mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
高效溶磷菌的筛选及其促生效应研究

[目的]从大田玉米根际土壤初筛溶磷能力较强的菌株,通过盆栽和大田试验复筛出具最优溶磷能力的玉米根际促生菌。[方法]利用改良的PVK培养基定性筛选溶磷菌株,通过NBRIP液体摇瓶试验定量研究其溶磷能力,再通过盆栽和大田试验来确定溶磷菌的促生和增产效果。[结果]从玉米大田根际土壤中筛选出8株具有解无机磷能力的细菌,其中菌株NJAU-B8在PVK培养基上溶磷圈直径与菌体直径的比值较高,在NBRIP液体培养基中有效磷含量最高达到487.67 mg·L~(-1)。2季玉米盆栽试验结果表明,菌株NJAU-B8对苗期玉米生长促进作用优于其他菌株,其中第1季株高、茎粗、SPAD值、地上部鲜质量和地上部干质量较不接菌处理(CK)分别增加40.37%、18.74%、1.32%、46.67%和4.08%,而第2季则分别增加22.18%、2.02%、1.20%、16.26%和35.53%。另外除菌株B1,其他接菌处理株高均优于CK。大田试验结果表明:第1季玉米产量复合微生物肥料(BIO)与有机-无机复混肥(AOF)处理差异不显著,但BIO处理依然高于AOF和化肥(CF)处理;第2季白菜产量达到显著性差异;第3季BIO处理土豆产量分别比AOF和CF处理增产11.29%和26.41%。结合形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列分析,将菌株NJAU-B8归类于伯克霍尔德属(Burkholderia sp.)。[结论]分离获得高效溶磷菌株NJAU-B8,其菌剂能够有效促进苗期玉米生长和增加玉米产量。
基于实测解冻温度的联络通道冻结法融沉注浆优化研究

【目的】冻结法施工中,为了工后跟踪注浆及控制融沉,必须了解地铁联络通道解冻温度发展规律。【方法】以软土隧道联络通道冻结法工程为背景,对解冻温度场、深层土体温度变化规律等进行了实测;为更有效控制融沉,对其跟踪注浆时机及顺序、注浆工艺及材料进行了优化。【结果】联络通道解冻20 d内,部分土体温度开始达到0 ℃附近,冻土进入相变阶段;入土深度越大,土体相变阶段持续时间越长;软土融沉主要发生在解冻前2个月,侧墙及顶部完全解冻需要4个月,则跟踪注浆至少应持续的时间为3~4个月。【结论】控制融沉过程中,注浆应按照由底部→顶部→侧墙的顺序先后进行;同时要根据实测温度和地面沉降量实行双控标准。合理安排施工顺序和注浆参数,加强监测,可以进一步使得联络通道周边土层受融沉影响范围缩小,降低联络通道顶部受融沉的影响程度。
柳杉无性系指纹图谱的构建及遗传多样性分析

【目的】为了构建柳杉无性系的DNA指纹图谱,准确区分柳杉无性系。【方法】利用SSR标记分析了柳杉89个无性系的遗传多样性和指纹图谱。【结果】11对引物共检测出53个等位点,平均每个SSR位点有5个,变化范围为3~6个;有效等位基因数(N_e)变化范围为1.887 0~4.295 6,平均为3.041 1;Shannon信息指数(I)变化范围为0.774 9~1.556 3,平均为1.208 1。表明SSR标记具有较高的多态性。根据SSR标记特点及引物的顺序,将SSR引物扩增统计的"0"、"1"转换成基因型,通过不同基因型组合,构建了柳杉89个无性系的DNA分子指纹图谱,使每个无性系都获得了1个22位数的指纹图谱号码,同时基于个体间的遗传距离将柳杉89个无性系分为5类。【结论】SSR标记适用于柳杉无性系遗传多样性分析及鉴定,柳杉的遗传多态性处于中等偏高水平。
泡桐黄化突变体生理特性分析

【目的】分析泡桐黄化突变体的生理特性,为泡桐新品种的研究及应用提供理论参考。【方法】将新发现的泡桐黄化突变体(PFE)与白花泡桐(PF)、建始泡桐(PJ)、楸叶泡桐(PC)的生理特征进行比较,分析了其光合色素的含量、光合日变化、抗氧化酶活性及丙二醛含量。【结果】黄化突变体的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量减少,其中叶绿素b显著减少;黄化突变体的净光合速率和蒸腾速率总体小于其他种,气孔导度值与其他种相比总体降低,但差异较小,胞间CO_2浓度日变化值均高于其他种;泡桐黄化突变体的SOD、POD、CAT活性和丙二醛(MDA)含量均高于其他种。【结论】光合色素的减少是导致叶色黄化的主要原因;它影响了植株捕光能力,致使净光合速率下降,抗氧化酶活性增强,植株抗性增加,可减少活性氧对植株的伤害,维持植物正常生长。
站点密度对复杂地形PRISM月降雨空间插值精度的影响

【目的】利用降雨和高程与坡向等地形因子之间关系,分析站点密度对于坡面回归方程模型(PRISM)插值精度的影响,探究该模型的适用范围。【方法】以北京西北山区为例,基于研究区数字高程模型(DEM)、山地自动气象站点数据和降雨数据计算插值结果,采用反距离加权法(IDW)、克里金法(Kriging)和样条函数法(Spline)等插值方法,以及交叉验证和实测数据验证等方法进行数据对比,分析站点密度对插值结果的影响。【结果】当站点密度从0.55×10~(-2)个/km~2降低到0.18×10~(-2)个/km~2时,各种插值方法的插值精度均随站点密度的减少而降低,PRISM模型的变化程度最大,Spline的变化程度最小;同时当站点密度逐渐降低至0.18×10~(-2)个/km~2时,PRISM模型的插值误差超越Kriging和IDW,但仍在Spline之上。【结论】当站点密度较低时,PRISM模型优势不明显,建议使用IDW和Kriging。
光质和光强对青钱柳生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】 青钱柳是我国特有的单种属植物,具有材用、观赏和药用价值,通过研究青钱柳在不同光质和光强处理下的生理生化适应性,为青钱柳叶用人工林定向培育提供理论依据。【方法】以青钱柳当年生实生苗为试验材料,在人工气候室恒温恒湿的条件下,设置白光、红光、蓝光、绿光和紫光5种光质和低(500 μmol/(m~2·s))、中(750 μmol/(m~2·s))、高(1 000 μmol/(m~2·s))3种光强梯度处理,测定青钱柳的生长指标和抗氧化酶活性。【结果】不同光质和光强处理对青钱柳幼苗各项生长指标和抗氧化酶活性有显著影响,且光质、光强两者存在显著的交互作用(P<0.05)。不论在何种光质条件下,青钱柳苗木的苗高、地径增长量和生物量等生长指标均随着光强的增加呈上升趋势,而SOD、POD和CAT的活性则随着光强的增加呈现下降趋势。红光和蓝光处理下的青钱柳幼苗长势最好,但抗氧化酶活性显著较低;而绿光和紫光处理的青钱柳苗木长势较差,但抗氧化酶活性显著较高。【结论】 光质和光强显著影响青钱柳幼苗生长和抗氧化酶活性,高光强水平下的红光和蓝光对青钱柳幼苗的生长有利,可为青钱柳复合经营林分结构构建提供参考。
双排非对称四点接触球转盘轴承刚度分析

