mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
脱氧雪腐镰刀菌烯醇对黄粉虫毒性及其排泄行为

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是影响粮食和饲料安全最重要的真菌毒素之一。为研究DON对黄粉虫的毒性及其排泄过程和行为,采用不同浓度DON(低剂量组0.25 mg·kg~(-1),中剂量组5.51 mg·kg~(-1),高剂量组8.83 mg·kg~(-1))添加的小麦粉对黄粉虫进行暴露。结果表明,低剂量组幼虫存活率(85%)>高剂量组幼虫存活率(83%)>中剂量组幼虫存活率(78%),不同剂量组之间存活率无显著差异(P>0.05)。不同DON剂量组喂养的黄粉虫体质量增加也无显著性差异(P>0.05)。进食低剂量DON黄粉虫粪便中未检出DON。进食中剂量DON的黄粉虫DON排泄率为9%;进食高剂量DON黄粉虫的DON排泄率为17%。
铅、镉单一及复合胁迫对生菜幼苗抗氧化酶及亚细胞结构的毒性效应

为阐明重金属铅(lead,Pb)、镉(cadmium,Cd)单一及复合胁迫对生菜幼苗生长发育过程中抗氧化酶及亚细胞结构的影响,本研究通过实验室水培实验,探讨生菜幼苗生长时期,不同浓度Pb(0、0.2、0.5、1和5 mg·L~(-1))和Cd(0 mg·L~(-1)和0.02 mg·L~(-1))单一及复合胁迫下对生菜叶片中叶绿素a含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)活性以及亚细胞结构的毒性效应。研究结果表明:(1)在重金属Pb、Cd单一及复合胁迫下,随着暴露浓度的增加,叶绿素a的含量在第6天、第10天和第14天均表现出"低促高抑"的趋势;(2)在重金属Pb、Cd单一及复合胁迫下植物叶片细胞中的抗氧化酶对胁迫做出了反应应答,SOD、POD和APX的水平有显著性变化。其中,在6~ 14 d时Pb、Cd单一及复合胁迫下,各暴露组SOD活性相较于对照组受到抑制,POD活性(除Pb 0.02 mg·L~(-1)胁迫下)相较于对照组被诱导,APX活性在暴露前期(6 d和10 d)呈现出"低促高抑"的趋势,在暴露后期(14 d)随暴露浓度增加,APX的活性相较于对照组受到抑制;此外,随着胁迫程度的增加,生菜叶片中MDA的含量随之增加;(3)当暴露至14 d时,在Pb 5 mg·L~(-1) +Cd 0.02 mg·L~(-1)胁迫下,Pb、Cd对生菜叶绿素a含量的毒性效应为协同作用,其余胁迫条件下均表现为拮抗作用;(4)在Pb、Cd单一及复合胁迫下,生菜叶片细胞中叶绿体的结构均遭到破坏,线粒体空泡化,染色质出现不同程度的凝缩。
氨基糖苷类抗生素与抗菌剂不同毒性比混合对大肠杆菌的联合效应研究

抗菌剂的长期滥用导致细菌耐药性问题不断加剧,对人类健康以及生态环境造成了巨大威胁。由于氨基糖苷类抗生素(aminoglycosides,AGs)在临床上应用的广泛性,其与传统抗菌剂和新型抗菌剂在环境中的联合暴露均存在潜在风险。此外,抗菌剂结构、作用机制以及其在混合体系中的占比,都能够影响其与AGs的联合毒性效应。因此,有必要研究AGs与传统抗菌剂和新型抗菌剂以不同毒性比混合的联合毒性效应。本文以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为模式生物,以磺胺类(磺胺甲恶唑,SMX)、四环素类(盐酸金霉素,CTC)、大环内酯类(红霉素,ERY)、糖肽类(盐酸万古霉素,VA)和β-内酰胺类(氨苄青霉素,AMP)作为传统抗菌剂的代表,以唑啉类(甲基异噻唑啉酮,MIT)、表面活性剂类(十二烷基三甲基溴化铵,DTAB)和群体感应抑制剂类(3,4-溴2(5H)呋喃酮,DFR)作为新型抗菌剂的代表,测定AGs与抗菌剂在等毒性比时的联合毒性效应。结果表明,AGs与传统抗菌剂中的CTC和VA,以及新型抗菌剂中的DTAB和DFR呈现拮抗的联合毒性作用;AGs与传统抗菌剂中的SMX、ERY和AMP,以及新型抗菌剂中的MIT呈现协同的联合毒性作用。此外,还测试了AGs与产生协同效果的抗菌剂(SMX、ERY、AMP和MIT)在毒性比为1∶ 5和5∶ 1下的联合毒性效应。结果显示,AGs与SMX、AMP和MIT在不同毒性比下的联合毒性效应均呈现协同作用,且AGs与抗菌剂的毒性比为1∶ 5时的协同效果最好,联合暴露的环境风险最大。我们推测,当AGs和能够与其产生协同作用的抗菌剂混合暴露时,混合体系中这种抗菌剂相对于AGs比例的增加,可能使得AGs更容易进入细胞并增强AGs对细菌的毒性作用。本研究能够为今后探索AGs与抗菌剂联合暴露的环境风险评估提供参考。
机器学习预测内分泌干扰物水生生物毒性效应

内分泌干扰物(endocrine disruptor chemicals,EDCs)繁殖毒性实验的周期长、费用高,导致水生生物繁殖毒性数据相对匮乏,限制了EDCs的生态风险评估和管理。毒性数据的预测是解决上述问题的重要手段,也是生态毒理学领域研究的热点和难点之一。在综述国内外利用机器学习预测化学物质的水生生物毒性效应研究的基础上,采用支持向量机(support vector machine,SVM)模型与线性神经网络(linear neural network,LNN)模型,根据定量构效关系(quantitative structure-activity relationship,QSAR)方法对黑头软口鲦(Pimephales promelas)繁殖毒性数据集构建了毒性效应二元分类预测模型,并进行了模型验证与评估。文献分析可知,在使用机器学习预测化合物水生生物毒性效应的研究中,SVM应用最广泛,其次是线性回归与神经网络等;预测急性毒性的研究要多于慢性毒性;分子描述符的筛选没有明确的理论指导,通常为经验与算法相结合,其中与辛醇-水分配系数相关的分子描述符一般具有较高的重要性。实验研究结果表明,经过筛选得到4种描述符作为模型输入变量,描述符分别与原子质量、极化率、电离势和键序有关;SVM对训练集与测试集的预测准确率分别为0.91与0.88,根据受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线得到的训练集与测试集曲线下面积(area under curve,AUC)分别为0.93与0.88;LNN对训练集与测试集的预测准确率均为0.82,AUC分别为0.87与0.88,表明2个模型均具有良好的泛化与预测能力。SVM的结果优于LNN,表明SVM更适合小样本数据建模。本研究结果可为EDCs的生态毒理学研究及毒性数据的丰富提供重要补充,为EDCs生态风险管控提供科学参考。
增塑剂DEHP神经毒性作用及机制的研究进展

近年来,增塑剂邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)的神经毒性作用越来越受到人们的关注。DEHP可通过多种途径进入脑组织并作用于中枢神经系统,导致各种损伤。因此,笔者系统阐述DEHP进入脑组织的途径、神经毒性作用表现及其机制,为今后深入研究DEHP的健康效应及分子机制,制定更为合理的、针对不同暴露人群的安全限值和暴露限值提供理论参考。
近20年我国重金属超积累植物种质资源筛选研究进展

