mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
岩溶槽谷区不同土地利用方式下的坡地产流产沙规律

[目的]研究岩溶槽谷区坡地产流产沙规律,为槽谷区坡面水土流失防治提供理论基础。[方法]基于重庆市北碚区中梁山岩溶槽谷区径流小区,探讨了土地利用类型(耕地、林地、果园和竹林地)、降雨等级、降雨特征对坡地产流产沙的影响。[结果]①不同土地利用方式的径流小区坡地总产流量为:耕地(3 534.64 L)>果园地(3 150.60 L)>竹林地(2 347.75 L)>林地(1 957.41 L);径流系数(3.12%~5.70%)远低于非岩溶区(约20%);地表产沙量耕地(3.37 kg)>果园地(2.60 kg)>林地(1.60 kg)>竹林地(1.43 kg);②虽然暴雨占总降雨场次的1.53%,但产流量占年产量的42.28%,产沙量占年总产沙量的33.42%。中雨占年产流总量的16.61%,产沙量占年总产沙量的20.47%,但是由于中雨的降雨次数多,其造成的泥沙流失也不可忽视。③降雨量对不同土地利用方式下的坡面产流的影响最大,是坡面产流的主要影响因素。I30对耕地和果园产沙量的影响最大,降雨量对林地和果园产沙量的影响最大。[结论]在相同的降雨条件下,耕地的产流产沙量最大,果园次之。在坡度一定的条件下,不同等级的降雨是影响产流产沙的主要因素,因此,在安排农事活动时,应尽量避开高强度降雨,减少严重侵蚀事件的发生。
基于Boost升压的变频器低电压穿越应用

传统比例积分(PI)控制策略在升压较大时存在输出电压振荡的现象,分析该现象发生的原因,探讨了火电厂低电压穿越装置具备过零开通的单排高频直流斩波Boost升压拓扑实现方法及工作状态,提出一种新的基于经验值延迟电流微分补偿控制策略。在PSCAD/EMTDC系统环境下搭建了硬件拓扑和控制电路的仿真模型,验证了算法的收敛性和有效性,并采集现场试验数据,对比分析了传统PI控制策略和所提方法在电压跌落至90%,60%,20%时运行性能。结果表明,所提方法能解决传统PI控制策略中存在的输出电压振荡、启动时间长等问题,研究成果大量应用于火电厂实际生产中。
装配式内置双钢套管混凝土组合剪力墙的抗震性能试验研究

提出一种可适用于高层建筑的装配式内置双钢套管混凝土组合剪力墙,通过6个剪跨比为2.86的两层组合剪力墙试件的拟静力抗震试验,考察试件的装配整体性,研究组合墙体的破坏机理和抗震性能。结果表明:试件的破坏形态整体为弯剪复合破坏,特征表现为约束边缘构件的竖向钢筋和外钢管受拉屈服、混凝土压溃、外钢管有压鼓曲,剪切斜裂缝明显;连接坐浆层和预制墙体均有裂缝发展和分布,两者之间无相对错动;试件滞回曲线有捏拢现象,峰值荷载后骨架曲线有平缓承载力下降段,塑性变形和延性能力良好,表现出良好的装配整体性;螺栓径向固结内、外钢管可实现钢套管间的约束和连接;平面外荷载偏心对滞回性能有重要影响,较大偏压矩试件仍有较好的变形和延性能力,内置钢管混凝土芯柱发挥了可靠连接作用,可提高装配墙体的面外压弯能力;钢管混凝土截面含量比小的试件有较大的位移延性,预制组合墙的参数组合还需优化。
谐波电压下的并网逆变器电流与功率协调控制

通过对电网电压中的高次谐波进行分析,其对并网逆变器功率波动与电流谐波影响较大。首先分析高次谐波电压对电流和功率产生的影响,进而提出一种电流与功率协同控制策略,设计级联低通滤波器滤除指令电流中的高次谐波分量,采用加权思想实现电流/功率协同控制,根据系统控制频率设计准比例谐振(QPR)控制器实现并网电流无谐波。避免了锁相环对系统的干扰,不必提取正负序变量,简化了控制结构。最后实验验证了所提控制策略的有效性。
双级式柔性消弧变换器网侧电流控制策略

对于双级式柔性消弧变换器,前级三相整流器网侧电流存在3次谐波分量和负序分量,严重影响供电电源质量。结合柔性消弧变换器的拓扑结构,对单相逆变器输出侧低频脉动分量、三相整流器网侧电流3次谐波分量和负序分量产生机理进行分析。通过指定次正、负序旋转坐标变换,提取网侧电流对应谐波分量的直流量,利用比例积分(PI)控制器实现精确调节,生成的各调制指令在基波旋转坐标系中求和后参与最终调制。最后,通过400 kVA柔性消弧变换器的仿真和现场实验结果分析,验证所提控制策略的合理性和可靠性。
基于虚拟同步机的三相整流器低电压穿越控制

以直流电压为控制目标对基于虚拟同步机(VSG)的三相整流器进行了小信号建模分析,并基于VSG下垂控制方法提出了一种三相电网电压等幅跌落下的低电压穿越控制方法,有效实现了系统在低电压穿越控制模式与下垂控制模式间的无扰切换,从而保证了电网电压的稳定与负载的正常运行。仿真和实验结果验证了控制策略的正确性。
梯次利用电池储能系统集成及控制策略研究

针对不同规格、不同批次退役动力电池包在重组过程中的一致性差异问题,基于某电站的实际项目需求,对梯次利用电池储能系统(BESS)的集成设计进行了介绍,降低电池成组难度,确保电池可靠运行。考虑不同退役电池包的充放电特性与一致性差异,提出了基于荷电状态(SOC)的充放电功率实时调整策略,在确保电池安全运行的前提下最大限度的利用电池存储的能量。最后通过实际测试验证了控制策略的有效性。
一种用于无线充电系统的线圈集成设计方法

近年来,无线充电技术在诸多领域已受到越来越多的关注,尤其在电动车领域,无线充电具有广阔的应用前景。为了解决双侧LCC拓扑中补偿线圈增加耦合机构占用空间的问题,提出了一种线圈集成的方法,通过将补偿线圈与主线圈集成在一起,共用磁芯,大幅度减小了谐振网络占用面积与磁芯使用量,提高了系统功率密度。通过搭建Q3D模型,仿真验证了集成方法的可行性。最后搭建了无线充电实验平台,验证了所提线圈集成方法的可行性。结果表明,所设计的集成线圈能够明显减小耦合机构的尺寸。
不平衡工况下星形级联SVG的补偿分析

星形级联静止无功发生器(SVG)在补偿不平衡负载时,通常采用零序电压注入法来维持直流侧相间平衡,由于相间平衡的前提是SVG输出电压需与输出电流相垂直,故其相量内积为零,则可通过待定系数法简单直接地求出所需的零序电压;在此基础上可以进一步确认星接SVG的不平衡补偿范围,SVG直流侧电压的大小对不平衡补偿范围有着重要意义;准PR控制能有效进行电流跟踪,在此提出了新型直流侧电压分层控制策略,它可有效减少负序分量对补偿性能的影响。所提策略在相关仿真和实验中得到了充分验证。
典型黑土区坡耕地次产流径流曲线数计算方法

径流曲线数模型原理清晰简单、对参数和输入变量要求低,在地表径流预测中已得到广泛应用。为了提高该模型预报典型黑土区地表径流的精度,利用黑龙江省嫩江市鹤北小流域7个坡面径流小区共138场降雨-产流资料,通过量化次降雨过程中雨量在时间上集中分布程度,分析其对地表产流影响,提出次产流径流曲线数CN_t的计算方法。CN_t/CN与降雨过程中最大时段X_(min)内的降雨量和次雨量比值(P_X/P)之间呈极显著正相关;当10≤X≤ 40时,两者相关程度更高。(P_(10)/P)是对本区CN_t影响最显著的降雨过程特征因子。可通过建立(CN_t/CN)与(P_(10)/P)之间的函数关系计算CN_t,并提出该方程在不同耕作方式下的参数取值。使用径流曲线数模型时,若采用本文提出的计算方法,将CN_t作为模型参数计算地表径流量,可显著提高模型在本区的预报精度。
呼伦贝尔沙地不同固沙植物土壤真菌群落组成及多样性

