mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
间伐对红松Pinus koraiensis针阔混交林冠层结构及林下植被的影响

为揭示不同间伐强度对冠层结构、林下光环境及林下植被生长和更新的影响,以红松针阔混交林为研究对象,利用Winscanopy 2010a冠层分析仪对中度、强度间伐及对照林分的冠层结构及光学特性进行测定,同时采用典型样地调查法,对林下灌木层和草本层的更新及多样性进行调查,分析间伐后林分的冠层结构及光环境特征,运用相关分析法对冠层结构和林下植被多样性的相关性进行分析。结果表明:间伐显著改变了红松针阔混交林的冠层结构,改善了林下光环境,与对照相比,中度(38%)、强度(48%)间伐林分的叶面积指数分别为对照的65.11%和71.7%,开阔度分别比对照增加205%和249%,林下总辐射分别为对照的2倍和5倍。冠层结构对林下光环境的影响较大,林冠开阔度与林下直射光、散射光和林下总辐射量呈极显著正相关(p<0.01),叶面积指数与林下散射光、林下总辐射呈极显著(p<0.01)和显著(p<0.05)负相关;间伐有利于林下阔叶树种更新,中、强度间伐林下幼苗的个体密度、基径、树高显著高于对照(p<0.05),且表现为随着间伐强度的增强而增强的趋势;林下光环境对林下植被多样性影响较大,灌木层的物种多样性指数与林下总辐射呈显著负相关(p<0.05),草本层多样性指数、丰富度指数与冠层开阔度呈显著正相关(p<0.05)。间伐改善了红松针阔混交林的林下光环境,有利于林下阔叶树种的更新,对林下植被多样性具有较大的影响。
地震DNA算法的改进及其在地震层位拾取中的应用

地震DNA算法是一种新的层位自动提取算法,因其匹配出符合条件的地震特征较多,所以拾取到的地震层位连续性较差,且层位划分不够明显,很难区分所找到的地震波是否属于同一个地震层位。为此,尝试将聚类方法引入到地震DNA算法中,对地震DNA算法所找到的地震波进行分类,然后使用欧氏距离连接聚类好的点,并使用C3相干算法找出并屏蔽掉断层区域,使其具有更好的连续性和准确性。应用改进后的地震DNA算法对胜利油田某二维叠后地震数据进行测试,结果表明,该方法的追踪结果比改进前的结果连续性更好、准确性更高,验证了该方法的可行性和有效性。
2015年西北太平洋热带气旋预报精度评定

本文以中国气象局上海台风研究所整编的热带气旋(Tropical Cyclme,TC)最佳路径集为依据,对2015年西北太平洋TC定位精度及路径、登陆点、强度预报精度进行了评定,结果表明:2015年中央气象台TC平均定位误差为14.1 km,优于2014年定位水平;中央气象台24、48、72、96和120 h路径预报误差分别为66.2、119.5、176.3、244.3和328.5 km;国内外共6个全球模式在上述预报时效的总平均路径误差分别为86.5、146.5、215.8、321.6和475.8 km;4个区域模式24、48和72 h的总平均路径误差分别为84.1、147.1和230.8 km。2015年的主观方法、全球模式和区域模式的路径预报性能均较2014年有了较大进步,但是强度预报性能仍未得到改善。目前,统计预报方法的强度预报整体性能仍然领先于数值模式。
2016年汛期气候预测效果评述及主要先兆信号与应用

2016年汛期预测较好把握了"全国气候年景状况总体差,降水偏多,涝重于旱,洪涝灾害比1983年重,但比1998年轻"的总趋势,准确预测了长江流域降水异常偏多和严重的汛情,对2016年东部地区季节内雨季进程"华南前汛期开始早,南海夏季风5月第5候爆发,长江中下游入、出梅晚且雨量明显多,及华北雨季开始晚、雨量接近常年到略偏多"的预测与实况也一致。对台风强度强,活跃程度前弱后强的预测与实况基本吻合,对夏季全国大部气温正常到偏高,尤其是我国西北大部气温异常偏高及盛夏江南华南阶段性高温热浪的预测也接近实况。但对我国北方地区降水的预测存在较大偏差,未能正确预测华北降水异常偏多和7-8月东北地区明显少雨。2016年汛期预测中重点考虑了冬季超强El Nino事件及其衰减后热带印度洋海温接力作用对夏季风环流的影响,认为夏季尤其是夏季前期西太平洋副热带高压强度异常偏强,位置明显偏西,东亚副热带夏季风强度弱,这些都直接造成长江中下游地区降水明显偏多。
太行山地形影响下的极端短时强降水分析