土壤重金属污染已成为环境问题的研究热点,而植物修复技术是一种致力于修复土壤重金属污染的新方法,其中超积累植物修复是治理土壤重金属污染的关键方法和便捷技术,是实现人类社会可持续发展的重要手段之一。笔者对我国近20年来的重金属超积累植物的种质资源进行了收集归纳,对农作物同超积累植物间套作种植的修复应用实例进行了分析列举,且对超积累植物修复推广的限制因素进行了总结,并在此研究与应用现状的基础上对超积累植物的界定、应用、筛选和相关试验等一系列研究工作进行了展望,以期为超积累植物种质资源的筛选与应用提供理论依据和实例参考。
金针菇光受体隐花色素Ffcry基因的鉴定及其表达模式

光照对金针菇生长发育及形态建成有重要作用。光受体隐花色素(cryptochrome)是响应光信号的主要受体之一。本研究首先鉴定了黄色金针菇FL19隐花色素基因Ffcry的基因和蛋白结构,并对其启动子中的顺式作用元件进行预测,其中包含有3个光响应元件。进一步对Ffcry基因在不同光照条件下的表达模式进行了系统研究,结果显示Ffcry基因在蓝光下表达量显著高于黑暗以及其他波长的光照条件;蓝光强度则在光通量为10 μmol/(m~2·s)时Ffcry表达量最高,且Ffcry在蓝光照射20 min后逐渐上调表达,在180 min后表达量趋于稳定。最后,检测金针菇子实体不同发育时期发现,Ffcry基因在幼菇期菌盖中表达量最高,其次是伸长期菌盖和成熟期菌盖。该研究为后续研究隐花色素的分子功能以及深入揭示金针菇的光形态建成奠定了基础。
川中地区安岳气田走滑断裂对灯影组储层及含气富集的控制作用

川中地区与塔里木盆地具有相似的走滑断裂发育构造背景,存在大量走滑性质的断裂,因此明确走滑断裂对储层及含气富集的控制作用,对安岳气田高效建产具有重要意义,但也面临安岳气田成藏模式复杂(丘滩+岩溶+断裂)的难题,断裂单因素分析难度大。因此,在沉积和岩溶综合研究基础上,确定3个具有相似沉积和岩溶背景的不同区块,针对走滑断裂对储层及含气富集的控制作用进行单因素分析,以使结果更加合理可靠。研究结果表明:①灯影组储层发育受沉积以及岩溶古地貌共同控制,且为主要控制因素;②走滑断裂对储层发育具有一定改善作用,且存在分区分带特征,即台内地区改善程度强于台缘地区;③在相同的沉积和岩溶背景下,走滑断裂对储层渗透率存在正态分布的控制作用,在0~2 km范围内快速提高渗透率,局部可增加2~3个数量级; ④走滑断裂对含气富集的控制作用明显,产量与断裂距离呈正态分布关系,其控制作用主要表现为断裂改造储层渗透率,同时断裂活动形成的次生构造是油气运移有利区域。结论认为,安岳气田沉积和岩溶古地貌是储层发育的基础,走滑断裂对渗透率以及产能改善作用明显,因此走滑断裂是安岳气田开发评价部署及高效建产的关键因素之一。
川南威荣地区五峰组-龙马溪组深层页岩气微观储集空间发育特征及意义

以川南威荣地区五峰组-龙马溪组典型取心井W井为研究对象,基于岩心观察、薄片、氩离子抛光扫描电镜、X射线衍射、有机地球化学、物性与孔隙结构等分析测试,探讨研究区页岩储层发育特征及其意义。研究表明:①威荣地区五峰组-龙马溪组页岩以灰质富硅炭质页岩、含钙硅质页岩和含钙富硅炭质页岩为主,有机质类型为I型,处于过成熟阶段,黑色页岩以中-高有机碳含量为主,黏土矿物含量平均为40.0%,石英平均为34.7%,碳酸盐矿物平均为18.2%,碳酸盐矿物含量相对较高。②研究区五峰组-龙马溪组页岩主要发育有机孔、黏土矿物层间孔(缝)、黄铁矿晶间孔、长石蚀变孔(缝)和颗粒边缘缝(孔)等储集空间。③五峰组-龙马溪组微孔平均值为0.009 73 mL/g,介孔平均为0.018 00 mL/g,宏孔平均为0.003 77 mL/g,储集空间主要以微孔和介孔为主,有机质同时是微孔、介孔和比表面积的主要贡献者,石英矿物是宏孔的主要贡献者;微孔与介孔协同发育,二者是比表面积的主要贡献者,宏孔与微孔和介孔在发育物质基础上并不相同,宏孔对比表面积的贡献有限。④自上而下,有机孔及占比逐渐增大,在五峰组-龙马溪组底部,有机孔占比可达76.73%,平均约为55.73%。在取样段的上部,无机孔较为发育,无机孔占比平均约80%以上,有机孔主要贡献者是有机质,无机孔的主要贡献者是黏土矿物。⑤川南五峰组-龙马溪组深层高温高压条件下,能够发育高孔高渗优质页岩储层,碳酸盐矿物对页岩储集空间的贡献有限,厚层富有机质页岩仍将是页岩气甜点评价的关键。
松辽盆地扶新隆起带北部扶杨油层地层水化学特征及其与油气富集关系

松辽盆地扶新隆起带北部扶杨油层地层水化学分布特征复杂,与油气成藏之间的关系也与其他盆地以及松辽盆地其他层系存在着较大差异。通过不同含油层系、不同埋藏深度段地层水化学参数的统计与相关性分析,在垂向上划分出5个地层水化学成因带。同时结合研究区石油地质背景分析,明确了地层水性质及其分布的主控因素。研究表明,扶新隆起带北部地层水性质主要受沉积物源区岩石类型、烃源岩热演化生烃、成岩过程中的水-岩相互作用、圈闭封闭性能等因素的综合影响。以中酸性岩浆岩和火山岩为母岩的沉积物源是NaHCO_3型为主的地层水形成的前提条件,烃源岩生烃高峰前排出的大量有机酸以及与生烃过程中伴生的CO_2是强化NaHCO_3型地层水分布的关键因素。相对高异常矿化度的NaHCO_3型地层水的形成与背斜圈闭对CO_2的良好捕集与封存条件以及由此导致的钠长石溶蚀作用密切相关。钠氯系数对于因富含CO_2的地层水对酸性长石的溶蚀作用产生的次生孔隙发育带具有较好的指示作用,因此是油气富集的标志。
四川盆地及其周缘海相页岩有机质炭化区分布规律与主控因素浅析

高过成熟海相页岩有机质炭化点(区)的分布规律和主控因素是页岩气勘探面临的重要课题。围绕四川盆地及其周缘下寒武统和下志留统页岩分布区,以重点炭化区精细解剖为基础,开展了2套页岩有机质炭化区精细预测和热成熟度区域编图,探索海相页岩有机质炭化区分布规律和主控因素。研究认为:①在下志留统页岩分布区,存在川东-鄂西、鄂西北部、川南西部和仁怀-渝西南4个有机质炭化区,面积近40 000 km~2,其中川南西部炭化区主体位于峨眉玄武岩分布区。 ②在下寒武统页岩分布区,有机质炭化区面积占比超过80%,非炭化区仅分布于威远-资阳、磨溪-高石梯、长阳和瓮安-镇远等4个区块,面积约为62 600 km~2。③峨眉火成岩省为晚二叠世的极热事件,使得川南西部下志留统和下寒武统页岩热成熟度RO值分别增加0.2%~0.4%和0.2%~ 1.0%。马边-峨边位于峨眉玄武岩厚度高值区,也是下寒武统和下志留统页岩有机质炭化程度最严重区域。④下寒武统和下志留统页岩有机质炭化的主控因素既有相似之处,也存在一定差异。前者主控因素为长期的深埋背景,晚二叠世的极热事件仅使局部地区炭化程度更趋严重。后者主控因素相对复杂,在仁怀-渝西南、川东-鄂西、鄂西北3个地区受深埋背景控制,在川南西部则受深埋背景和晚二叠世的高地温作用双重控制。
基于结构重构的PMSM速度环PI控制器极点配置