探究呼伦贝尔沙地3种固沙植物下土壤真菌群落结构、多样性及其影响因素,明晰不同固沙植物下土壤真菌的优势类群,为确定呼伦贝尔沙地植被恢复建设中的最优固沙树种提供科学依据。选择分别以差巴嘎蒿、小叶锦鸡儿和樟子松为优势种的植被恢复区的土壤真菌为研究对象,采用野外调查和18SrRNA高通量测序技术,分析比较不同固沙植物下土壤真菌群落结构特征。呼伦贝尔沙地土壤优势真菌门为子囊菌门,其相对丰度在3种植物下均> 65%,其他优势门包括接合菌门、壶菌门、担子菌门、隐真菌门和球囊菌门。优势真菌纲为座囊菌纲、壶菌纲、盘菌纲、粪壳菌纲、伞菌纲、散囊菌纲和球囊菌纲。优势真菌属为在踝节菌属、毛壳菌属、Boeremia、Paraphaeosphaeria 、旋孢腔菌属、毛霉属、假裸囊菌属、Fimicolochytrium和乳牛肝菌属。不同固沙植物间土壤真菌种类无显著差异,而土壤真菌的相对丰度有显著差异,其中樟子松下相对丰度较高的盘菌纲、散囊菌纲、毛壳菌属和踝节菌属具有促进土壤碳循环和磷循环的特征,且樟子松下具有较高的磷酸酶和过氧化氢酶活性。植物种类是影响土壤真菌群落结构的主要因素,土壤有机碳和速效磷是解释土壤真菌群落结构的主要环境因子。呼伦贝尔沙地不同固沙植物通过改变土壤真菌的相对丰度来改变土壤真菌群落结构。从土壤真菌角度来看,呼伦贝尔沙地中樟子松在固定移动沙丘和提高土壤肥力方面是最适宜的树种。
平潭岛3种生境类型灌草丛植物性状特征

为探究灌草丛植被在海岛不同环境中的适应策略,进一步揭示海岛灌草丛植物沿环境梯度的变化规律,采用植物群落样方调查与资料查阅相结合的方法,对平潭岛3种常见生境类型灌草丛植物的功能性状进行分类及比较分析。结果表明:(1)在生长型方面,沿海岸丘陵生境-基岩生境-砂生生境的梯度,草本植物的比重增加,灌木和藤本的比重降低,其物种的多样性也有所降低,验证了植物在应对环境变化下,提高限制性资源利用效率的生态策略;(2)在叶性状方面,植物采取权衡策略(trade-off),沿海岸丘陵生境-基岩生境-砂生生境的梯度,倾向于以叶尖退化、单叶、小叶型等来缩小叶面积,降低资源获取能力;而以叶片被毛及增加叶厚度来加大机械防御和养分储存方面的投资;(3)在果实类型方面,植物采取杂草型对策(ruderal,R-选择),趋向于向果实质量较轻、体积较小、数量较多的短寿命草本植物发展。总体而言,植物为响应与适应变化的海岛环境条件,通过一系列沿某些梯度变化的多个性状协同进化,以此来实现物种的生存与延续。
基于IBOA-PF的锂电池健康状态预测

应用传统的粒子滤波(PF)算法估计锂电池健康状态(SOH)时,会出现粒子权值退化和样本贫化而导致预测精度较低的问题。为了解决该问题,本工作提出了基于改进蝴蝶优化算法和粒子滤波(IBOA-PF)的联合算法,在基本蝴蝶优化算法(BOA)的基础上,用混沌数替代固定的切换概率,并引入共生生物搜索的互生阶段,弥补了蝴蝶算法易陷入局部最优和开发能力差的局限性,提高了BOA的收敛速度,再用蝴蝶表示粒子,用蝴蝶向食物移动的过程表示粒子变化为更符合真实后验分布的新采样值。然后基于双指数经验模型和时间指标(TI)构建了非线性系统的状态空间模型,用单纯形法改进高斯牛顿法进行参数拟合,提出了一种基于IBOA-PF的锂电池SOH估计方法。仿真实验结果表明,该方法优于传统PF方法,具有较高的精确度和较好的适应性。
基于混合模型及LSTM的锂电池SOH与剩余寿命预测

预测电池健康状态(state of health,SOH)的传统方法,一般以历史数据为依据,既难以预测电池实时状态,也无法估计锂电池剩余使用寿命。针对实时预测电池SOH的问题,文章依据采集的大量实车电池数据,结合机器学习与安时积分法对其进行建模预测,处理特征并训练数据。基于模型测试结果,文章提出融合LightGBM与CatBoost算法的实时SOH混合预测模型。通过两辆实车为载体进行混合模型的验证,所测算的实时SOH预测绝对平均误差为0.009。针对电池剩余使用寿命的问题,研究的目标为获取SOH衰减曲线。因此建立长短记忆(LSTM)神经网络模型预测电池SOH的未来衰减曲线,以固定时间间隔内的SOH差值为特征,减小差值波动,保证数据近似具有相同分布规律。通过对某原始设备制造商提供的实时监视数据集的验证,得出未来衰减曲线预测的绝对平均误差为0.021。总体结果表明:文章研究的锂电池实时SOH预测模型与剩余寿命预测模型,预测精度较高,电池使用方可以更好掌握锂电池的实时状态,为相关决策提供依据。
考虑风电消纳的电动汽车充电站有序充电控制

为实现电动汽车充电站对风电的充分利用,降低充电负荷对配网系统运行带来的负面影响,本工作提出一种考虑风电消纳的电动汽车充电优化策略。首先采用蒙特卡罗仿真法对不同数量电动汽车的充电负荷进行预测;然后,在综合考虑风电出力和电动汽车充电需求的基础上,根据风电功率的波动,动态调整分时电价,以包含充电负荷在内的配电网负荷峰谷差最小和用户充电花费最低为控制目标,建立电动汽车有序充电模型,采用改进的粒子群优化算法对模型求解,此外,通过与电动汽车直接接入配网充电的无序情形对比,结果表明,所提策略有效降低充电行为对配电网冲击的同时,能够直接促进风电消纳,提高用户充电的经济性。
基于灰狼算法优化极限学习机的锂离子电池SOC估计

准确的电池荷电状态(SOC)估计是电动车辆正常工作的基本前提。针对目前电池荷电状态估计时存在的非线性、不平稳等干扰因素的影响,本工作提出了基于灰狼优化算法的极限学习机的锂离子电池SOC估计方法,以提高估计精度并缩短估计时长。传统的极限学习机(ELM)直接随机生成模型参数,并对SOC进行估计,该方法运行速度快且泛化性能好。但极限学习机需要找出最优的隐含层神经元参数才能达到较高的精度。因此,通过灰狼优化算法(GWO)进一步优化模型参数,并通过选择合适的激活函数,弥补了传统极限学习机的不足。最后通过与粒子群优化的前馈神经网络算法(BPNN-PSO)和极限学习机算法从多维度进行对比分析,在不同工况下验证了此方法在电池SOC估计中的优越性。结果表明,基于灰狼优化算法的极限学习机的锂离子电池荷电状态估计精度高、估算时长较短且鲁棒性较好,明显优于传统SOC估计方法。本研究有助于推动新能源车辆电池管理系统的开发与应用,为可靠的电池管理系统的研发提供支持。
基于示范运营的燃料电池汽车性能衰退分析方法

