区850 hPa、700 hPa均为偏北风,无法为其带来水汽,但500 hPa西风槽为西安地区暴雨提供了有利的天气形势;通过诊断饱和相当位温、地转绝对动量表明西安暴雨的不稳定机制是条件性对称不稳定。冷锋锋面自南向北逐渐倾斜,陕南地区西太平洋副热带高压外围700 hPa有一支偏南风带来暖湿气流,暖湿气流被锋面强迫爬升至西安条件性对称不稳定区域,产生倾斜对流。大气有着较强的斜压性,中等强度的垂直风切变有利于地转绝对动量维持较小的坡度,中高层暖湿气流使得中高层饱和相当位温有着较大的坡度,从而使中高层形成条件性对称不稳定。降水回波呈现出平行带状,与0~6 km风切变矢量西西南风平行。条件性对称不稳定区域与倾斜上升运动及回波高度有着较好的对应关系。
与双调和方程相关的连续模和Heinz-Schwarz型不等式

对于给定的两个正整数$n \ge 2$和$m \ge 2$,假设函数$f$满足如下条件:(1)在${{\rm\mathbb{{B}}}^n}$内满足非齐次双调和方程$\Delta \left( {\Delta f} \right) = g\left( {g \in \ell \left( {\overline {{{\rm\mathbb{{B}}}^n}} ,{{\rm\mathbb{{R}}}^m}} \right)} \right)$;(2)在${{\rm\mathbb{{S}}}^{n - 1}}$上满足$f = {\varphi _1}\left( {{\varphi _1} \in \ell \left( {{{\rm\mathbb{{S}}}^{n - 1}},{{\mathop{\rm \mathbb{R}}\nolimits} ^m}} \right)} \right)$,以及 $\partial f/\partial {\rm{\textbf{n} = }}{\varphi _2}\left( {{\varphi _2} \in \ell \left( {{{\rm\mathbb{{S}}}^{n - 1}},{{\rm\mathbb{{R}}}^m}} \right)} \right)$,其中$\partial /\partial {\rm\textbf{{n}}}$表示内法线方向导数,${{\rm\mathbb{{B}}}^n}$表示${{\rm\mathbb{{R}}}^n}$中的单位球以及${{\rm\mathbb{{S}}}^{n - 1}}$表示${{\rm\mathbb{{R}}}^n}$的边界.本文主要研究f的连续模和Heinz-Schwarz型不等式.
抗程序性死亡受体1相关性结肠炎临床特征和肠道菌群分析

目的动态监测分析抗程序性死亡受体1(PD-1)相关性结肠炎患者,治疗过程中临床特征和肠道菌群变化情况。方法分析2019年1月至2020年1月2例非小细胞肺癌患者发生抗PD-1相关性结肠炎的病例系列研究,比较治疗前、治疗后和病情复发时临床症状、内镜和病理表现,以及肠道菌群构成变化。结果患者年龄分别为63岁和69岁,均为男性,临床主要表现为腹泻、炎性指标升高,内镜下结肠弥漫性充血水肿伴糜烂,病理示隐窝结构改变,糖皮质激素治疗有效,可达到临床缓解和黏膜愈合。肠道菌群在激素治疗前、治疗后和病情复发可操作性分类单元组成存在差异。激素治疗后α多样性observed species和Shannon、Simpson、Chao1、ACE指数均下降,菌门水平拟杆菌门增加,厚壁菌门减少,菌属水平拟杆菌属增加,瘤胃菌属减少,乳酸杆菌属为潜在有益菌属。结论抗PD-1相关性结肠炎患者治疗过程中存在临床表现、炎性指标、内镜和病理表现相应变化,同时存在肠道菌群多样性、主要菌门和菌属相对丰度变化。
原位包覆纳米碳提升钴锰氧化物材料储锌性能

钴锰氧化物(CMO)具有安全无毒、价格便宜、活性位点多等优点,是极具潜力的锌离子电池正极材料.目前,充放电过程中电极材料溶解造成的结构坍塌成为限制其发展的瓶颈问题.本工作提出了一种原位碳包覆的方法来缓解CMO的溶解问题,在提高材料容量的基础上成功地延长了其循环寿命.通过简单的一步水热方法,成功制备了纳米碳(nC)包覆的钴锰氧化物(CMO@C)材料, X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)等表征证明, nC包覆层的引入并没有改变CMO材料的基本组分结构.而且,相较于CMO, CMO@C的电荷转移阻力更小,离子扩散更快,表现出更优异的电化学性能.在0.5 A·g~(-1)的电流密度下, CMO@C显示出271.9 mAh·g~(-1)的比容量,且经过1000圈循环后,材料的比容量没有发生衰减,性能大大优于CMO对比样品(103.7 mAh·g~(-1); 130圈失效).由此可见,纳米碳包覆层可同时提升CMO的储锌容量和循环寿命.本工作为双金属氧化物正极材料的优化改性提供了新的策略.
二乙基锌促进CO_2的硅氢化反应以及CO_2为C1合成子的有机胺甲酰化或脲化反应

CO_2的固定和转化具有重要研究意义,特别是采用廉价且良好生物相容性的金属催化剂将其转化为有用的有机化合物.本工作报道采用商品化ZnEt2 (1.0 mol%)可促进CO_2的硅氢化反应生成甲氧基硅醚,以及CO_2为C1合成子的有机胺甲酰化或脲化反应生成酰胺或脲类化合物.在1.0 mol% ZnEt2存在下, CO_2和(EtO)3SiH发生硅氢化反应,一锅选择性还原为甲氧基硅醚(CH3OSi(OEt)3).考察了反应条件的影响,在1.0 MPa CO_2起始压力下, 90 ℃反应7 h,甲氧基硅醚的产率达到约90%.当上述反应体系中存在有机胺时,则发生了CO_2为C1合成子的的有机胺甲酰化或脲化反应.当采用二级有机胺为底物时,反应生成酰胺类产物;当一级有机胺为底物时,反应主要生成脲类产物.考察了反应底物取代基的影响,含脂肪基和芳香基的二级有机胺均可发生甲酰化反应,芳香基的对位含给电子取代基时明显有利于该甲酰化反应.含脂肪基和芳香基的一级有机胺均可发生脲化反应,芳香基对位取代基的电子性质对脲化反应的影响规律不如在甲酰化反应中的明显.
有机肥施用对植烟农田土壤肥力及烟叶质量的影响研究进展

烟草是重要经济作物之一,其质量与植株代谢水平和营养状况密切相关。高质量的土壤是提供烟株良好营养状况的前提。为获得高额回报,在烟叶生产中投入大量的化肥,严重威胁烟区土壤质量和生态环境。为保护烟区土壤质量和环境,烟草行业逐渐重视有机肥在烟叶生产中的应用。近年来,有机肥施用效果表明:1)改善土壤理化性状,改变土壤微生物环境,增加土壤有机质和养分含量等改善植烟土壤肥力;2)促进烤烟生长,改善烟叶光合特性,改善烟叶外观及内在质量。但是,有机肥施用在理论研究和在实际生产中仍存在一些问题,本文在总结有机肥对植烟土壤肥力和烟叶质量影响的基础上,提出了有机肥在烟叶生产中需要关注的问题,旨在为今后研究提供参考。
生物炭对镉污染土壤有效态镉及土壤酶活性的影响