对永磁同步电机(PMSM)速度环中非理想因素和滤波环节进行合理简化,构成电流环全状态反馈,推导了电流环零极点抵消的条件及PI控制参数设计方法。在电流环零极点抵消的前提下,提出了一种电流环PI控制的结构重构方法,构成速度环的全状态反馈闭环控制,进一步对速度环的零极点分布与PI控制参数之间的关系进行分析,推导了零极点抵消的条件。再根据期望的系统响应及超调,确定期望极点,并对速度环PI参数进行解析。计算过程简单易实现,通过仿真分析和实验验证了该方法的正确性,具有较强的工程应用参考价值。
四旋翼飞行器固定时间自适应轨迹跟踪控制

针对具有外部扰动和不确定性的四旋翼飞行器,提出了基于命令滤波反步法的固定时间自适应轨迹跟踪控制方案。首先,将四旋翼飞行器分解为姿态子系统和位置子系统,分别利用固定时间命令滤波技术、反步设计方法及分数次幂误差补偿机制设计姿态控制器及位置控制器。其次,结合固定时间Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的所有信号是固定时间有界的,同时姿态和位置跟踪误差在固定时间内收敛到原点附近的充分小邻域内,且收敛时间的上界独立于四旋翼飞行器初始状态。最后,通过仿真算例验证了所提固定时间控制算法的有效性。
计及多频率耦合特性的双馈风电-串补并网系统引发次同步振荡建模与分析

针对"双高"电力系统与电网间交互作用引起的新型次同步振荡问题,首先分析了双馈风机变流器控制回路与电网之间具有多频率耦合特性的次同步控制相互作用机理,建立双馈风电场经串补并网的等值模型;其次通过风电并网模型,采用基于定子电压定向的矢量控制方式进行双馈风机RSC,GSC控制;然后通过对双馈感应发电机(DFIG)并网次同步振荡机理的分析,建立电力电子变流器与电网之间的次同步控制模型;最后通过PSCAD/EMTDC软件搭建的仿真模型,采用所提出的控制策略,并结合负阻尼效应及次同步控制方法进行分析对比验证,结果表明,文章所提出的方法能够有效地解决双馈风电-串补并网系统引发的次同步振荡问题。
雷达辐射源个体识别综述

雷达辐射源个体识别通过提取个体特征来辨识雷达个体,是电子对抗领域的热点研究方向。近年来随着深度学习的飞速发展及其在各领域的成功应用,基于深度学习的雷达辐射源个体识别成为焦点。虽然研究多年,成果丰富,但目前尚缺少关于该方向全面、细致的综述。基于此,该文从雷达辐射源个体特征机理分析、基于手工特征的识别方法、基于深度学习的识别方法以及数据集构建4个方面着手,对雷达辐射源个体识别开展系统的综述工作,并对当前现状和未来方向进行总结与展望,旨在推动雷达辐射源个体识别理论和方法研究的新发展。
3个小黑麦品种苗期抗旱性评价

为筛选适宜于干旱半干旱地区种植的饲用型小黑麦品种,以甘农4号(A1)、石大1号(A2)和中饲1048(A3)为试验材料,采用防雨棚隔雨法,研究了3个品种在不同干旱胁迫天数(7,14,21,28,35和42d)下的生理生化指标脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。从单因素看,A1在不同干旱胁迫天数下的平均相对Pro含量显著低于A3,与A2无显著差异;相对SP和Chl含量,SOD和CAT活性略低于A2和A3;相对SS含量和POD活性高于A2和A3,但无显著差异;随着干旱胁迫时间的延长,3个小黑麦品种的平均相对Pro和SS含量,相对SOD和CAT活性呈先增加后降低的趋势,平均相对SP和MDA含量及POD活性逐渐增加,相对Chl含量呈下降趋势。小黑麦品种×干旱胁迫天数的交互作用表明,A1在中度干旱(28d)时,相对SOD活性高于A2和A3,相对CAT活性低于A2和A3;重度干旱(35d)时,A1相对Pro含量显著低于A3,高于A2,相对SS含量显著高于A2;重度干旱(42d)时,相对SP和MDA含量低于A2和A3。综合评价表明,小黑麦品种苗期抗旱性强弱顺序为:A3>A2>A1。
1990年-2020年广西北仑河口红树林扰动研究

监测国家级自然保护区内红树林的扰动,可为滨海湿地生态系统的管理和保护提供数据支撑和决策支持。本研究使用谷歌云平台GEE(Google Earth Engine)建立Landsat长时间序列卫星数据集,结合LandTrendr算法研究了广西北仑河口红树林自然保护区1990年-2020年红树林的扰动情况。结果表明:(1) 1990年-2020年,共有45.94 ha的红树林发生了扰动,其中2001年保护区内红树林扰动面积最大,为12.91 ha;(2) 1990年- 2020年,轻微扰动和中度扰动所占比例较大,分别为57.5%和29.17%,严重扰动所占比例最少,只有13.33%; (3)红树林变化像元的总体识别精度达到88.56%,对扰动年份检测的总体精度达到87%,Kappa系数为0.76。本研究基于LandTrendr算法解析了30年间北仑河口保护区内红树林发生扰动的年份、频率和面积,结合实际情况分析了导致扰动的因素,认为人类活动是北仑河口红树林扰动的次要原因,自然因素,如虫灾,台风等是导致扰动的主要原因。本研究的结论和方法可为红树林保护区管理处制定科学合理的保护和恢复政策提供重要的决策支持。
894 nm高温工作氧化限制型基横模VCSEL研究

针对芯片原子钟(铯)用激光光源系统对垂直腔面发射激光器(VCSEL)模式及工作温度的需求,研制出可以高温工作的氧化限制型基横模894.6 nm VCSEL。通过缩小VCSEL氧化孔直径至3 μm,限制VCSEL高阶横模激射,保证器件基横模低阈值电流工作。通过常温下腔模与材料增益失谐12 nm的结构设计,使器件能够在50~65 ℃高温时,激射波长对准原子能级且工作模式稳定。实验所制备的VCSEL在工作温度为55 ℃、注入电流1.8 mA时,激射波长达到894.6 nm,边模抑制比(SMSR)大于35 dB,基横模功率为0.75 mW,具有11.4°的远场发射角。当温度为65 ℃时,器件SMSR大于25 dB,基横模功率大于0.1 mW。该高温基横模工作的VCSEL在芯片原子钟中具有重要的应用前景。
光纤光栅链路反射谱强度自适应解调

针对解调仪单通道多光栅反射谱强度差异过大,导致无法有效寻峰或寻峰误差增大的问题,提出了利用不同曝光周期多次曝光解调的方法调整峰值,根据光谱数据直方图来确定寻峰阈值。分析了谱峰峰值对寻峰稳定性的影响,建立了曝光周期、寻峰阈值自适应调整规则,用LabVIEW软件实现了自适应寻峰解调算法。通过实际光纤光栅传感器测试,可完成差异过大反射光谱的自动曝光和寻峰解调处理,在保证寻峰稳定性的前提下,有效提高了谱峰识别数量、解调系统自适应能力和工作可靠性。通过实验发现,谱峰峰值在光强饱和值70%~90%范围内寻峰稳定性最高,寻峰得到的中心波长标准差在0.5 pm以内,稳定性比单次曝光解调提高了50%,程序运行时间在100 ms以内,可以实现快速解调。
面向超短脉冲激光器泵浦源的驱动系统设计及应用