随着轴承空间限制和高承载能力的目标要求,对传统负游隙对称型(初始接触角α_(01)=α_(02)=45°)双排四点接触球转盘轴承进行改进,提出负游隙非对称型接触角设计(α_(01)为35°~60°,α_(02)为90°-α_(01)),并基于赫兹接触理论和滚动轴承设计方法建立负游隙非对称双排四点接触轴承的力学模型。结果表明:随着单向载荷轴向力F_a、径向力F_r和倾覆力矩M增加,主刚度在开始阶段基本呈下降趋势,随着单向载荷的增加非线性上升,负游隙的影响使得轴承的刚度变化曲线存在一个临界拐点;初始阶段随着轴向负游隙量的增加,轴承的初始预紧刚度都得到明显提高,但随着载荷的增加负游隙对轴承刚度的影响逐渐减弱,最终基本趋于一致;单向载荷条件下,当轴向负游隙为-0.03 mm和非对称接触角取α_(01)=55°,α_(02)=35°时,其综合轴承刚度最好;综合外载工况下,负游隙取-0.03 mm和非对称接触角取α_(01)=60°,α_(02)=30°或α_(01)=35°,α_(02)=55°时轴承综合刚性最佳。从提高轴承综合刚性角度考虑,非对称接触角设计和负游隙都可以起到明显效果。
近自然化改造对桂南马尾松和杉木人工林结构特征的影响

【目的】为提升人工林质量及培育珍贵树种大径材,研究近自然化改造对林分结构变化的影响,通过近自然化改造改变林分组成和结构,进而调整林木生长和林分稳定性。【方法】以广西凭祥地区1993年造林并于2008年开始近自然化改造的马尾松和杉木人工林为研究对象,运用混交度、大小比数和角尺度参数分析近自然化改造后林分结构特征的变化。【结果】①对照林分的直径结构遵从正态分布,近自然化改造林分表现出向倒"J"形过渡的特征,对照林分的树高结构呈单峰型,而近自然化改造林分则呈双峰型;②近自然化改造明显提高了林分混交度,马尾松和杉木对照林分的平均混交度由0.00和0.16分别提高到自然化改造林分的0.82和0.89;③近自然化改造对林分角尺度影响较小,杉木林从均匀分布状态向团状分布转变,但马尾松林一直处于随机分布状态;④近自然化改造增加了优势和亚优势的个体比例,对照林分总体处于中庸生长状态,马尾松和杉木近自然化改造林分的平均大小比数分别为0.40和0.46。【结论】从林分非空间结构角度看,近自然化改造林分提高了林分树种组成,径级结构向异龄林直径分布倒"J"形的特征过渡;从林分空间结构角度看,近自然化改造林分逐步摆脱了人工纯林零度或弱度混交、水平分布均匀和中庸状态的结构特征。研究区补植树种和天然更新树种已成功地在林分中更新和生长,促进了林分混交度、树种多样性的提高和林分空间结构的优化,林分向异龄复层混交林方向发展。
青钱柳胸径生长和木材密度的地理变异规律

【目的】青钱柳是我国特有的单种属植物和具有开发利用前景的珍贵树种,通过探讨青钱柳胸径生长和木材基本密度的地理变异及径向变异规律,为青钱柳材用优良地理种源筛选提供依据。【方法】以天然分布的不同地理种源青钱柳为研究对象,选择群落中的优势木和亚优势木,用生长锥在树高1.3 m(胸径位置)处同一方位钻取单株木芯,共计钻取木芯197条,测定22个地理种源各单株木芯的胸径部年轮生长量和木材基本密度。【结果】22个青钱柳地理种源的胸径生长存在极显著差异(P<0.01)。林龄为20年生时,22个青钱柳地理种源胸径平均生长量为18.6 cm,变幅在16.7~20.9 cm,总体呈现出从西北到东南生长量递增的趋势;青钱柳的胸径连年生长量在0.69~1.24 cm,随林木年龄递增,其连年生长量在波动中逐渐下降。不同地理种源青钱柳的平均木材基本密度存在极显著差异(P<0.001),22个地理种源青钱柳木材基本密度的平均值为0.470 g/cm~3,变幅在0.400~0.510 g/cm~3;不同生长年轮间平均基本密度存在显著差异,其木材的平均基本密度随生长年轮的递增呈现径向递增的趋势,但前18 a其木材基本密度不存在显著差异。相关分析表明,青钱柳胸径生长与木材基本密度间存在显著线性负相关(P<0.05)。【结论】不同地理种源青钱柳的胸径生长和木材基本密度存在显著差异,为青钱柳材用优良地理种源筛选提供了良好空间和可能性。
适用于含DG配电网故障处理性能测试的主站注入测试技术

论述了适用于含分布式电源(DG)配电网故障性能测试的改进主站注入测试法的平台组成和工作原理,论述了含DG配电网潮流计算和短路电流计算方法,提出了故障场景自然设置法,根据所设置的故障场景下短路电流的计算结果和继电保护定值、配电终端定值、自动装置的设置情况等自动判断是否应该保护动作跳闸、自动装置动作、上报相应的故障信息等,可以对健全区域恢复供电过程中的不当操作引发的开关动作或DG和电压敏感负荷脱网进行模拟,从而更加有效地对配电自动化系统的恢复策略和操作步骤的正确性进行测试检验。最后,给出测试实例详细说明了所论述的测试技术的可行性和有效性。
统一潮流控制器选址定容的关键影响因素分析及优化方法

针对利用统一潮流控制器(UPFC)的潮流控制能力来改善输电断面潮流分布、解决关键输电线路过载问题的应用场景,基于电网络理论推导了UPFC串联侧装置所需安装容量与关键输电线路潮流转移需求、UPFC安装位置、网架结构参数之间的关系,提出了UPFC串联侧装置安装容量的计算方法。在此基础上,分析了影响UPFC装置安装容量的主要因素,并针对两种典型的网架结构,研究了转移单位潮流所需的UPFC串联侧装置安装容量受UPFC安装位置、网架结构参数的影响情况。进一步,提出了一套简单实用的UPFC安装位置和容量的优化方法。案例分析结果验证了所提出的UPFC串联侧装置安装容量计算方法和关键影响因素分析的有效性,同时验证了所提出的UPFC安装位置和容量优化方法的可行性。
电磁轨道炮电枢馈电位置研究

轨道炮电枢依靠馈入的脉冲大电流来产生电磁力以驱动弹丸运动。选择合适的电枢馈电位置,有利于减小电枢的启动延迟,也能够减少身管长度的冗余设计。研究了电枢馈电位置的选择对电枢启动时电磁推力的影响,理论推导分析并结合有限元/边界元数值模拟的结果表明:改变电枢的馈电位置,随着接入电路的轨道长度的增加,电枢所受电磁推力逐渐趋于饱和;对于方膛口径轨道炮,在4倍口径位置处馈电可使电枢获得99%的推力,而当轨道间距增加后,则需要在距炮尾更远处馈电方可获得绝大部分推力。分析了炮尾汇流装置对电枢馈电位置的影响,得到纵向汇流方式比横向汇流方式更有利于缩短电枢距炮尾的馈电距离。
基于光伏逆变器无功调节的低压配电网多模式电压控制

针对大规模户用光伏接入引起的低压配电网电压越限问题,以逆变器无功控制为手段,提出了一种多模式逆变器控制策略,以提高低压配电网对光伏的消纳能力。基于电压灵敏度理论,定义了虚拟注入有功功率的概念,实现了节点有功和无功功率之间的折算。根据节点虚拟注入功率将光伏发电的并网分为过电压抑制、欠电压抑制以及网损和功率因数的优化三种模式。当网络出现过电压(欠电压)运行风险时,以风险的抑制为目标调节逆变器无功功率;当网络运行无风险时,则以网损和功率因数的优化作为逆变器的无功调节依据。此外,为了实现就地的协调控制,结合全网电压灵敏度矩阵建立了不同节点光伏逆变器控制参数的优化模型,实现网络无通信条件下的协调电压控制。仿真结果表明,所提的多模式电压控制方法可以有效地抑制网络电压越限,同时使网络损耗和功率因数也得到优化。
适用于智能电网电能质量检测的双积分型电子式电压互感器