2015年8月2日午夜和2011年8月9日前半夜,在两种不同天气系统背景下太行山东麓都出现了小时雨量超过50 mm的极端短时强降水天气,两次过程都是雷暴先在太行山区触发加强,经过下山2 h先后在丘陵站平山和山前平原站石家庄市区产生极端短时强降水。利用常规探测资料、地面加密观测资料、石家庄SA多普勒天气雷达资料,对不同天气系统背景下太行山特殊地形影响的极端短时强降水成因进行分析。结果表明:偏东气流被南北向的太行山地形强迫抬升,且与下山雷暴出流形成中尺度辐合线触发新的雷暴,雷达回波呈现后向传播特征和列车效应造成局地极端短时强降水。太行山地形通过增强辐合上升运动、增大垂直风切变使雷暴下山加强。不同天气系统强迫下,太行山特殊地形对雷暴发展作用不同。在偏西气流引导下,暖区极端短时强降水由阵风锋触发,具有突发性、降水时间短、伴随风力大的特点,下山雷暴出流加快且与山前偏东风的辐合加强,陆续在丘陵区和山前平原触发对流与下山雷暴合并加强造成极端短时强降水;而在东北气流引导下,回流冷锋和阵风锋共同触发的极端短时强降水具有持续时间较长、降雨总量较大、伴随风力较小的特点,太行山东坡对东北冷湿回流有阻挡积聚作用,东北偏北来的雷暴出流边界西端在迎风坡上强迫抬升使雷暴触发并加强,东北气流遇山后发生气旋性偏转使雷暴出流转向东南下山,与平原的偏东风辐合加强,造成丘陵区和山前平原的总降雨时间更长、降雨总量更大。
2016年全球重大天气气候事件及其成因

2016年全球主要温室气体浓度持续上升,地表温度相比工业化时代之前水平偏高1.1℃,成为有气象记录以来的最热年。受全球变暖影响,北极海冰全年处于较低水平,格陵兰冰盖和南极海冰的消融程度明显增强;海洋温度升高致使全球海平面上升和海洋环境变化。在超强厄尔尼诺事件背景下,受大气环流异常影响,全球降水空间分布不均,年初多地旱情持续发展,造成粮食和水资源危机;年内暴雨洪涝、高温热浪、寒流暴雪和热带气旋等各类极端天气气候事件频繁发生,在世界各地造成了严重人口伤亡和社会经济损失。本文总结了2016年全球重大天气气候事件及其影响,并重点分析了中国长江流域降水异常偏多及美国高温热浪天气两个典型事件的形成原因。分析表明,夏季西太平洋副热带高压偏西偏强,致使西南低空急流作为水汽通道将低纬暖湿气流向长江流域输送,配合同期亚洲东北部的高空槽引导高纬冷空气南下,冷暖气团的共同作用导致了中国长江流域强降水事件频发、汛情严重;北美副热带高压在美国境内一段时期内的稳定停滞以及低纬水汽输送条件偏差,是7月美国中东部地区高温热浪天气事件发生的主要原因。
2016年秋季中国气候特征及其可能成因

2016年秋季,全国平均气温较常年同期偏高,降水异常偏多,创1961年以来历史同期之最,尤其是110°E以东地区,近一半台站偏多50%以上,这主要受秋季海温和大气环流异常的影响。在赤道中东太平洋冷海温发展的秋季,西太平洋副热带高压往往偏强偏西偏北,自副热带到日本海附近容易出现异常反气旋式环流,有利于水汽向我国30°N以北地区输送,再加上秋季前期东北冷涡活动及中后期贝加尔湖地区低槽维持,冷暖空气交汇,使得北方地区降水偏多。而赤道西太平洋及暖池区海温偏高,对流活跃,台风活动频繁,给华南到江淮一带带来了异常多的降水。
1961-2014年广东小时强降水的变化特征

利用1961-2014年广东32个气象观测站逐小时降水资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验、功率谱分析、计算趋势系数等统计诊断方法,分析了广东小时强降水在年以及前、后汛期的气候特征及变化。结果表明,广东年、前、后汛期多年平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率的空间分布均呈沿海向内陆递减。近54年来,广东平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率在年以及前、后汛期的时间尺度上均为显著上升的趋势,与同期广东年暴雨次数和年降水变化不明显有明显差异。广东大部分测站小时强降水量均呈增加的趋势,其中珠三角增加最为显著。近54年来广东年和前汛期小时强降水次数存在3.7年和22年、后汛期存在3年左右的显著周期震荡。广东年和后汛期小时强降水次数在1993-1994年发生增加的突变,前汛期小时强降水次数没有突变发生。
GRAPES-REPS西南低涡预报检验评估