设计并实现了一种用于超短脉冲激光器泵浦源的驱动系统。该系统可以同时为五路半导体激光器提供高精度、高稳定度、高灵活性的恒温控制和恒流驱动。为了提高驱动系统的灵活性和可集成度,硬件部分采用上位机、控制、驱动、供电分开的模块化设计方案;基于嵌入式实时操作系统 μC/OS-III开发了系统驱动程序,提高了实时性和扩展性,输出校正部分采用遗传算法优化的增量式PID算法,减少了系统的超调量和到达动态平衡的时间;驱动系统具有完备的保护措施,如软启动和关闭、驱动回路检测、过温保护等功能,确保了泵浦源的稳定运行。在实际应用中,半导体激光器温度稳定度优于0.035%,驱动系统输出电流稳定度优于0.001%。将研制的驱动系统集成到1.5 μm飞秒光纤激光器中驱动五路半导体激光泵浦源,获得的种子激光、放大器的输出激光脉冲光谱、脉冲序列和单脉冲均可稳定运行;经过连续3 h的测试,1.5 μm飞秒光纤激光器的输出功率稳定度为0.16%。
重症机械通气患者早期个体化康复的效果

目的探讨早期个体化康复治疗对重症机械通气患者的影响。方法2019年3月至2020年2月,安徽医科大学第二附属医院重症监护室住院并需要机械通气治疗的患者36例,随机数字表法分为对照组(n = 18)和康复组(n = 18)。所有患者入院24 h内完成康复评估,包括临床评估、意识状态和肌力评估。对照组采用重症监护常规治疗,包括原发病的对症治疗、营养支持、良肢位摆放以及四肢主被动运动等。康复组增加早期个体化康复治疗,根据每个患者具体评估情况进行四肢主被动运动、转移训练、物理因子治疗、呼吸肌训练等。比较两组机械通气时间,ICU住院时间,住院总费用, Richmond躁动-镇静评分(RASS),急性生理与慢性健康评分Ⅱ(APACHEⅡ),以及肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6、IL-8的含量。结果两组脱机情况和住院费用无显著性差异(P > 0.05),康复组机械通气时间和住院时间均短于对照组(t > 2.067, P < 0.05)。治疗后,对照组APACHEⅡ评分,TNF-α、IL-6含量均降低(t > 2.040, P < 0.05);康复组APACHEⅡ评分、TNF-α、IL-6、IL-8均显著降低(t > 4.141, P < 0.001);康复组TNF-α、IL-6、IL-8含量均低于对照组(t > 2.217, P < 0.05)。康复组所有指标改善幅度均优于对照组(|Z| > 2.104, P < 0.05)。结论对于重症监护室机械通气患者,早期进行个体化康复治疗可以改善患者的镇静程度,减轻炎症反应,加速脱机进程,减少住院时间,且并未产生额外住院费用。
缝洞型油藏填充介质含水饱和度对CO_2和N_2溶解扩散影响实验

为深入认识缝洞型油藏注CO_2、N_2启动缝洞体内部填充介质中剩余油的作用机理,采用压力衰竭实验方法,测量气体扩散系数和溶解度,研究含水饱和度对2种注入气的扩散压力、溶解度和扩散系数的影响规律,分析真实油藏条件下填充介质含水饱和度对CO_2和N_2溶解扩散的作用机理。实验结果表明:填充介质内部含水饱和度由束缚水条件增至完全饱和,CO_2和N_2的压力降幅分别为41.62%、43.22%,溶解度降幅分别为40.16%、42.50%,扩散系数均降低一个数量级;填充介质中地层水的存在降低了注入气的溶解和扩散传质能力,地层流体物性和地层流体与多孔介质间的差异是其主要影响因素。该研究为缝洞型油藏高含水阶段的剩余油注气开发以及相关参数优化提供参考。
CO_2驱气溶性降混剂提高采收率机理实验

针对CO_2驱气溶性降混剂降低混相压力、提高采收率机理认识不清的问题,综合利用室内实验、数值模拟和权重分析法,通过分析原油组分、原油黏度、油气界面张力、原油相态特征的变化,明确了气溶性降混剂的降混机理。实验结果表明:注入体积分数为3%和20%的气溶性降混剂后,原油重质组分含量分别减少25.07%和48.21%,平均原油黏度分别降低61.51%和96.88%,相同压力下的原油与CO_2界面张力分别降低30.36%和91.16%,饱和压力分别降低6.22%和15.90%;气溶性降混剂的主要降混机理为裂解原油的重质组分、降低原油的黏度和降低油气界面张力。对气溶性降混剂与CO_2混合注入和段塞注入2种方式的提高采收率驱油机理进行了分析,明确了地层中不同波及区域的渗流特征:混合带区域主要为CO_2或气溶性降混剂与地层原油的两相渗流,混相带区域主要为CO_2、气溶性降混剂与地层原油的三相渗流。该研究为CO_2驱气溶性降混剂优化和矿场实践提供了依据。
基于裂缝重构评价酸蚀对碳酸盐岩应力敏感性的影响

碳酸盐岩的脆性较强,应力敏感性实验会对岩心产生不可逆破坏,导致无法利用同一岩心评价酸蚀前后的应力敏感性差异,评价结果对比性较差。针对该问题,基于裂缝重构技术建立了一套评价酸蚀对碳酸盐岩应力敏感性影响的方法,对酸蚀前后的裂缝缝面进行特征扫描并重构,利用有限元方法开展了有效应力作用下裂缝闭合规律的研究,并模拟了有效应力下酸蚀对裂缝渗流的影响,以评估裂缝中的渗透率变化。研究表明:缝面矿物组分差异导致酸液对缝面产生非均匀酸蚀,酸蚀后缝面粗糙度增加,缝面间的分形维数差异增大;在有效应力为40 MPa时,酸蚀前缝宽减小55%以上,渗透率损害率大于90%,而酸蚀后缝宽减小量小于40%,渗透率损害率小于75%,应力敏感性损害降低,即酸化压裂、酸洗有助于提高储层人造裂缝渗透性,防止裂缝闭合。该研究可为致密砂岩、页岩裂缝性储层应力敏感性损害评价提供借鉴。
《金匮要略》相反相成配伍法及其临床运用初探

总结张仲景《金匮要略》中对相反相成配伍法的论述,梳理相反相成的具体配伍方式,并将其归纳概括为6个方面,即攻补兼施法(包括散补并行、清补同用、消补共用、攻邪护正、散敛共用) 、燥润互济法(包括燥润并重、以燥佐润) 、寒热并行法(包括上下寒热并用、解表清里、寒热反佐) 、阴阳平调法、数法兼备、升降相因法。这些配伍方法对于临床中复杂病机的治疗具有重要的指导意义,掌握其配伍之法对于提高临床辨识、诊断、治疗疾病的作用,具有重要的指导意义。
基于名老中医经验的肺痿病证候辨证规则量化研究

目的:挖掘名老中医对肺痿病的辨证经验并量化展示,以期更好地继承发扬名老中医的学术经验。方法:基于已建立的《现代名老中医肺病数据库》和《期刊中医肺病数据库》,获取名老中医对肺痿进行辨证的症状与证候数据共412例,涉及88个症状25种证候,采用统计分析、改进贝叶斯统计进行分析挖掘。结果:对症状、证候进行统计分析得到符合条件的63个症状和16种证候,使用改进贝叶斯统计求出16个证候阈值、相应症状分值,得到定量化辨证经验规则。以表虚证规则为例,其阈值为10,症状分值从高至低依次为自汗10、神疲5.89、头痛4.77、恶寒3.4、乏力2.46、纳呆2.34、盗汗2.17等。对所有规则进行测试,其辨证准确率最高98.54%,最低87.38%,平均94.49%。结论:挖掘名老中医对肺痿的辨证经验基本符合中医理论,能够量化地反映数据中症状和证候的内在关系。
STAGE原则指导下的糖尿病足溃疡中医外治方案