燃料电池汽车商业化示范运营项目旨在研究燃料电池汽车的商业化应用前景,并在经济性、可靠性和寿命等方面对燃料电池车辆进行改进,是促进燃料电池汽车商业化发展的重要途径。燃料电池系统的使用寿命是制约燃料电池汽车商业化发展的主要因素,因此通过示范运营项目的研究工作,分析燃料电池系统在道路工况下的性能衰减过程,阐明燃料电池系统性能衰退机制,是提高燃料电池汽车使用寿命的重要基础。本文通过对相关文献的探讨,回顾了燃料电池汽车示范运营项目的研究进展,介绍了燃料电池系统性能衰退的分析方法,指出了示范运营项目的主要研究内容主要包括运行工况分析和对电堆的性能衰退分析。重点介绍了数据驱动和基于模型的分析方法,同时对用于燃料电池电压分析的极化曲线,进行了稳态极化特性拟合的公式推导,并指出稳态极化特性拟合的结果只适用于特定的运行环境,不具有广泛的适用性。最后,本文总结了燃料电池汽车示范运营项目研究工作的重点和分析方法的发展趋势,为基于示范运营的燃料电池研究工作提供参考。
考虑EV和需求侧响应的社区微网能量管理

本文针对独立型社区微网能量管理问题展开研究,构建了基于电动汽车充放电和需求侧响应的微网多目标优化数学模型,提出一种含有负荷级和源荷级的能量管理策略。负荷级依据车主出行习惯和分时电价引导电动汽车有序充放电以减小微网负荷峰谷差;源荷级通过需求侧响应调整居民用电方式优化负荷曲线,优先使用光、储及电动汽车出力、剩余“净负荷”由微型燃气轮机消纳以最小化微网运行成本、污染气体排放量和能源浪费率。采用带精英策略的非支配排序遗传算法对模型求解,分析不同能量管理方案典型社区微网运行情况,验证了优化模型和策略的正确性和有效性。
车用飞轮混合动力系统的应用进展

《节能与新能源汽车技术路线(2.0版)》的发布对汽车节能技术提出了新要求,对于传统内燃机汽车,只能通过添加二次能量存储装置实现部分制动能量回收。在几种典型的储能方式中,拉贡特性图表明飞轮储能具有高瞬时功率、高效率、快速响应、环境友好及循环寿命长等优点,从而成为传统内燃机汽车理想的二次储能技术。尽管飞轮储能技术的应用研究已经取得了一些进展,但目前国内外尚未有详细的研究来总结其在汽车工业领域上的应用。文中基于CNKI数据库、Engineering Village数据库及Web of Science数据库以“飞轮储能”为主题进行了数据检索,重点分析了“飞轮储能”技术在汽车工业方面的研究进展,且检索数据表明,近20年来车用飞轮储能技术虽为小众研究方向,但一直都在探索中。针对电驱动式和机械式两种典型的飞轮混合动力系统,重点关注了机械式飞轮混合动力系统在汽车领域内的探索、研究及验证历程,并详细阐述了该系统的结构特点、研究现状及未来研究趋势。综合分析表明,机械式系统通过飞轮与车辆传动系统间的纯机械连接,不仅解决了电驱动式中因电驱动系统功率限制而造成的动力与节能效果不足问题,还提高了车用飞轮混合动力系统能量转化效率。
储能在光伏低压直流供电建筑中的作用和应用

能源转型和节能减排的趋势下,光伏建筑结合直流供电成为研究热点,储能在其中的作用非常重要,但目前国内电化学储能标准尚有不足,建筑电化学储能应用的标准、规范更加缺乏。本文通过分析储能在光伏直流供电建筑中的作用,即协调控制储能的充放电功率和能量,实现最大化利用光伏就地发电、就地消纳,平滑光伏发电和负荷的波动,提高建筑配电接入电网的友好性,保障重要负荷供电等,提出了光伏建筑在选择电化学储能技术时需要把握的安全可靠性、经济性、对光伏发电的适应性等原则。这些原则也为光伏建筑储能技术标准的研究和制定提供参考。目前技术条件下,光伏建筑储能选用铅炭电池的主要依据是其安全性和部分荷电状态下的适应性等性能良好。依据如上储能配备原则,为一个低压直流供电光伏建筑项目配备了集装箱式铅炭电池储能系统,内置178 kW·h铅炭电池、热管理和电池管理系统。该项目光伏装机112.6 kWp,采用直流供电系统架构,能量管理系统可采用并网和独立模式运行。基于某一日并网运行模式数据,详细分析了光伏建筑在全天的能量时移,展示了最大化利用光伏发电、削峰填谷、恒定功率取电等功能的实现。该光伏直流建筑项目可为分布式储能在光伏建筑的推广提供有益的参考。
加热引发三元18650型锂离子电池组的燃烧特性

为研究动力锂电池组的燃烧特性,本工作以三元18650型锂离子电池组为研究对象,在受限空间中开展了加热引发电池组热失控实验,通过温度数据采集及高清摄像的方法,对不同受热位置和不同受热功率时的锂电池组的典型特征参数进行了试验研究,包括着火时间、火焰形态、临界热失控温度等,此外还开展了水雾灭火试验。结果表明:三元锂电池组热失控温度介于120~139 ℃,最大燃烧温度会随着热源功率的增大而增加,最高温度可达800 ℃。侧面过热时锂电池组燃烧剧烈程度会随着与热源距离的增加而减弱,出现多次断续复燃现象。相比侧面过热,锂电池组底面负极过热时燃烧程度更剧烈,电池会连续喷射燃烧,同时外部热源功率的增大会缩短着火时间并加剧燃烧强度。此时采用水雾对着火的锂电池组灭火,可以对燃烧中的锂电池组进行有效的抑火降温,使电池内部温度降低到临界温度以下,从而有效防止复燃。
沸石13X在开式吸附储热中“反应波”现象研究

开式吸附储热是一种新型的太阳能、工业余热或低谷电力驱动的建筑清洁供热技术,而当前缺乏对其输出性能(温度稳定性、持续时长)进行准确解释和预测的理论模型,阻碍了其大规模推广应用。本文从吸附原理和反应过程出发,阐释了开式吸附反应床内的“反应波”(即匀速移动的反应区)的进入、移动和移出的过程导致了输出温度曲线的上升、稳定和下降阶段,给出了基于反应波特性参数(波长、波速)和反应床长度来计算稳定输出时长的理论公式。为了进一步研究实际运行时影响输出性能的主要因素,选用广泛应用在开式吸附储热器中的沸石13X为代表吸附剂,设计并搭建了一台红外相机观测装置。基于测得的反应床内各处吸附剂的温度变化计算得到反应波的波长和波速,进而得到反应波在整个吸附过程中的波形变化和移动情况。重点研究了入口空气相对湿度、风速和吸附剂粒径对波长和波速的影响,并比较了稳定输出时长的测量值和计算值,可用于指导采用沸石13X的开式吸附反应床设计。
正负极质量非对称设计对超级电容器性能的影响研究

在咪唑型离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF4)混配有机溶剂碳酸丙酸酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)的电解液中,通过调整正负极活性物质的质量比(P/N比),设计制作了一系列活性炭基超级电容器。采用恒流充放电、交流阻抗、循环伏安等测试技术对超级电容器的性能特性进行了评价,系统考察了这种非对称电极设计对超级电容器整体性能的影响。结果表明:较之传统对称型电容器(即P/N=1.0),适当增加正负极质量比有助于抑制电解液的高压氧化分解,提高电容器在3 V限压条件下的循环稳定性和小电流工作时的比电容值,但是会引起电容器放电电压降与等效串联内阻的增加。当P/N比为1.4时,电容器经10 mA电流充放电循环5000次后的电容保持率达90.4%,50 mA高倍率放电时比能量与比功率分别为9.95 W·h/kg和4480 W/kg,相比对称型电容器,虽然循环性能得到显著改善,但这是以牺牲功率特性为代价。该研究指出了非对称电极结构所具有的优点,同时也揭示了其存在的不足,因此这种设计方法难以兼顾电容器的整体性能提升。
电动汽车事故致灾机理及调查方法