利用2015年6-8月GRAPES-REPS(Global/Regional Assimilation and Prediction System-Regional Ensemble Prediction System)区域集合预报资料,并设计西南低涡格点资料客观识别方法对西南低涡中心位置进行定位,首先评估GRAPES控制预报对西南低涡的预报准确性,之后挑选出四次生命史较长的西南低涡过程,分析评估GRAPES-REPS对西南低涡发生、发展、移动及降水过程集合预报性能。结果表明:(1)GRAPES模式对西南低涡预报的命中率较高,空报率略大于漏报率。(2)GRAPES-REPS对西南低涡发生和发展的预报效果较好,绝大部分集合预报成员能预报西南低涡发生和发展过程,但对西南低涡发生时间预报总体偏早。(3)GRAPES-REPS对西南低涡移动路径在24 h预报时效内比较合理,且集合预报平均明显优于控制预报,24 h之后东移型西南低涡移动路径明显偏北。(4)GRAPES-REPS对西南低涡强度预报总体偏强,表现为中心正涡度值偏大,位势高度值偏低。(5)24 h预报时效内,西南低涡触发的小雨到大雨量级的降水概率评分均有较好表现,且落区与实况接近,而暴雨落区个别略有偏北,但基本吻合。24 h之后,由于东移型西南低涡移动路径偏北导致模式预报降水落区偏北。可见,模式对西南低涡强降水有一定预报能力,因此,提高GRAPES-REPS中尺度集合预报能力,将有助于改进西南低涡强降水预报。
东津河流域暴雨洪涝灾害风险区划

本文从暴雨致灾机理出发,以东津河流域为例,开展中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术研究。根据气象资料、水文资料、地理信息资料、社会经济统计资料以及历史灾情资料等,运用TOPMODEL水文模型并结合统计法确定致洪临界面雨量,利用逐步回归法重建区域站资料序列,基于广义极值分布函数计算出不同重现期的致洪面雨量,根据流域内小时降水雨型分布,将不同重现期致洪面雨量以及叠加堤坝信息的DEM、manning系数等数据代入FloodArea模型进行洪水淹没模拟,得到不同重现期下洪水淹没图,再叠加流域内栅格化的人口、GDP以及土地利用信息,最终得到不同重现期下人口、GDP以及土地利用等风险区划图谱。建立的中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术方法简便可行,区划结果精度高、实用性强,对于面向实时防灾减灾的动态灾害风险管理具有重要意义。
预期价格变动对农户生产行为调整的非对称影响——基于西双版纳胶农调查分析

农产品价格变动下农户生产决策的动态调整是一个既关系农户福利又影响产业安全的经济问题。基于理性预期理论,以天然橡胶为研究对象,利用对云南省西双版纳自治州612户橡胶种植户的调查数据,分析天然橡胶价格预期变动下农户的生产调整行为,探讨影响农户价格反应行为的决定因素。结果表明,农户在预期橡胶价格变动幅度越大时选择生产调整行为的可能性越高,并且在预期价格上升时调整生产行为的概率显著大于下降时,橡胶价格下降时,29.58%的农户会采取反应措施,而预期橡胶价格上升时,农户采取反应措施的达53.92%,呈现显著的非对称性反应。受到户主和家庭社会经济特征及橡胶种植园生产条件等因素的影响,农户应对天然橡胶价格变动的生产调整行为存在异质性。研究结果对近年来天然橡胶价格下降背景下的胶农的福利、橡胶的可持续发展以及天然橡胶战略资源安全等相关政策的制定有着重要的现实意义。因此,建议相关部门制定相应政策引导农户合理调整橡胶种植结构,出台必要补贴政策,保障农户收益及其对橡胶种植的积极性,从而实现我国天然橡胶产业的再生产与可持续发展。
山东主产区苹果和梨中农药残留风险因子排序