糖尿病足是糖尿病患者致残、致死的主要原因之一。业界公认的Wagner和TEXAS分级侧重于病情评估,不能用于指导疮面干预。基于此提出了指导糖尿病足疮面处理的STAGE原则,该原则强调以血供为基础、按足部解剖分层次切开引流以控制感染,感染得到控制后按解剖层次分阶段促愈。在切开引流和分阶段处理糖尿病足疮面过程中,均形成了相应的具有中医特色的理、法、方、药、术,并总结了各个处理阶段临床疗效评价的客观和主观指标,关注全身症状及局部疮面、疮周症状变化。在切开引流阶段,注重观察局部红肿消退情况,全身热退身凉、局部肿消痛减是顺证,反之则提示切开引流层次不到位或存在未切开脓腔。在分层次处理阶段,需及时评估疮面血供,骨(关节)和肌腱的处理关乎愈合和功能康复,需巧妙设计。肉芽组织覆盖疮面是上皮化的关键,需时时评估肉芽组织质量,通过STAGE原则与中医外治的有机结合,为糖尿病足疮面修复提供了系统方案。
黄海沙带鱼的DNA条形码鉴定及其分布

为了对沙带鱼(Lepturacanthus savala)进行有效的分类鉴定,明确目前黄海海域是否存在沙带鱼的自然分布,本研究在形态学描述与测量的基础上,利用DNA条形码技术对沙带鱼及其近缘种进行了分析。共采集了来自黄海、东海(台湾海峡)及南海(北部湾)的疑似沙带鱼样品16尾及其近缘种样品1尾,测定并获取DNA条形码序列17条。结合已报道的带鱼科8种鱼类的18条DNA条形码序列对全部样品进行了物种鉴定,运用Kimura 2-parameter (K2P)模型构建了其系统进化关系。研究结果显示:全部疑似沙带鱼样品的DNA条形码序列均与GenBank中沙带鱼(L. savala)的对应序列具有最高的相似性;沙带鱼的种内遗传距离远小于其与同属罗氏沙带鱼(Lepturacanthus roelandti)的种间遗传距离;在系统发育树中,全部的疑似沙带鱼均与已发表的沙带鱼DNA条形码序列聚为一支。研究结果表明, DNA条形码技术可弥补形态学方法在沙带鱼及其近缘种鉴定中的不足,实现沙带鱼的有效鉴定;与此同时,本研究进一步证实了沙带鱼在黄海的存在,结果可为黄海沙带鱼资源的保护和可持续利用提供科学依据。
活动对兔前交叉韧带重建腱-骨愈合的影响

[目的]观察不同术后活动对兔前交叉韧带(anterior cruciate ligament, ACL)重建术后腱骨愈合的影响。[方法] 64只6月龄新西兰白兔随机分为4组,每16只,分别为固定(immobilization, IM)组、自由活动(free motion, FM)组、低强度活动(low-intensity motion, LIM)组以及高强度活动(high-intensity motion, HIM)组。所有动物均行右膝关节ACL切除,而后采用自体半腱肌腱行ACL重建术。IM组的动物术后2周石膏固定患膝于屈曲120°位;FM组术后置于饲养笼中自由活动;LIM组和HIM组分别在跑步台上,以0.2 m/s和0.5 m/s跑步,1次/3 d,每次持续0.5 h。8周后处死动物,行大体观察、组织学检查和生物力学测试。[结果]仅HIM组3只出现轻度跛行,处死后抽屉实验阳性,内固定失效,肌腱出现部分抽出,但隧道内仍存有一定长度的肌腱。组织学观察,与FM组相比,IM组腱骨界面仍存在较明显的界限、裂隙,更多的炎症细胞和血管组织,且未见任何软骨细胞。组织学评分由高至低依次为LIM组>HIM组>FM组>IM组,差异有统计学意义(P<0.05)。生物力学测试方面,最大损毁强度由高至低依次为LIM组>HIM组>FM组>IM组,差异有统计学意义(P<0.05)。最大位移由小至大依次为LIM组
凝析油加氢装置生产低硫柴油及精制石脑油长周期运行分析

福建福海创石油化工有限公司5.0Mt/a凝析油加氢装置通过全馏分加氢脱硫、脱氮和物理分离的方法连续稳定地生产出精制石脑油和低硫柴油产品。长周期工业应用结果表明:采用催化剂HR-608,通过对不同凝析油进行试验,全馏分凝析油加氢后可以生产符合重整装置进料要求的精制石脑油和低硫国Ⅵ柴油组分,精制石脑油能保证重整装置稳定运行。由此可见,通过对凝析油加氢装置生产工艺条件的优化,可以实现有效降低凝析油中的硫、氮含量,生产出硫质量分数小于3.0μ g/g的精制凝析油产品,取得预期的技术效果。凝析油加氢过程放热量低,燃料气和高压蒸汽消耗在装置总能耗中占比较高,通过优化加热炉对流段取热量、排烟温度、加热炉氧含量及汽提塔塔底温度和回流量等参数,达到提高加热炉效率和降低高压蒸汽消耗的目的,从而降低装置能耗。
Ni/(ZSM-5/MCM-41)催化剂的制备及其催化庚烷异构性能

以ZSM-5为硅源、NaOH为碱源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛,并浸渍负载金属Ni,制得金属-酸中心双功能催化剂;利用X射线衍射光谱、N2吸附-脱附、氨程序升温脱附和透射电镜等表征手段,考察碱溶条件及Ni负载量对催化剂结构和性能的影响;进而考察催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能。结果表明:制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛的最佳碱溶条件为NaOH浓度1.5 mol/L、碱溶温度为40℃、碱溶时间30 min;得到的复合分子筛的酸性适宜且具有典型的微孔/介孔复合结构;负载Ni后,金属Ni均匀地分散在复合分子筛表面;使用2%Ni/(ZSM-5/MCM-41)催化正庚烷异构化反应,在反应温度290℃下,正庚烷的转化率达65.44%,异庚烷的选择性达70.59%。
基于参考电压矢量修复的三相AC/DC变流器容错控制

为了优化风力发电系统中三相变流器容错运行能力,提出了一种基于参考电压矢量修复的三相AC/DC变流器容错控制方法。首先,通过对空间矢量脉宽调制算法中参考电压空间矢量在变流器开路故障前后变化的分析,说明了开路故障后参考电压空间矢量的畸变情况;然后,结合永磁同步发电机数学模型以及误差修复控制模型,推导得到开路故障后参考电压空间矢量的数学模型;最后提出了基于参考电压矢量修复的三相AC/DC变流器容错控制方法,并通过仿真以及实验验证了该方法的可行性与有效性。研究结果表明:所提出的容错控制方法不仅能够实现单管以及多管开路故障容错控制,还可以优化系统运行效果,增加系统容错运行时间。
两种基于构网型风机和二极管整流单元的海上风电送出方案

风机的构网型控制策略是基于二极管整流单元(diode rectifier unit, DRU)的海上风电送出系统稳定运行的关键。首先介绍了基于DRU的海上风电送出系统的拓扑结构,并研究了海上构网型风电场基本运行特性。然后,定义了4种类型的灵敏度用于控制器设计;基于灵敏度分析结果提出了包含3层结构的风机网侧换流器构网型控制策略,其中最外层的有功功率控制器和无功功率控制器分别用于控制风机交流电压幅值和频率。最后,在时域仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建了低频交流不控整流海上风电送出方案和中频不控整流海上风电直流送出方案的仿真模型,对风速阶跃和海上交流故障进行仿真。仿真结果表明,所提出控制策略能够保持基于DRU的海上风电送出系统稳定运行,验证了所提控制策略的有效性。
含气隙的铝丝电爆炸特性