电动汽车动力电池的事故致灾机理比较复杂,存在多因素耦合致灾的情况,新类型的失效模式也随着使用过程而逐渐出现。因此,开展电动汽车事故原因调查工作较为困难。本文基于锂离子电池热失控机理,总结了电动汽车事故发生及演化机理,阐明现有研究对电动汽车机械诱因、电诱因、热诱因及内短路触发电池热失控的机理和演化过程的认识程度。基于此,提出了基于车载BMS数据、微观和宏观形变特征、失控后残留物辨识等技术,进一步开展电动汽车事故调查的技术思路。本文对组建电动汽车事故致灾数据库,帮助事故调查人员采用科学有效的方法梳理并建立证据链,揭示事故发生的原因,提升电动汽车灾害事故原因调查效能和行车安全性具有一定的参考价值。
一种考虑中点平衡的ANPC变换器的混合断续脉冲宽度调制策略

对于ANPC(active neutral-point-clamped)变换器,采用断续脉冲宽度调制DPWM(discontinuous pulse width modulation)具有开关损耗小的优点,但也存在中点电位波动较大的问题,为此提出了一种基于切换钳位的混合断续脉冲宽度调制Hybrid DPWM策略,实现DPWM策略下ANPC变换器的中点电位平衡。在单位功率因数下,该方法根据中点电位的高低采用不同钳位方式,并对不同钳位方式下的开关序列进行优化,减小开关次数;在非单位功率因数、高调制比下,该方法根据电荷守恒计算大矢量、中矢量和小矢量作用时间,通过中矢量、小矢量和大矢量的合理分配实现中点电位平衡。同时,2种中点平衡方式在全范围内具有互补性,使开关管在每个开关周期内动作4~6次。最后,对多种调制策略的动稳态性能和中点电位平衡能力等进行了实验对比,验证了所提混合断续脉冲宽度调制策略的有效性。
IGBT串联均压方法综述

绝缘栅双极性晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)在高电压场合应用时需串联使用满足电压需求。由于器件内部的性能差异和外围电路参数不一致等,引起IGBT模块之间电压不均衡问题,威胁其运行安全。综述了国内外IGBT串联均压方法的发展及其研究现状。根据均压方法机理的不同,将IGBT串联均压方法分为被动均压方法和主动均压方法两种,进一步将主动均压方法归纳为无源控制方法和有源控制方法两类。根据各类方法的基本电路拓扑分析了均压原理,梳理了不同方法在电路拓扑、参数选择和控制策略等方面的优化和最新进展。通过均压效果、附加损耗和可靠性等多方面对不同均压方法进行对比,被动均压方法拓扑简单不需外加控制电路更适合在低频应用场合,在高频应用场合中,准有源栅极控制法以单驱动与无源器件相结合的方式,具有良好的发展前景。最后对IGBT串联均压方法进行了展望。
一种高偏移容限的无线电能传输系统设计

针对电动汽车充电应用的感应式无线电能传输技术凭借其安全可靠、灵活方便的特点受到广泛研究。该技术所使用的松散耦合变压器通常存在较大的漏感,从而大幅降低变压器的耦合系数和系统的功率传输能力,当变压器的原副边在电动汽车泊车后发生偏移时,该特性尤为突出。提出了一种具有高偏移容限特性的感应式无线电能传输系统设计,其松散耦合变压器结合了螺线管型和双解耦绕组型线圈结构的耦合特性,可以实现更大的偏移范围;另外,给出了与所提变压器结构相匹配的电路拓扑适用条件,并分析总结了原副边采用不同的补偿拓扑以及电路输出端采用不同的连接方式时系统的输出特性。通过三维有限元仿真工具,在正对以及偏移条件下对变压器的耦合特性进行仿真分析,并在具有200 mm气隙间距的3 kW实验平台上进行实验验证。
弱电网情况下基于改进型有限集模型预测控制新型三相三电平整流器的研究

传统三相三电平整流器开关多、控制复杂、损耗大,为此提出一种新型三相三电平整流器拓扑。在弱电网中,电网电压不平衡现象不可避免,当电网电压不平衡时,传统的控制算法计算量大、控制复杂且电网电流畸变严重。为使新型三相三电平整流器在弱电网条件下正常运行,提出一种改进型有限集模型预测控制方法,实现电网电流的快速跟踪、谐波抑制及直流侧中点电压的平衡控制。首先分析了新型拓扑结构的工作原理及数学模型;然后构造了弱电网条件下新型三相三电平整流器的电流指令值;最后针对新型三相三电平整流器提出改进型有限集模型预测控制。仿真与实验验证了所提算法的有效性。
应用于双馈风机高低压穿越的定子串联阻抗保护方案

针对双馈感应发电机DFIG(doubly-fed induction generator)的高、低电压综合故障穿越,充分利用转子变流器对定子电流的调节能力,提出一套串联阻抗与定子动态无功电流配合的故障穿越方案及协调控制策略。在电网故障期间,该保护方案通过及时投入定子串联阻抗,保障转子变流器的控制能力,并动态调整定子无功电流,利用串联阻抗的分压作用补偿电网故障电压。以充分利用定子无功容量为目标,给出了串联阻抗的整定方法。该方案保障了高电压故障下DFIG的定子绕组安全,提高了故障穿越期间转子侧变流器的控制能力,提供了符合并网导则的无功支撑电流。基于RTDS硬件在环仿真平台验证了该方案的有效性。
光伏系统直流串联电弧故障检测研究

搭建了光伏系统电弧故障实验平台,采集系统运行时的电流作为电弧检测的依据,利用时频域分析相结合的方法对电弧故障进行检测。分析发现系统正常运行和发生电弧故障时的电流信号在时域上的平均值变化特征明显,而在频域上利用小波对电弧电流及正常电流做5层分解,利用d5频段能量可有效对正常、阴影遮挡及故障运行状态进行区分。最后,采用将时频域特征结合利用阈值对电弧故障进行二次判断的方法对电弧故障进行检测,检测结果证明了该方法的有效性与可行性。
一种改进的IGBT模块结温提取算法及实验研究

IGBT模块目前被广泛应用于电力系统、牵引传动和电动汽车等各个领域,其安全可靠运行对电力电子系统具有重要意义。研究表明,器件的结温与其健康状况有密切的关系,如何实时提取IGBT的结温是在线监测亟需解决的重要问题。在研究IGBT关断期间电流变化率di/dt与结温关系的基础上,提出一种改进的结温提取模型和算法,该方法具有模型简单和准确的特点,并给出了详细的理论推导分析和简化计算模型。最后,通过设计的改进双脉冲实验,验证了模型和算法的正确性与实用性。
计及分布式电源精确特性的配电网动态无功优化

提出一种精确计及分布式电源DG特性的配电网动态无功优化的有效方法。根据不同类型DG的运行控制方式,用二阶锥松弛适当处理PQ、PV、PI和PQ(V) 4种类型DG的并网潮流约束,将非凸的交流潮流方程近似地转化为凸的二阶锥约束,并通过设置优化目标函数驱使松弛误差趋近于0,把配电网的动态无功优化问题转化为凸的混合整数二阶锥规划问题。降低求解复杂度,提高优化精度,保证全局最优,保证支路电压、电流安全约束同时考虑储能装置,离散无功补偿电容器作用于配电网的约束。以多时段有功网损最小为优化目标,建立计及分布式电源精确特性的配电网动态无功优化模型,根据调度周期内预测的各时段的DG出力和负荷曲线,以IEEE69节点系统为例进行仿真实验,验证所提方法的有效性。
绿色数据中心的供电运行控制和能量管理