现有的电压互感器难以满足智能电网对电能质量宽频域、高精度检测的要求,文中提出一种基于双积分器的电子式电压互感器(EVT)实现方案,利用主积分器和辅助积分器配合工作,使EVT同时兼顾宽频带特性和良好的暂态响应性能。阐述了双积分型EVT的工作原理,分析了主积分器和辅助积分器的频率响应特性及暂态特性,并进行了双积分型EVT的谐波及暂态扰动检测仿真分析和样机试验验证。结果表明双积分型EVT可满足60次以下谐波电压高精度检测的要求,对暂态扰动信号具有良好的传变性能,符合智能电网电能质量检测的需要。
参与电网调频的多端柔性直流输电系统自适应下垂控制策略

针对连接大型海上风电场的多端柔性直流(VSC-MTDC)输电系统,推导了传统直流电压下垂控制的功率分配机理,并分析了该控制策略对受端电网频率可能产生的不利影响。利用VSC-MTDC系统的直流电容储能,将受端电网频率和VSC-MTDC系统直流电压耦合,提出了可参与交流电网频率调整的自适应下垂控制方法。该方法根据交流系统的频率偏差,实时调整直流电压下垂系数,使各换流站在无需站间通信的前提下,快速调整各自的输出功率,保证交流系统频率稳定在合理范围内。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory仿真软件搭建了五端VSC-MTDC系统,通过3个算例验证了所提方法的有效性。
模块化多电平换流器的电容均压算法比较及优化设计

模块化多电平换流器(MMC)是柔性直流输电技术的核心器件,MMC的子模块电容均压问题,是输电系统稳定运行的关键问题之一。针对这一问题,首先分析比较了现有的几种以电容电压排序为基础的电容均压算法。结合几种算法的优缺点,提出了一种优化的增量式电容均压算法,只引入一个电压上下限的参数,也能够实现电压波动、开关频率的可调节。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了MMC的仿真模型,实现了四种均压算法并进行比较,验证了理论分析。仿真结果表明,所提出的电容均压算法能极大降低开关频率,在相同的电压波动情况下,开关频率更低,是一种性能更优良的均压算法。
智能配电网拓扑信息的分布式存储和管理方法

提出一种适用于智能配电网分布式保护和控制系统的网络拓扑信息存储和拓扑管理方法。每个智能配电终端仅需配置安装处的基本拓扑信息,通过制定有序的广播通信策略可自动完成相邻配电终端信息的获取和拓扑逻辑层的划分,实现局部拓扑的识别,为快速的保护和控制功能提供所需的拓扑支撑。基于局部拓扑识别结果生成拓扑最小连接树,以拓扑最小连接树为基本单元确定代理终端,提出了基于代理节点的网络拓扑简化方法,为需要大范围拓扑信息支撑的功能提供拓扑信息的获取和管理方法。以智能配电网分布式故障自愈系统功能的实现为例,对智能配电网拓扑信息分布式存储和管理方法的应用进行了分析。
配电网馈线零序电流随过补偿度动态调节的变化特性分析

分析了过补偿度动态调节过程中,不同故障过渡电阻及馈线对地电容参数下故障馈线和非故障馈线零序电流的变化特性。建立了馈线线路零序电流关系表达式,在过补偿区域、欠补偿区域和全区域内动态调节过补偿度,给出了多场景下馈线零序电流变化曲线。分析结果表明:经过渡电阻单相接地故障下,在过补偿度小于零且大于故障线路对地电容占母线所有出线对地电容之和比例的相反数区间,故障线路与非故障线路零序电流幅值变化特性一致;在过补偿度大于零区间,当过渡电阻大于边界值时,两者变化特性一致,该边界值与馈线线路对地电容成反比。研究结果为残流增量法接地故障选线的改进提供了重要的理论依据。
面向多级电网调度运行的多业务培训仿真系统(一)系统设计与实现

设计并搭建了一种融合调控专业多业务的全过程培训仿真系统,该系统可模拟培训过程中负荷曲线动态变化过程,且实现调度多业务协同培训仿真。通过获取生产系统真实数据及多业务协同运行,使得该培训仿真系统更为逼真地模拟电力系统调度运行环境。从系统的软硬件架构、负荷教案制作、多业务协同仿真等方面进行了阐述。所介绍的培训仿真系统已在实际电网调度中心得到应用,该系统的仿真数据与实际电网运行数据吻合,有效地支撑了电网调度运行人员培训和仿真工作需要。
计及激励型需求响应的微电网可靠性分析

鉴于激励型需求响应能够引导用户调整用电行为、主动参与负荷削减,而微电网中的分布式电源及储能能为实施激励型需求响应提供响应时间,文中对计及激励型需求响应的微电网可靠性进行了重点研究。首先分析了激励型需求响应的机理及其对供电可靠性的影响,接着对激励型需求响应用户进行综合评估,建立了需求响应的调度模型。然后以用户收益最大为目标建立用户侧的响应模型,并提出了计及激励型需求响应的微电网负荷削减策略。最后基于蒙特卡洛模拟方法对改进的RBTS Bus6测试系统进行可靠性评估和经济性分析。算例结果验证了所建模型的有效性,证明了激励型需求响应能有效提高微电网的可靠性和经济性。
计及紧急直流功率支援的扰动后稳态频率预测算法

提出了一种计及紧急直流功率支援情况下,能同时考虑直流两侧电网频率响应的扰动后稳态频率预测算法。该算法对系统发电机调速器方程、负荷静态模型方程、直流输电系统传输功率方程和系统网络方程进行了线性化处理,同时考虑紧急直流功率支援,推导了两区域交直流系统扰动后稳态频率预测方程,可以直接快速地计算出扰动后各区域的稳态频率和使其中一个区域稳态频率恢复到设定值时的直流功率支援量。对一个典型的两区域交直流并联系统进行了仿真分析,仿真结果表明所提算法具有较高的精度和较快的计算速度,证明了算法的适用性和有效性,具有与紧急频率控制相配合并在线应用的前景。
电-热综合能源系统中能量的整体输运模型

促进可再生能源消纳、提高能源综合利用效率是电力和热力等能源系统可持续发展的重要途径。针对电力和热力两种异质能源系统在传统研究对象和分析方法上的差异性,引入(左火右积)理论,结合热电比拟方法,从热量输运的驱动力和阻抗的角度揭示了热系统中基本元件的本构关系,并从能量流的视角对其重新建模,结合热系统的拓扑结构,提出热系统的能量流模型来描述系统中热量的整体输运规律。在此基础上,同时考虑电-热综合能源系统中的能量平衡特性和热量输运的不可逆性,提出了电-热综合能源系统的整体能量流模型,统一了电能传输和热能输运的研究视角,揭示了系统中能量的整体输运规律。最后,针对一个简单的电-热综合能源系统,以最小化系统总煤耗为目标,应用能量流和互为边界的方法分别预测了风电出力情况,结果表明能量流法预测的风电出力更准确,从而验证了能量流法的可行性和必要性。
澳大利亚"9·28"大停电事故分析及对中国启示

2016年9月28日,台风和暴雨等极端天气袭击了新能源发电占比高达48.36%的澳大利亚南部地区电网,最终导致50 h后恢复供电的全南澳大利亚州大停电。这是世界上第一次由极端天气诱发新能源大规模脱网导致的局部电网大停电事件。文中从事故前电源比例、事故演变顺序、事故后黑启动运行阐述"9·28"事故全过程。重点从灾害预警在线计算辅助决策系统、系统转动惯量、低电压穿越要求、低频减载、黑启动预案等多维度讨论该事件对中国电网安全运行的启示。
考虑峰谷分时电价影响的变电站容量规划方法