在金属丝电爆炸法批量制备纳米颗粒的工业生产中,金属丝在连续送丝工作模式时与高压电极间存在气隙,为此基于实验和数值模拟研究了气隙对铝丝电爆炸特性的影响。在常压空气介质条件下,由送丝装置往高压电极板输送直径0.4 mm的铝丝进行电爆炸实验,采用高速相机对整个送丝过程进行光学诊断,获取了不同电压下的气隙击穿长度,并建立比作用量模型和Rompe-Weizel的火花电阻模型对考虑气隙的电爆炸波形进行了电路模拟。研究结果表明气隙击穿长度与充电电压之间呈现正比关系,其比例约为20 kV/cm,空气间隙对电爆炸的影响较小,增加充电电压可有效提高能量沉积速率加快相变过程。连续送丝时,气隙击穿长度会随着爆炸次数增加而减小。
考虑风电不确定性的风储调频能力

基于双馈感应风力发电机在持续调频动态过程中,调频能力因风速波动或风电预测误差,而具有不确定性。首先,提出一种基于风电预测的储能模型预测控制策略,该策略根据未来一个预测周期内风速的波动情况,提前修正当前时刻充放电行为,以便能改善风电预测周期内风速不确定性对调频能力的影响,并将其转换成二次规划问题进行求解。其次,考虑到储能容量限制,提出一种随风速变化的储能动态荷电状态双层优化模型。在该模型外层,设计一种随风速变化而自动调整动态荷电状态初始值的优化函数,进而优化不同风速波动情况下的风储系统调频能力。在模型内层,构建储能充放电速度模型,旨在避免持续调频过程中过充过放对储能寿命的损耗。仿真结果表明:该策略和动态动态荷电状态优化模型能有效改善风速随机性和预测误差对风电调频能力的影响,提高风储系统频率运行稳定性。
蓄热式电采暖柔性负荷特性建模及可调潜力研究

为了充分挖掘蓄热式电采暖作为柔性负荷的可调潜力,将蓄热式电采暖柔性负荷特性作为研究对象,首先,分析了蓄热式电采暖系统运行的各项特点,对单体蓄热电采暖的负荷特性进行了建模;然后,运用中心点聚合算法,将电采暖负荷进行聚合,使每个聚合群体的参数相似;接着,基于用户房屋散热系数和蓄热电采暖用户温升系数等参数对电采暖进行集群处理,并由温度和功率的关系进行电采暖负荷聚合体的建模;最后,根据具体的算例,仿真分析了电采暖负荷的可调控容量和调控响应持续时间。算例结果表明,在室内外温差不断降低的情况下,电采暖聚合体的最大可调容量和调控响应持续时间随之上升,通过合理地设置用户的舒适温度区间,可以得到集群蓄热式电采暖的最大可调控容量,以对电网进行调峰支撑,达到最有效的需求响应效果。研究结果验证了所提蓄热式电采暖集群运行负荷模型和调控潜力分析的有效性。
基于IDSCNN-AM-LSTM组合神经网络超短期风电功率预测方法

针对传统超短期风电功率预测方法难以应对海量强波动性数据,且对时间序列处理能力有限的问题,提出一种基于改进的深度可分离卷积神经网络(the improved depthwise separable convolution neural networks, IDSCNN)、注意力机制(attention mechanism, AM)、长短期记忆神经网络(long short-term memory neural network, LSTM)的超短期风电功率组合预测方法。首先,基于IDSCNN设计能够匹配风电场群时空维度变换的可分离卷积核尺寸,对数值天气预报数据、实测功率数据进行一次时空特征提取,以获取气象–功率时空特征。然后,结合AM强化一次时空特征长时间序列中局部重要信息的贡献程度,筛选出与未来预测功率密切相关的二次时空特征,以作为LSTM预测模型的输入时间序列。最后,建立包含改进的深度可分离卷积层、注意力权重分配层、LSTM预测层的IDSCNN-AM-LSTM组合神经网络超短期风电功率预测模型。仿真结果表明:该方法能够利用深度学习在挖掘高维非线性特征时的优势,对多个风电场之间的时空相关性进行充分学习,而且在单步风场功率预测和多步集群功率预测上,与其他预测模型相比均具有较高的预测精度和较好的时序学习能力。
考虑CCUS的电-气-热综合能源系统鲁棒优化调度

为提升电–气–热综合能源系统运行的经济性并减少系统的碳排放量,以系统总运行成本最小为目标函数,建立了考虑碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilization and storage, CCUS)的综合能源系统日前优化调度模型。根据拟合精度评价指标综合对比正态分布、柯西分布、拉普拉斯分布以及高斯混合模型,得到基于数据驱动的风电预测功率误差不确定集。采用二阶锥松弛和分段线性化处理目标函数及约束条件中的非线性项,将其转换为混合整数二阶锥规划模型。最后利用鲁棒线性优化技术处理风电功率的不确定性,并调用Gurobi求解器对该优化问题进行求解。以IEEE39节点电网、6节点气网和6节点热网构成的电–气–热综合能源系统为例进行仿真研究,研究结果表明,基于数据驱动的不确定集能更准确地描述风电功率的波动范围,从而降低系统运行的保守性;此外,引入CCUS装置后系统总成本降低5.53%,碳排放量减少36.79%。研究结果验证了所提方法的合理性和有效性。
光储系统参与微电网频率调节的模糊自适应滑模控制

随着微电网中光伏(photovoltaic, PV)渗透率的不断提高,系统调频能力不足问题愈发严重,传统仅依赖储能的调频方案具有较高的投资维护成本。为了提高微电网系统频率稳定性并降低对储能的依赖,亟需研究光伏发电系统与储能系统的联合调频策略。因此,提出了光伏系统模糊自适应滑模控制策略及储能系统模糊自适应控制策略,从而实现光储系统协同参与微电网的频率调节。针对光伏模糊自适应滑模控制策略,首先根据光伏功率–电压特性曲线设计滑模面函数,然后设计自适应滑模面补偿量,从而为微电网系统频率的上下调节提供自适应功率储备。针对储能系统模糊自适应控制策略,首先设计了功率控制环和电流控制环,然后设计了自适应充放电功率控制策略,从而根据系统频率偏差自适应协同参与微电网频率的调节。设计的控制策略具有不需要最大功率估计器、辐照度传感器、通信设备及详细的光伏模型等优点。基于IEEE 13节点微电网仿真结果表明,高光伏渗透下,所提控制策略在负荷或辐照度波动时,引起的最大频率偏差比传统下垂控制低2.84%~23.24%,比无储能控制低6.14%~11.99%,比最大功率点控制策略低21.42%~58.14%。研究结果可为高新能源渗透率新型电力系统频率调节提供参考。
自触发开关在不同脉冲前沿下的击穿特性

在击穿稳定性要求较高、外触发不便的脉冲功率装置中,自触发的气体开关成为一项重要选项。其中,基于紫外预电离技术的自触发开关已有多型开关成功应用于脉冲功率装置。在简要介绍紫外预电离开关击穿过程的基础上,着重分析在不同时间尺度、不同自触发信号引入方式情况下影响开关击穿特性的主要因素。实验分别测试了几十纳秒、百纳秒、微秒、几十微秒等4种脉冲前沿下开关的击穿特性。实验数据表明:该类型开关在击穿电压的分散性控制上表现比较优越,可小于1.5%;开关击穿时间抖动与承受脉冲电压的前沿正相关,可以达到脉冲时间前沿的1%左右;由于自触发开关触发能量小,很难在微秒以上前沿脉冲电压下获得几纳秒的时间抖动,可通过降低开关前级储能模块电感,减小开关承受脉冲前沿来获得更低的时间抖动。
计及风电–负荷不确定性的风氢低碳能源系统容量优化配置