将可再生能源引入数据中心高压直流UPS供电系统,形成直流微网的供电方式。基于此设计了一种分层系统运行控制和能量管理策略,旨在实现系统可靠运行和能量优化利用。微网由电网、光伏发电单元、储能电池和数据中心计算负荷组成,设备级控制考虑并网和孤岛2种运行方式划分为4种工作模式,光伏boost变换器有MPPT和降功率稳压2种工作状态,网侧双向变换器通过电流前馈解耦实现双环控制,该层采用母线电压协调控制方法切换各变换器的工作状态,以维持供电系统的有功功率平衡实现系统稳定。系统级控制通过自上而下的调度决策优化运行,在供电系统控制策略中结合数据中心能耗管理方法,以更大程度地优化能源管理。最后,建模仿真验证了所述策略的可行性。
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)耐盐碱研究进展

综述国内外有关盐碱胁迫对紫花苜蓿影响的研究,分析盐碱胁迫对紫花苜蓿种子萌发、生长发育、光合作用、渗透调节、抗氧化调节、离子平衡调节等各个方面的影响。阐述紫花苜蓿响应盐碱胁迫机制,同时进一步阐述通过外源物质和菌根途径提高紫花苜蓿耐盐碱机理及其可行性,旨在为盐碱地种植紫花苜蓿,实现盐碱地生态修复和发展紫花苜蓿人工草地提供理论支持与实践指导。
挥发性脂肪酸铵盐在诱捕白纹伊蚊中的应用研究

【目的】评价6种化合物及其混合物在野外现场对白纹伊蚊Aedes albopictus成虫诱捕的效果。 【方法】采用陷阱诱捕法分别测定了乙酸、丙酸和辛酸3种脂肪酸及其铵盐对白纹伊蚊的诱捕效果,并分析了几种引诱物对白纹伊蚊活性的影响及其规律。【结果】在供试的6种化合物中,乙酸、丙酸和辛酸3种脂肪酸及其铵盐(乙酸铵、丙酸铵和辛酸铵)诱捕效果显著,同剂量的各化合物对白纹伊蚊的诱蚊效果依次是乙酸>丙酸=辛酸=乙酸铵>丙酸铵>辛酸铵。相同质量脂肪酸(乙酸、丙酸、辛酸)∶脂肪酸铵(乙酸铵、丙酸铵、辛酸铵)=1∶1至1∶4的配方比,其平均累计诱捕量均显著优于其单组分及对照水(P < 0.05)。说明脂肪酸(乙酸、丙酸、辛酸)与脂肪酸铵(乙酸铵、丙酸铵、辛酸铵)混合具有协同增效作用。其中最优配方比是[脂肪酸(乙酸、丙酸、辛酸)]∶[脂肪酸铵(乙酸铵、丙酸铵、辛酸铵)]=1∶2,平均累计诱捕量分别比单组分脂肪酸增加27.56%、27.66%、26.98%,分别比单组分脂肪酸铵增加41.64%、 41.18%、40.35%和分别比对照水增加72.29%、72.25%、72.66%(P < 0.05)。【结论】现场诱蚊试验结果表明,根据相似相溶原理将脂肪酸与脂肪酸铵混配并结合陷阱诱捕器,能够显著提高对白纹伊蚊的诱捕数量,延长诱蚊时间。脂肪酸铵味道不大,有望替代气味刺激的脂肪酸,可适用于家居办公环境中使用。
典型喀斯特区侵蚀性降雨特征及坡面生物措施水土流失防控效应

降雨类型和生物措施是坡面水土流失的重要影响因素。为研究喀斯特区降雨类型和不同坡面生物措施共同作用下的水土保持效益,以贵州蚂蟥田小流域水土保持监测站2014—2018年5年的径流小区实测数据为基础,分析了112场次的侵蚀性降雨特征,并以降雨量、降雨历时、平均降雨强度为指标对其进行分类。同时,分析了不同侵蚀性降雨类型下6个生物措施径流小区的产流产沙量,生物措施包括自然恢复草地、水土保持林(水保林)和经济果木林(经果林)。结果表明,侵蚀性降雨可以分为3类,通过分析降雨侵蚀力和各生物措施坡面的产流产沙能力,得出降雨的侵蚀能力表现为B雨型(中历时、大雨量、中雨强)>C雨型(短历时、小雨量、大雨强)>A雨型(长历时、中雨量、小雨强),B和C雨型的产沙量占全年总产沙量的85%以上。侵蚀性降雨集中发生在5—10月,占全年总产沙量的92.6%和总产流量的93.2%;3种生物措施的产流产沙量大小为:自然恢复草地>水保林>经果林,水保林和经果林的侵蚀产流量差异不显著(P<0.05)。对比自然恢复草地,水保林和经果林均能够减少侵蚀达50%以上。此外,其削减能力与降雨类型有关,在不同雨型下两种林地的减沙能力为:A雨型>C雨型>B雨型。研究结果可为喀斯特地区以生物措施治理坡面水土流失提供参考。
寒温带兴安落叶松林土壤团聚体特征及其影响因素研究

以寒温带兴安落叶松(Larix gmelinii)林为研究对象,分析其土壤团聚体的分布及其有机碳含量特征,并探讨各土壤因子对团聚体稳定性的影响。在兴安落叶松林内设置28块30 m×30 m的样地,以0—10、10—20、20—40、40—60 cm分层取土样,测定各理化指标含量、不同粒级土壤团聚体及其有机碳含量。结果表明,兴安落叶松林土壤团聚体各粒级含量高低为(0.25—2 mm粒径)团聚体>(<0.053 mm粒径)团聚体>(0.053—0.25 mm粒径)团聚体,各粒级团聚体表层(0—10 cm)含量均显著区别于其他各层;土壤团聚体的平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)分别为0.53 mm和0.22 mm,分维数(D)为2.78,土壤团聚体稳定性较高且存在剖面差异;土壤有机碳主要分布于0.25—2 mm粒径的大团聚体中(34.51 g·kg~(-1)),贡献率为52.10%,粒径0.053—2 mm土壤团聚体中有机碳含量最低(6.30 g·kg~(-1)),贡献率为16.42%;随土层深度增加,各粒级团聚体有机碳含量和0.25—2 mm团聚体有机碳贡献率逐渐减小,<0.25 mm团聚体贡献率逐渐增大,40 cm以下各粒级贡献率趋于稳定;兴安落叶松林土壤团聚体的粒径分配和稳定性受到林龄和林型的显著影响;大团聚体(0.25—2 mm)含量与土壤总有机碳(SOC)呈极显著正相关关系(P<0.01),微团聚体(<0.25 mm)含量与Al、Mg等金属氧化物含量呈显著正相关关系(P<0.05);大团聚体(0.25—2 mm)含量和MWD、GMD指标与pH值呈极显著负相关关系(P<0.01),与土壤含水量、速效钾、有效磷、有机磷呈显著正相关关系(P<0.05)。综上,土壤有机质和金属氧化物分别为兴安落叶松林土壤0.25—2 mm大团聚体和<0.25 mm微团聚体的主要胶结物质,土壤水分、养分和酸碱条件对团聚体的形成和稳定产生影响。
一种交直流系统连锁故障预测方法及风险评估

随着大容量直流线路的相继投运,交直流系统连锁故障预测模型的完善日益迫切。针对目前研究缺乏交直流相互作用过程的动态特性仿真,提出一种基于多时间尺度的交直流系统连锁故障预测方法。首先将连锁故障划分为3种时间尺度过程,并根据不同的时间尺度建立相应的仿真模型。其中短时间尺度过程考虑直流换相失败、暂稳、交流线路严重过载;长时间尺度过程考虑交流线路一般过负荷和重载开断,并包含短时间尺度;极长时间尺度过程考虑负荷波动,并包含长时间尺度。其次,以IEEE39节点系统为例,对使用该预测方法形成的连锁故障过程进行分析,并与其他方法形成的连锁故障过程进行对比,主要从时间尺度特性及与实际的负荷情况两方面展示了预测方法所具有的优越性。最后对事故链各阶段不同控制措施的平均故障风险和有无直流调制的预测路径风险进行分析。结果表明:不同控制措施在不同阶段存在风险差异以及将直流调制加入控制措施中可减少控制代价。
孕妇在不同孕期的身体活动水平及其影响因素

