mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于电流微分初始值的VSC直流配电系统线路故障定位方法

在分析基于电压源型变换器的直流配电系统线路发生单、双极故障时电压、电流时域及频域故障特性方程的基础上,推导得到电流微分方程,并利用不同故障类型下的正极、负极电压和电流突变量进行故障判别,根据故障电流微分初始值推导得到故障定位方程。通过联立回路方程解决过渡电阻问题,并利用插值算法对传统的差分算法进行改进,解决了差分算法替代微分值存在的要求采样频率高、误差大的问题。仿真结果验证了所提定位方法的正确性和可行性,表明了所提方法计算简单、定位精度高。
风电场中STATCOM抑制系统功率振荡

含虚拟惯量控制的风电场给系统的小干扰稳定带来了新的影响,在此背景下,研究利用风电场配置的静止同步补偿器(STATCOM)附加阻尼控制对电力系统低频振荡的抑制。利用阻尼转矩法分析了虚拟惯量控制对风电并网系统阻尼特性的影响,提出利用风电场中配置的STATCOM增强系统动态稳定的控制策略。基于自抗扰理论设计了STATCOM附加阻尼控制器,以改善系统阻尼特性。基于DIgSILENT平台搭建典型的4机2区域系统进行仿真,仿真结果验证了具有附加自抗扰阻尼控制作用的STATCOM能有效地阻尼系统功率振荡。
风电机组风速-功率特性曲线建模研究综述

风速-功率特性曲线是风力发电机组设计的基础,也是考核机组性能、评估机组发电能力的一项重要指标。介绍风速-功率特性曲线的定义、概念和基本特点,分别从参数方法、非参数方法、离散方法、随机方法4个方面详细阐述风速-功率特性曲线建模的实现方法。分析建模精度的评价方法,提出目前风速-功率特性曲线建模遇到的问题以及需要进行深入研究的发展方向。
计及变电站低压侧接线的配电网最大供电能力计算与分析

针对现有最大供电能力(TSC)模型无法反映变电站低压侧接线形式不同以及主变N-1后站内优先转带的问题,提出一种基于N-1仿真逼近的计及变电站低压侧接线的配电网TSC算法。根据我国高压配电变电站10 kV侧典型低压侧接线建立配电网算例,研究TSC随低压侧接线形式不同的变化规律以及低压侧接线对TSC的影响机理。仿真结果表明所提方法所得TSC更为精确。
基于电压源型换流器的柔性直流系统快速方向保护

基于电压源型换流器的直流配电系统发生故障时,故障电流具有速度快、峰值大的特点,对保护速动性与可靠性要求高。针对典型环状直流配电系统,研究了保护正、反方向发生故障时的差异特征。在此基础上,提取直流侧并联电容电压与线路电流在保护正、反方向发生故障时的相关性特征,提出并设计了一种直流线路快速方向保护新原理。该原理具有动作速度快、选择性高、抗过渡电阻能力较强等特点。在PSCAD中搭建了四端环状直流配电系统,大量仿真算例验证了所提保护原理的可行性与优越性。
基于熵率分割和多尺度分解的图像融合方法

为了提高多聚焦融合技术中融合图像系数间的相关性,增强区域信息丰富度,提出一种基于熵率分割和多尺度分解的多聚焦图像融合方法。利用多尺度分解后边缘和细节信息保存在高频子带这一特征,通过模值比较和一致性检测,可以更好地保留图像的细节;同时结合低频子带与熵率分割,把图像中相近的信息系数分到同一个区域中,再根据区域空间频率和能量融合图像,提高系数间的相关性,使得融合图像边缘过渡更加自然;最后,对图像进行逆变换得到融合结果图。实验结果表明,本文方法在主客观评价中都具有较好的表现,能够得到较好的融合效果,适用性高。
饮用水安全多部门监管低绩效的演化逻辑

目前,我国城镇饮用水安全监管机构职能交叉问题严重影响监管绩效。基于演化博弈方法分析了饮用水安全监管机构行为选择的演化逻辑,研究发现在监管部门追求部门利益目标的情况下,监管行为选择不仅具有明显的偏离公共利益倾向,而且会造成监管过度和监管真空并存,其中机构寻租能力、监督治理强度、问责处罚力度是影响监管部门监管行为策略选择的重要因素。为了提高饮用水安全监管绩效,既要构建权责明确和规则统一的监管机构体制,更要强化监管机构监督治理体系建设,形成系统性监管治理体系。
基于机器视觉的茶小绿叶蝉识别方法研究

将机器视觉技术引入到了茶小绿叶蝉的自动识别领域,以实现茶园中茶小绿叶蝉的准确及时预报。采集了自然场景下黄色诱虫板的图像,利用超像素分割算法和多DBSCAN聚类图像融合的方法对采集的图像进行区域分割,保证了目标区域的准确性和完整性。在此基础上,提取了目标图像子区域的L、a、b均值和标准差特征,构建了最小二乘支持向量机(LSSVM)自动识别模型。为解决训练样本中茶小绿叶蝉和其他害虫数量不均衡带来的分类超平面偏移问题,采用改进SMOTE算法和KS算法来提高模型对茶小绿叶蝉小样本的识别精度。结果表明,该算法的整体识别精度可达到99.03%,茶小绿叶蝉的查准率可达91.76%,为茶小绿叶蝉的实时检测提供了有效途径。
中国“土地”城市化和土地问题

首先从理论论证随着社会经济的发展土地城市化应该快于人口城镇化。结合理论分析和中国土地城市化及人口城镇化发展趋势,得出中国土地城市化问题本质是土地城市化远远快于人口城镇化,而不是土地城市化快于人口城镇化,指出即使土地城市化慢于人口城镇化,土地问题的严重性仍然存在。着重分析中国土地问题的根源,包括土地政策的两难、土地功能负荷过重、宏观发展目标间冲突等。最后指出中国土地问题挑战和潜在的政策困境在新型城镇化发展战略下可能变得更加突出。
一种适用于QR码的抗打印扫描的水印算法

由于二维码编码方式的公开性,重构生成具有相同内容的二维码成为可能,二维码不可见水印技术则成为必须。本文提出了一种针对QR码的抗打印扫描攻击的水印算法。首先介绍了QR码的特性并分析了打印扫描过程对DCT系数的影响;为了提高不可见性、丰富灰度级,人为引入模糊和噪声,对指定位置的DCT系数进行强化,采用中频系数归类统计的方法实现水印嵌入。实验结果表明,相比于中频系数未强化的算法,本文算法鲁棒性更好,具有强鲁棒性、高不可见性的特点。
能源化工新材料热致变色水凝胶在智能窗上的应用

智能窗作为一种利用太阳能的有效手段受到广泛的关注。热致变色水凝胶材料是指当环境温度变化时其在水中的聚集形态可逆改变,从而导致光学透过率显著变化的材料。热致变色水凝胶材料在能源化工领域应用的典型实例就是智能窗。本文综述了热致变色水凝胶作为能源化工领域的新材料在智能窗领域应用的最新研究进展,并展望了其未来的发展方向。
基于粒子群优化相关向量机的起重机当量载荷谱预测方法

针对起重机作业环境多变、现场试验条件复杂、载荷作用随机性强,导致起重机大规模载荷谱难以获取的问题,提出基于粒子群优化相关向量机的起重机当量载荷谱预测方法。以相关向量机为理论基础,从核函数的构造、核参数的选取入手,构建基于粒子群优化相关向量机的预测模型并应用到起重机当量载荷谱的预测中,从而克服了传统机器学习方法中易出现欠学习、过学习、局部最优等现象,提高了预测精度、泛化能力与鲁棒性。以QD50 /10t-22.5m通用桥式起重机和100 /40t-28.5m铸造起重机的小样本载荷谱对该方法及模型进行了验证。结果表明,相比于神经网络、支持向量机等方法,本文方法预测误差更小、拟合度更高,且核函数的选择不需要满足Mercer条件。
基于LFOA优化多核支持向量机的液压泵故障诊断