为研究添加生物炭对两种镉(Cd)污染土壤(分别采自安徽铜陵和江西萍乡)pH,土壤有效镉和土壤酶活性的影响,在两种Cd污染的土壤中添加不同量的生物炭,分别在培养20天和180天测定土壤pH,土壤有效态Cd和酶活性,初步探讨了生物炭对两种镉污染土壤酶活性和土壤有效Cd的影响。结果表明,随着生物炭量的增加均能降低两种土壤中有效态Cd含量,且在萍乡土壤上钝化效果更明显;在培养初期,土壤pH值随着生物炭量的增加逐渐增加,但培养180天后,添加生物炭后的两种土壤pH值较对照组无显著变化;在整个培养期,土壤酸性磷酸酶活性随生物炭量的添加受到抑制外,土壤脲酶和蔗糖酶的酶活性均增加,而过氧化氢酶含量在铜陵土壤上呈现出显著的升高趋势,但在萍乡土壤上则出现了降低。
纳米材料与细菌结合应用于肿瘤治疗

纳米材料在肿瘤治疗中有着广泛的应用,但其存在靶向效率低、肿瘤穿透性差以及副作用明显等缺点.细菌及其分泌物具有靶向肿瘤乏氧部位、肿瘤渗透能力强、刺激免疫应答的特点,但其安全性和单独使用疗效低的问题仍需解决.将纳米材料与细菌结合起来,可以补足彼此的缺陷,在肿瘤治疗中有很大的应用潜力.这篇综述中,我们根据细菌在治疗中起的作用,将细菌与纳米材料结合的作用方式分为三类:细菌与纳米材料形成复合物来增强肿瘤靶向、细菌的生物酶发生酶促反应以及细菌分泌物结合纳米材料用于抗肿瘤.通过典型示例重点介绍了近年来用纳米材料与细菌结合增强肿瘤治疗的研究,并讨论其增强机制,同时进行了前景展望.
秸秆留茬对水田耕作影响仿真分析

秸秆的留存关系到机械对土壤耕作的作业效率。现有的研究绝大多数仅仅考虑还田秸秆,而没有考虑留茬秸秆的影响。为研究土壤耕作中留茬秸秆的影响,本文借助于EDEM离散元仿真软件,建立水稻土-旋耕刀-留茬秸秆相互作用的仿真模型。对带三种留茬秸秆(无留茬、留茬50 mm、留茬100 mm)的水稻田进行三种耕作深度(100 mm、150 mm、200 mm)的旋耕作业进行仿真,并对旋耕过程中留茬秸秆(#12、#13、#22)位移、土壤破碎情况、旋耕刀受阻力进行了分析。分析结果表明,由于旋耕刀叶片的翻耕,导致土壤和秸秆颗粒的运动比较复杂。秸秆留茬高度、位置不同,旋耕作业中秸秆的运动、位移也不同。同时,留茬秸秆会与土壤颗粒发生碰撞,导致土壤颗粒多次位移,进而影响耕作效果。另外,留茬秸秆的存在还会影响旋耕刀耕作过程中的受阻力情况,且留茬越高,旋耕刀表现出受阻力越大的趋势。本文通过建立土壤-旋耕刀-留茬秸秆相互作用模型,旨在说明留茬秸秆对耕作过程的影响,对秸秆留茬工作提供一定的借鉴。
熏蒸条件下有机肥部分替代化肥对西瓜光合和氮代谢酶活性的影响

基于田间大棚试验,以单施化肥(CF)和不施肥(CK)为对照,研究在熏蒸、和等量养分条件下,鸡粪(CM)、蚓粪(VC)、生物有机肥(BOF)三种有机肥部分替代化肥(简称有机替代)对西瓜叶片核酮糖- 1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)和Rubisco活化酶(RCA)两种光合酶活性,叶片和果实硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)四种氮代谢关键酶活性以及西瓜根系形态的影响。结果表明,与单施化肥(CF)相比,有机替代均能不同程度地提高西瓜光合酶和氮代谢关键酶活性以及根系形态指标;整体来看,VC处理改善以上指标的效果最佳,与CF相比,熏蒸条件下西瓜根系生长指标显著提升、提升幅度在12.68% ~ 37.96%不等,叶片Rubisco与RCA活性显著增加、增幅分别为40.43%和45.36%,盛花期叶片的NR、NiR、GS和GOGAT的活性分别提高了83.87%、27.88%、20.89%和23.69%;熏蒸对植物光合酶和氮代谢酶活性有一定程度的促进作用。总之,有机替代可以明显改变西瓜根系形态、提高光合酶活性和氮代谢关键酶活性。
氨基酸功能化晶态多孔聚合物的研究进展

以金属有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)和共价有机框架(covalent organic frameworks, COFs)为代表的晶态多孔聚合物,具有高比表面积、多样的结构、开放的孔道、丰富的官能团、易功能化等特点,在气体储存和分离、催化、储能、光电器件等领域都有着广泛的应用前景.氨基酸是构成多肽和蛋白质的基本结构单元,不仅具有重要的生物学功能,还在药物生产、生物降解塑料、手性催化剂等工业应用中发挥重要作用.将氨基酸引入到MOFs和COFs体系中,可赋予其柔性化骨架、特殊的孔道环境、手性识别位点等特征,并且在一定程度上提高框架材料的生物相容性、可降解性,进一步丰富晶态多孔聚合物的功能和应用.本综述概括了利用氨基酸功能化MOF和COF材料的制备策略,主要包括以氨基酸及其衍生物作为构筑单元、骨架共价修饰氨基酸、以氨基酸作为调节剂;并重点介绍了这些材料在手性拆分、催化、吸附以及质子传导等领域的应用.最后,本综述分析了当前氨基酸功能化的晶态多孔聚合物面临的困难与挑战,并对其未来研究方向进行了展望.
不同耕作方式对土壤有机碳矿化及酶活性影响研究

土壤有机碳矿化与陆地生态系统碳循环和全球气候变化密切相关,在推广保护性耕作的背景下,研究揭示耕作措施与土壤有机碳稳定性的关系十分必要。本研究采集土壤样本,进行为期182 d的有机碳矿化培养,通过土壤有机碳矿化特征、酶活性变化,探讨了土壤理化因子、酶活性对土壤有机碳矿化的影响。结果表明,随培养时间的延长,经过不同耕作方式背景下土壤有机碳矿化速率随时间变化呈现出相同的规律,即培养前期矿化速率快速下降、后期趋于平稳;不同耕作方式后的0 ~ 20 cm土层土壤有机碳累积矿化量、酶活性均显著高于20 ~ 40 cm土层(P <0.05),但各土层不同土壤酶活性之间呈极显著正相关(P<0.01);不同旋耕方式对土壤有机碳固碳能力影响不同,在研究区域推广深松(耕)与旋耕相结合的耕作方式可减少土壤碳损失,对于节能减排、减缓农业生产对气候变暖的压力有积极作用。
国土空间生态修复实践与思考———以广东省为例