风险排序是风险评估或管理中的重要一环,是对风险因子进行排序从而确定管控优先顺序的重要手段。 2014-2015年连续两年对山东省主产区苹果、梨进行102种农药残留风险监测。利用农产品质量安全风险排序系统对苹果和梨中检出的农药残留进行风险得分计算和排序。结果显示:苹果中检出27种农药,风险得分较高的有三唑磷、毒死蜱、氰戊菊酯、联苯菊酯、吡虫啉、戊唑醇、唑螨酯7种农药;梨中检出37种农药,风险得分从高到低分别有氧乐果、克百威、水胺硫磷、苯醚甲环唑、毒死蜱、唑螨酯、灭多威、氟硅唑8种农药。建议对上述风险得分较高的农药予以优先管控。
防治药用植物土传病害的芽胞杆菌制剂开发的制约因素分析

芽胞杆菌是土传病害生防制剂开发中最具应用潜力的微生物之一,但目前针对药用植物土传病害,市场上可供选择和使用的,以其为生防因子的产品和数量较少,远远不能满足生产实际需要。本文从菌株的筛选获得、定殖与生态适应性、安全性评价等方面概述了影响其开发的制约因素,并提出了相应的建议和展望,以期为促进芽胞杆菌制剂在防控药用植物土传病害中的应用提供参考。
鄂尔多斯盆地子洲- 清涧地区山西组山2~3段铀、钍、钾测井曲线的分形特征及其沉积物源意义

随着鄂尔多斯盆地子洲-清涧地区上古生界碎屑岩气藏研究的深入,其物源问题引起了人们的关注。为查明物源问题,本文应用分形理论对山西组山2~3段的沉积物源进行了研究,系统地分析了铀、钍、钾测井曲线的分形特征、分形特征在沉积物源分析中的应用过程以及分形特征对沉积物源的响应机理。结果表明,铀、钍、钾测井曲线具有分形特征,其分形特征对沉积物源具有一定程度的响应,研究区内西北部物源控制区与东北部物源控制区具有不同的沉积物源分形响应特征,通过分形响应得到的沉积物源分析结果与已有的地质认识较为吻合。分形特征研究为沉积物源的分析提供了一种途径,具有一定的应用价值。
潍坊市北部漏斗区的含水层调蓄库容研究

近年来,由于过量开采地下水,潍坊市北部地区形成了大范围的地下水降落漏斗,而漏斗区产生了连续的储水空间。本研究收集了潍坊市北部水文地质条件资料,分析了研究区地质构造,并划分了水文地质单元。同时,选取研究区有代表性的钻孔,绘制了水文地质剖面图,刻画地下含水层的空间分布状态。然后根据土壤粒级将地下空间划分为透水层、弱透水层和不透水层。其中,透水层再细分为潜水含水层、微承压水含水层和承压水含水层。最后,利用松散岩型地下水调蓄公式计算研究区调蓄库容。本研究还利用GMS空间建模,绘制了地下水库三维实体模型。研究结果表明,潍坊调蓄区段内地下水补给源条件及调蓄条件良好,具有很好的储蓄水能力。研究区的调蓄库容为11.81亿m~3,可开采量为9.44亿m~3。这些研究结果为潍坊市利用地下空间储存水资源提供了数据支持。
海平面升降对海相临滨储层宏观非均质性控制机理—以塔里木盆地哈得逊东河砂岩储层为例

本文研究海平面变化对海相单一亚相储层宏观非均质性的影响。以经典层序地层学理论为指导,应用岩心测试、测井数据,对哈得油田东河砂岩段临滨亚相储层宏观非均质性进行了分析,提出了海平面升降对临滨亚相储层宏观非均质性控制机理,确定了海平面相对变化控制的储层宏观非均质性分布模式。结果表明,准层序、准层序组及体系域内不同级次的海平面变化,对沉积物形成的水动力条件及沉积后所处表生环境产生较大影响,各项储层宏观非均质参数表现出明显的规律性,使准层序内单一临滨亚相储层宏观非均质性表现为向上减弱的变化趋势;准层序组内由于准层序堆砌特征差异,使退积式准层序组内临滨亚相储层宏观非均质性呈向上变强的特征,而进积式准层序组内表现为由强到弱的趋势;高位体系域内单一临滨亚相储层宏观非均质性总体表现为向上逐渐减弱。
PDA/RGO复合材料对水中Fe(Ⅲ)的吸附行为