针对采用传统支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行故障诊断时核函数的构造和参数的选取存在盲目性的问题,提出一种基于改进果蝇优化算法优化多核SVM的液压泵故障诊断方法。首先,对液压泵振动信号进行局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD),从多个角度提取混合特征组成特征集。然后,基于全局核函数和局部核函数构建多核支持向量机,并利用具有Levy飞行特征的果蝇优化算法(LFOA)对核函数权值和参数的选取进行优化。最后,将特征集输入多核SVM进行识别。液压泵故障诊断结果表明,与采用FOA、GA和PSO优化算法及单核SVM相比,所提方法具备全局寻优能力强和诊断准确率高的优点,可有效应用于液压泵故障诊断。
线结构光视觉技术与最小二乘法中孔直线度检测

设计了由激光发射器、CCD摄像机、计算机等组成的线结构光视觉测量系统,用于测量喷油器体中孔空间测点坐标。基于最小二乘原理,建立了中孔直线度的数学模型,推导出中孔直线度的计算公式。利用线结构光视觉技术和最小二乘法,计算出中孔直线度误差值。实验结果表明该方法得到的直线度误差精度较高,符合中孔直线度最低标准要求,具有较高的应用价值。
变杆长对曲柄滑块机构位移可靠性的影响分析

为分析杆长变化对滑块位移可靠性的影响,建立了包含杆长尺寸误差和运动副间隙因素下偏置曲柄滑块机构滑块位移可靠性的计算模型。对所建立的滑块位移可靠性计算模型的计算精度进行了仿真验证,结果表明其计算精度可满足工程设计要求。基于MATLAB软件的仿真得出滑块位移可靠性随着曲柄长度减小、连杆长度增加、偏距长度减小而提高。在运动副间隙为连续接触模型时,杆长变化对可靠性的提高比非连续接触模型时更显著。此研究结果对平面机构位移可靠性的提高具有一定的参考价值。
不同暴露时间下Zn~(2 +)和Cd~(2 +) 对萼花臂尾轮虫种群增长的毒性影响

采用群体累积培养方法,考察不同亚致死浓度水平的Zn~(2 +)、Cd~(2 +)和Zn~(2 +) - Cd~(2 +)在不同暴露时间下对萼花臂尾轮虫3 d种群增长率的影响。结果表明,随着暴露时间的延长,各处理组对轮虫种群增长的抑制作用在增加。Zn~(2 +) - Cd~(2 +)在中、低浓度处理组及短的暴露时间条件下表现为拮抗效应,而在高浓度处理组中表现为协同效应,且随着暴露时间的增加,协同作用效应在增加。
假丝酵母菌对高浓度苯酚的降解效果及SDS对其生长影响

从含酚废水处理池污泥中驯化得到苯酚降解菌———假丝酵母菌FD - 1,通过试验考察FD - 1对高浓度苯酚废水的降解效果,以及十二烷基磺酸钠(SDS)对高浓度苯酚废水中FD - 1菌株生长的影响。试验表明,假丝酵母菌FD - 1对苯酚的最大降解质量浓度为1 500 mg /L,降解时间为30 h。当苯酚质量浓度不超过1 000 mg /L时,添加适量的SDS可以显著提高苯酚降解速率,进而缩短苯酚降解时间,SDS的最佳投加量为100 mg /L,超过150 mg /L时FD - 1生长受到抑制。
广东省部分饮用水源地水中总α 和总β 放射性水平

调查广东省不同地区饮用水源地水中总α、总β放射性水平,分丰水期和枯水期2次各采集20个不同水样,按照《生活饮用水标准检验方法放射性指标》(GB/T 5750.13—2006),利用BH1227型低本底α、β测量仪测定样品。结果表明, 40个水样中总α、总β放射性水平分别为0.017 Bq /L ~ 0.286 Bq /L和0.027 Bq /L ~ 0.397 Bq /L,测量值均在正常本底波动范围之内,放射性指标符合国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006) 。
万峰湖水体浮游植物调查及富营养化评价

通过2016年枯水期和丰水期对万峰湖水库浮游植物及水质理化指标采样分析,并应用综合营养状态指数对其水质营养状态进行评价。结果表明,万峰湖枯水期主要以硅藻为主,丰水期以绿藻和甲藻占优势;水体水质处于中营养化状态。相关性分析表明,浮游植物丰度在枯水期与各理化指标相关性不显著,在丰水期与DO、TP呈正相关,与I_(Mn)、Chla呈显著正相关。典范对应分析(CCA)表明,TN、SD和pH值是影响该水域浮游植物分布格局的重要因子,且CCA排序图较好显示了浮游植物分布和环境因子之间的关系。
宁夏彭阳水质监测断面的水质评价及预测

基于2011—2015年茹河彭阳水质监测断面的水质数据,采用物元分析法对其断面水质进行评价;建立适用于该监测断面的马尔可夫预测模型对断面水质类别进行预测;同时依据平稳分布对各类水质的重现期作了分析。结果表明:彭阳水质监测断面水质为Ⅲ类;对马尔可夫链预测模型进行验证,满足预测精度; 2015年9月和11月的水质类别预测结果均为Ⅲ类,且Ⅲ类水质出现的周期最短,属河流水质常态,其重现期为4.9个月,整体水质较好。
化学药品原料药制造业自行监测技术指南设计研究

通过分析化学药品原料药制造业的基本情况、产品种类和生产工艺,以及自行监测技术指南编制的目的和基本要求,梳理出确定监测点位和对应多项污染物排放标准为目前该行业自行监测技术指南编制工作的难点。根据以上分析,提出将指南按工艺类型拆分、监测点位和废气监测指标的确定、监测频次的优化、生产记录内容的设定列为指南编制工作的重点。
我国农田农药流失现状及减控策略

农业面源污染已经成为全球水污染的主要来源,其中具有生物毒性的农药污染物对人体健康和生态环境安全构成了严重威胁。分析了我国农田农药流失现状,指出流失的主要农药品种与用药历史和特点密切相关,水体中检出的有机氯农药主要源于早期农药残留,检出的有机磷农药和长残效除草剂部分种类目前仍在使用。提出从影响农药流失的各个环节入手,制定严密的减控策略。植物缓冲带是拦截农药流失的常用措施,可以实现对农业面源污染的可持续治理。建议实行生态功能区划,严格限制高毒农药的施用,减少化学农药施用量,规范农药喷洒器械和施药技术,从源头上控制农药流失,从而降低农业非点源污染带来的危险。
雷公藤配伍减毒研究进展

雷公藤具有清热解毒、祛风除湿、消肿止痛、杀虫止痒的功用,现代药理研究亦表明其具有抗炎、镇痛、抗肿瘤及免疫调节等作用,临床主要用于治疗免疫性疾病、肾脏性疾病、皮肤性疾病等,对治疗类风湿性关节炎疗效尤为显著。但因其具有严重的毒副反应,尤其是肝肾毒性,限制了雷公藤的临床安全应用,成为了迫切需要解决的难题。虽然目前存在的减毒方式众多,包括传统的净制减毒、炮制减毒、配伍减毒和现代的制剂减毒、结构修饰减毒、生物技术减毒以及其相互间的联合应用等,但并没有本质上解决雷公藤的安全问题。在古代医药文献中药物的毒性常指这种药物的偏性,在中医药理论看来,作为药物都有毒性,关键是正确使用。中药的配伍使用是中医药文化的重要组成部分,从春秋战国时期的配伍雏形,到《黄帝内经》中已有君臣佐使配伍用药的方剂,再到《神农本草经》中配伍理论的形成,到最后《伤寒论》经典名方的传世,记录了中药配伍应用的发展,也记录了中药配伍使用的重要意义,随着中药事业逐渐走向现代化和国际化,中药配伍又有了进一步的发展,开始迈向质量可控、机制清楚的组分配伍,故本文以雷公藤配伍减毒为中心,以配伍形式的发展为主线,对雷公藤配伍减毒进行综述,为雷公藤减毒增效研究提供思路,促进其合理开发和临床安全应用,也为其他有毒中药的合理应用提供参考。
肺脾两虚型COPD模型大鼠下丘脑、胃组织Ghrelin及其受体的表达变化