风电作为最有前景的可再生能源,氢能作为一种清洁能源载体,两者的结合将为实现碳中和提供可行方案。为提高系统经济性,文中在典型风氢耦合系统的基础上引入天然气及碳捕集系统,未考虑燃料电池发电,以富氧燃烧技术实现天然气与风电制氢系统的耦合,提升燃气轮机效率,降低碳捕集能耗。然后,提出基于有序聚类算法与K-means聚类算法的风电–负荷时序场景缩减方法,以包含投资、维护、运行以及弃风惩罚成本的期望年化成本最小为目标,以弃风、碳捕集、储气及功率平衡为约束,构建风–氢低碳能源系统优化配置模型。最后,基于CPLEX对某地区供能系统进行仿真,得到系统风电、储气容量及电解槽、燃气轮机功率的最优配置方案,并结合Matlab与YALMIP工具包对结果进行灵敏度分析,为风–氢耦合系统优化配置提供参考。
六方氮化硼/环氧树脂复合材料热力学性能的分子动力学模拟

为了从微观角度分析六方氮化硼(h-BN)掺杂对环氧树脂(epoxy,EP)热力学性能的影响,以双酚A二缩水甘油醚和4,4'—二氨基二苯砜分别作为环氧树脂基体和固化剂,采用分子动力学的方法,研究分析h-BN改性环氧树脂材料在250~450 K温度范围内改性前后的热力学性能及微观结构参数变化。研究发现,在环氧树脂中加入h-BN可以提高环氧树脂材料的热导率、玻璃化转变温度、杨氏模量和剪切模量,减小热膨胀系数,达到改善环氧树脂导热性能、热学性能以及力学性能的目的。温度升高会提高环氧树脂及h-BN/EP复合材料的热导率,但升温对纯环氧树脂的热导率影响更大。同时,温度升高使环氧树脂和h-BN/EP复合材料的力学性能变差,但在干式车载牵引变压器的温升范围内h-BN/EP复合材料力学性能始终优于纯环氧树脂。在微观结构参数上,加入h-BN以后环氧树脂的均方位移明显更低,且随着温度升高h-BN/EP模型相比于EP模型的自由体积分布更不容易变得分散,表明h-BN的加入会阻碍环氧树脂分子链的运动。
钯掺杂氮化镓纳米管对变压器油中乙烯气体的吸附特性

为了在线监测油浸式电力变压器的运行状态,基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了一种可用于检测变压器油中溶解气体之一——乙烯(C_2H_4)的掺杂改性氮化镓纳米管(GaNNTs)气敏材料。分别将1~4个Pd原子形成的团簇掺杂于GaNNTs表面上,分析了掺杂改性后的体系对C_2H_4气体的气敏响应特性,发现Pd原子掺杂在纳米管表面作为吸附活性位点,有效提高了GaNNTs对C_2H_4气体的吸附性能。基于吸附体系的吸附结构、电荷转移、态密度、能带结构和分子轨道计算,深入分析了掺杂改性GaNNTs对C_2H_4气体的气敏响应机理,结合脱吸附,对比发现Pd4-GaNNTs对C_2H_4具有最佳的气敏响应性能。该研究为实验开发用于在线监测C_2H_4等变压器油中溶解气体的高性能气敏传感器提供理论基础。
直流空气电弧作用下触头熔蚀过程及其对开断特性影响

高温电弧作用下触头熔蚀现象直接影响触头电气寿命和开断性能。为了探究电弧对触头的熔蚀作用及其对开断特性的影响,基于磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)理论,考虑触头与电弧间的能量传递及触头材料的相变作用,建立了空气电弧与触头熔蚀耦合模型,设置稳态电弧燃烧时间模拟触头熔蚀程度,仿真分析了开断过程中空间气流场、电场、电弧温度与触头表面温度变化情况,并根据流注击穿判据计算了燃弧时间。仿真结果表明:在弧根的高温作用下,触头表面发生形变,电弧温度逐渐下降,熔池内部呈“双涡旋”流动。触头发生熔蚀后,电弧功率上升,弧压上升速率减慢,燃弧时间增长,开断难度增加。为了验证仿真模型准确性,搭建试验平台,在相同的开断条件下,测得电弧形态、电弧电压及燃弧时间,试验与仿真结果较为一致。
联合长短期记忆神经网络和粒子滤波的配电网预测辅助鲁棒状态估计方法

针对配电系统状态估计(distribution network state estimation, DNSE)中量测数据存在非高斯噪声、异常以及缺失的关键问题,提出了一种联合长短期记忆神经网络(long short term memory, LSTM)和粒子滤波(particle filter, PF)的配电网预测辅助鲁棒状态估计方法(robust forecasting-aided state estimation, FASE),以实现对配电网运行状态的实时动态估计。基于配电系统的历史运行数据建立了深层LSTM预测模型,采用改进的PF构建量测和状态之间的非线性模型。针对量测缺失或异常问题,采用孤立森林异常检测技术准确识别量测信息中的异常数据。基于此,结合深层LSTM预测值经潮流计算(power flow calculation, PFC)得到的伪量测可实现对缺失和异常数据的替换。此外,提出的联合长短期记忆神经网络和粒子滤波的电力系统预测辅助状态估计方法(long short term memory-particle filter, LSTM-PF)可以实现对拓扑结构改变后的节点状态的预测和估计。对IEEE 33节点标准配电网和某市10 kV 78节点实际配电网测试系统进行了数值仿真,仿真结果表明LSTM-PF算法具有较高的精度和鲁棒性,可为配电网状态估计提供参考。
不受直流换相失败影响的交流故障分量差动保护

针对交直流混联系统中传统故障分量差流保护因直流换相失败及过渡电阻影响可能拒动的问题,提出一种新的故障分量电流差动保护方案。首先,分析了传统故障分量差流保护在不对称接地短路下拒动的原因。据此,利用线路两端零序电流相位差的余弦值对传统故障分量差流保护判据中的差动电流幅值进行自适应补偿,实现区内外故障的准确识别;并结合故障相和非故障相的差动电流幅值差异构建选相函数。其中,采用线路两端零序电流的半周采样值之和构造故障类型识别判据,确保所提保护方案只在不对称接地短路时投入。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建±800 kV直流/500 kV交流混联系统仿真模型,验证了所提保护方案的可行性。结果表明所提保护方案不受直流换相失败及过渡电阻影响,能够可靠保护线路全长。
基于深度学习与内核岭回归的电力系统鲁棒状态估计

针对电力系统状态估计中量测数据存在非高斯噪声、估计结果精度有限和时效性不高的问题,该文提出了一种结合深度学习框架与内核岭回归的电力系统预测辅助鲁棒状态估计方法。首先,根据电力系统的历史运行数据,将基于注意力机制的卷积神经网络与长短期记忆神经网络相结合构建预测模型。其次,通过支持向量机来检测异常与缺失数据,实现数据分类,并基于改进的预测模型,在量测异常情况下输出状态量;再次,使用内核岭回归模型建立量测量与状态量的非线性映射函数,对含有非高斯噪声的量测量进行滤波;最后,在IEEE 118节点和IEEE 300节点测试系统上进行数值仿真,结果表明本文所提方法具有较高的精确性和鲁棒性。
基于不同种类储能电池参与一次调频的最优策略经济性对比

为常规机组配置适当容量的储能系统,可有效辅助常规机组进行一次调频,改善电力系统的频率特性。通过分析一次调频后电力系统所需满足的频率偏差及频率变化率,综合考虑各类储能(铅酸电池、磷酸铁锂电池、全钒液流电池、超级电容)的能量转化效率、响应时间对储能进行定容,建立储能电池辅助常规机组进行一次调频的经济效益模型。然后通过量化储能成本结构及收益,对各储能在不同控制方式(虚拟下垂控制策略、虚拟惯性控制策略、联合优化策略、考虑储能死区的联合优化策略)下参与电力系统一次调频的经济性进行评估。最后通过仿真实例,得出储能电池辅助常规机组进行一次调频时各控制策略所适用的储能电池类型。
基于模糊C均值聚类–变分模态分解和群智能优化的多核神经网络短期负荷预测模型