国土空间生态修复是加强生态文明建议和高质量发展的重要抓手。基于“山水林田湖草”生命共同体理念,本文以广东省已开展的20个生态修复案例为素材,采用实地调研、案例研究和归纳总结等方法,进行了国土空间生态修复的类型划分和实践经验总结。结果表明:国土空间生态修复可分为三种类型:保护型、干预型和重塑型,不同类型生态修复案例的生态修复对象、理念、目标及路径不同。案例中“再野化”理念、生态材料的选用、资源的优化配置、生态修复技术的合理运用等可为国土空间生态修复实践提供参考。同时,生态修复过度依赖政府财政资金扶持、生态修复职能分散等现实问题仍有待解决。
拱坝-库水相互作用的振动台破坏试验研究

为探究拱坝-库水相互作用对拱坝强震失效模式和超载能力的影响,在振动台上开展模型动力破坏试验。基于弹性力-重力相似律设计模型,考虑了材料率效应,利用天然水模拟库水,缝的模拟考虑了键槽影响以及裂纹尖端开裂相似条件。选择模型基频对应的谐波逐级加载开展超载试验,并运用多种技术手段监测模型损伤破坏全过程。试验表明,库水的预压作用能够充分发挥拱结构的抗压特点,使得顶拱拱向应力分布均匀。本次试验与不考虑库水的研究结果对比,得出结论:库水并没有降低拱坝结构整体超载能力,在宏观裂纹出现前约束顶拱动态应力的发展,使得顶拱与拱冠梁趋于同时破坏。本文研究结果可为评估坝库相互作用对拱坝超载能力与失效模式的影响提供试验依据。
复杂防洪系统优化调度的三层并行逐步优化算法

逐步优化算法(POA)在求解水库群防洪优化调度问题方面,应用广泛且较为有效。但是随着水库数量的增加和计及洪水演进、干支流汇入等因素,该算法求解复杂防洪系统调度的效率降低。本文在POA算法基础上,引入莱维飞行更新策略、模式搜索法以及并行技术,提出了三层并行POA算法(TPPOA),并应用于赣江中下游复杂防洪系统的防洪优化调度中。结果表明,相较常规防洪调度规则和POA算法,TPPOA获得的调度策略可以有效降低下游防洪控制点洪峰流量,减轻下游防洪压力。此外,在6核心CPU计算机下,TPPOA计算速度约为POA算法的3~7倍,计算速度更快。本文为复杂防洪系统的优化调度提供了一种新的方法。
渤海湾典型人工鱼礁区域流场分布与海床泥沙起动特征

由于我国渤海湾近海环境的不同程度污染及渔业资源的过度捕捞,人工鱼礁的建设作为改善海洋生态环境、增加渔业产量的重要措施已受到了日益受到重视。本文以渤海湾辽东湾区觉华岛近海人工鱼礁区域为研究对象,通过实施9组室内水槽模拟实验,采用PIV测试技术,重点研究了不同流速及鱼礁间距条件下人工鱼礁区域上升流、背涡流及海床泥沙临界起动切应力的变化特点。结果表明:随着流速增加,在相同人工鱼礁群间距条件下上升流特征值均呈现增加趋势,背涡流特征值变化不大;在同一流速下,不同间距的人工鱼礁群上升流在扩大25%间距时各项特征值达到最大;首个分礁群后背涡流特征值随间距增加而有增大趋势,最大面积也出现在扩大25%间距鱼礁区域;另一方面,通过对比分析人工鱼礁投放前、后泥沙临界起动切应力变化特点,表明在投放人工鱼礁后,各个单体礁前后区域较未投放人工鱼礁群前海床泥沙更容易起动;对于相邻的单体礁,沿水流方向的前一个礁体前后的泥沙较后部礁体前后的泥沙更易起动。本项研究成果对渤海湾觉华岛等近海人工鱼礁优化布局与投放操作流程和渔业资源增产增收具有重要指导意义。
河南省土壤与植被空间分布的多样性特征研究

植被作为土壤发育的主要形成因素之一,二者间关系密切。以河南省为研究样区,在中国1∶100万植被数据库的基础上获取河南省三级植被分类图,并运用改进的仙农熵公式计算植被和土壤要素的构成组分多样性及5 km×5 km网格尺度下二者的空间分布多样性。接着,将河南省划分为6个面积相近的次级研究区探讨不同分区优势植被(栽培植被)下发育的土壤类型状况。最后,计算一级植被类型和土类空间分布多样性的相关性。结果表明:①随着分类级别由高级别向低级别变化,植被和土壤要素的丰富度指数和构成组分多样性均呈上升趋势,且土壤类型的丰富度指数和构成组分多样性值整体上均大于植被类型的对应值。②栽培植被、两年三熟或一年两熟旱作和落叶果树分别是河南省的一级和二级优势植被类型,三级植被类型中有75%的区域被农作物覆盖,且甘薯、花生、大豆和小麦在河南省的种植比例高。③在6个不同的次级研究区内,西部分区栽培植被下发育的土类个数最多,但其面积在6个分区中最小;东部分区土类个数和构成组分多样性值均最低,但其面积最大。④11个一级植被类型与15个土类空间分布多样性间存在一定的相关性,相关比例达到61%。综上,植被和土壤类型的发育程度和空间分布特征存在差异,二者间具有一定的相关性。
中国14个未识别群体的体部特征

目的分析14个未识别群体的体部指标特征。方法2006 ~ 2016年按照《人体测量方法》的规定,在四川、云南、西藏、贵州、海南、新疆、内蒙古共调查14个未识别群体成人2989人(男性1434人,女性1555人)的8项体部指标,并进行统计学分析。结果在男性群体中,木雅人、白马人、临高人及摩梭人的坐高及身高较大,骨盆较宽。莽人和空格人的身高及坐高、上肢全长较小。图瓦人、布里亚特人及摩梭人的身高、坐高较大。在女性群体中木雅人、尔苏人、白马人、临高人、布里亚特人及摩梭人的身高、坐高和骨盆宽较大。八甲人、僜人、(人革)家人、莽人和空格人身高、坐高较小。身高、体重等指标跟纬度、年平均气温、年降雨量等环境因子相关性较高。结论木雅人、尔苏人、白马人和摩梭人体部特征比较接近。僜人、八甲人和(人革)家人体部特征比较接近。莽人、空格人体部特征最为接近。
颞骨CT内面神经、迷路、听骨结构深度学习的自动化分割方法