目的:观察肺脾两虚型慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型大鼠下丘脑组织、胃组织中生长激素释放肽(Ghrelin)及其受体GHS-R的变化,结合脑肠轴调节作用探究其在COPD肺脾两虚型大鼠模型中的作用。方法:48只Wistar大鼠随机分为空白组、肺脾两虚型COPD观察组(根据造模时间不同,分为28,35,42 d组),每组12只。空白组大鼠吸入空气+气管内注射等量生理盐水+灌服等量生理盐水;观察组烟熏+气管内滴注脂多糖(造模第1,14天)+灌服冰冷番泻叶浸液至造模结束。于造模28,35,42 d末将大鼠处死,取大鼠胃组织及下丘脑组织,分别采用蛋白免疫印迹法(Western blot),免疫组化法及实时荧光定量PCR法(Real-time PCR)检测大鼠各组织中脑肠肽Ghrelin及其受体GHS-R的蛋白含量及mRNA水平,观察其在疾病过程中的动态表达。结果:与空白组比较,模型组大鼠随着造模时间的增长,其下丘脑、胃组织中Ghrelin及其受体GHS-R的蛋白表达逐渐减少(P<0.05);同时,模型组各组大鼠下丘脑、胃组织Ghrelin及GHS-R的平均吸光度呈不同程度减少(P<0.05);另外,模型组大鼠下丘脑组织、胃组织的mRNA表达水平也不同程度降低(P<0.05)。结论:Ghrelin及其受体在下丘脑组织、胃组织中的表达变化或许是引起COPD合并营养不良的原因之一,脑肠轴的调节作用在COPD营养状况不良状况中起着重要作用。
基于NLRP3炎性体轴土茯苓总黄酮对痛风性关节炎的作用和机制

目的:研究土茯苓总黄酮(TFSG)对急性痛风性关节炎小鼠的抗炎作用,并初步探讨其作用机制。方法:将90只雄性C57BL/6小鼠随机分为正常组,模型组,秋水仙碱组(0.65 mg·kg~(-1)),土茯苓总黄酮低、中、高剂量组(100,300,500 mg·kg~(-1)),每组15只。除正常组外,其余各组采用尿酸钠结晶复制小鼠痛风性关节炎模型,测定小鼠踝关节肿胀度;酶联免疫吸附法(ELISA)检测不同组别滑膜组织中白细胞介素-1β(IL-1β),IL-6,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,蛋白免疫印迹法(Western blot)测定滑膜组织中核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3),凋亡相关斑点样蛋白(ASC),半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)的蛋白表达,实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测NLRP3,ASC,Caspase-1 mRNA水平的表达。结果:与正常组比较,模型组小鼠踝关节肿胀度明显增加(P<0.01),模型组小鼠滑膜组织中IL-1β,IL-6,TNF-α水平显著升高(P<0.01),NLRP3,ASC,Caspase-1蛋白表达和mRNA水平显著升高(P<0.01);与模型组比较,土茯苓总黄酮组能够显著降低小鼠踝关节肿胀度(P<0.01),滑膜组织中IL-1β,IL-6,TNF-α水平以及NLRP3,ASC,Caspase-1蛋白水平和mRNA水平显著降低(P<0.01)。结论:土茯苓总黄酮具有一定的抗痛风性关节炎作用,其作用机制与NLRP3炎性体轴有关。
四倍体黄芩D20生理指标与产量间关系

目的:通过对四倍体黄芩D20新品系与普通二倍体黄芩生理生化指标、光合效能及产量间关系的分析研究,为进一步开发利用四倍体黄芩新品系D20提供理论依据。方法:采用常规方法进行相关酶活性及丙二醛(MDA),可溶性糖含量等生理生化指标的测定;使用LI-6400/XT型便携式光合测量系统测定光合指标;产量测定采用单因素完全随机区组设计,共设3次重复,小区面积6 m~2(3 m×2 m),各小区移栽10行,行距20 cm,株距5 cm。结果:四倍体黄芩叶片中超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)等酶活性均显著高于二倍体,分别高出28%,2%,17%,除POD以外,差异均达到显著水平(P<0.05);可溶性糖含量则高出二倍体19%,MDA含量显著低于二倍体黄芩,说明四倍体黄芩有较高的抗氧化能力;田间试验表明四倍体黄芩及二倍体黄芩根长度并无显著差异,平均都可达34 cm,四倍体黄芩根粗亦不及二倍体,但其侧根数多于二倍体,最高可达8个,单根质量及总产量亦高于二倍体,增产量可达31.4%。结论:四倍体黄芩D20新品系由于染色体的加倍,使得植株生长势、抗逆性增强,保护植株少受病虫害侵害,从而间接影响药材最终产量的增加;四倍体黄芩光合能力的增强可增加植株干物质的积累,而植物干物质的积累直接影响其产量。这一特性对药用植物具有特殊的应用价值和较高的增产潜力。
干旱胁迫及复水对大豆抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

为明确大豆耐旱机制,以黑农44(耐旱型品种)和黑农65(敏感型品种)为试验材料,采用盆栽方式,于大豆初花期作胁迫处理,而后复水。研究不同土壤含水率及复水后抗坏血酸-谷胱甘肽(ASA-GSH)循环中抗氧化物质含量及抗氧化酶活性变化。结果表明,土壤含水率降低改变ASA-GSH循环非酶和酶成分,诱导丙二醛(MDA)积累。ASA-GSH循环中,干旱胁迫处理下还原型抗坏血酸(ASA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量先升后降,脱氢抗坏血酸(DHA)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量呈升高趋势,ASA/DHA呈先升后降趋势,GSH/GSSG呈高-低-高-低变化趋势,复水后ASA、DHA、GSH含量升高,GSSG含量下降。抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈先升后降趋势,复水后APX、GR、MDHAR、DHAR活性升高。黑农44抗氧化物质含量和抗氧化酶活性高于黑农65,MDA含量低于黑农65。研究为大豆抗旱筛选及抗氧化机制探究提供理论基础。
时域物理光学法计算目标的微波短脉冲散射

目标的短脉冲散射问题本质上是其宽带散射特性,从时域上获取短脉冲散射问题更为直接。时域物理光学方法具有计算速度快、物理近似意义清晰明确等特点,可直接计算电大尺寸目标的微波短脉冲散射的时域波形。介绍了时域物理光学的理论公式,通过三角型网格剖分建立目标模型,引入Radon变换计算目标的“冲击响应”,利用卷积计算获得目标的微波短脉冲散射时域波形。通过仿真算例进行验证,计算双导体球模型散射回波验证了该方法的可行性;计算大飞机的微波短脉冲散射波形展示了该方法处理电大尺寸问题的能力。用该方法计算的目标短脉冲散射回波波形可直接作为信号处理研究的输入。
曲线三极子频率选择表面单元

设计了一种新型小型化宽带频率选择表面单元———曲线三极子单元,该单元外形轮廓为圆弧组成的曲线,相对于谐振波长尺寸小,可以三角形方式紧密排列,单元间距小,可调参数多,可设计性好,能够用于带阻型、带通型不同频段、不同带宽的频选表面。基于该单元给出了一个三屏频选的设计实例,实例表明,采用曲线三极子单元的频选表面带宽宽,角度稳定性好,透波率高,有效抑制栅瓣和二次谐振,改进了带外抑制性能。
基于多视角距离像的空间旋转目标三维重构

针对单一视角难以实现空间旋转目标三维重构的问题,提出一种利用宽带雷达多视角信息实现空间位置重构的方法。首先,对旋转目标和雷达网建模,分析得出旋转散射点微距离呈现正弦变化规律。然后,采用Viterbi- Clean算法对回波距离像进行曲线分离,再利用广义Hough变换提取曲线的幅值、基线和初相,实现散射点的关联。最后,根据曲线信息,利用公式求出了旋转矢量和旋转轴的方向,实现了旋转目标空间位置重构。仿真实验验证了该方法的有效性和适用性。
单晶γ-TiAl合金疲劳裂纹扩展机制的原子模拟