针对峰谷分时电价的实施会调整电力负荷进而影响电网规划的问题,提出了考虑峰谷分时电价影响的电网规划方案制定方法,并且建立了基于需求侧管理各参与方成本效益分析的峰谷分时电价模型及变电站容量规划模型。在峰谷电价比恒定的情况下,根据峰谷分时电价模型的计算结果选取算例地区峰谷分时电价的最优拉开比。在此基础上,对传统变电站容量规划方案和考虑峰谷分时电价影响的修正方案进行对比,最终得出:考虑峰谷分时电价影响的变电站容量规划方案在新建变电站容量减少的条件下,仍能满足地区电力平衡。并且该方案还能保证需求侧管理的各参与方均能获得更多利润,在有效节省建设投资的同时降低电力用户用电成本,明显提升电网规划的经济性和合理性。
基于概率潮流的主动配电网供需群体协同优化运行策略

为有效解决主动配电网(ADN)运行模式中供应侧和需求侧响应量的不确定性给电网安全带来的问题,在传统概率潮流模型基础上,将虚拟微网与ADN交换功率及需求侧响应的不确定性视为新的随机注入变量,搭建了供需群体互动的概率潮流模型。利用概率潮流的计算结果,使距期望值波动的3个标准差内的数值落在约束范围内,作为系统运行的不等式约束条件。在此基础上,以ADN运行成本最小为优化目标,制定基于概率潮流的ADN供需群体协同优化运行策略,确定了供需互动模式下各互动节点的响应量。该模型既避免了传统配电网运行模型中仅由上级主网承担系统不平衡功率的情况,又有效地提高了系统运行的安全性与经济性。最后,通过算例验证了该模型的有效性和实用性。
基于随机响应面法的主动配电网无功优化

考虑分布式电源(DG)的无功主动调控能力,计及状态变量的机会约束,建立主动配电网随机无功优化模型。通过非参数核密度估计对随机因素进行建模,进一步借助随机响应面法,研究适应于多种概率模型的概率潮流计算方法,用以判断状态变量是否满足机会约束,并利用Nataf变换处理随机变量的相关性。结合基于粒子群的无功优化方法,对所建立模型进行求解。最后,基于修改过的IEEE 33节点和美国PG&E 69节点配电系统测试所提方法的正确性和有效性。算例表明所提概率潮流计算方法所得累积分布函数具有较高的精度,同时设计不同的场景,进一步表明所提模型和算法适应不同DG无功控制策略、可发现确定性优化方案的概率越界风险并调整解决。
基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划

针对未来规划区域面临大规模分布式电源(DG)接入及多样性负荷的场景,提出了一种基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划方法。首先,将负荷特性引入DG置信容量评估方法中,分析不同负荷特性与DG出力特性对DG置信容量的影响。其次,建立考虑DG置信容量的有源配电网变电站规划数学模型。继而,提出基于改进加权Voronoi图算法的变电站规划方法,具体改进包括:在Voronoi图一次迭代中,根据供电范围划分情况不断调整原定权值,实现加权Voronoi图算法的层次性改进;根据网供负荷在DG方向大量减少的情况调整Voronoi图在DG方向的权值,实现加权Voronoi图算法的方向性改进。最后,通过实例说明所提方法的科学性和实用性。
混凝土坝抗震安全评价指标和方法研究

以提出混凝土坝整体抗震性能评价指标体系和方法框架为目标,分析研究了美国水工建筑物设计规范(ER & EM)基于性能目标的抗震评价方法、评价标准、定量化性能指标,同时对国内外相关成果进行了对比分析。针对高混凝土坝的最大设计地震(MDE)的设防水准以及最大可信地震(MCE)的安全目标,为了更好地评价地震动作用下结构性态,应注重定量化评估坝体—地基—库水的整体效应,以及应力和变形响应的累积效应,结合现有的高混凝土坝的抗震评估,进行线弹性评价和非线性响应分析。线弹性评价预测应引入USACE评价程序和判别准则中的结构需求能力比、超线弹性累计时间和性能曲线等定量化指标,再结合现行规范从坝体关键部位、横缝等方面进行非线性响应分析修正分步实施,建立混凝土高坝抗震性能定量化评价框架。研究成果为混凝土坝抗震性能评价提供参考。
城市水文模型原理

城市水文过程因强烈的人类活动影响而发生了深刻变化,科学精细地模拟城市区域的产汇流过程是解析城市水问题机理的科学基础。在系统剖析城市水文模型原理的基础上,将城市复杂下垫面根据其透水特性划分为不透水单元、透水单元、半透水单元、伪透水单元、强透水单元、水域单元等六类基本单元,并构建了不同类型城市水文响应单元的水文特性曲线,基于圣维南方程组和Navier - Stokes方程提出了城市管网与河湖水系水动力学模拟的技术方案。在耦合城市水文响应单元的降水—截留—蒸发—入渗—产流模块、地表汇流模块、管网汇流模块、水系一维水动力学模块等基础上,以水循环过程为主线,将水文模型的径流输出作为城区一维管网、河道水动力模型的输入边界,实现水文模型与一维管网、河道水力学模型的集成。将单元水文模型通过城市管网和河湖水系等连接方式集成到城市水文模型系统中,弥补了现有城市雨洪模拟在水文学机理上的不足,可为城市排水防涝和海绵城市建设提供科学基础。
SWMM原理解析与应用展望

暴雨径流管理模型(SWMM)已成为目前在城市排水管网设计、城市雨洪模拟、城市水污染模拟及城市低影响开发(low impact development,LID)模拟等方面研究与应用中使用最为广泛的一款模型。剖析SWMM的基本原理,分析其研究现状,展望其发展前景,深入分析SWMM的产流、汇流、管网水动力学模拟、水质模拟等模型机理。基于文献调研和系统分析指出,SWMM的优点是具有较完备的管网水流、LID和水质模拟功能,软件界面友好易于操作,模型开源易于实现二次开发;缺点是未实现立体化水流模拟,未实现与GIS紧密耦合,地表产流模拟过于简化,无法模拟地表二维淹没和城市社会水循环; 未来应针对其不足改进和完善相关模块,拓展其应用领域。研究成果有助于不同学科与行业的研究者更加全面地认识和理解SWMM,为SWMM的研究及在海绵城市建设中的运用提供了科学参考。
基于BP-Adaboost方法的天然地震和人工爆炸事件波形信号分类识别研究

BP神经网络和支持向量机(SVM)是两种主流的分类识别方法,用于天然地震和人工爆炸事件波形信号分类识别时取得了较好的效果。但BP神经网络存在易陷入局部最优及隐层数和隐层节点数与训练样本数据密切相关而无法有效预先确定;而支持向量机(SVM)方法则缺乏有效手段来选取合适的核函数,从中不能很好地扩展到多分类。针对天然地震和人工爆炸事件波形信号的分类识别问题,文中将上述两种方法和集成学习———BP-Adaboost方法进行了对比实验研究。据对所选用的地震、爆炸事件波形信号数据集的分类识别结果表明,BP-Adaboost方法得到了98%以上的正确识别率,并且具有较好的泛化能力。相较于BP神经网络和PCA-SVM方法,BP-Adaboost方法对于数据集的划分和识别结果具有更好的鲁棒性,应用于天然地震和人工爆炸事件波形信号分类识别时,可取得更好的识别效果。同时,结合Adaboost方法的原理,阐述了BP-Adaboost方法拥有更好分类结果和泛化能力的原因。
西北地区东部5级以上地震序列统计研究

对1970年1月至2012年12月西北地区东部51次5级以上地震序列进行统计研究,其中走滑型占58.8%,逆断和逆冲型占19.6%,正断型占11.8%。在相同破裂类型和序列类型下,主震与最大余震的震级关系线性较好,主震与最大余震时间间隔之间的线性关系较差。走滑型和逆断型地震的60%以上主震后1天内发生最大余震,正断型地震中16.7%主震后1天内发生最大余震。若序列不属双震多震类型,分析最大余震时,可利用经验公式ΔM =1.54×M -6.53。
柴北缘超高压变质带变质泥质岩碎屑锆石年代学研究及其地质意义