将多巴胺与氧化石墨烯纳米片层接枝复合制备了聚多巴胺/还原氧化石墨烯(PDA/RGO)复合材料,通过XRD、FTIR、FESEM和XPS等对该复合材料的结构和表面性质进行表征,并研究了其对水中Fe(Ⅲ)的吸附性能,考察了pH、吸附剂用量、吸附时间、Fe(Ⅲ)浓度和温度对其吸附性能的影响。结果表明:通过多巴胺与氧化石墨烯的仿生复合成功制备出具有优良吸附性能的PDA/RGO复合材料。pH为2,293 K时,该吸附材料对水中Fe(Ⅲ)的最大吸附量为59.1 mg·g~(-1),其吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学可用准二级动力学方程来描述。吸附热力学研究表明该复合材料对Fe(Ⅲ)的吸附过程为自发吸热过程,呈现非均质吸附特性。作为一种新型吸附材料,该复合材料在Fe(Ⅲ)等金属污染废水处理中将具有潜在的应用前景。
疏水性单管陶瓷膜接触器在SO_2吸收中的应用

对平均孔径200 nm的氧化锆陶瓷膜进行疏水改性与表征,并将其组装制成疏水性单管陶瓷膜接触器,采用清水作为低成本吸收液,开展了陶瓷膜接触器在废气脱硫方面应用的研究。比较了亲、疏水陶瓷膜接触器的传质性能,考察了进气流量、吸收液流量、进气浓度和吸收液温度等因素对SO_2脱除率和传质速率的影响,并对陶瓷膜接触器进行了长期稳定性测试。研究表明,疏水改性只改变陶瓷膜的表面性质(接触角达到132°),对形貌结构影响较小;与未改性的陶瓷膜相比具有更高的脱硫效率和总传质系数。SO_2的脱除率和传质速率随吸收液流量的增加均增加;SO_2的脱除率随进气流量和进气浓度的增加而降低,但传质速率增加;吸收液温度的升高不利于SO_2的吸收;原料气中的CO_2对SO_2的脱除率影响较小。与传统的填料塔相比,陶瓷膜接触器具有更小的传质单元高度(HTU)值。陶瓷膜接触器脱硫效率高,可稳定操作,在废气脱硫方面具有良好的应用前景。
矩形高层建筑顺风向脉动风荷载空间相关性

为研究风场类别、结构特征尺寸及竖向间距等因素对矩形高层建筑顺风向脉动风荷载空间相关性的影响,采用矩形刚性模型表面压力同步测量试验,对顺风向脉动风荷载及脉动风速相干函数空间分布特性进行研究,对矩形模型表面脉动风荷载与脉动风速、迎风面与背风面脉动风压的相关性进行对比分析.根据试验结果,对传统脉动风速相干函数模型进行改进,提出了可计及风场类别、结构迎风面宽度及竖向间距等流场和结构参数的矩形建筑顺风向脉动风荷载相干函数表达式.结果表明:顺风向脉动风荷载的相关性要明显强于脉动风,当矩形断面长边迎风时,迎风面脉动风压相关性低于断面整体风荷载的相关性,背风面脉动风压的弱相关性在间距较小时并不能完全忽略,采用传统脉动风速相干函数模型可能导致脉动风荷载取值偏不安全.
大内跨小边跨框架结构预应力筋优化布置方法

预应力筋的优化布置是大内跨小边跨的多跨预应力混凝土框架结构合理设计计算的关键.为满足控制截面承载力最大的需要,以往常将大跨所需预应力筋布置为连续曲线,并按水平直线延伸通过其相邻的两小跨,按这种布置方式仅使大跨内产生竖向向上的预应力等效荷载,可较好平衡大跨的竖向外荷载;而若将大跨及相邻的两小跨统一考虑,预应力筋按连续曲线布置,张拉产生的预应力等效荷载不但可有效平衡大跨的竖向外荷载而且也可平衡小跨的竖向外荷载,可以使荷载平衡得到优化实现.以一典型工程为例,分析了在相同条件下两种预应力筋布置过程中张拉引起的综合弯矩、主弯矩和次弯矩的分布和量值上差异,比较了两类布筋形式对正截面承载力计算结果的影响,验证了对大内跨小边跨框架结构统一考虑后整体上按三段连续正反抛物线预应力筋布置的合理性.
基于新型转子磁链观测器的异步电机转矩闭环矢量控制