目的探讨神经网络的深度学习方法,进行颞骨CT内面神经、迷路及听骨结构的自动化分割的可行性和精确性。方法选择常规颞骨CT检查患者的数据,随机分为两组,一组为训练集(20例) ,另一组为测试集(5例) 。在上述颞骨CT中采用手工分割的方法,分割出迷路、听骨及面神经结构。选择三维卷积神经网络3D U-Net作为深度学习中的神经网络结构部分,通过对训练集的训练,得到该网络的平均精度。用该网络模型对5组测试集中的不同解剖标志自动分割的结果与手工分割的结果进行测试,分别获得面神经、迷路及听小骨的测试精度。并将上述精度与另一种基于三维卷积神经网络结构的V-Net网络模型获得的精度进行比较。结果在颞骨CT标本中,采用面神经、迷路及听小骨分别对3D U-Net-plus和V-Net网络结构的自动分割进行训练,在训练样本中,3D U-Net-plus网络结构的平均误差为0.016,V-Net网络结构的平均误差为0.035,两者差异有统计学意义(P<0.05);利用3D U-Net-plus神经网络自动分割的迷路、听小骨及面神经与手工分割图像的Dice相似指数分别为0.618± 0.107、0.584±0.089和0.313±0.069,利用V-Net神经网络自动分割的迷路、听小骨、面神经与手工分割图像的Dice相似指数分别为0.322±0.089、0.176±0.100和0.128± 0.077,两者差异有统计学意义(P<0.001) 。结论采用3D U-Net-plus神经网络,在颞骨内听骨、迷路及面神经的自动识别和分割方面具有可行性,该方法优于V-Net神经网络。随着网络结构的优化和学习样本的扩大,其将更加接近人工分割的效果。
中鼻甲连续冠状位断面解剖及3D数字重建

目的探讨中鼻甲连续冠状位断面解剖特点,结合薄层CT扫描及3D数字重建,为自后向前的鼻窦手术提供结构解剖学基础。方法4具(8侧)成人尸头标本,行鼻窦螺旋CT扫描获取图像后,行连续冠状位断面解剖,并对相应层面的CT图像进行结构标注,观察中鼻甲3部分的形态学特点及与CT影像的对应关系;通过薄层鼻窦CT进行3D立体数字重建中鼻甲。结果连续冠状位断面解剖自后向前观察中鼻甲各部分形态特点为,中鼻甲水平部内侧游离端为球状并以板状结构附着于鼻腔外侧壁;板状结构向前分为前后骨板,前为筛泡基板,后为中鼻甲基板,斜行向前向上附着于脑板;在筛泡基板与中鼻甲基板之间为前组筛窦;中鼻甲垂直部自中鼻甲水平部以矢状位向上呈扇形附着于额鼻嵴及脑板;以冠状位断面解剖中鼻甲3部分典型形态标注鼻窦CT图像;完成了中鼻甲形态数字三维重建。结论从冠状位断面形态观察,可以归纳出自后至前中鼻甲形态变化规律,为自后向前的手术径路提供解剖学依据。
中国眼外伤救治工作70年之辉煌历程

我国眼外伤专业在几代眼外伤人的不懈努力下,在救治技术、科学研究、国际交流、人才队伍建设、文化传承等方面,均取得了可喜的进步。回顾70年发展历程,希望以此缅怀前辈,激励后来人继续为中国眼外伤事业的进步努力进取。谨以此文祝贺《中华眼科杂志》创刊70周年。
带蒂腓肠肌内侧头肌瓣转移治疗全膝关节置换术后感染假体外露

目的回顾分析应用带蒂腓肠肌内侧头肌瓣转移治疗全膝关节置换术后切口坏死、假体外露、关节深部感染的效果。方法回顾分析2015年12月至2019年9月山西省人民医院应用带蒂腓肠肌内侧头肌瓣转移治疗的全膝关节置换术后因切口坏死、假体外露、关节深部感染的7例患者资料。男3例,女4例;年龄(69±4)岁。在接受肌瓣转移治疗前,7例患者中5例施行过至少1次清创手术,均因感染复发而失败,出现假体外露、关节深部感染。创面及关节液细菌培养阳性的4例,关节液为脓性而细菌培养阴性者3例。膝关节X线片检查未见假体周围透亮带,无松动下沉征象。结果7例患者随访7~39个月,平均16.5个月。皮瓣与植皮成活,无疼痛、肿胀、窦道、血肿形成。患肢外形接近正常。1例轻度跛行,其余行走功能接近正常。1例在术后5个月感染复发,取出假体,抗生素骨水泥占位器旷置6个月后行翻修手术,术后随访26个月未见复发。膝关节协会评分标准(KSS)评估,优4例,良2例,一般1例。结论延期带蒂腓肠肌内侧头肌瓣转移是治疗全膝关节置换术后切口坏死、假体外露、关节深部感染的有效方法。对于病程较长、假体未松动的慢性关节深部感染,可以保留假体、闭合创面、控制感染。
不同间隙尺度下叶片旋转对风力发电机引雷能力影响的试验研究

风力发电机正常运行时,叶片处于转动状态,叶片转动可能会对风力发电机的雷击过程产生一定的影响。为研究这一问题,设计满足试验需求的缩比风机放电试验平台,开展间隙距离为1~8m单风机放电试验和双风机选择性放电试验,并利用高速摄影仪和单反相机进行观测,获取了不同间隙下静止和旋转缩比风机的50%冲击放电电压和接闪概率,以及上行先导发展长度、起始时间和发展速度。试验结果表明:间隙距离1~2m的单风机放电试验中,其击穿电压随叶片转速的提升而提升,叶片转动导致风机的接闪能力降低;间隙距离4~8m的单风机放电试验中,击穿电压随叶片转速的提升而降低,叶片转动导致风机的接闪能力升高。双风机选择放电试验验证了这一规律。对放电过程进行高速观测发现,较短间隙距离下,上行先导发展长度随风机转速增大而减小,较长间隙距离下则结果相反。另外,对于8m间隙距离下,叶片旋转使上行先导起始提前,先导发展速度随着叶片转动影响不明显。基于试验结果开展理论分析,认为叶片的转动会减小叶尖附近电晕放电的空间电荷密度,进而导致靠近风机叶尖区域场强提升,远离风机叶尖区域场强降低。短间隙和长间隙下的影响程度不同,从而出现短间隙和长间隙试验中出现的相反规律。所得结果可为风电机组的防雷保护提供参考借鉴。
SiC-MOSFET与Si-IGBT混合开关车载双向充电器中线桥臂设计及控制

为增强电动汽车与电网的互动能力,车载双向充电器已成为现研究的热点。设计采用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide-metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅绝缘栅双极型晶体管(silicon-insulated gate bipolar transistor Si-IGBT)相结合,完成了基于双有源桥(dual active bridge,DAB)与三相四线逆变器级联的双向充电系统。通过建立逆变器数学模型分析了不平衡负载下产生分裂电容电压震荡的原因,描述了震荡幅值与负载不平衡度之间的关系,为分裂电容值的选择提供了理论依据。对实际控制系统中存在的延迟,分析使用Si-IGBT构建中线桥臂的可行性,提出了基于虚拟阻抗的双向充电器在不平衡负载下中线桥臂与其他3个桥臂之间的解耦控制方法。并使用10kHz与50kHz开关频率验证了不平衡负载下该控制方法对分裂电容电压震荡的抑制作用。提出该系统在V2G,G2V及V2H这3种不同工作模式下的详细控制策略,通过实验验证了不同模式下的控制策略及中线解耦控制方法的可行性和有效性。并进一步分析该拓扑结构在V2H模式下同时为多个不同住宅提供单相电的可能性,为采用SiC设计类似的电力电子设备提供系统的设计方案及控制方法。
一种提高LCL型并网逆变器电流控制性能的延时补偿方法