目的了解我国孕妇在不同孕期的身体活动水平,分析持续身体活动不足的影响因素。方法本研究以中国孕产妇队列研究·协和(Chinese Pregnant Women Cohort Study,CPWCS)项目中完成孕早期、孕中期、孕晚期随访的孕妇为研究对象。通过基线调查获取孕妇的一般信息,通过国际体育活动问卷对孕妇在三个孕期的身体活动水平进行评估。采用多因素Logistic回归分析模型分析孕期持续身体活动不足的危险因素。结果共计2 920名孕妇纳入研究,其中仅1 057名(36.2%)孕妇在三个孕期都达到了身体活动充足,有267名(9.1%)孕妇在三个孕期都处于低水平身体活动,即持续身体活动不足。Logistic回归分析模型分析结果显示:孕前肥胖(OR = 1.985,95% CI:1.078~ 3.654,P= 0.028)、家庭成员数>2人(OR= 1.544,95% CI:1.122~ 2.123,P= 0.008)和怀孕前吸烟(OR= 2.395,95% CI:1.309 ~ 4.382,P = 0.005)的孕妇更容易出现持续身体活动不足。结论我国孕期妇女的身体活动水平不足。应针对不同人群提供个性化的身体活动指导,发挥家庭成员对孕妇积极进行身体活动的支持作用,以帮助孕妇在怀孕期间安全有效地进行身体活动,促进孕妇和胎儿的健康。
计及柔性负荷的电网储能和光伏协调规划研究

具有"虚拟储能"作用的柔性负荷能够从时空上改变原有负荷分布,降低峰谷差,然而现有规划并未对其进行深入研究。为此,通过构建柔性负荷响应模型,并提出优先将高峰时段柔性负荷转移至光伏出力高峰期的合同策略,进而提高光伏利用率。其次,构建计及柔性负荷的储能和光伏协调规划模型,以便充分发挥柔性负荷"削峰填谷"及光储时序互补作用。最后,通过对10 kV 37节点实际配电网进行仿真。结果表明,从经济角度分析,柔性负荷相比储能更具优势,能有效降低储能容量配置和提高光伏消纳能力。
基于多端口混合直流断路器的LCC-VSC混合多端直流输电系统故障清除方案

混合多端直流输电系统是解决大规模新能源送出和消纳的有效手段之一,快速有效的故障清除方案是保证其安全稳定运行的关键。然而,已有的基于换流器自清除的故障清除方案会导致健康换流站短时停电,而借助直流断路器的故障清除方案存在实施成本过高的问题。为此,提出一种二极管桥式多端口混合直流断路器拓扑,以一个三端混合直流系统为例设计了基于该多端口混合直流断路器的故障清除方案。所提出的故障清除方案在送端采用LCC移相控制实现故障的清除和换流器重启,在受端汇流母线处采用二极管桥式多端口混合直流断路器实现直流故障快速清除和重合闸。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该方案的有效性,并与已有的技术方案进行了对比。结果显示,所提方案在保证故障快速有效清除的同时,能够减少在混合多端直流系统中使用断路器的经济成本。
面向配电网知识图谱的配电调度文本实体链接方法

配电调度文本实体链接是借助配电网知识图谱进行调度文本理解和分析的基础,为此提出一种面向配电网知识图谱的配电调度文本实体链接方法。首先根据配电网知识图谱实体和配电调度文本的特点,构建了配电调度文本的语义、发音和词性特征。然后对基于词汇语义特征的跳跃卷积神经网络(LSF-SCNN)的模型结构进行改进,并应用于调度文本和知识图谱实体的匹配。最后通过交叉验证方法研究了该文模型和对照模型在实际配电调度文本实体链接任务中的应用效果。实验结果表明该模型在实体链接整体准确率和各类实体的链接准确率上都能达到较高的水平。
华东地区电动汽车发展趋势及用电需求预测

对2020-2040年华东地区电动汽车用电需求进行预测。首先对华东地区电动汽车保有量进行预估,然后利用平均用电量法和油耗计算法分别预测电动汽车的用电耗能情况。最后分情景对电动汽车引起的用电负荷进行预测。结果显示,华东地区电动汽车保有量2020-2030年快速增长,年均增长率为79.11%,2040年达到3 720万辆。电动汽车引起的用电需求2020年、2030年和2040年分别为7 TWh、132 TWh和198 TWh,年均增长率从24.60%降至4.11%,2020-2040年整体年均增长率超过18%。2040年电动汽车年均用电负荷增长率为2.27%,最低负荷为41 859 MW,最高负荷为93 021 MW。
异侧布置竖缝式鱼道紊流结构试验研究

鱼道是辅助鱼类克服障碍物,实现产卵洄游、索饵洄游和越冬洄游的通道。全球目前已建鱼道中,鱼类能够溯游通过的鱼道尚不足50%,大多数鱼道的水力设计仅考虑平均流速,忽略了鱼道内的紊流结构,探究鱼道的水力特性尤其是紊流结构,对改进其设计具有重要的指导意义。通过在大比尺水槽模型中试验研究异侧布置竖缝式鱼道的紊流结构,利用声学多普勒测速仪(ADV)实测竖缝式水池内每一点的三维瞬时流速,剖析流场的三维时均流速分布、流动特征、旋涡特性、纵向和横向紊动强度分布、不同水平面的雷诺应力分布等,考虑了两种典型流量(Q_1=20.62 L/s,Q_2=30.75 L/s)和3个特征水平面(h/3,h/2和2h/3),提出了三维流速分布的半理论半经验公式、流场矢量图及各点的旋度,并与自由壁面射流进行比较。结果表明,异侧布置竖缝式鱼道前半池内纵向流速具有壁面射流的特征,后半池由于受下游隔板的阻挡则偏离壁面射流规律;水池内存在顺时针方向的水平旋涡,其旋度随流量的增大而增强;前半池壁面射流区的紊动强度存在峰值区,后半池的紊动强度峰值区由水槽左侧移至右侧;壁面射流区的雷诺应力变幅较大,而在旋涡区则较小,有利于洄游鱼类在鱼道上溯和歇息。
高比例水电孤网的振荡抑制与快速调频协调策略

研究了在满足电网频率要求前提下高比例水电孤网的振荡抑制与快速调频的协调策略。首先定义了水电机组调频优先级指标,为水电机组的调频优先级进行排序。其次基于调频优先级指标提出了非调频水电机组的选取方法,确定了调频机组的调频控制策略。然后提出了机组的紧急控制延时计算方法,定义了调频机组的频率放大系数修正公式。最后利用实际算例验证了该策略的有效性,检验了调整切机延时系数和频率放大系数的效果。在不进行参数重新整定的情况下,实现了协调孤网的快速调频且减小了振荡,对高比例水电孤网的频率控制具有参考意义。
计及可控负荷动态调节的主动配电网优化调度

为了促进间歇式能源的消纳,针对主动配电网调度,提出计及可控负荷动态调节的优化调度策略。通过动态调节可控负荷的接入点,以主动配电网的运行成本最小为目标函数,建立计及可控负荷动态调节的优化调度模型。采用动态群搜索优化算法对模型进行求解,并引入间歇式能源消纳率作为评估消纳性的依据。基于改进的IEEE33节点系统进行仿真分析,仿真结果表明,计及可控负荷动态调节的优化调度策略是可行的,该策略能够有效提高主动配电网对间歇式能源的消纳能力。
考虑网络划分优化的交直流系统并行电磁暂态仿真研究