柴北缘超高压变质带作为中国西部深俯冲的一个研究热点,对其变质泥质岩的碎屑锆石年龄研究对了解此区内深俯冲大陆的前寒武纪演化历史,及与华北克拉通及华南克拉通的亲缘性讨论具有重要意义。本文选取柴北缘超高压变质带中绿梁山和都兰的变质泥质岩,筛选锆石利用LA-ICP-MS进行定年并讨论其地质意义。实验结果表明碎屑锆石年龄分为三个组别集中,分别是 > 1100Ma、1000 ~ 800Ma和800 ~ 500Ma,并分别代表了古老的结晶基底、与Rodinia超大陆相关的碰撞和裂解事件以及古祁连洋的演化。板块亲缘性分析表明柴达木-祁连地区可能与扬子克拉通西缘具有亲缘性,可能作为扬子克拉通西缘的延伸而与扬子克拉通相连。通过结合碎屑锆石数据及板块亲缘性分析并对比现今西太平洋边缘的演化模式,本文提出了一个在早古生代北祁连为主动大陆边缘,柴北缘为被动大陆边缘; 在祁连地体北侧的古祁连洋闭合后柴北缘转变为主动大陆边缘的构造演化模式。
黑龙江省东部佳木斯隆起多期隆升剥露历史的热年代学研究

黑龙江省东部佳木斯隆起是佳木斯地块重要组成部分,经历了多期板块碰撞闭合事件的影响,对其隆升剥露历史的热年代学研究有助于加深对东北各地块的碰撞拼贴历史以及古亚洲洋东端构造演化的认识。本文通过对黑龙江省东部佳木斯隆起老平岗花岗岩岩体中的锆石LA-ICP-MS、独居石Th-U-Pb化学法(CHIME)以及(钾长石、黑云母) ~(40)Ar-~(39)Ar法同位素年龄的测定,恢复了佳木斯隆起多期隆升剥露的构造热演化历史。研究结果显示佳木斯隆起晚三叠世之前主要存在三个隆升阶段,分别为早古生代早期(511 ~ 494Ma)和晚二叠世-中三叠世早期(260 ~ 240Ma)的快速隆升阶段以及期间的相对慢速隆升阶段。511 ~ 494Ma快速隆升阶段,冷却速率为11.76℃/Myr,隆升速率为0.294mm/a,17Myr隆升总幅度达5.00km,代表了佳木斯地块与松嫩地块的碰撞拼贴事件; 494 ~ 260Ma相对慢速隆升阶段,冷却速率为1.51℃/Myr,隆升速率为0.038mm/a,234Myr隆升总幅度仅有8.80km; 260 ~ 240Ma快速隆升阶段,冷却速率平均为8.44℃/Myr,隆升速度平均为0.211mm/a, 20Myr隆升幅度平均达4.22km,该事件应与佳木斯地块与华北板块在晚二叠世-中三叠世的碰撞拼接事件有关。
基于岩体波速和Hoek-Brown准则的初始地应力场参数计算模型研究

在初始地应力场参数计算中引入岩体波速,通过基于岩体波速的Hoek-Brown准则建立初始地应力场中水平地应力σ_H的取值范围Δσ_H计算模型,并通过实测地应力数据验证了Δσ_H计算模型的合理性。在Δσ_H计算模型的基础上,推导出了σ_H/σ_V(水平地应力/垂直地应力)的取值范围Δ(σ_H/σ_V)计算模型,并通过Δ(σ_H/σ_V)计算模型从岩体稳定性的角度对σ_H/σ_V在地壳表面和深部的分布现象进行合理解释。通过Δ(σ_H/σ_V)计算模型给出的σ_H/σ_V的取值下限(σ_H/σ_V)min和取值上限(σ_H/σ_V)_(max)算出侧压系数λ,并给出了侧压系数λ 与深度h之间的函数关系λ=ah~b+1。
2013年冬季长江中下游地区一次高架雷暴过程的成因分析

综合应用常规观测资料、再分析资料、多普勒雷达探测资料等多源数据,分析了2013年2月发生在长江中下游地区一次高架雷暴过程的形成机制。结果表明,此类高架雷暴过程发生在冷锋后部对流稳定的环境大气中,其主要形成过程为:首先气块在地形强迫和锋面抬升作用下产生垂直运动,由于对流稳定环境大气的抑制,气块只能到达较低的中性浮力高度并产生与环境大气之间的绝对地转动量差(ΔM),在ΔM调整机制作用下自低层抬升的气块将产生沿等熵面的惯性加速度从而加强了倾斜运动,当暖湿气流沿锋面爬升至约700 hPa高度时,在辐合切变线和高、低空急流耦合等的共同作用下,倾斜运动进一步加强,并在此过程中产生对称不稳定并通过反馈机制促进倾斜运动的进一步发展。在地形强迫和锋面抬升的基础上,ΔM调整与对称不稳定的共同作用使得冷锋后部锋区上空产生旺盛的倾斜运动,倾斜运动的持续发展使对流得到组织化,产生带状的对流云和降水带,最终形成了雷暴等强对流天气。总之,在对流稳定的环境大气条件下,由于地形强迫和锋面抬升、ΔM调整、辐合切变线和高低空急流耦合以及对称不稳定等机制的联合作用激发了倾斜对流运动的强烈发展,使倾斜对流有效位能大量累积并释放,最终形成了此次冬季高架雷暴天气过程。
基于多套再分析数据的全球山脉力矩计算及比较分析

山脉力矩是地球与大气角动量交换的重要途径之一,为了深刻地理解全球的大气环流变化,比较了NCEP再分析数据、欧洲中心中尺度天气预报的ECMWF再分析数据和NASA的MERRA再分析数据计算的1979-2012年的全球山脉力矩的时、空分布及其年际变化。研究发现三套数据计算的山脉力矩空间分布基本一致,均显示北半球的青藏高原、落基山脉以及南半球的安第斯山脉是对全球山脉力矩贡献最大的三个区域。NCEP再分析数据计算的山脉力矩空间差异和多年变化标准差明显高于其他两套数据,其在纬向上的积分廓线与其他两套数据也差异较大,但是全球积分以后其平均值与标准差与其他两套数据基本一致,而且其在欧亚、南美和北美区域的积分与其他两套数据也没有明显差别,因此,NCEP再分析数据适用于大尺度的山脉力矩模拟。在研究空间尺度较小的山脉力矩变化时,建议优先考虑ECMWF和MERRA再分析数据。三套数据对北美地区山脉力矩计算的一致性较高,其次是欧亚地区,对南美区域山脉力矩计算的一致性则较差,表明北美地区气象数据质量要高于亚洲,南美洲气象数据质量较差。欧亚地球山脉力矩与大西洋-欧洲环流有很强的相关,北美山脉力矩与太平洋区极涡面积关系密切。
Ba_(0.9)Co_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O3–δ–Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2–δ)双相复合透氧膜的氧渗透性能

通过干压成型制备了Ba_(0.9)Co_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O3–δ–Gd_(0.1)Ce_(0.9)O2–δ(BCFN–GDC)双相复合透氧膜。研究了GDC掺入量对氧渗透性能的影响。结果表明:70%BCFN–30%GDC透氧膜的氧渗透速率最高。对70%BCFN–30%GDC透氧膜进行100 h稳定性测试,其透氧量稳定在0.33 mL/(cm~2·min),稳定性良好。进一步将70%BCFN–30%GDC透氧膜用于甲烷部分氧化重整(POM)研究,在900 ℃、(18 mL/min He+2 mL/min CH_4)的混合气吹扫下,100 h的稳定性测试过程中,CH_4转化率、CO选择性以及透氧量最终分别达到60%、84%和1.7 mL/(cm~2·min),并有缓慢增长的趋势。研究表明:70%BCFN–30%GDC透氧膜具有良好的透氧性能,在POM膜反应器方面具有重要的应用价值。
一种考虑频变特性的大容量高频变压器漏电感解析计算方法