为了研究TiAl合金的疲劳性能、裂纹扩展与组织形态的关系,采用分子动力学方法和速度加载的方式,对含内嵌边界裂纹的单晶γ-TiAl合金在交变载荷循环加载下,微裂纹扩展及微观形变机制进行研究。结果表明:单晶 γ-TiAl合金在交变载荷的循环加载下裂纹扩展过程及微观形变机制分为三个阶段,其力学性能受加载过程中出现的裂纹尖端晶格畸变,棱柱位错滑移,Lomer-cottrell位错群形成,堆垛层错开动,形变孪晶等各种微观缺陷及其相互作用结果影响,不同阶段的裂纹扩展机理及塑性形变机制完全不同。
围压效应对钙泥质胶结砂岩强度和变形的影响

针对西部地区侏罗系砂岩成岩年代新、胶结程度较差,以及煤矿高强度开采的特点,开展恒定围压下三轴压缩实验,不同速率卸围压,以及单块多级加载实验,研究围压路径变化效应对钙泥质胶结砂岩强度和变形特征的影响.实验表明:西部中粒砂岩峰值强度、残余强度、峰值应变、弹性模量、泊松比等力学参数均对围压依赖性较强,且由于其钙泥质胶结的细观特性使其黏聚力、内摩擦角相比其他地区、其他年代的砂岩较低.随着围压的增大,试件由简单平整破裂面向复杂非平整多破裂面破裂模式转化.变围压加载过程中,围压的变化对砂岩的承载能力和变性特征影响显著,围压主要通过束缚试件横向变形和裂纹扩展,以及增大内部摩擦的方式影响岩体的力学特征,围压卸载和加载对岩体力学参数的影响规律可为采场推进速度优化和围岩支护分析提供一定的参考.
基于光流分析法检测钢水液位

在覆盖剂黏着于测温管表面的连铸中包中,基于视觉方法测量钢水液位系统无法通过温度场分析测量钢水液位.为此,本文使用光流分析算法跟踪测温管拔出钢水后表面黏着并向下流动的覆盖剂,检测出覆盖剂在测温管不同位置黏着特性的差异,并从微观角度分析覆盖剂在测温管表面的黏着特性与钢水液位的联系,最终计算出钢水液位.经验证,该方法所测得钢水液位误差在3 mm以内.大量现场试验表明,该方法能较好地解决覆盖剂遮挡测温管表面温度信息的问题,使基于视觉方法的钢水液位测量系统在测温管黏着覆盖剂的异常情况下能准确可靠地测量出钢水液位.
新型热泵干燥系统的研究及试验验证

为了在低温低湿环境下推广应用热泵干燥系统,作者设计研发了一种新型热泵干燥系统。对新型热泵干燥系统和闭路热泵干燥系统做了对比分析,并对骏枣做了新型热泵干燥试验验证。结果表明:相对于制冷工质为R32、R134a、 R290的闭路式热泵干燥系统,新型热泵干燥系统的小时耗电量分别降低了9.73,8.78和9.31 kW。在8 ℃环境条件下,干燥室温度在2 h内达到56 ℃的目标值,制热效率约为2.45,除湿能耗比约为1.64 kg/(kW·h)。相对于燃煤烤房,该系统干燥得1t干枣降低了37.7元。为热泵干燥技术在低温寒冷地区的工程应用推广提供了技术支持。
叶片数对泵作液力透平的性能影响

叶片数是泵作液力透平时的主要几何参数之一,为了明确叶片数对泵作液力透平时的性能影响,基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用SIMPLE算法,应用FLUENT流场模拟软件对不同叶片数下的泵用作液力透平时进行了数值计算,得到了不同叶片数下液力透平的外特性曲线并分析内部流动规律。结果表明:对于低比转速离心泵作液力透平,随着叶片数的增加,流量从最高效率点向小流量偏移时效率下降的梯度增大,而从最高效率点向大流量偏移时效率呈现先增大后减小的变化趋势,另外液力透平的最高效率点随叶片数增加向小流量偏移;压头随叶片数的变化在小流量变化相对较小,而在大流量工况时,随着叶片数的增加呈现逐渐增大的趋势。内流场分析表明,随着叶片数的逐渐增加,透平叶轮中漩涡区域逐渐减小,叶轮内部的流动有很大的改善。但结合外特性分析发现,叶片数过多的增加反而不利于透平性能的提升,因此,对于具体参数组合的液力透平,存在着最佳叶片数使得泵作液力透平的性能达到最优。
基于生态足迹模型的四川省耕地资源评价

耕地是所有生态生产性土地中生产力最大的一类,生态足迹模型是定量评价可持续发展的常用工具之一。基于传统生态足迹模型、改进生态足迹模型和EF-NPP模型,测算、分析了2006~ 2013年四川省耕地生态赤字等相关变化及趋势,客观评价了四川省耕地资源利用状况,并探讨了几种模型的差异。结果表明: 2006~ 2013年间,四川省人均耕地生态足迹不断上升,人均耕地生态承载力基本稳定,人均耕地生态赤字持续扩大;耕地资源利用由弱不可持续状态逐步向强不可持续状态发展。3种生态足迹模型的对比研究发现, EF-NPP模型在一定程度上弥补了传统生态足迹模型和改进生态足迹模型的不足,客观、动态地反映了区域耕地利用状况和可持续发展状态。
旅游活动影响下的岩溶地下水理化特征演化及其概念模型---以世界自然遗产地金佛山水房泉为例

为探究高强度旅游活动影响下岩溶地下水理化参数的演变特征,以重庆金佛山世界自然遗产地核心区水房泉岩溶流域为研究对象,在旅游旺季(冬季)对水房泉中各理化指标进行连续在线监测和分析。研究表明:水房泉在旅游活动高峰期前表现出自然背景条件下的水质特征,各理化指标波动较小;随着旅游高峰期的到来,水中的pH值、电导率(SpC)、溶解氧(DO)、浊度、方解石饱和指数(SIc)、二氧化碳分压(pCO_2)、 Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-等均产生了显著的波动。旅游活动排放的污水中含有微生物所需的有机质,以及硫酸和硝酸等酸类污染物,微生物呼吸作用产生的碳酸与酸类污染物一起会加剧岩溶地下管道的溶蚀,使地下水中富集碳酸盐岩溶蚀物Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-等(浓度增幅分别为10%、22%、26%);同时因污水中的污染物成分不同,导致高峰期间水房泉中的K~+、Na~+、Cl~-、PO_4~(3-)、SO_4~(2-)的上升幅度均比其余水化学参数大(浓度增幅分别为257%、273%、286%、750%、93%)。大量污水的注入亦导致了地下水中SpC上升,DO下降,水体净化能力变差,水体更容易遭受污染。根据人类活动对岩溶地下水的影响以及其理化指标演变特征建立了相应的概念模型。研究综合表明了水房泉流域地下水对强烈的人类活动响应极其迅速、敏感,易遭受污染。
长江口南支邻近水域碎波带仔稚鱼群落结构的差异及关联

为探明长江口南支及邻近水域碎波带仔稚鱼群落结构的差异及相互联系,分别对长江口南支、杭州湾北岸与泗礁沙滩碎波带进行小型拖网(1 m×4 m,网目1 mm)取样调查,样品在实验室内进行种类鉴定及数量统计。结果显示:种类组成方面,3处水域分别采集到仔稚鱼11科40种、23科59种与28科46种,共有种7种;洄游性种类、河口性种类与海洋性种类分别为3者优势类群;单位捕捞努力量渔获量(CPUE)长江口南支最高,为41.45 ind./haul,泗礁沙滩最低,为5.72 ind./haul;长江口南支仔稚鱼各发育阶段个体分布相对均匀,杭州湾北岸以稚鱼个体为主,泗礁沙滩以后弯曲期仔鱼占优势;多样性指数杭州湾北岸最高,为2.19,泗礁沙滩最低,为1.75;长江口南支与杭州湾北岸群落相似度较高。数量变动方面,3处水域种类数均为8月最高,CPUE分别于8月、9月与5月达到峰值。生境功能方面,长江口南支兼具定居地、保育场与暂居地等功能,杭州湾北岸与泗礁沙滩则仅为保育场与暂居地; 3处水域共有种中国花鲈(Lateolabrax maculatus)分别在不同时间段及不同发育阶段进入3处水域栖息保育,长江口南支及其邻近水域碎波带是其向岸及溯河洄游过程中的重要保育场与中转站。
三峡水库蓄水对长江干流河岸植物组成的影响