电容电流反馈有源阻尼广泛应用于LCL型并网逆变器中,可有效抑制系统的谐振尖峰。然而,在数字控制系统中,控制延时的存在会改变电容电流反馈有源阻尼的特性,使其等效在滤波电容两端的电阻的正负分界频率为f_s/6,影响并网逆变器的稳定性和对电网阻抗的鲁棒性;同时,控制延时还会导致系统相位滞后,使得控制环路带宽受到限制。为此,提出一种兼顾有源阻尼特性和环路带宽的延时补偿方法,将有源阻尼等效电阻的正负分界频率扩大到0.43fs,大大提高系统的鲁棒性和动态性能。搭建一台3kW的单相LCL型并网逆变器样机,对比分析和实验结果验证了所提方法的有效性。
变压器–套管体系抗震加固理论分析及振动台试验

抗震加固可以抑制变压器升高座摆动,降低套管的地震响应,减轻套管震害。该文基于串联分布参数模型,建立了加固后的变压器–套管体系理论模型,通过变压器仿真模型振动台试验验证了加固方法的有效性和理论模型的准确性,并通过参数分析获取了加固支撑的最优参数。结果表明:安装加固支撑后变压器–套管体系地震响应降低,降低率最高可达20%以上;理论计算结果与试验结果吻合较好;支撑安装角度、轴向刚度和抗弯刚度等参数存在最优取值,使加固后的变压器–套管体系地震响应明显降低且加固支撑制造成本适中。该方法能够很好地减小升高座摆动对套管地震响应的放大效应,理论模型可用于确定支撑的最优参数,为支撑设计提供指导。
基于压缩观测与判别字典学习的干式变压器声纹识别

为准确识别变压器的工作状态,该文从运行中的变压器声音信号出发,提出一种基于压缩观测与判别字典学习的变压器声纹识别方法。首先采用稀疏随机矩阵对变压器声音信号进行压缩观测来获取观测信号,然后将变压器不同状态下的观测信号组成样本集,经迭代算法训练获得子字典、公共字典和判别字典。同时,为提升判别字典的分类性能,引入了Fisher判别约束项和公共字典低秩约束项来优化判别字典学习的目标函数,并对目标函数中的惩罚系数进行了优选。最后,求解待识别样本在判别字典上的稀疏表示系数,根据其在子字典上的重构误差最小原则进行识别。对某10kV干式变压器正常与典型故障下声音信号的分析结果表明,压缩观测可将声音信号数据量减小至原来的10%,大幅提升了运算效率。所构建的字典学习目标函数能有效增强字典的判别性能,对变压器不同工作状态的总体识别准确率可达96%,从而为变压器的声纹识别提供了一种新的思路。
基于五电平空间矢量的并联三电平逆变器新型零共模电压调制方法

共模电压抑制是非隔离型光伏并网逆变器的一个关键问题,但是传统零共模电压调制方法无法同时兼顾消除共模电压和减小输出电流谐波2个方面的性能。该文利用逆变器之间的交互作用,分析并联三电平逆变器的五电平电压输出能力,提出将整个并联系统作为一个五电平设备进行调制的思路。基于该五电平系统中共模电压为零的基本矢量,该文提出一种适用于并联三电平逆变器的新型零共模电压调制方法,推导出详细的调制实现过程,并针对开关序列特性提出相应的中点电压平衡策略。仿真和实验表明,该方法在确保共模电压为零的同时,还能大幅减小并联输出电流的谐波畸变,可有效满足非隔离型并联光伏逆变器对消除共模电压和减小电流谐波的要求。
小电阻接地系统高灵敏度阶段式零序过电流保护

传统定时限零序过电流保护定值需躲过线路最大电容电流,定值较高,不能可靠保护小电阻接地系统的高阻接地故障。该文分析了小电阻接地系统单相接地故障时零序电流的分布特征,发现无论故障点过渡电阻大小,故障出线零序电流幅值与中性点零序电流接近,均大于健全出线零序电流十倍以上。由此提出一种高灵敏度的阶段式零序过电流保护方法,即将现有零序过电流保护按照特定原则分解为多段定时限零序过电流保护,降低最低段保护启动电流定值,提高高阻接地故障保护灵敏度,利用各出线保护之间的横向配合实现低阻接地保护的选择性。结合工程实际条件给出了各段保护电流定值与动作时限定值的具体整定原则和计算方法,经Matlab仿真及现场实际故障数据验证,保护耐受过渡电阻能力可达1.5kΩ左右。该方法不需要重新开发、安装新装置,利用系统原有保护装置经过合理的设置与整定即可实现,方便现场应用。
活性焦低温还原NO_x原理及应用研究

活性焦成本低、目标吸附物广、理化结构可控性强,可在80~150℃范围内,实现低温脱硝,具有重要的发展潜力。在固定床试验系统上,研究了NO_x在活性焦表面的吸附和氧化特性,分析了不同原理的工程应用可行性;并在烟气量为10000m~3/h活性焦联合脱硫脱硝中试试验系统上验证了不同脱硝反应过程的性能。研究结果表明,活性焦脱硝存在四种反应过程,反应速率依次为:碳热还原>低温还原>高温还原>低温吸附,NO_2的低温吸附性能优于NO,且NO_2可在活性焦表面快速还原为NO。工程应用条件下,低温吸附过程的脱硝效率只有30%~40%,而低温还原过程的脱硝效率可达到80%,具有较高的工程应用可行性。
期望场景下的并网型微电网两阶段鲁棒优化调度

可再生能源的发电功率与负载使用情况的不确定性是影响微电网能量优化调度的重要因素,在把这些不确定性信息用区间表示的前提下,研究人员提出了基于最劣场景的两阶段鲁棒优化方法。考虑到这些不确定性因素的预测信息在每个时段都处于最劣值的可能性极小,而绝大多数情况下处于期望值附近,为提高系统运行的经济效益,该文提出一种基于期望场景的两阶段微电网鲁棒优化调度模型:以期望场景下系统经济性为优化目标来确定第一阶段(预调度阶段)决策结果,并确保即使在最劣场景下,基于所确定的第一阶段决策变量也能得到可行的第二阶段(再调度阶段)决策结果,从而达到“期望最优,最劣可行”的系统优化目标。采用两阶段零和博弈思想对模型进行了初步转换,在此基础上提出了一种改进的列和约束生成算法求解预调度阶段鲁棒可行解。实验表明,相比于经典的基于最劣场景下的两阶段鲁棒优化调度模型,所提出的基于期望场景下的模型不仅可在不确定区间内稳定运行,而且其系统运行成本更低。
基于分布鲁棒优化的灵活爬坡备用调度方法

可再生能源大规模接入电网对电力系统的爬坡能力提出很大挑战,工业界得到应用的灵活爬坡产品的调度模型为含确定性爬坡需求约束的模型,该模型无法保证得到的爬坡容量决策解在不确定性实现下的可行性。该文研究灵活爬坡备用的分布鲁棒调度方法,提出考虑灵活爬坡备用可调度性的两阶段分布鲁棒调度模型,并考虑安全约束违反的风险,基于Wasserstein距离构建不确定性模糊集。所提方法能自动确定系统所需的灵活爬坡需求,并能保证得到的爬坡容量具有可调度性。所建两阶段模型可等效为混合整数线性规划问题直接进行求解。通过IEEE 14节点系统和IEEE 118节点系统的算例分析,验证所提方法的有效性。对比所提方法相对于含确定性爬坡需求调度模型和考虑不确定性的随机调度模型的优势,并进行灵敏度分析。
一种面向需求响应业务的电力通信网资源优化配置策略