在电动汽车等特殊应用领域,异步电机通常需要直接跟踪主控系统下发的转矩指令。扭矩传感器的安装不仅会增加成本,而且降低系统的可靠性。因此,对电磁转矩的准确观测至关重要。在设计滑模观测器实现异步电机反电动势准确观测的基础上,通过构造反电动势和转子磁链的状态方程,提出一种新型转子磁链滑模观测器。该观测器实现了对转子磁链的准确观测,继而实现了电磁转矩观测及转矩闭环控制。该方案的突出优势在于,转子磁链的观测对转子电阻、励磁电感等电机参数有着较强的鲁棒性。同时,基于此设计的转矩闭环控制系统具有较好的转矩跟踪控制能力。仿真及实验验证了该方案的可行性和有效性。
不溶物对绝缘子污闪的影响

绝缘子表面在自然条件下会积累各种不同类型的污秽成分,而其中不溶物会对绝缘子污闪电压产生一定影响。该文选用7片标准悬式瓷和玻璃绝缘子串作为研究对象,试验研究了其在不同不溶物下的交流闪络特性,结合不溶物不同类型及颗粒直径下的绝缘子污秽试验测量结果,分析了不溶物对绝缘子闪络电压的影响。结果表明:不同不溶物类型对污闪电压的影响有差异,但不同种类的不溶物基本不会对可溶物的影响指数产生影响;不溶物颗粒直径对污闪电压存在一定影响,在绝缘子类型,盐灰密与污秽成分相同条件下,污闪电压随不溶物粒径的增大而增大。因此,在绝缘子污闪研究中,不能仅用高岭土或者硅藻土模拟灰密得到的试验结果来分析评判所有不溶物对绝缘子闪络的影响,需要综合考虑不溶物的各种成分类型以及其粒径大小等多种因素的影响。
利用累积能量函数特征参量优化提取的多源局部放电信号分离技术

变电设备内部有时会存在多个缺陷的局部放电,其放电模式识别及危险度评估的难度大大增加,为更有效地诊断设备绝缘状况,该文提出了一种基于累积能量函数特征参量优化提取的多源局放分离技术。利用时频域累积能量函数表征脉冲电流脉冲或特高频(UHF)信号的时频域变化,并采用数学形态学梯度运算提取了时频域累积能量的上升陡度参量。提出了以上升陡度参量的标准差作为分离性能评价指标,优化选取数学形态学梯度运算中的结构元素长度,提取此时的上升陡度参量,达到最优分离效果的目标。最后在实验室252kV GIS模型内建立了3种典型多缺陷模型,将所提出的多源放电分离技术应用于该混合缺陷放电UHF信号的分离,进而将该方法成功应用于一起现场1100kV GIS多源局放案例。结果表明,特征参量优化提取分离方法适用于内外置UHF传感器信号,在多源放电混合UHF信号分离中具有良好的应用效果。
双凸极电机单周期等幅度控制方式的研究

双凸极电机结构简单、可靠性高、能量密度大,在较多领域有着广阔的应用前景。然而由于其定转子结构特殊,非线性特性显著,采用电流滞环控制时,环宽的取值通常较大,容易造成电流纹波大、电机损耗大的问题;采用常规PWM控制时,动态响应速度较慢,且存在固有的控制延时,控制效果不够理想。该文给出了双凸极电机的工作原理和工作方式,提出一种新型的电流控制方式及其数字实现方法,并详细分析了双凸极电机采用新型控制方式时的稳态特性和动态响应。最后,通过有限元仿真和实验验证了新型控制方式在双凸极电机控制系统中的有效性。
无变压器三相直流旁路光伏逆变器共模特性研究

漏电流抑制是非隔离型光伏系统需要解决的关键问题。首先分析了传统三相光伏逆变器共模漏电流产生的原因,然后重点研究了三相H7/H8直流旁路拓扑的共模特性和共模漏电流抑制能力,根据系统共模电压和开关状态之间的逻辑关系,利用基于布尔逻辑运算的新型调制策略,有效地减小了系统共模漏电流。最后搭建了TMS320F28335 DSP+XC3S400 FPGA数字控制实验样机,对所提方案进行实验研究,结果验证了所提方案的有效性。
中央空调负荷聚合及平抑风电出力波动研究

空调负荷在我国绝大多数地区电力系统高峰时期占比较大,是造成负荷尖峰的主要原因之一,其中中央空调单体容量大,且便于集中控制,是参与负荷调节的优质资源,现实中对空调的调控应用针对的也主要是中央空调。中央空调结构复杂,调节变量众多,但目前学术文献中对空调负荷聚合并参与系统运行的研究多着眼于分体式空调。该文分别提出基于中央空调调控特性、基于舒适度、基于经济性的3种中央空调负荷聚合策略,并通过聚合后参与平抑分布式电源出力进行中央空调负荷参与系统运行的研究。仿真案例说明了所提出方法的有效性。
基于开通密勒平台电压的IGBT模块结温估计研究