对于大规模交直流混联电网而言,并行电磁暂态仿真在保证计算精度的同时,具有比串行电磁暂态仿真更高的计算效率,因而得到了日益广泛的应用。为进一步提高并行电磁暂态仿真的计算效率,从PSCAD并行仿真机理出发,分析了网络划分均匀程度及联络线路数对并行仿真效率的影响。在此基础上提出一种网络划分优化模型,可在保证分区均匀的同时,减少联络线路数,从而可提高交直流混联电网并行电磁暂态仿真的计算效率。算例分析验证了所提方法的有效性和高效性。
新能源电网中的谐波问题

谐波源与新能源电网之间的谐波交互作用对电力系统的可靠运行和新能源的消纳存在潜在的威胁。建立谐波源模型和分析谐波交互影响是抑制谐波振荡、提高电网稳定性和电能质量的技术基础。以建模方法原理和谐波交互影响机理为立足点,对新能源电网中的谐波分析与抑制问题进行综述。首先,按照建模方法的不同原理将谐波源建模分为两大类:机理建模和数据驱动建模,并逐一详细介绍不同方法的基本原理、优缺点和适用范围。随后,对新能源电网中的谐波交互影响分析和抑制方法进行讨论。最后,指出谐波分析与抑制技术在今后研究中亟待解决的问题及研究方向。
基于WAMS实测数据的电力系统仿真致差区域识别方法

针对大电网仿真致差区域定位难的问题,给出了一种基于扰动深度和最小生成树的致差区域识别方法。该方法基于实测数据计算扰动深度指标,设定相应的阈值,解耦去除扰动小的区域,将剩余网络抽象为无向图,以仿真可信度指标作为线路的权值,求取电网的最小生成树及其树枝对应最优割集。在最优割集处注入实测数据进行混合仿真,通过多次迭代压缩,最终达到识别出致差区域的目的。通过IEEE10机39节点系统验证了所提方法的有效性。研究内容能有效降低动态仿真验证的代价,为下一步分块解耦以及模型参数校正提供重要的指导。
考虑多重故障的热稳关键断面在线识别方法

受限于内外部环境影响,电网发生多重故障的概率增加,离线计算确定的关键断面在网架结构受到严重破坏时无法准确反映故障后电网的薄弱环节。为此,提出一种考虑多重故障的热稳关键断面在线识别方法。首先通过故障前后支路负载率变化量和潮流方向一致性判别,识别出故障潮流转移通道。然后依据不同故障的潮流转移特征,建立基于开断分布因子的故障元件和潮流转移通道关联矩阵,筛选出强关联的故障元件和潮流转移通道,构成候选热稳断面。最后采用线性规划的方法计算各候选断面的热稳裕度,将裕度低于门槛值的断面作为热稳关键断面。通过实际电网算例验证了该方法的有效性。
贵州锁黄仓湿地沉积物重金属空间分布及生态风险评价

以贵州锁黄仓湿地表层沉积物为研究对象,利用空间插值分析、主成分分析与相关性分析方法,研究沉积物中镉(Cr)、镍(Ni)、锌(Zn)、砷(As)、铅(Pb)5种重金属元素含量的空间分布特征和来源情况,并通过Tomlinson污染负荷指数法和Hakanson潜在生态风险指数法进行生态风险评价,为锁黄仓湿地公园的生态安全以及有序发展提供基础数据。结果显示,Cr、Ni、Zn、As、Pb平均值分别为98.44、73.14、148.67、21.93、54.32 mg/kg,与土壤重金属背景值(95.90、51.20、99.50、20.00、35.20 mg/kg)相比较,5种重金属含量均偏高;而各重金属变异系数相对较小(13.94%~21.55%)。Cr、Ni、As之间以及Zn与Pb呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析中,第一主成分(A1)包括Cr、Ni和As,第二主成分(A2)包括Zn和Pb。锁黄仓表层沉积物重金属污染负荷指数为1.348,且上游(1.379)>下游(1.372)>中游(1.303),均属于"中等"污染程度。潜在生态风险评价表明,5种重金属潜在生态风险指数小于下限(RI=150),属于轻度生态污染。Cr、Ni和As的来源途径可能相同,主要受周边农业活动和环境影响;Zn和Pb具有相同输入源的可能性较大,主要受炼锌业和交通运输影响。研究表明,锁黄仓湿地受到中等程度的污染,但生态环境质量属于可控范围。
运城黄河湿地景观空间格局变化及其驱动因素

基于2007-2017年5期遥感影像,运用遥感解译和景观指数方法,探究运城黄河湿地景观格局变化及其驱动因素,为黄河中游河道湿地的修复与可持续利用提供参考。结果表明:(1)湿地面积在2007-2017年期间总体呈增长趋势,其中2007-2015年湿地面积持续上升,面积增加9 041.39 hm~2,2015-2017年减少5 716.08 hm~2。湿地与旱地之间转换最密切,湿地景观间(水域+沼泽+草甸)也有较大幅度的转换。景观类型的分布以河津市、万荣县、永济市及垣曲县部分种类偏多,湿地景观沿河流分布。(2)类型水平上,旱地是优势类型,湿地整体处于劣势,景观零碎。水域在湿地景观中占优势,林地、旱地景观趋于复杂,旱地、水域、林地景观集聚度偏大;景观水平上,研究区景观破碎度和复杂度都有不同程度的降低,结构趋于稳定,连通性变好。(3)景观格局变化主要受人为驱动影响,其中政策对研究区有强制性的作用。近10 a运城黄河湿地呈现增长态势,景观格局总体逐渐优化。
不同秸秆材料与制备工艺下生物炭性质及对土壤重金属的钝化效应

以芦苇、玉米秸秆为原材料,采用正交实验设计方法制备不同处理生物炭,并将其应用到重金属污染土壤修复中,以寻求最佳的生物炭制备工艺并探讨其对土壤中Cd和Pb的钝化效果。结果表明,对生物炭制备影响最大的因素是炭化温度,温度升高会使炭产率下降,pH和灰分含量增加,比表面积在一定范围内也会大幅增加;其他因素如原料含水率、升温速率和炭化时间对生物炭制备的影响均低于炭化温度;所制备的芦苇秸秆生物炭(LWC)和玉米秸秆生物炭(YMC)产率相近,YMC的pH和灰分含量高于LWC,而LWC比表面积高于YMC。综合考虑因素最佳水平并兼顾效率,得出LWC和YMC最适宜制备条件均为含水率25%,升温速率20 ℃·min~(-1),炭化温度600 ℃,炭化时间0.5 h。与对照相比,添加LWC和YMC的土壤pH值均有所升高;随着培养时间延长,生物炭对土壤中Cd和Pb的钝化效率也逐渐提高, 35 d时有效态Cd和Pb含量最高降低51.7%和44.9%,并且LWC的效果好于YMC。研究结果可为工程化制备生物炭提供一定的技术参考,并且为重金属污染土壤修复提供理论依据。
晋北露天煤矿区重构土壤容重差异研究:探地雷达识别与反演

为揭示复垦地不同剖面重构土壤容重的总体特征和深度差异以及在雷达图像上的显示特征,以中煤平朔安太堡露天矿区南排土场、西排土场、西排土场扩大区和内排土场为研究对象,采用环刀采样称重法、探地雷达探测法、显著性分析法和拟合分析法等方法分析重构土壤容重差异,分析重构土壤容重差异在雷达图像上的显示特征,并根据探地雷达图像参数定量反演重构土壤容重数值。结果表明: (1)重构土壤容重差异明显,矿区不同排土场及其不同深度重构土壤容重存在差异。(2)针对不同排土场,根据电磁波大振幅信号分布情况,可定性分析重构土壤容重相对大小。(3)在土壤体积含水率小于15%条件下,将重构土壤容重(y)与相应介电常数(x)进行拟合得到拟合函数y = 0.054 3x+1.019 2(R~2 = 0.508 3,P= 0.001),拟合效果可信,重构土壤容重随着介电常数的增大呈线性增加趋势。探地雷达在检测矿区复垦地重构土壤容重方面具有推广应用价值,对于快速无损土地复垦质量检测领域发展具有推动作用。
基于参数扰动模型的遥控潜水器滑模控制方法