三峡水库采取“冬蓄夏泄”的水位调度方式,导致淹没区的原河岸带和陆地植物及其群落的大量消失,并将逐渐形成适应消落带环境的植物群落。在忠县选择长江干流北岸典型区域建立固定样区,对蓄水前(2007年)后(2015年) 158~ 173 m高程段植物组成变化进行研究。结果发现:(1)蓄水前,样区共有维管束植物106种(隶属47科96属),优势植物生活型为多年生草本、一年生草本和灌木;蓄水后维管束植物种类下降了45.28%,只有58种(隶属26科51属),其中多年生草本所占比例由蓄水前的40.57%上升为43.10%,一年生草本由蓄水前的28.30%上升为48.28%,灌木已不再是优势植物生活型。(2)蓄水后,
喀斯特地貌区植被覆盖与地形因子的空间关系分析---以贵州普定县为例

以贵州省普定县为研究区,选取区内植被覆盖为研究对象,综合运用遥感和GIS技术,借助空间叠加分析,研究了区内植被覆盖度分别随地形因子变化的规律,再利用普定县土地利用现状图与植被覆盖分布图和各地形因子叠加综合并结合分布指数分析了地形因子与植被覆盖分布的格局。研究结果表明:(1)向阳坡向、低海拔地区以低植被覆盖度为主;高程1 400~ 1 600 m的地区,坡度在25°以上的地区,坡向上东北坡、北坡、西南坡、西北坡的地区,地表切割深度30~ 40 m上的地区为植被分布的优势地形位;(2)在优势地形位上各级植被覆盖的分布面积波动较大,这也体现了植被覆盖的分布格局与地形因子的空间关系具有较大的不确定性;(3)人为因素对植被发育、分布的影响较大,地形因素通过影响会限制人类活动,而间接影响或有利于植被的生长。研究结论有助于揭示普定县植被覆盖的空间分布和变化特征,对喀斯特区域生态环境的评价和改良具有重要的参考价值,同时也为喀斯特地区植被修复、保护和石漠化防治提供决策依据。
汉丰湖水体富营养化控制水量调度方案

为探究汉丰湖水量调度对库区水动力及水体富营养化的影响,基于2014年汉丰湖实测流量、水位和水质数据构建了MIKE21二维水动力和对流扩散模型,以实测流速、TN和TP浓度验证了模型的准确性,利用该模型模拟了7种调度方案下库区流速、TN和TP浓度分布情况,并对各模拟方案的运行情况进行了比较。结果表明,大流量的水量调度方式能有效提高库区水体流速,在较短时间内降低调节坝断面的TN、TP浓度,但实现整个库区营养盐浓度的降低需要保证一定的调度时间。
利用气相二氧化硅从人血浆中制备载脂蛋白A1方法的建立

目的建立利用气相二氧化硅从人血浆中制备载脂蛋白A1(apolipoprotein A1,apoA1)的方法,并对该方法的效果进行评价。方法在人血浆中加入气相二氧化硅吸附apoA1,考察气相二氧化硅加入人血浆比例(m / V)及孵育时间对吸附的影响,确定最佳吸附条件。吸附后,离心分离人血浆与气相二氧化硅,再用不同浓度的乙醇溶液洗脱气相二氧化硅吸附的apoA1,确定乙醇溶液的最佳洗脱浓度。洗脱产物采用BCA法测定总蛋白浓度后,经SDS-PAGE,采用凝胶成像分析软件Bandscan 5.0分析apoA1纯度,并评价该方法制备apoA1的效率。结果人血浆中加入1%(m / V)的气相二氧化硅时,apoA1提取效果最佳。气相二氧化硅与人血浆混合物孵育10 min,可完成对apoA1的饱和吸附。该混合物固液分离在大于12 000 × g的离心力条件下离心10 min,可获得最佳效果。洗脱液中乙醇最佳浓度为20%(V / V)。在该洗脱条件下,可从1 mL人血浆中制备纯度为78.7%的apoA1 0.92 mg。结论建立了利用气相二氧化硅从人血浆中制备apoA1的方法,该方法可简便高效地从人血浆中制备apoA1。
不同溶剂ZIF-8基制备ZnO及可见光催化性能研究

本文以六水硝酸锌(Zn(NO_3)_2·6H_2O)和2-甲基咪唑为原料,在不同溶剂条件下(甲醇、乙醇和水)制备前驱体金属有机框架化合物ZIF-8。接着,采用热重(TG) 、红外光谱(FTIR) 、X射线粉末衍射(PXRD) 、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和扫描电镜(FE-SEM)等手段对前驱体ZIF-8和目标产品ZnO进行了表征。以亚甲基蓝为模拟污染物,考察了不同溶剂可见光下制备ZnO的光催化性能及催化剂的稳定性。结果表明:在溶剂水条件下制备的ZnO的光催化性能最好,且具有一定的稳定性。
7-取代-[1,2,4]三唑[1,5-a]嘧啶-5(4H) -酮衍生物的合成及抗炎活性的研究

本文设计合成一系列7-取代-[1,2,4]三唑[1,5 -a]嘧啶-5(4H)-酮(1a-p)类衍生物,并用小鼠耳肿胀法测定其抗炎活性。其中,在100 mg·kg~(-1)剂量下,三个化合物的抗炎活性优于阳性对照药吲哚美辛,而化合物7-(4-甲氧基苯基) -[1,2,4]三唑[1,5-a]嘧啶-5(4H)-酮(1k)表现出最强的抗炎活性,其耳肿胀抑制率为70.71%,具有进一步研究的价值。
补中益气汤对脾虚泄泻大鼠SGLT1/NHE3通路的影响

目的探讨补中益气汤对脾虚泄泻大鼠SGLT1/NHE3通路的影响。方法采用“大黄+利血平+控制饮食”的多因素法建立脾虚泄泻大鼠模型,连续造模15 d;大鼠随机分为正常组,模型组,补中益气汤低、中、高剂量组(4.67,9.35,18.70 g·kg~(-1)),连续给药15 d;观察并计算大鼠腹泻指数;测定大鼠肠黏膜Na+-K+ATP酶的活性;Western Blot法检测钠依赖性葡萄糖转运体(SGLT1)、葡萄糖转运体2(GLUT2)、钠-氢交换体3 (NHE3)、p38MAPK、p-p38MAPK、MAPKAPK2、p-MAPKAPK2、Akt2、p-Akt2、Ezrin、p-Ezrin蛋白的表达。结果与正常组比较,模型组大鼠小肠黏膜Na+-K+ATP酶活性显著降低(P < 0.01),小肠黏膜中SGLT1、 GLUT2、NHE3、p-p38MAPK、p-MAPKAPK2、p-Akt2、p-Ezrin蛋白相对表达量显著降低(P < 0.01)。与模型组比较,补中益气汤中、高剂量组大鼠在第25,30天的腹泻指数明显下降(P < 0.05,P < 0.01),补中益气汤高剂量组大鼠小肠黏膜Na+-K+ATP酶活性显著提高(P < 0.05),补中益气汤中、高剂量组的SGLT1、GLUT2蛋白相对表达量及补中益气汤高剂量组的NHE3、p-MAPKAPK2、p-Akt2、p-Ezrin蛋白相对表达量显著上调(P < 0.05,P < 0.01)。结论通过提高SGLT1蛋白的表达,促进p38MAPK/Ezrin通路中蛋白的磷酸化,可能是补中益气汤治疗脾虚泄泻的机理之一。
基于系统动力学的玛纳斯河灌区水资源供需平衡分析