已有研究表明,绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的可靠性与结温波动密切相关,如能准确地实时测量IGBT的结温,对可靠性的研究具有重要意义。依据温敏电参数法,该文提出一种基于栅极电压开通密勒平台的结温估计方法。首先分析IGBT栅极寄生电容的物理特性与温度的关系,得到栅极开通过程中密勒平台电压与结温线性相关;然后提出采用恒流驱动电路延长栅极电压开通过程中密勒平台持续时间,使其温敏感度与温线性度更高,可拟合出密勒平台值和结温间的线性关系;最后采用该方法对IGBT模块的结温估算进行实验验证,并与采用红外测温仪实时测量的结温进行对比,验证了所提方法的可行性和准确性。
直线超声电机驱动信号分析及其微步距输出特性研究

为了充分利用直线超声电机响应快、分辨率高的特点,并实现电机的微步距控制,研究了激励信号对电机微步距输出特性的影响。首先,通过分析电机的瞬态特性,研究了电机单步距作动过程;其次,为了实现电机激励信号的精确控制,分析了双PWM拓扑结构超声电机驱动器的工作原理,并通过实验对驱动器关断控制进行了研究;最后,分别研究了激励信号周期数、激励电压峰峰值和激励时间间隔对电机微步距特性的影响。实验结果表明,当驱动器采用具有泄放回路的零相位关断时,能够实现激励信号的精确控制。当以激励电压作为参变量,激励时间间隔大于10ms时,电机微步距特性曲线具有较强的线性特性,有利于电机微步距控制;激励时间间隔小于3ms时,能够有效降低电机平均速度,实现低速控制。
计及潮流约束的水火电力系统机组组合问题的分解–协调算法

针对传统机组组合研究中因模型不够完善、约束过于简化而引起的计算准确度低和系统安全性差的缺陷,建立了考虑潮流方程和水电精确出力的水火机组组合(hydrothermal unit commitment,HTUC)模型。围绕该模型,文中首先采用广义Benders分解算法将其划分为一个混合整数线性规划主问题和一个非线性规划子问题;然后将该子问题按时段进一步分解为T个规模较小的子问题,T为调度周期。其中,主问题对应于传统的水火联合调度(hydrothermal scheduling,HTS),子问题则是包含电压、无功等变量的约束潮流(constrained power flow,CPF)。主子问题之间通过可行割进行协调,并以交替迭代的方式获得原问题的解。最后对含有46台火电机组、8个梯级水电厂的IEEE 118节点系统进行计算,测试结果表明所提算法能在较少的时间内获得高质量的解,从而为大规模机组组合问题的求解提供参考。
温度、水分、老化对变压器油中糠醛及绝缘纸老化评估的影响和修正

为修正温度、水分和老化对变压器油中糠醛含量和绝缘纸老化评估的影响,该文在实验室条件下进行了加速热老化、吸潮和恒温平衡实验,制备出3种温度、4种老化程度和5种含水量组合的60组油纸绝缘样品。分别检测油、纸中的糠醛含量,计算糠醛在油纸间的分布比例,分析了温度、水分和老化对油中糠醛分布的影响并建立定量模型。研究结果表明,运行温度、绝缘含水量、老化程度的差别均会改变糠醛在油纸间的分布比例,导致油中糠醛含量的变化。油中糠醛比例与温度、水分含量正相关,与绝缘纸聚合度负相关。此外,建立了糠醛–聚合度方程,引入油中糠醛分布定量模型,结果表明该模型能够有效修正糠醛分布对绝缘纸老化评估的干扰,提高绝缘纸老化评估的准确性。
考虑静态和暂态电压稳定的交直流混联系统综合无功规划方法研究

随着直流输电的大规模建成和负荷需求的不断增加,我国电网形成了交直流混联系统,可能会对电网的静态和暂态电压稳定性带来一定的影响。无功规划可增强电网的安全稳定运行能力,现有研究多为仅考虑静态电压稳定性或暂态电压稳定性的无功规划,为此,该文提出了同时考虑静态和暂态电压稳定性的交直流混联系统综合无功规划方法。首先,该文定义了暂态电压稳定评估指标,并给出了综合无功规划的选址方法,然后建立了基于双层规划法的综合无功规划模型,旨在以最低的无功投资成本提高电网的静态和暂态电压稳定性。最后,通过对IEEE39扩展系统和实际电网算例的分析,验证了综合无功规划方法的有效性及实用性。
中性点串接小电阻均摊电网GICs的计算方法