绕组高频涡流效应对大容量高频变压器漏电感的影响很大,但目前还缺少计及漏感频变特性的有效解析计算方法。该文在对高频变压器漏感频变特性的产生机理和组成部分进行分析的基础上,提出一种新的考虑频变特性的漏电感解析计算方法。设计制作了一台4.5kHz、5kVA非晶合金磁芯高频变压器试验模型,将该文方法的计算结果与有限元仿真和实验测量结果对比,结果表明新方法的全局平均相对偏差为8.14%,验证了该文方法的有效性。考虑绕组布置方式的影响,推导出绕组完全交叉换位布置下的漏电感解析计算式,明确了交叉换位对宽频区间内漏感的影响。
模块化多电平换流器电容电压改进排序平衡方法

针对含有大规模子模块的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)直流电容电压平衡问题,提出一种基于改进排序的电容电压平衡方法。基于传统排序电压平衡方法中的排序环节要求对桥臂内所有子模块电容电压进行排序,计算延时严重影响电压平衡控制的动态响应。以避免投入组和切除组组内元素排序为目的改进快速排序算法,每趟排序均选择第m个位置的记录作为基准值,通过判断使下一趟排序只在被划分后的一个区域上递归;采用数学归纳法证明改进快速排序算法的时间复杂度为O(n)。考虑MMC子模块电容电压连续两个控制周期变化规律后,提出采用改进的快速排序算法排序之前按照上个控制周期的排序结果排列电容电压能够进一步减少比较次数。最后,通过计算机随机实验验证改进快速排序算法的时间复杂度并搭建两端401电平MMC-HVDC仿真模型验证所提电压平衡方法的可行性和有效性。
电能路由器的发展及其关键技术

随着能源互联网的概念和实践迅速发展,同时也伴随着电力电子技术的快速进步,人们相继提出电子变压器、智能变压器、电力电子变压器及能量路由器等相关概念。该文对这些概念进行综述和梳理,总结电能路由器的发展历程。根据对能源互联网的设想及对电能路由器的需求,分别从电力系统和电力电子技术的角度阐述电能路由器的基本架构和基本功能。针对其在能源互联网中的应用,进一步从电能变换技术、通信技术和能量管理技术3个方面对电能路由器中的关键技术和功能应用进行阐述。最后介绍电能路由器在能源互联网中的一种典型组网形式。
低开关频率下双定子感应电机SVPWM同步调制策略研究

在铁路等大功率牵引传动系统中,由于开关损耗和散热条件等因素的限制,逆变器的最高开关频率通常受到严格的限制,此时需要采用多模式调制技术。在分析现有24扇区空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)技术的基础上,提出了3种具有不同脉冲数的SVPWM同步调制策略,这些调制方法适用于两电平六相电压型逆变器供电的不对称双定子感应电机。通过对比分析3种调制策略的谐波特性,提出了一套适用于大功率牵引传动系统在低开关频率条件下的多模式SVPWM调制策略;同时,也提出了多模式调制的切换策略。通过仿真和实验,对提出的多模式SVPWM调制策略进行了验证,并实现了不同调制模式之间的平滑切换。
新型变压器抽头注入式无功补偿系统机理研究

针对传统中压配网直挂式(distribution static synchronous compensator,D-STATCOM)电压应力大、电流应力小的特点,结合配电变低负载率的运行特征,该文提出一种新型变压器绕组抽头注入式D-STATCOM结构,通过自耦连接从变压器抽头注入补偿电流进行无功补偿。通过建立三绕组自耦变压器相量模型,研究抽头注入式无功补偿系统的补偿机理,得到注入电流后绕组电流的分布规律及补偿容量与变压器负载率的约束关系,并给出控制系统的设计方法。通过仿真和动模实验验证理论分析结果,表明绕组注入式无功补偿系统具有良好的补偿效果和快速的动态响应。
用于游梁式抽油机电动机系统能耗分析的实用模型

受变工况动态负荷及复杂机械环节等多种因素影响,游梁式抽油机电动机系统能耗准确分析长期以来都是油田采油系统节能技术研究面临的难点问题。针对这一问题,以电流、电压、磁链方程为基础,推导出计及铁耗的电机标准形式微分方程,进一步结合曲柄轴运动方程及抽油杆波动方程,建立了用于抽油机电动机系统能耗分析的实用模型,可用于分析不同负荷大小及动态变化、平衡配重情况、抽油杆摩擦及井下动液面等多种电气及机械因素对系统能耗的影响。以一台驱动12型抽油机的37kW电机系统为例,利用文中损耗实用模型研究了电机各项损耗随井下动液面及平衡度的变化规律;通过与抽油机标准井测试平台的监测数据进行对比,验证了文中模型的正确性和实用性;进一步利用文中模型分析得出油田常见典型负荷条件下电机各项损耗的分布情况,揭示了铁耗在总损耗中所占比例可达50%以上,将这一理论成果应用于油田现场,实测节电率可达5%~15%。
混合双馈入直流系统中LCC-HVDC对VSC-HVDC稳态运行区域的影响

混合双馈入直流输电系统中电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)子系统对电压源换流器高压直流输电(voltage source converter based high voltage direct current, VSC-HVDC)子系统运行特性的影响机理有待深入研究。首先建立了基于不同LCC-HVDC子系统控制模式的混合双馈入直流输电系统数学模型,并分析归纳了VSC-HVDC子系统的安全稳定运行约束条件和判据,提出了一种确定混合双馈入直流系统中VSC-HVDC子系统稳态运行区域的计算方法。在此基础上对比分析了VSC-HVDC子系统稳态运行区域与LCC-HVDC子系统控制模式、交流系统短路比、 LCC-HVDC与VSC-HVDC容量配比之间的关系。最后,基于PSCAD/EMTDC软件搭建了混合双馈入直流系统仿真模型,仿真验证了VSC-HVDC子系统稳态运行区域计算方法的有效性。
火力发电产业发展与前沿技术路线

“十三五”期间火力发电行业经历着转型升级,研究提出火力发电的技术路线,目标是为火力发电行业的研究发展战略提供参考。研究介绍了火力发电的产业概况和主要指标,总结了燃煤发电、燃气发电和余热发电等发电形式的前沿技术。研究讨论了各项前沿技术的效率与规模等关键技术指标,并预测了单位电量成本等关键经济指标的趋势。研究明确了700℃超超临界燃煤发电、超临界二氧化碳布雷顿循环、煤气化联合循环等前沿技术应当作为未来长期重点突破和完善的关键技术。研究提出了集中式和分布式火力发电的四条前沿技术路线,并对各条技术路线的未来长期发展前景进行了对比分析。
网端负载波动时混合传动风电系统的控制方法

由于目前采用电力电子变流设备来实现变速恒频的风电机组具有成本高、低电压穿越能力弱、可靠性差等缺点,一种利用混合传动系统进行调速,实现变速恒频的方法成为研究热点。但该新型调速系统存在由于网端负载波动而影响调速电机控制精度的问题。针对此问题,对于该变速恒频风电系统中的调速电机提出了一种包含转矩观测器和线性二次控制器的转速控制新方法。利用岭回归算法,估算了调速系统的转动惯量和阻尼系数等参数。通过试验验证,证明了在网端负载波动和变风速的运行条件下,负载转矩观测器能有效的跟踪网端负载的变化。基于负载观测器所设计的调速电机控制方法不仅能使得调速系统输出误差满足实际应用要求,并且使其对于网端负载波动具有较强的稳定性。
三相并网逆变器锁相环频率特性分析及其稳定性研究