电力通信网未来接入终端的业务数和汇聚信息量正呈现爆发式增长。需求响应类业务与传统终端接入业务有所不同。其业务短时接入量巨大、业务并发比例波动严重并占用带宽资源冗余,该特征造成接入层与汇聚层的网络设备短时负载严重。在一定程度上,需求响应类业务影响了电力通信网的正常运行。为此后续需求响应类业务建设对现电力通信网资源的规划及管道配置提出了更高的要求。该文在分析现国网信通产业集团新发布的“十三五”规划文件基础上,总结已有入网的需求响应类通信业务特征,提出一种能实现其路由与保护通信资源优化配置策略。该策略利用业务动态服务质量(quality of service,QoS)调节和带宽资源动态释放占用的思想,规划新接入的需求响应业务工作及其备份保护路由。在保证需求响应业务信息传输质量的情况下,最大化复用空闲带宽资源。仿真实验结果表明,所提的配置策略能在一定程度上提高带宽资源利用率,降低网络带宽冗余,实现更多数量的需求响应类业务接入。
寿命约束的储能规划

为防止规划结果过于乐观,建立寿命约束下的储能规划。储能寿命建立由放电深度决定,以等效全循环次数计算的数学模型。将储能选址定容与嵌入寿命模型的机组组合进行一体化优化求解。应对运行层面不确定性,模型建立为两阶段鲁棒优化模型。求解上,采用对偶理论结合列与约束生成分解算法,探讨其可行割与最优割的构建。解算方法应用于6节点系统,比较不考虑储能寿命与考虑储能寿命两种模式下系统的规划结果,并分析系统不确定性、储能单位成本等因素对储能规划的影响,及它们在固定规划方案中对储能寿命的影响。结果表明,受限于较高储能成本,以上因素较大影响储能规划策略,对储能循环寿命的影响较小。
火电机组瞬态特性研究现状综述

为增加可再生能源发电量消纳,火电机组参与电网调峰已趋于高频化、常态化,频繁的负荷波动导致机组能耗水平升高、控制品质降低、设备寿命损耗严重,亟需对其变负荷过程瞬态特性进行深入的研究。对火电机组瞬态特性研究中使用的模型、仿真工具及相关研究成果进行梳理,分析存在的问题,归纳未来研究重点,提出技术应用发展方向。当前研究对仿真手段依赖严重,瞬态模型缺乏实践验证,极少有研究在瞬态特性评价基础上进一步提出控制策略,难以实现成果转化。未来推进火电机组瞬态过程评价的精确性和求解的快速性是理论研究的重点,将模型相关研究成果与智能发电技术有机融合是技术应用发展方向。
考虑奖惩阶梯型碳交易和电–热转移负荷不确定性的综合能源系统规划

近年来,随着天然气发电技术和电转气技术的不断发展,促进了电力系统和天然气系统的耦合,电力系统和天然气系统已经从独立规划与运行转变为联合规划与运行。在此背景下,对综合能源系统的协同规划问题进行研究,首先,在规划模型中引入碳交易机制,构建奖惩阶梯型碳交易成本模型,对碳排放量进行制约。然后,在此基础上,建立以综合能源系统的投资成本、运行成本和碳交易成本之和最小为目标的规划模型,并利用两阶段鲁棒优化模型应对电负荷、热负荷和电–热可转移负荷的不确定性。最后,通过算例验证该规划模型在系统低碳性和经济性方面的有效性。
适用于大步长情形下基于模块化多电平拓扑的直流电网高效仿真建模方法

针对基于模块化多电平换流器构成直流电网的控制保护设计,需要充分考虑系统级和装置级内部的高频电磁暂态过程。传统模块化多电平换流器加速模型由于数值稳定性的限制无法将仿真步长扩大到50μs以上,此外也无法给出系统宽频相量值的波形。为了解决上述问题,该文采用旋转坐标变换提出适用于大步长情形下的基于模块化多电平拓扑的直流电网高效建模方法。该方法可以将仿真步长进一步扩大到100μs以上,继而从建模本质上提高仿真效率,同时又能满足仿真精度的要求。特别地,该方法可以给出交流量瞬时值和高频相量值的波形。该文将该方法用于国内某含有四端柔直系统的大规模交直流的案例测试中,通过仿真验证该建模方法在仿真精度和仿真效率以及灵活性方面的优势。
含大规模清洁能源电力系统的多时间尺度生产模拟

随着大规模清洁能源的并网,其波动性和随机性给电力系统带来的挑战日益凸显。为兼顾清洁能源的季节不均和短时波动,该文提出一种电力系统多时间尺度生产模拟方法,由中长期模拟和短期运行模拟两部分组成。前者主要解决清洁能源的季节分布问题,考虑风、光与水电的互补,制定常规机组检修计划和水电电量分配方案;后者以此为基础,考虑预测误差等新能源出力的随机特性,在确定系统运行计划的同时,给出新能源电力的可消纳区间,量化评估系统的新能源消纳能力。基于我国西北某省规划数据的算例分析证实,所提出的框架和方法准确有效,能全面反映并处理新能源出力的季节和短时分布特性,通过不同时间尺度多能互补可进一步优化系统中长期和短期的运行方式。
基于控制保护的高压直流输电系统换相失败抑制方法综述

换相失败是基于电网换相换流器的高压直流输电(line commutated-converter based high voltage direct current,LCCHVDC)常见故障之一,增强高压直流输电系统换相失败的抵御能力是目前我国电网发展的研究重点之一。首先,分析换相失败的机理和影响因素;其次从故障检测判断、首次换相失败抑制、后续换相失败抑制3个方面,对基于控制保护的换相失败抑制方法进行详细的梳理和分析;最后,针对换相失败多种影响因素动态耦合、换相过程高度离散化、后续换相失败产生机理不明,导致抑制换相失败的控制保护策略存在盲目性、滞后性、主观性等问题,指出换相失败多影响因素耦合规律研究、离散化换相过程连续化研究、计及控制行为的后续换相失败抑制研究是未来换相失败抑制方面研究的重点。
考虑偏置小磁滞回环的非正弦激励下磁性材料损耗计算方法

准确、快速地计算磁性材料在非正弦激励下的损耗是变压器、电机等电力设备优化设计的关键环节,特别是当其包含偏置小磁滞回环的情况。然而,在现有的文献中还没有高效系统地考虑偏置小磁滞回环的非正弦激励下磁性材料损耗的算法。从主磁滞回环与其内部偏置小磁滞回环相互独立的角度出发,分别计算这两种环对应的磁滞损耗与剩余损耗分量,并基于简化静态Preisach模型推导磁滞损耗的通用算式;针对损耗统计理论(statistical theory of losses,STL)剩余损耗统计参数提取较为繁琐的问题,利用简化动态Preisach模型与STL剩余损耗算式之间的函数关系,推导剩余损耗统计参数的通用辨识公式,继而提出一种考虑偏置小磁滞回环的磁性材料非正弦激励损耗算法。利用所提算法,仅需少量传统正弦激励下的数据即可辨识模型所有参数。最后,通过实验及仿真验证所提算法的准确性与实用性。
弓形磁极永磁电机谐波削极技术的优化研究