利用系统动力学模型定量模拟玛纳斯河灌区水资源供需状况,在分析水资源供需平衡敏感性影响因子的基础上,提出传统型、一般治污型、强化治污型、一般节水型、强化节水型和综合型六种模拟方案,对玛纳斯河灌区未来水资源的供需平衡状况进行分析。结果表明:按照传统型方案,未来几年玛纳斯河灌区水资源的供需缺口逐渐增大,虽然强化节水可以满足水资源需求量,但强化治污和强化节水相结合的综合型方案能够产生更多的余水,到2030年,余水量为3.19 × 10~8m~3。从而提出将治污与节水相结合的管理措施,从根本上解决水资源的供需状况,维持玛纳斯河灌区水资源的可持续发展。
元谋干热河谷不同土地利用类型下土壤水分特征及其主控因子

为探明干热河谷不同土地利用类型下土壤水分及主控因子,运用SPSS多元回归分析和通径分析研究了云南省元谋县老城乡水土保持示范区银合欢林地、扭黄茅草地,坡耕地土壤水分特征及其主要影响因子。结果表明:林地、草地、坡耕地3种土地利用类型下,土壤各影响因子和土壤水分表现出较明显的表聚现象,并且各影响因子对土壤水分有不同程度的影响。叶面积指数通过自身强烈的直接作用和通过其他理化因子的间接作用影响林地土壤水分变化,是林地土壤水分主控因子;生物量通过自身强烈的直接作用和通过其他理化因子的间接作用使其在很大程度上决定着草地土壤水分,是草地土壤水分主控因子;坡耕地土壤水分主要受容重影响,因此容重是坡耕地土壤水分主控因子。
乌梁素海冰封期与非冰封期营养状态分布特征

根据2013-2016年乌梁素海富营养化监测数据,采用综合营养状态指数法,分别从冰封期及非冰封期两个时期对乌梁素海的营养状态进行分析和评价。结果表明:从时间角度分析,2013-2016年乌梁素海冰封期与非冰封期TN、TP和Chla三项综合营养状态指数中TN的TLI值最大,说明引起乌梁素海水质污染最严重的指标是TN。从空间角度分析,乌梁素海冰封期水体营养状态较非冰封期严重,且湖泊北半部分营养状态较南半部分严重,冰封期2014年湖泊营养状态由北向南为由轻度富营养向中营养过度,2015-2016年湖泊营养状态由北向南为由中度偏轻度富营养向中营养过度;非冰封期2013-2014年湖泊营养状态由北向南为由中度富营养向轻度富营养过度,2015年湖泊营养状态由北向南为由轻度富营养向中营养过度。通过对2013-2016年乌梁素海冰封期与非冰封期两个时期的水体营养状态进行评价可知,乌梁素海的营养状态变化较稳定,且有好转的迹象。
内蒙古东部两个有色金属集中开采区土壤重金属污染健康风险评估的对比研究

以内蒙古东部相距较近的两个有色金属集中开采区典型矿区或企业及其周边土壤为研究对象,对比分析其中五种重金属(Pb、Hg、Cd、Cr和类金属As)的污染情况,以及由此导致的健康风险。结果显示,Cd和As为研究区主要污染元素,地区一和地区二分别以Cd污染和As污染为主,地区一综合污染水平、Pb和Cd单项污染水平均高于地区二,As单项污染水平则低于地区二;两地区总致癌风险均超出可接受水平,地区一致癌风险水平高于地区二,主要致癌风险因子均为As和Cr,致癌风险贡献顺序: As > Cr;两地区存在非致癌风险,地区一非致癌风险水平高于地区二,主要非致癌风险因子均为As,其次为Cr和Pb,地区一和地区二的非致癌风险贡献顺序分别为: As > Pb > Cr和As > Cr > Pb。
森林生态系统水源涵养能力计量方法研究进展与展望

森林水源涵养能力是森林生态系统功能评估的重要指标。采用文献对比分析法把森林生态系统水源涵养能力计量方法的相关研究划分为3个阶段:森林水文过程研究阶段-数量化计算阶段-多模型集成阶段,总结归纳出7种主流的计量方法:综合蓄水能力法、林冠截留剩余量法、水量平衡法、降水储存量法、多因子回归法、森林水文模型法和多模型集成法,进而从基本思想、特征、数据获取、评价效果、适用范围、优势及不足等方面对计量方法进行系统化对比分析,指出现有研究在水源涵养功能界定、蒸散数据测量和机理研究等方面亟待解决的问题,并从统一认识、多技术融合和多模型协同与耦合等角度展望了森林水源涵养能力计量研究的发展趋势。
开垦60年东北三江平原典型产粮区生态脆弱性时空格局演变分析———以859农场为例

地处东北黑龙江省的三江平原是我国重要的产粮区,上世纪50年代以来经历了高强度的湿地开垦,改变了原有的景观格局和生态系统结构,使得生态脆弱性问题成为制约该区可持续发展及粮食生产安全的重要因素。文中以该区开垦程度较大的859农场为例,利用开垦60年(1950s ~ 2013a)来8个时期的遥感影像解译的土地利用结果,从景观格局角度选取生态压力指标与结合土壤侵蚀敏感性指标构建生态脆弱性评价模型,对研究区生态脆弱性时空动态变化进行定量分析,分析其生态脆弱性时空变化规律。结果表明: 1)开垦60年,景观格局发生巨大变化,草地、林地2种景观类型景观生态脆弱性变化明显。2)开垦60年,农场生态脆弱性显著增加。初期上升明显,自1980s后变化趋缓,新世纪以来,随着垦荒强度以及各种生态保护政策与农田管理措施的变化,农场生态脆弱性也随之出现了剧烈波动,总体有向好的趋势。3)研究区生态脆弱性变化方向与开垦方向相同,开垦30年后生态脆弱性较高区域呈现出增加的趋势,主要分布于位于林地-耕地-草地交界区域。研究结果说明:人类活动是影响东北典型产粮区生态脆弱性的关键因素。过度开垦对区域生态脆弱性有负面影响,而退耕退湿等政策能缓和区域生态脆弱性状况,保障区域可持续发展。
华北地下水超采区农户对休耕政策的满意度及其影响因素分析

休耕制度研究对于实现华北地下水超采治理以及农业可持续发展具有重要意义。文中基于河北省衡水市140户农户样本数据,研究了农户对休耕政策的满意度及其影响因素。研究结果表明: 45.7%的受访农户对休耕政策的态度为满意。小麦亩均纯收入和受偿意愿均对农户的休耕政策满意度有显著的负向影响,即小麦亩均纯收入越高和受偿意愿越高,农户对休耕政策的满意度越低。为了确保休耕政策的有效实施,确保农户参与休耕政策后收入不降低,应该合理制定并适当提高休耕的补偿标准。
公共政策视角下官厅水库流域水环境保护规划评估

采用环境政策评估的一般模式,对官厅水库流域水环境保护规划进行了初步评估。结果显示:规划目标至今未能实现,官厅水库水质劣于水环境功能要求;没有确切的证据证明点源污染物排放得到了有效控制。主要原因是:现有的政策体系缺乏法律效力,导致其对地方水环境保护约束力极其有限;以行政区域为控制单元来进行总量指标的分配难以满足和实现流域内河流水质的目标要求;点源水污染物排放标准没有与水质达标直接联接;流域内各水环境功能区水质目标不协调,河流和湖库水质标准中总磷浓度限值也存在不协调;现状流域管理体制根本无力承担横跨四地的流域跨界管理;工业企业没有按照污染者付费原则支付全成本。
平抑交直流混合配电系统功率波动的协调运行控制策略