并网逆变器的锁相环用来实现并网电流的相位跟踪,其会对并网逆变器输出阻抗特性及其稳定性产生影响。因此,首先采用谐波线性化方法,推导了考虑锁相环前后并网逆变器的正负序输出阻抗模型,指出由于引入了锁相环,逆变器输出阻抗的小信号等效电路多了一条锁相环等效阻抗的并联支路。其次,对两种常用的锁相环电路(同步参考坐标系锁相环和双二次广义积分锁频环)的频率特性进行了对比研究,研究表明锁相环频率特性的不同使得逆变器输出阻抗低频段存在差异。为此,采用基于阻抗的分析方法,研究了不同电网阻抗条件下锁相环对并网系统稳定性的影响;对并网系统的稳定性进行了实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性。
改进SOC下垂控制的分布式储能系统负荷电流分配方法

随着分布式发电及直流微电网的快速发展,分布式储能得到学者们的广泛关注。文中针对分布式储能系统中储能单元荷电状态(state-of-charge,SOC)的随机性以及变化缓慢的特点,在储能单元充电和放电过程中采用改进的SOC幂指数下垂控制策略。SOC的幂函数可提高SOC分辨率,SOC指数函数下垂曲线平滑且没有间断点,改进的SOC幂指数下垂控制有利于寻找最优下垂曲线使系统快速收敛到均衡状态。由于下垂控制对系统的稳定性有影响,为此文中给出了用于分析系统稳定性的特征方程和系统控制结构图,由劳斯稳定判据结合直流母线电压跌落范围验证了系统的稳定性。通过由2台储能单元组成的实验平台,验证了所提下垂控制策略的可行性,负荷能够按容量快速分配,且能够快速收敛到均衡状态。
区块链技术在大用户直购电中的应用初探

大用户直购电是电力市场改革的重要一环,其本质是市场决策的分散化。区块链技术作为新兴的分布式数据库技术,在未来的能源互联网中应用潜力很大。因此,对区块链技术如何应用于大用户直购电进行研究,既有助于电力市场改革的推进和电力系统向能源互联网发展,又能促进区块链技术的实用化。首先对区块链类型、不同的共识机制、激励机制等概念做了简要介绍,在此基础上,结合大用户直购电的特点,构建了基于区块链技术的大用户直购电交易框架,对其中的技术实现进行了分析探讨并介绍了智能合约的制定;然后,从市场准入、交易、结算和物理约束4个方面说明了区块链技术如何实际应用于大用户直购电;最后,总结了区块链技术在大用户直购电中应用所面临的挑战。
区块链在能源互联网中应用现状分析和前景展望

能源互联网建设是促进我国能源转型的重要手段,而区块链技术已被广泛认可为能源互联网建设的重要支持技术。在此背景下,该文在系统总结区块链在能源互联网中应用现状的基础上,对区块链在能源领域中未来可能的应用场景进行了分析。首先从区块链典型特征入手,分析了区块链的技术架构和区块链网络的交易过程;然后基于国内外区块链和能源系统的研究热点,从新兴货币、技术产业和典型应用等方面对区块链在能源系统中的应用进行了系统总结。最后对区块链技术在我国能源互联网建设和电力体制改革中的应用前景进行了展望。
基于区块链技术的自动需求响应系统应用初探

自动需求响应业务在售电侧放开下各类业务主体的运行规则、业务流程趋向于复杂化,在补贴结算、违约惩罚等方面又涉及大量的资金流操作,从安全性、操作行为公证等方面亟需响应的技术手段保障。该文基于对现有自动需求响应业务的需求分析,提出了基于区块链技术的应用方案,并从工作量证明机制、互联共识、智能合约、信息安全等方面剖析了区块链在自动需求响应系统中的关键问题。最后,针对现有的技术水平分析了区块链目前应用与自动需求响应系统所存在的问题,并提出相应的建议方案。
基于区块链技术的能源局域网储能系统自动需求响应

区块链技术作为一种新颖的数据结构组织形式,在能源互联网领域的应用研究已经逐渐兴起,并崭露头角。区块链技术去中心化、智能合约、协同自治等特质,吻合了能源局域网(energy local network,ELN)自动需求响应(automatic demand response,ADR)项目的诉求,为此基于区块链技术提出ELN储能系统的ADR方法,探索区块链技术在能源领域的有益应用模式。研究了区块链视角下的ELN表征形式;借鉴拥塞价格算法,发展了去中心化的ADR准则,响应主体能够依托该既定准则自主响应系统补偿需求;在此基础上,建立了响应主体间的智能合约,以保障能量交易与利益分配的高效执行。以某办公区域ELN为例进行了仿真分析,算例结果验证了所述ADR方法的合理性、有效性。
基于智能合约的配电网去中心化交易机制

电力体制改革的推进以及分布式能源渗透率的提高给配网运行带来了机遇与挑战。传统上,配网借鉴输电侧经验,以集中的方式管理运行。然而,这一模式在新形势下存在成本高、效率低、透明度低、信息安全风险高等问题。为此,该文提出了去中心化的配网运行模式和方法。首先,提出无须中心机构参与的配网交易机制与模型:配网中的产消者在其实际出力/负荷偏离发用电计划时,可发起实时交易请求,由周边产消者协助消除这一偏差,维持配网的供求动态平衡;采用VCG(Vickrey-Clarke-Groves)拍卖规则激励产消者理性报价;设计安全校核方法消除潮流越限。然后,提出基于以太坊区块链技术的配网运行方法,以确保去中心化交易透明开放、信息对称,并设计了电能多边交易的智能合约。基于以太坊私有区块链的算例表明,文中提出的去中心化电能交易方法可实现偏差电量的多边竞价交易,最小化消除偏差电量的成本,确保配网的经济、安全运行。
区块链框架下能源互联网多模块协同自治模式初探

能源互联网是实现我国能源革命的关键平台,区块链有望成为推动能源互联网发展的关键支撑技术。该文提出了一种利用区块链技术实现能源互联网系统分布式决策和协同自治运行的机制框架;分析了区块链与能源互联网的兼容性;提出了能源区块链为支撑的能源互联网基本框架;设计了能源互联网多模块协同自治模式、控制流程并构建了各模块运行优化模型;最后从区块链和能源互联网角度分别提出了区块链框架下能源互联网发展的关键技术。
区块链技术在综合需求侧响应资源交易中的应用模式研究

在未来能源互联网以及分散能量市场的条件下,传统的电力需求侧响应(demand response,DR)将向着综合需求侧响应(integrated demand response,IDR)的方向发展。作为一种去中心化的分布式记账模式,区块链技术能够为IDR资源在分散电力市场中的交易提供相应的技术平台,进而通过市场交易促进IDR的实施和发展。该文从IDR的基本概念入手,分析了可交易IDR资源的基本特征,进而针对现有DR资源参与市场交易中存在的问题,提出了基于区块链技术的IDR资源交易整体框架;最后,基于上述的整体交易框架,分析了基于区块链技术的IDR市场交易中的关键问题。
储层界面预测模型在水平井地质导向中的应用

目前地质导向前导模型中储层界面预测方法只适用于较稳定的地层,对于构造变化大的储层预测结果与实际情况存在较大误差,需要对其进行完善。选择适当的邻井,以正北方向为y轴建立直角坐标系,在直角坐标系下计算出待钻水平井的多处水平位移和对应储层界面垂深点,将得到的这些点利用曲线拟合的数学方法建立二维储层界面预测模型,它是水平位移与储层界面垂深的二元函数。利用储层界面预测模型判断储层上下倾、计算储层的视倾角并判断钻头与储层界面的相对位置。应用储层界面预测模型对JL区块的一口水平井进行了现场预测,结果表明最终的储层界面预测模型为拟合效果最好的二次函数,拟合度达到了68%;预测出的储层界面垂深与实际垂深基本相吻合;在横向展布上预测的储层界面起伏变化与实际完全一致。研究表明,选择6口邻井数据得到拟合度为68%储层界面预测模型可以满足着陆和导向需要;预测结果的准确度与选择的邻井数呈正相关。研究结果为水平井地质导向钻进提供指导依据,提高钻遇率。
基于能源区块链网络的虚拟电厂运行与调度模型