为实现电机高功率密度和低转矩脉动的双重设计目标,该文在考虑永磁体相对磁导率、定子开槽、极间漏磁、磁极边缘效应以及磁路饱和对气隙磁密的影响基础上,建立平行充磁弓形磁极三次谐波削极修正解析模型。然后通过有限元,对比不同磁极电机的电磁性能。结果显示,修正谐波削极电机的平均转矩较简化正弦削极、修正正弦削极电机和简化谐波削极电机均有一定程度的提高,同时转矩脉动低于简化正弦削极和简化三次谐波削极电机,证明修正模型的优越性。最后通过实验验证修正模型的准确性。
级联型电力电子变压器内部开路故障特征及定位方法研究

电力电子变压器(power electronic transformer,PET)因其灵活的电能变换和潮流控制功能而受到广泛关注。但由于PET采用大量的电力电子器件,其故障率相对较高。尤其是PET内部开路故障,存在故障类型繁多、故障特征复杂、故障定位方法及保护措施不够完善等问题,严重影响PET的运行安全性和供电可靠性。文中根据级联型PET拓扑结构和控制策略的特点,对其内部开路故障类型进行归类总结,并针对各类开路故障分析PET在不同控制模式和运行状态下的主要表现特征。以此为基础,提出不同类型开路故障的定位方法,并进行全面的仿真试验。结果表明,所提出的定位方法可以实现PET内部开路故障的快速、准确定位,能够满足PET保护和容错控制的应用要求。
考虑供热系统多重热惯性的电热联合系统协调优化

针对热电联合系统中电、热能传输特性不同导致的电网与热网不协调的问题,提出一种考虑供热系统多重热惯性的电热联合协调优化策略。该文首先考虑固体储热体实际物理模型,采用ANSYS有限元软件对储热体温度场进行三维数值仿真。其次,建立固体电储热锅炉热惯性模型,同时建立供热网络和建筑物的热惯性模型。以热电联合系统运行成本最小为目标,建立考虑热力系统多重热惯性(multiple thermal inertia,MTI)的电热协调优化运行模型。最后以东北某地热电联合系统为仿真算例,结果表明,考虑热力系统多重热惯性的电热联合协调优化运行策略可以有效降低电热耦合强度,提高系统的灵活性和经济性。
基于多频段动态相量法的MMC换流器建模方法

大规模交直流电网中,为了提高仿真速度,换流器通常采用外特性建模。动态相量法和频率偏移法是两种常用的外特性建模方法。传统的动态相量法能够增大仿真步长,但由于存在较大的谐波截断误差导致精度较差。频率偏移法仅用于以工频为主导频率的窄带信号,当信号含有较高频率成份时,无法适用。该文应用提出的多频段动态相量法,进行模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的外特性建模,实现仿真精度和速度的兼顾。该文首先建立MMC的开关函数模型,给出开关函数的高阶解析式,以此为基础,建立MMC换流器多频段动态相量频段耦合模型。然后,面向CPU的多核芯特点,分析MMC的运行特性,建立MMC多频段动态相量频段解耦模型,实现频段间的并行大步长仿真。最后通过仿真算例,与MMC详细模型进行对比,验证模型的有效性。
新形态城市电网保护与控制关键技术

大量分布式电源、电气化交通、储能设备的不断接入,以及城市电网电力电子化的不断推进,城市电网逐渐呈现出新的复杂形态,传统的保护与控制方法已经难以适应不断出现的新问题。近年来,研究人员围绕新形态下城市电网的保护与控制技术,提出了系列新方法、新技术,以应对城市电网新形态所带来的新问题。据此,通过分析新形态城市电网的运行与故障特征,重点剖析新形态城市电网在状态监测、故障特性、保护方法、故障定位、恢复控制及优化控制所面临的关键挑战。而后,以应对新形态城市电网保护与控制关键挑战为目标,重点论述新形态城市电网保护与控制关键技术。最后,对新形态城市电网在透明化、保护与控制协同以及新型网架组网技术领域的研究进行总结与展望。
考虑风光不确定性的高比例可再生能源电网短期联合优化调度方法

随着风电、光伏的规模化并网,如何考虑其出力不确定性和难预测性,制定出更为可靠的水电发电计划是水电主导的高比例可再生能源电网亟需解决的关键难题。该文基于随机规划理论,以系统剩余负荷方差的期望值最小为目标,构建随机期望值调峰模型,实现水风光短期联合调度。为表征新能源出力不确定性,提出一种耦合分位点回归理论和降维聚类技术的新能源组合出力场景集生成方法,利用历史统计信息将新能源出力由确定性预测序列转化为出力场景集。最后,利用商业求解器LINGO 18.0求解模型。依据云南电网主要大中型水电站群、全网风电和光伏,开展模型应用测试。与确定性调峰调度模型对比表明,随机期望值模型制定的水电发电计划更加可靠,鲁棒性更高,有利于应对新能源出力不确定性。
低压直流系统故障电弧特性、检测和定位方法研究进展综述

低压直流系统的应用范围逐步扩大,直流电弧故障成为影响直流系统安全运行日益突出的问题。直流电弧不存在电流过零点,串联型电弧在原有回路中引入非线性电阻,而使回路电流减小。因此,串联型电弧故障较并联型电弧故障更难以检测。该文对直流故障电弧的国内外研究现状进行总结,从伏安特性和高频特性两个方面介绍直流故障电弧的特性,指出直流电弧特性研究中的不足;进而将直流电弧故障的检测和定位方法划分为基于辐射特性、基于电压和电流时频域阈值,以及模式识别的方法,分别阐述各类检测和定位方法的优缺点以及适用条件,指出故障检测和定位的难点,并对未来研究方向进行展望。
一种兼顾富余风电充分消纳和全局效益的电网灵活负荷控制策略

针对风电制氢系统的欠经济性运行的问题,该文引入熔融盐储热系统(molten salt heat storage system,MSHSS),并将储热系统和制氢设备(hydrogen production equipment, HPE)作为电网的两类灵活负荷参与到电网调度中来,并提出一种兼顾富余风电充分消纳和全局效益的电网灵活负荷控制策略。首先,量化分析制氢设备产出和MSHSS储能的特性,建立MSHSS-HPE运行模型。在此基础上,评估MSHSS储热和HPE产出价值规律,提出基于功率阈值判断的MSHSS-HPE效率控制方法。最后,以社会综合效益最优为目标,建立日前调度模型。仿真结果表明,基于所提的MSHSS-HPE效率控制调度策略,MSHSS-HPE能够很好地实现风电的消纳,社会综合效益也显著提升。该文为包含可控负荷的电网经济运行策略的制定提供了一个全新的视角。
基于Levenberg-Marquardt算法的改进PreisacH模型磁特性模拟与验证