为了平抑交直流混合配电系统电网有功功率波动,保障系统安全稳定的运行,首先对比分析了3种适用于交直流混合配电系统的拓扑结构,选择了可控性能较好的两端型拓扑结构,根据负荷需求确定了合适的电压等级;其次阐述了直流母线电压波动的平抑方法,分析研究了配电系统有功功率波动协调运行控制策略,提出了1种储能系统配合交直流混合配电系统的换流站协调运行控制策略,并进行了相关指标定义及理论分析;最后在PSCAD/EMTDC软件中建立了仿真模型,对包含储能系统协调控制的稳态模型进行了仿真;依据提出的储能系统与换流站协调运行控制策略,对交直流混合配电系统短路故障进行了对比仿真及分析。仿真结果表明:在包含大量分布式电源及储能的交直流混合配电系统中,采用储能系统与换流站协调运行控制策略,能较好地平抑系统故障状态下产生的有功功率波动;在直流母线有功功率切换频繁时,控制策略能快速响应,降低对保护设备的要求,保障系统稳定运行。该换流站储能协调运行控制策略可作为平抑交直流混合配电系统电网功率波动的工程方案。
基于网格传输网络模型的纳秒脉冲作用下单细胞电穿孔规律仿真研究

为研究ns脉冲电场杀伤肿瘤细胞的作用机理,采用MATLAB仿真软件对含细胞核膜的典型单细胞空间区域进行了离散,建立了其网格传输网络模型,分别从空间电位分布、跨膜电压曲线以及孔数密度、孔半径分布等角度,仿真模拟了单细胞在电场强度为0.5 MV/m、脉冲宽度为250 ns、上升沿为30 ns、仿真总时长为1 μs的ns脉冲作用下的电穿孔动态变化过程。仿真研究结果表明:无论是细胞膜还是细胞核膜,电穿孔都存在“负极性效应”,即总是负极正对膜位置先出现电穿孔;细胞膜电穿孔存在较明显的“过渡区域”,且过渡区域孔半径较大,孔数密度较小;细胞膜电穿孔比细胞核膜更加容易。该仿真研究结果丰富了脉冲电场用应于治疗肿瘤领域的电穿孔机理,为进一步研究高频ns脉冲串的电穿孔机理提供了仿真思路。
区域电动汽车协调优化的充放电策略

电动汽车是一种移动负荷,其充放电行为会对电网产生巨大影响。为减小这种影响,研究了区域电动汽车协调优化的充放电策略。在1个包含居民区和工商业区的区域中,首先研究了电网侧在最优功率负荷波动和经济费用下的充放电需求,然后研究了用户侧充放电总功率与电价的关系,最后研究了中间商侧通过返利来引导用户进行协调充放电。研究结果表明:通过多目标的遗传算法进行充放电优化后,电网侧功率负荷方差有很大的优化,中间商侧得到的充放电总费用增大;中间商侧将节约的费用补贴给用户,通过0–1规划优化后,减少了电池损坏,节约了用户费用,减少了等待时长,为用户带来便利,同时中间商侧因减少的补贴费用而获利。通过3者的协调配合,实现了电网侧、中间商侧和用户侧的协调优化,该策略将1个复杂的优化过程分解成不同模块来实现,既满足了各层面的要求又使该方法更具可操作性,最后用1个算例验证了该策略的有效性。
电磁脉冲防护器件性能测试用同轴夹具研制

测试夹具是电磁脉冲防护器件接入测试电路的必需装置。为此,分析了防护器件高功率电磁脉冲测试对测试夹具的要求,采用多段同轴结构的设计思路,研制了一种专用测试夹具。该夹具采用多阶缓渐变方案和错位补偿技术等;通过经验算式和软件仿真相结合的方法对各部分尺寸进行了优化设计,改善了其高频传输特性。矢量网络分析仪测试结果表明:在1 MHz~3 GHz频段内,该夹具具有良好的传输特性,电压驻波比(voltage standing-wave ratio, VSWR)均小于1.4;除部分频点外,反射系数小于–20 dB;此外,该夹具还具有耐压强度高、元件接入简单、可灵活拆卸等优点。该夹具可有效解决不同类型防护器件高压快脉冲注入下的测试难题。
机械应力对硅橡胶高压电缆附件运行可靠性的影响

近年来由于高压电缆附件产品(终端与接头)的加工制作、安装施工不当等原因而引发了多起电缆线路故障,导致了爆炸、火灾等,造成了严重的经济损失,并给电网的安全运行带来了极大的风险隐患。为此,针对近年国内发生的多起重大的、具有共性特点的高压电缆附件工程热点故障案例,对故障及非故障接头进行了电树枝观测、材料性能试验以及电场、力学仿真计算,剖析了多起故障发生的共性原因及机械应力对高压电缆附件长期运行可靠性的重要影响作用。研究结果表明:电缆附件预制件承受的机械应力过大时将致使其环向机械应力增加,极端情况下可能导致电缆附件绝缘介质内部发生结构损伤和破坏,即使在较低电场强度下也可诱发电树枝,最终导致电缆附件绝缘介质本体击穿;而电缆附件预制件承受的机械应力较小时,会导致电缆附件预制件与电缆绝缘表面界面压力过小,进而会在界面处产生微小气隙等缺陷,引发界面放电。该分析结果可为后续硅橡胶高压电缆附件结构选型优化、试验检测以及安装质量控制等技术研究和工程实施提供借鉴。
多重硫腐蚀对变压器油纸绝缘热老化特性的影响

为研究多重硫腐蚀对油纸绝缘系统热老化特性的影响,利用添加不同浓度二苄基二硫醚(简称为DBDS)、二苄基硫醚(简称为DBS)及十二硫醇(简称为DDM)的变压器新油、普通绝缘纸和铜片组成试品,在140 ℃温度下进行了加速热老化实验,定期取样测试了相应特征参量。研究结果表明:腐蚀性硫不仅会腐蚀铜片,而且会对油纸绝缘系统的热老化产生一定的促进作用,其中多重硫腐蚀的促进作用不等于单一硫腐蚀促进作用的线性叠加;不同硫化物的组合中,DBDS与DBS的组合对油纸绝缘热老化的促进作用最强,会导致油中糠醛、水分、酸值等老化特征参量发生明显变化;硫醇的存在会导致油中糠醛的消耗,对油中糠醛质量浓度的增长起到明显的抑制作用。综上所述,相比单一腐蚀性硫,多重硫腐蚀对变压器油纸绝缘热老化特性的影响机理更为复杂;使用油中糠醛质量浓度来评估老化状态的经验数据,在硫醇存在的绝缘油中并不适用。
基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估

配电网风险评估中使用的故障率为设备年平均故障率,无法反映所分析配电网设备的实时健康状况及同类设备的差异化。为了解决上述问题,提出了一种基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估方法。建立了配电变压器、开关柜、电力电缆、架空线路的健康指数H与设备实时故障率l的量化关系,得到了典型比例系数和曲率系数;计算获得了负荷点故障率和负荷点故障时间,通过综合计算来量化评价了配电网的整体风险。采用IEEE-RBTS BUS6算例对所提方法进行了验证。研究结果表明:该方法以设备健康指数H来综合反映设备状态监测结果,以健康指数H与设备实时故障率l的量化关系、结合配电网网架拓扑的最小路法计算、考虑不同负荷点的停电损失函数来计算各个负荷点损失的配电网风险;可依据在线监测及带电检测结果获得配电网主设备实时故障率,并克服传统方法没有计及配电网设备损坏造成的网架结构薄弱所引发的配电网风险,弥补传统状态评价定性分析的不足。算例结果表明了所提方法可以获得各负荷点的故障率、故障时间、负荷风险,证明了所提出的基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估方法的有效性。
雾水电导率对交流输电线路电晕放电量的影响