区块链作为一种全新的去中心化基础构架和分布式计算范式,融合并创新了多种计算机技术。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)是能源互联网中的一个重要分支,在聚合分布式发电资源和建立虚拟电力资源交易等方面发挥着重要的作用。该文针对现有的VPP模型中存在的问题,将区块链技术引入VPP,提出一种能源区块链网络模型,进而提出一种改进的VPP运行与调度模型。通过仿真实验,对比了该模型与原有的VPP运行模式在煤炭消耗、温室气体排放和经济成本等方面的数据。仿真结果表明,该模型可更好地反映需求侧实时信息,更有利于VPP进行环境友好、信息透明的稳定调度,也提高了系统的数据安全性和存储安全性。
页岩层序划分的界面沉积标志及地球化学指示

页岩油气勘探需解决的一个基础核心问题是建立富有机质页岩高精度岩相层序,准确预测页岩甜点段。受页岩沉积相对连续与特征变化难识别等因素控制,页岩地层层序关键界面识别难度较大。文章通过国内外文献调研,结合北美和国内部分页岩沉积储层实例特征,指出在页岩沉积中的相对较浅区域,小型冲刷面、低角度的页岩层断面、软质沉积物变形、壳质纹层和冲断构造碎屑等沉积特征的出现是层序边界的重要沉积学指示。对应等时地层中未出现以上明显剥蚀面的连续页岩层沉积,岩相组合转换面、不同类型滞留沉积物、黄铁矿鲕粒层或磷酸盐结核面,加之配合指示氧化-还原条件(有机地化参数、无机微量/主量元素等)及有机物/矿物富集变化规律(有机质丰度、沉积物密度、矿物成分含量等)的地球化学指标可综合判断层序边界或最大海泛面。文章结合国内外实例,详细总结梳理了在测井资料辅助下,使用沉积学特征和地球化学参数分析判断层序界面的关键问题和理论解释,提倡在页岩层序地层划分中,利用钻测井曲线和岩相组合划分三级层序,并结合使用沉积特征和地球化学参数准确搭建四级及以上高频层序格架。
陆相页岩与泥岩特征对比及其意义--以鄂尔多斯盆地延长组7段为例

鄂尔多斯盆地延长组7段富含大量页岩油,但由于对页岩与泥岩特征差异缺乏深入了解,阻碍了该层系页岩油的有效开发。为此,采用岩心观察、薄片鉴定等直接观察手段与XRD、Rock-Eval、TOC、氯仿沥青"A"抽提、主微量元素等实验相结合,对研究区长7段页岩和泥岩的岩石学、矿物学、有机地球化学与无机地球化学特征进行了深入研究。结果表明:长7段页岩的颜色较深,发育明显页理,切面光滑,而泥岩不具有纹层和页理,断口不整齐且切面粗糙;页岩的有机质以顺层富集为主,泥岩有机质以分散赋存为主;页岩的粘土矿物含量较高,泥岩的石英含量较高;页岩的TOC平均值为18.5%,约为泥岩的5倍,生烃潜量是泥岩的5~8倍;氯仿沥青"A"组分对比显示页岩含较多的芳烃,泥岩则含有较多的饱和烃;页岩沉积水体的盐度相对泥岩略低,且水深相对较浅。长7段页岩呈西北-东南走向分布,厚度主要为15~30 m,与泥岩呈互补式分布。页岩油"源内聚集"的特点使长7段的页岩油宏观分布受到页岩相控制。开展泥岩与页岩的对比研究,对准确预测富有机质页岩分布及指导页岩油气勘探具有重要意义。
川北地区须四段致密砂岩储层特征及成岩演化

通过薄片、扫描电镜、压汞及测录井资料分析,结合野外剖面调查和岩心观测等手段,对四川盆地北部须家河组四段致密砂岩储层特征及成岩演化规律进行了研究。结果表明:研究区西部主要发育钙屑砂岩储层,北部主要发育岩屑砂岩储层,东部主要发育长石岩屑砂岩储层,岩石类型的分区性与盆地北部周缘三物源体系分布息息相关;储层物性表现为特低孔、特低渗的特征,孔隙类型以次生溶孔和微裂缝为主,以小孔、细吼为主要特征;储层成岩作用类型复杂,主要有压实压溶作用、胶结作用、溶蚀作用、交代蚀变作用和破裂作用。多种类型的成岩作用在特低渗透致密砂岩储层形成过程中扮演着重要角色。其中,压实作用是造成原生孔隙损失的最主要因素,使储层孔隙度损失77.52%左右;胶结作用破坏储层物性,使孔隙度损失30%左右;溶蚀作用形成次生孔隙,增加孔隙度3.28%;后期构造作用对储层有建设性影响,进而形成现今以次生溶孔-裂缝为主要储集空间的致密砂岩储层。
法兰泄露校核的计算分析

通过CAESAR Ⅱ管道应力分析软件可以在设计环节对法兰进行校核。以项目实际应用为例,应用CAESAR Ⅱ管道应力分析软件建模,并结合当地土壤的沉降对法兰进行核算,为整改方案提供理论依据。在设计环节避免了法兰泄露存在的风险。
雅布赖盆地侏罗系新河组致密油形成条件与有利区资源潜力

雅布赖盆地是我国西部一个侏罗纪湖相含油气盆地。为了评价其侏罗系新河组致密油的勘探前景,基于烃源岩、储集层条件及其配置关系的分析,采用地质要素叠合法优选出盆地的致密油有利区,并利用小面元容积法估算了资源潜力。研究表明,雅布赖盆地的优质烃源岩主要分布在中侏罗统新河组下段,累积厚度大、有机质丰度高、有机质类型好、处于生油的成熟热演化阶段,为致密油主要发育段;低孔、低渗的致密储集层主要以薄互层或夹层形式分布在烃源岩层内,原油具备典型的源内自生自储特征;成熟的富有机质烃源岩与储集层的大面积直接接触和巨厚的泥岩封盖是致密油发育的重要控制因素。首先,通过烃源岩成熟度确定了小湖次凹为致密油发育有利部位。然后,综合测井和录井油气显示成果,依据烃源岩TOC(有机碳含量)>1%、0.6%
川东下侏罗统自流井组页岩储层特征及勘探潜力评价

通过对侏罗系自流井组页岩层系的岩心和野外露头观察、薄片鉴定、氩离子抛光、扫描电镜、压汞和气体吸附等手段,研究了页岩层系的岩石类型及储层微观类型和特征。页岩层系的岩石类型以黑色页岩为主,黑色页岩储层以矿物质粒间残留孔为主,微裂缝和有机质孔发育较少,孔隙度分布在1.4% ~ 4.9%,孔隙结构以直径小于100 nm的孔隙为主,占85%以上。与研究区海相页岩相比,陆相侏罗系页岩微观储层有机质气孔较少、孔隙度较小且孔喉直径也较小。在勘探上,考虑到侏罗系大面积和全层系油气显示以及页岩油气在个别地区的突破,建议在侏罗系页岩(烃源岩)厚度较大和成熟度较高的区域开展研究.这些地区具有较好的页岩油气形成物质基础和储集条件,在紧邻页岩的致密砂岩或灰岩也可能具有致密油气或常规圈闭油气成藏的良好条件。