[目的]遥控潜水器(ROV)的运动控制易受到环境和模型参数不确定性因素的影响,难以达到预期控制效果,针对此情况,提出一种基于参数扰动模型的ROV滑模控制方法。[方法]以标准ROV模型为基础,将环境干扰与模型自身参数的不确定性作为模型扰动参数,建立带参数扰动的ROV模型,并对模型进行解耦得到深度方向的控制模型,基于带参数扰动的模型完成定深运动滑模控制器设计,开展仿真试验验证。 [结果]结果表明,基于参数扰动ROV模型的滑模控制器能够对ROV进行稳定、高效的定深控制,并且该控制方法可以改善外干扰和模型参数不确定性带来的影响。[结论]该控制器设计方法可为解决ROV控制过程中受到的环境与模型不确定性问题提供一种解决方案。
智能船舶动力系统设备的自适应阈值方法

[目的]针对智能船舶动力系统设备的状态监控报警不及时、阈值带宽过大、状态评估参数不准确等问题,提出自适应阈值的确定方法,用以对动力系统设备进行监控报警和状态评估。 [方法]首先,采用模拟退火算法优化回归支持向量机(SVR)预测模型,对动力系统设备的常规状态特征参数进行建模;然后,对建模残差进行正态转化,并结合滑动时间窗来构建自适应阈值模型;最后,选取某船舶主推进柴油机的排烟温度作为研究对象进行实例验证。 [结果]研究结果表明,相较于传统固定阈值,自适应阈值模型的带宽更为紧凑,具有良好的自适应性,能够提前识别动力系统设备的异常现象。 [结论]所提方法提高了监控报警系统的效率和阈值精度,可为早期故障诊断和系统状态评估提供更准确的依据。
急性脑梗死患者血浆中AIM2、IL-1β和IL-18的表达及意义

目的:炎症反应尤其是炎症小体及炎症细胞因子的过度表达,是影响急性脑梗死发生、发展的重要原因之一,包括脑梗死的起始、梗死后损伤的进展和恢复。本研究主要探讨黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2,AIM2)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)在急性脑梗死患者血浆中的表达及意义。方法:纳入急性脑梗死患者85例为脑梗死组,根据神经功能缺损严重程度、脑梗死面积及发病后第90天的改良Rankin量表(Modified Rankin Scale,mRS)评分分为轻、中及重度组,小、中及大面积组,预后良好组及预后不良组。纳入同期健康体检者85例为对照组。采用酶联免疫吸附(enzyme-linked immunosorbnent assay,ELISA)法检测AIM2、IL-1β和IL-18在这两组人群血浆中的表达水平。结果:脑梗死组血浆AIM2、IL-1β和IL-18水平均明显高于对照组,差异均具有统计学意义(均P<0.001)。脑梗死组亚组比较示:患者血浆AIM2、IL-1β和IL-18水平在重度神经功能缺损严重程度组>中度组>轻度组,在大面积脑梗死组>中面积组>小面积组,在预后不良组>预后良好组,差异均具有统计学意义(均P<0.05);血浆AIM2水平与美国国立卫生研究院卒中量表(National Institute of Health Stroke Scale,NIHSS)评分、脑梗死面积及mRS评分呈正相关(分别r=0.791、r=0.710、r=0.763,均P<0.001),IL-1β水平与NIHSS评分、脑梗死面积及mRS评分呈正相关(分别r=0.716、r=0.690、r=0.688,均P<0.001),IL-18水平与NIHSS评分、脑梗死面积及mRS评分呈正相关(分别r=0.714、r=0.638、r=0.653,均P<0.001);血浆AIM2与IL-1β、IL-18水平呈正相关(分别r=0.828、r=0.751,均P<0.001)。结论:AIM2、IL-1β和IL-18在急性脑梗死患者血浆中表达上调,而且与急性脑梗死患者的神经功能缺损严重程度、脑梗死面积及预后密切相关,提示AIM2、IL-1β和IL-18可能在急性脑梗死的发生、发展中起重要作用。
宝天曼国家级自然保护区三种林型土壤的亮孢黏菌多样性

黏菌是土壤原生生物的重要组成部分,但其群落组成与多样性格局信息目前还不全面。本研究采用18S rRNA基因高通量测序的方法,研究了宝天曼自然保护区内落叶阔叶林、针叶林和针阔混交林土壤中的亮孢黏菌多样性,并通过多元统计方法分析了其群落结构与土壤环境因子之间的关系。结果表明,30份土壤样品中共获得26个亮孢黏菌的可操作分类单元(OTUs),隶属团毛菌目Trichiales下的7个属。 4个OTUs可注释到种,分别为球圆团网菌Arcyria globosa、蛇形半网菌Hemitrichia serpula、刺丝团毛菌Trichia scabra和高山团毛菌Trichia alpina。亮孢黏菌群落α多样性在不同林型间有显著差异,其中在针叶林最高,落叶阔叶林最低。不同林型土壤的亮孢黏菌群落结构也显著不同,冗余分析显示,不同林型间黏菌群落结构差异与土壤含水量、碳氮比、有效钾和有机碳显著相关,但总体土壤环境因子对群落结构差异的解释量有限,占比10.18%。本研究丰富了土壤黏菌多样性信息和生态分布理论。
术前采用mFOLFOX6方案化学治疗可切除的局部进展期直肠癌的安全性和有效性

目的:新辅助化学治疗(以下简称化疗)联合根治性手术已成为治疗局部进展期直肠癌的主要手段,本研究旨在评价对可切除的局部进展期直肠癌患者应用mFOLFOX6方案化疗的安全性和有效性。方法:本研究为前瞻性研究。选择南华大学附属南华医院2015年2月至2017年12月收治的82名局部进展期直肠癌患者作为研究对象。患者接受4疗程的mFOLFOX6方案化疗,化疗结束后的4~6周内行手术治疗。观察化疗相关不良反应发生率、术后并发症发生率及患者对化疗的临床病理反应。结果:在mFOLFOX6化疗后至术前,82例局部进展期直肠癌患者出现的化疗相关不良反应包括4级中性粒细胞减少(2.4%)、导管相关性感染(2.4%)、厌食(2.4%),3级恶心(2.4%)、厌食(2.4%),2级中性粒细胞减少(14.6%)、周围神经病变(7.3%)等。76例局部进展期直肠癌患者完成手术,其中直肠前切除术56例(73.7%)、腹会阴联合切除术16例(21.1%)、保留骨盆神经72例(94.7%)。22例(28.9%)患者发生手术并发症,其中8例(10.5%)发生≥3级的并发症,发生率较高的并发症为肠梗阻、吻合口漏及脓毒症。完成化疗和手术的76例患者中28例(36.8%)T分期下降,44例(57.9%)N分期下降。术后病理I期42例(55.3%)、IIA期20例(26.3%)、IIB期12例(15.8%)、IIIA期2例(2.6%)。10例在化疗前被怀疑肿瘤侵犯周围器官,其中4例经过化疗不再需要扩大切除周围器官并实现肿瘤的R0切除;2例化疗前T4b期患者行周围器官的扩大切除,术后病理结果为T3期,实现R0切除;1例在化疗前评估中被诊断为低分化腺癌并侵袭精囊的患者术后出现T分期进展。66例(86.8%)患者部分缓解(partial response,PR),9例(11.8%)疾病稳定(stable disease,SD),1例(1.3%)疾病进展(progressive disease,PD)。无1例获得完全缓解(complete response,CR),无1例出现新病灶。结论:术前采用mFOLFOX6方案化疗对于可切除的局部进展期直肠癌来说是一种安全可行的治疗策略,值得临床应用推广。