目前有关雾水电导率对导线电晕放电量的研究还很少,为了进一步了解导线电晕特性,利用紫外成像仪、局部放电检测仪、超声波雾发生装置和示波器,在电晕笼中进行了试验,通过脉冲电流法来研究不同电场强度、雾水电导率和导线表面粗糙程度对导线电晕放电量的影响,并揭示了它们对电晕放电特性的影响。研究结果表明:当导线表面饱和受潮出现水滴附着时,雾水电导率会对导线的电晕放电量产生很大的影响;在同等电场强度下,导线的电晕放电量随着雾水电导率的增加而增大;电晕放电量随着电场强度的增大而增加,但在电场强度增大到一定值后,放电量将趋于饱和;放电量与导线表面的粗糙度密切相关,导线表面越粗糙,导线的电晕放电量就越大。根据研究结果,建议在研究雾天导线电晕放电量时考虑雾水电导率的影响。
高压电缆接头过盈配合及硅橡胶附件力学性能计算

电缆接头处的硅橡胶附件是高压(HV)电缆系统的薄弱环节。为了研究电缆与硅橡胶附件在过盈配合下的界面应力,首先通过单轴拉伸试验测得了硅橡胶材料的力学性能,优选出了适用的本构模型。而后针对1起典型故障案例,建立了过盈配合的理论模型,通过理论求解和有限元数值仿真研究了过盈量、硅橡胶绝缘层厚度与界面应力的关系。结果表明:硅橡胶附件的最大界面应力发生在半导电层厚度最大的位置处;Yeoh模型能较好地描述硅橡胶材料的力学性能,且具有较高的计算效率及计算稳定性;硅橡胶附件的绝缘层厚度和过盈量会影响其界面应力,其中过盈量占主导因素,在该故障案例中,过盈量每增加0.01 m,过盈配合界面径向应力绝对值约增加0.17 MPa;绝缘层厚度每增加0.01 m,过盈配合界面径向应力绝对值约增加0.006 5 MPa。因此,在电缆接头的应力设计中应重点控制过盈量。
基于ReaxFF场的矿物绝缘油热解分子动力学模拟

热故障是影响充油设备安全运行的重要因素,基于ReaxFF力场的分子动力学模拟方法建立了含有30个分子的矿物绝缘油仿真模型,深入研究了不同温度下矿物绝缘油的动态热解过程和产气规律。通过Reactive-MD-analysis识别模块对矿物绝缘油热解产物的识别和统计,结合仿真的动态图像分析了矿物油的微观反应过程,得出矿物油热解的主要反应路径以及小分子气体的生成路径。同时重点分析了温度对热解微观过程的影响,结果表明:中温下大分子烃自由基的β–C断裂造成C_2H_4气体的大量产生;高温下C_3H_8、C_2H_6和C_2H_4的继续分解造成C_2H_6和C_2H_4气体的相继减少以及H_2、CH_4和C_2H_2气体的不断增多。通过与热重实验结果的对比,验证了仿真结果的合理性,说明ReaxFF反应动力学模拟为从分子上研究矿物绝缘油的热解提供了一种有效的途径。
基于单端量的柔性直流电网故障识别方案

直流线路故障的快速、可靠识别是基于架空线路的大容量、高电压柔性直流输电系统发展的关键技术之一,因而分析了模块化多电平换流器型高压直流系统直流线路短路故障后线路两端限流电抗器上的电压变化情况,提出了一套仅利用单端暂态量的柔性直流电网故障识别方案。该方案利用低压作为启动判据,利用限流电抗器上的电压变化率大小和极性确定故障区间,利用检测到的零模故障分量的多少确定故障极。在PSCAD搭建了张北四端柔性直流电网仿真模型,并考虑混合式直流断路器动作过程、过渡电阻、限流电抗器和桥臂电抗器大小等对保护方案性能的影响。仿真结果表明:所提出的保护方案能在各种情况下快速、准确识别故障,且无需通信,无需复杂的数据处理和分析,数据采样频率要求低,满足柔性直流输电系统对保护的要求。
再次面临电网冰雪灾害的反思与思考

随机性电网覆冰事件有7~12年的重现期,没有发生电网冰雪灾害并不能说明采用的方法和策略完全正确,只有在严重覆冰积雪的极端条件下才能检验研究的全面性和完善性。冰冻积雪自然灾害是具有不可抗拒性的, 10年以后的今年再次遭遇较为严重的冰冻积雪气候,使人们认识到再好的单一方法也有局限性,并不能解决面临的各种问题。我国在电网覆冰积雪防御方面取得了突破性成果,但对于冰冻积雪的气候条件形成的灾害、覆冰积雪形成的致灾机理和灾害防御方法与技术的这种世界性难题,国内外并未很好解决,仍然需要继续深入研究和探索。根据作者几十年的研究总结,肯定了我国在电网防冰减灾领域取得的突破性成果和国际领先地位,同时也发现了现有成果在工程应用中的局限性。以科学的态度阐述了电网覆冰是一个随机性的复杂事件,面对这样一个国际性难题,国内外在过去80年的时间里一直在不停研究和探索,不断取得了重要进展,但仍有很多未解决的理论和技术难题。因此,防冰减灾研究上不能局限于已经取得的成果,应在现有研究成果的基础上,根据高可靠性智能电网发展的要求,持续坚持深入研究,以适应人们对美好生活日益追求的发展需要。
适用于直流开断的IGCT串联均压技术

电力电子器件的串并联是目前解决和实现高压、大功率直流断路器、电力电子变换器的主要组合方式。为此,围绕适用于高压直流开断的电力电子器件串并联技术,开展了面向瞬态开断的多器件静态及动态均压技术研究。首先,分析了集成门极换流晶闸管(integrated gate-commutated thyristor,IGCT)串联不均压原因及IGCT串联均压技术,以给出适用于直流开断的IGCT串联均压方案;其次,分析了缓冲电容、缓冲电阻和关断触发时间的差异对均压特性的影响;最后,搭建4个IGCT串联的电力电子阀组并进行实验验证。研究结果表明:①适用于直流开断的IGCT串联静态均压可通过并联静态均压电阻实现,负载侧动态均压可通过并联缓冲阻容电路的无源缓冲方法实现;②缓冲电容越大、缓冲电阻越小,过电压就越小;触发信号时间差越大,不均压程度就越大; ③10.5 kV/1.5 kA阀组开断实验不均压系数为5.71%,均压效果良好;④基于模块化电力电子串联阀组,进行了混合式直流断路器整体联调实验,3.0 ms时间后关断短路电流为3.6 kA,关断产生过电压为21 kV。通过实验验证了适用于高压直流开断的IGCT串联阀组均压方案的可行性,可以为实现瞬态开断的模块化电力电子串联阀组工程应用提供技术基础。
分裂电抗型超导限流器的交直流限流特性

随着交直流电网规模的不断增长,纯电阻型超导限流器已经难以满足其限流需求。为了减少超导带材的用量并提高电阻型超导限流器的经济性,通过引入空芯分裂电抗器,研究了一种分裂电抗型超导限流器(DRSFCL)并对其基本限流原理进行了分析。通过建模和仿真研究,主要分析了DRSFCL在10 kV电压下的交直流限流特性,得到其在交流冲击下可有效地限制短路电流的第一波峰值,限流作用比较明显,且在直流冲击下也有较好的限流作用。最后通过直流冲击平台对部分直流仿真结果进行了试验验证,试验结果与仿真结果基本一致。
城市轨道交通大容量直流快速断路器的研发

为实现城市轨道交通直流快速断路器的国产化,研制了1 800 V/80 kA大容量直流快速断路器。重点介绍了直流大容量短路开断相关系统的设计,通过电磁场和动力学耦合仿真,获得了直接过流脱扣器的动态特性,通过建立空气直流电弧的磁流体动力学(MHD)模型,分析了电弧在开断过程中的运动以及弧根转移过程。基于仿真结果研制的样机按照IEC标准顺利通过了全部型式试验。仿真和试验结果表明:脱扣时间和电弧转移过程对开断性能具有重要的影响,该断路器开断短路电流时电弧转移迅速,电弧电压上升较快且不存在停滞现象,脱扣时间小于5 ms,燃弧时间在12 ms以内,具有开断100 kA短路电流的能力,从而验证了仿真对实际产品设计的指导意义。