电力系统的运行和控制中,短期负荷预测(short-term load forecasting, STLF)起着至关重要的作用。由于负荷的随机性和复杂性,准确预测负荷成为一项挑战。该文将结合了模糊C均值聚类(fuzzy C-means clustering, FCM)理论、变分模态分解(variational modal decomposition, VMD)和混沌粒子群优化(chaotic particle swarm optimization, CPSO)算法的多核极限学习机(multi-kernel extreme learning machine, MKELM)引入到预测模型中,构建聚类、分解、优化、训练、预测的负荷预测模型。然后基于已用于中国南极内陆泰山站能源系统的短期负荷预测应用案例,在原有模型基础上改进后获得适用于中国国内用电负荷预测模型。模型训练结果对比表明,该新模型在负荷短期预测中具有较高精度,能够反映区域用电负荷的变化趋势,研究成果为各种场景的用电负荷预测提供了新方法和新思路。
现货市场下计及用户需求响应弹性差异的微电网优化运营分析

针对微电网中源、荷波动和匹配性较差以及现货市场电价不确定问题,综合考虑电价型与激励型需求响应各自的优势,提出了一种现货市场下计及用户需求响应弹性差异的微电网运营商优化运营模型及其求解方法。在日前阶段,建立了计及负荷差异化电量电价弹性矩阵的价格型需求响应模型;在实时阶段,构建了符合微电网运营商和用户利益关系的主从博弈模型,并采用改进粒子群算法进行求解。此外,基于不同用户在同一时段负荷响应弹性差异化的特征,首次将激励因子的概念引入到激励型需求响应中,使得积极响应的用户能享受到更高的激励价格。仿真结果表明,所提模型增强了削峰填谷效果,源、荷匹配性较差的问题也得到了一定改善,并且微电网运营商和用户均可从中获取额外的经济收益;同时,所提出的动态激励价格在保证公平性的同时,进一步提高了微电网运营商和用户的总社会效益。
基于特征向量筛选和双层BPNN的电能质量扰动识别方法

在电能质量扰动识别过程中,由于对扰动信号进行特征提取时存在冗余,因此会导致识别模型结构复杂、训练困难、识别准确率低。针对上述问题,提出了一种基于补充经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition method,CEEMD)和双层前馈神经网络(double-layer back propagation neural network,DBPNN)的识别与分类新方法。首先利用CEEMD得到本征模态函数(intrinsic mode function,IMF);其次通过皮尔逊相关系数和能量熵确定扰动信号在不同频段中表征的差异性和具体分布情况,并利用该差异性对IMF进行筛选,以减少冗余;最后根据不同扰动的频率特性,建立针对性的DBPNN,分别识别扰动信号的所属频段和扰动类型。仿真结果表明,与传统的电能质量扰动识别方法相比,所提优化筛选方法的特征向量冗余更低,DBPNN识别模型的复杂度更低,训练时间更短;CEEMD-DBPNN平均识别准确率达97.78%,与传统神经网络的识别结果相比提高了7.52%,与向量机的识别结果相比提高了9.23%。
极端天气下基于态势感知的重点区域电网负荷供电保障策略

针对极端天气下重点区域电网的负荷供电安全保障,该文基于态势感知技术,提出重点区域电网内分布式电源、储能和电动汽车等分布式能源参与的负荷供电保障策略,通过对分布式能源在极端天气下的优化调度保障重点区域电网的负荷不间断供电。首先,在态势觉察阶段对环境状态和电网运行状态等信息进行收集;其次,在态势理解阶段利用态势觉察收集的数据进行电网灾害模拟,实现对电网的深层感知;然后,在态势预测阶段根据电网深层感知,利用分布式电源出力预测、储能电动汽车电站充放电预测和台风风险预测等,进行电网安全风险评估与预警;最后,在态势利导阶段提出将优化调度的综合经济指标与切负荷损失经济指标进行对比,考虑负荷供电保障成本与失负荷成本调整供电保障策略,并以修改的IEEE 33节点系统为算例进行仿真。结果表明基于态势感知的重点区域电网供电保障策略能够有效的在极端天气下保障负荷供电,其结果可为极端天气下的供电策略提供依据。
含直流馈入的带并补电抗线路单相自适应重合闸适用性分析及故障识别方法

含直流馈入的交流线路发生永久性故障时,如不能准确判定故障性质,将使交流线路再一次承受短路电流冲击,危害直流系统运行安全。针对这一问题,提出了一种基于并联电抗器故障相谐波电流特性的单相自适应重合闸判据。首先,分析了现有单相自适应重合闸判据在含直流馈入的交流系统中应用的适用性,并得出换流器发生换相失败后向交流系统注入的谐波分量可能会使现有单相自适应重合闸判据失效这一结论;其次,通过快速集合经验模态分解–希尔伯特(fast ensemble empirical mode decomposition-Hilbert,FEEMD-Hilbert)谱分析从流过故障相并联电抗器电流中分解出谐波分量,依据不同故障性质下等效电流回路的不同,提出了基于谐波电流幅值比的单相自适应重合闸判据;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真实验验证了所提方法的有效性和实用性。
高频工况下高温超导带材传输损耗特性研究

高温超导(HTS)带材的传输损耗是其交流损耗的主要组成部分之一,影响着其工作性能,已成为超导电机领域研究的重要内容。目前,针对HTS带材传输损耗的研究主要集中于kHz频率以下,而kHz以上频段传输损耗对电气参数的依赖规律有待明确。本文以应用于旋转电机领域的HTS带材为研究对象,建立了基于H公式的多层仿真模型,并对50 Hz至1 MHz频段范围内的交变电流传输损耗进行了研究,探究了频率、幅值对传输损耗影响的一般性规律。研究表明:在通入MHz频率以下的交变电流时,HTS带材传输损耗对电流幅值的依赖性小于对频率的依赖性;铜稳定层等金属层损耗达到总损耗97%以上,成为HTS带材传输损耗的主要来源。
具有小耦合电容的高隔离电压多输出驱动电源研究

新型高压电力电子开关器件要求驱动具有很高的隔离电压和极低的耦合电容,但已有研究对驱动电源耦合电容的定量分析不足。本文在LCL谐振变换器构成的驱动电源中采用单级磁环的电流互感器式变压器,建立了此类电源耦合电容的计算模型,得出了耦合电容的定量计算公式,并据此设计并实现了具有pF级耦合电容的高隔离多输出驱动电源。测量和实验结果表明,耦合电容计算模型是有效的,且该电源能有效抵御输出回路之间的故障干扰。
基于门控神经网络的储能电站荷电状态估计研究

电站荷电状态(SOC)估算是电池管理系统中重要的功能之一,同时SOC也是保障储能电站正常运行和安全的重要参数。对于储能电站,SOC的准确估计能防止电池的过充或过放,延长电池使用寿命,准确估算SOC也是当前的难点。本文提出使用门控神经网络(GRU)结合Dropout正则化算法估算SOC,实现电池SOC的准确估计与良好泛化能力。GRU网络用来学习电压、电流测量值与SOC的非线性关系。训练时,Dropout将隐藏层中的所有神经元以一定的概率随机置为0,避免对隐藏层中任一节点产生依赖,防止过拟合,从而增加模型的泛化能力。实验结果显示,本文提出的方法可实现SOC准确估计,最优结果为平均绝对误差1.38%,均方根误差1.66%。