由于磁测量数据共享机制尚未建立,磁滞建模所依赖的材料特性大数据库不够完备,因此一种抛开磁滞微观物理本质的唯象建模研究引起了关注。文中首先在Preisach模型的基础上,采用cosh分布函数,为兼顾磁滞功能和数值实现效率,引入Everett函数建立磁滞特性解析表达式。然后将磁滞模型分析结果与电机常用硅钢片50WW600材料测量值之间的均方根误差做为适应度函数,通过Levenberg-Marquardt算法辨识Preisach模型参数。最后将不同工况下磁滞回线实际测量值与磁滞模型计算结果进行对比分析,验证该文模型的准确性和有效性,为电机电器的有限元精细分析奠定了一定理论基础。
综合能源系统分析的统一能路理论(四):天然气网动态状态估计

天然气网是综合能源系统的重要组成部分,为实现其能量管理,需要利用状态估计技术获取实时、可靠、一致、完整的网络状态信息。然而,实际天然气网络的流量、压力调节较为频繁,现有的稳态状态估计模型无法考虑网络的动态过程。该文基于统一能路理论中的气路模型,首次建立了天然气网络的动态状态估计模型,将管道中复杂的时域偏微分方程转化为了易于优化求解的频域线性代数方程,进一步测试了模型在状态估计精度和坏数据辨识方面的性能。算例表明,所建立的模型可有效过滤量测噪声和坏数据,补齐系统缺失量测,准确估计天然气网络的动态过程。
水电机组超低频振荡小信号模型及影响因素分析

近年来,水电机组占比较大的电网多次发生振荡频率低于0.1Hz的超低频振荡事件,严重影响了系统的安全稳定运行。为明晰超低频振荡发生场景,首先,建立单机无穷大系统和单机带负荷系统模型,分别推导了两系统在考虑与不考虑励磁和电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)时的线性化状态空间模型,求解出不同的振荡模式。然后,基于振荡幅值计算,提出用振荡能量级理论来评估系统主导振荡模式的方法,解释了受端为非无穷大系统时更容易产生超低频振荡的原因。其次,根据建立的单机带负荷系统状态空间模型,从机理上分析了励磁调节和PSS对系统超低频振荡的影响并确定了影响超低频振荡的因素,得出适当增加调速器比例与积分环节增益比值可以有效抑制超低频振荡。最后仿真验证了调速器、励磁系统和PSS对超低频振荡的影响,同时在单机无穷大系统中验证所提评估主导振荡模式方法的正确性。
面向电网调度故障处理的知识图谱框架与关键技术初探

为应对愈加复杂的电网安全运行形势,对调度知识体系进行建模、管理与应用,是提升未来电网调度智能化水平的关键手段之一。该文提出了一种面向电网故障处理辅助决策的知识图谱应用框架,将电网调度操作环节中以大量文本形式存在的操作规程、处置预案、调度细则等非结构化内容凝练为可表示、可操作、可推理的结构化知识网络。将知识图谱的构建和应用设计为5个层次,包含基础数据层、图谱构建层、信息解析层、推理决策层和人机交互层,并基于电网故障处理业务场景和需求,将领域知识图谱分为设备实体图谱、概念图谱、业务逻辑图谱和案例图谱等4类。之后,针对各环节的功能实现,分析解决思路与关键技术,从而实现基于知识图谱的故障信息解析判别、智能辅助决策及多维度的人机交互。最后,对未来知识图谱在电网调度智能辅助决策中的应用和挑战进行了总结和展望。
电网信息物理系统分析与控制的研究进展与展望

作为未来电网发展的新形态,电网信息物理系统将深刻影响智能电网研究的视角和方向,在能源互联系统构建中不可或缺。该文总结了电网信息物理系统相关领域的研究进展,从4个关键方向进行评述:电网信息物理系统融合建模、结合形式化方法的模型验证、信息-物理交互机理分析及基于融合模型的电网控制。进一步指出电网信息物理系统可为发展更先进的智能电网形态提供理论基础,支持能源互联网、电力物联网等方向的应用研究,改进电网的运行与控制模式。
复杂电气化铁路牵引用光伏发电系统综合优化控制方法研究

川藏线属于典型复杂电气化铁路,薄弱外部电网和大量长大坡道使得牵引供电系统面临正反向潮流冲击、电能质量恶化、再生制动能量回收难等严峻挑战。为充分利用川藏线太阳能资源、减轻外部电网压力、改善牵引侧电能质量及回收再生制动能量,提出一种适应复杂电气化铁路的牵引用光伏发电系统及其综合优化控制方法。首先,结合川藏线路特性,理论分析系统整体能量控制模式及电能质量优化补偿原理;然后,针对系统综合优化控制方法,分别在系统层设计考虑相间制动能量转移的综合能量管理策略,在器件层建立含电能质量指标约束的背靠背变流器补偿模型,并给出基于粒子群算法的补偿功率计算方法;最后,基于典型工况及实测算例,从综合能源利用及转移情况、电能质量改善效果、背靠背变流器容量利用率等方面进行对比分析与验证。结果表明:所提方法能够达到有效消纳光伏电能、实现相间制动能量合理优化利用、改善牵引侧无功负序等多重功能;在提高变流器容量利用率的同时,实现牵引用光伏设备多功能集约一体化的目的。
基于GARCH模型的IGBT寿命预测

绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)在新能源并网、电力传输等领域中得到了广泛应用,其可靠性引起了人们关注和重视。针对IGBT模块的可靠性分析和剩余使用寿命问题,文中提出一种利用加速老化数据对IGBT模块老化模型建立方法,并利用建立的老化模型对IGBT模块的剩余使用寿命进行预测。首先介绍IGBT的失效机理,结合现有的加速老化数据,确定的以集电极-发射极通态压降作为剩余使用寿命预测依据。建立基于GARCH模型的IGBT老化寿命模型,通过3组IGBT模块加速老化数据对剩余寿命预测,验证所提方法的有效性。
直线电机在轨道交通中的应用与关键技术综述

该文综述了直线电机在城市轨道交通和干线轨道交通的研究和应用现状。从直线电机的类型、拓扑结构、供电方式以及应用车辆的特征等方面,详细论述直线感应电机、常导直线同步电机、无铁心超导直线同步电机、永磁直线同步电机在轮轨车辆、中低速磁悬浮列车、单轨列车、高速磁悬浮列车等载运工具中的应用。详实阐述了在不同速度等级、车体支撑方式等轨道交通运输条件下,直线电机初/次级沿线路的铺设方式、法向力对悬浮或轮轨关系的影响,直线电机的冷却方式以及采用的不同控制策略等关键问题和技术。
感应整流式无刷同步电机的励磁原理和调压性能研究

为了实现转子励磁型电励磁电机的无刷化励磁,研究一种感应整流式无刷同步电励磁电机。新结构电机采用传统电励磁电机铁芯。当往定子励磁绕组通入直流励磁电流后,感应激励绕组电流和转子励磁绕组电流产生的磁场在气隙中叠加,共同感应电枢绕组。该方法结合传统的感应励磁和励磁机励磁的优点,实现高效的无刷化励磁。介绍感应整流式无刷同步电励磁电机的结构,绕组分布和基本工作原理,理论分析感应激励绕组电流和转子励磁绕组电流的励磁原理,运用Ansys Maxwell仿真分析发电机的输出电压波形以及调压性能。制作了一台1.5kVA的实验样机,验证了理论和仿真分析的正确性。