流经变压器中性点的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)的大小不同,在GIC较大的变压器中性点采用串接电容器的方法治理GIC,会造成GIC故障高风险节点转移,使影响的范围扩大。基于中性点串接小电阻减轻GIC对高风险节点变压器的影响,提出了全网变压器均摊电网GIC的解决思路,考虑双电压等级电网GIC的相互影响,研究了均摊电网GIC的建模方法,以及不同类型的变压器、大地电性构造和电网结构等因素影响的处理方法;以变压器的中性点GIC量值、串接电阻量值和治理投资成本最小等目标函数为约束条件,提出了基于非支配排序遗传算法(elitist nondominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)的中性点串接小电阻均摊电网GIC的优化算法。仿真验证的结果表明,基于NSGA-II的优化算法能获得较好的Pareto最优解集,且加权带精英策略的优化串接小电阻均摊电网GIC计算方法有效。
基于变极绕组的异步起动永磁同步电动机起动性能研究

异步起动永磁同步电动机(line-start permanent magnet synchronous motor,LSPMSM)因具有较高的效率、功率因数和转矩密度,因此在很多应用场合中远优于感应电机,但其应用又受限于较差的起动转矩和牵入同步能力。该文中设计了一种变极式异步起动永磁同步电机,其定子绕组采用新型的6/8变极绕组结构。通过对常规8极异步起动永磁同步电动机和变极异步起动永磁同步电动机工作原理的分析,以及利用二维有限元法比较分析起动过程中两电机的发电制动转矩、波动转矩、空载反电势及堵转转矩,其结果表明,6/8变极异步起动永磁同步电动机能够从根本上有效抑制发电制动转矩和波动转矩,显著提高了电机的起动能力。
大型汽轮机组高背压供热改造适用性分析

大型汽轮机组采用高背压余热供热,可减少传统抽汽供热造成的可用能损失,而且回收了排汽余热还可扩大机组的供热能力。以某330MW空冷机组为例,建立了高背压余热梯级供热系统理论模型,分析一次网回水温度变化对高背压供热机组性能的动态影响规律,获得了汽轮机组适于开展高背压供热改造的量化结果。结果表明一次网回水温度较低,供热面积较大地区适宜采用高背压供热方式;当回水温度高过59℃时,则不适宜采用高背压供热方式。和传统抽汽供热方式相比,高背压机组供热能力可扩大24.8%;当供热面积达到1000万m~2时,发电标准煤耗率仅为138.7g/ (kW·h),可有效缓解区域性用电用热矛盾。研究结果可为工程上供热模式的选取提供依据,避免高背压供热改造的盲目性。
能量和旋转备用市场下虚拟电厂热电联合调度鲁棒优化模型

以虚拟电厂(virtual power plant,VPP)形式聚合热电联产(combined heat and power,CHP)机组,并参与能量市场(energy market,EM)和旋转备用市场(spinning reserve market,SRM)可提高决策灵活性,进而获得更大收益。建立EM和SRM下VPP日前热电联合调度优化模型,该模型聚合单元包括微型燃气轮机、燃料电池、风电机组、光伏机组、CHP机组、锅炉、电储能、热储能、电负荷和热负荷,并考虑CHP机组参与SRM情景。针对VPP面临的不确定性问题和由此带来的风险, 采用鲁棒优化(robust optimization,RO)处理EM电价、SRM电价、风电出力、光伏出力、电负荷和热负荷的不确定性,降低了系统风险,并建立风险量化指标,平衡RO模型的鲁棒性和经济性,为决策者提供有效参考。仿真算例验证了所构模型的有效性。
考虑小波奇异信息与不平衡数据集的输电线路故障识别方法

鉴于输电线路故障识别中数据集的非均衡性问题,提出一种基于小波奇异信息和改进合成少数类过采样(synthetic minority over- sampling technique,SMOTE)算法的输电线路故障识别方法。首先,通过PSCAD/EMTDC仿真构造输电线路故障不平衡数据集,结合平稳小波变换(stationary wavelet transform,SWT)与奇异值分解(singular value decomposition,SVD)技术提取相电流及零序电流的故障分量的小波奇异值作为特征参数,然后采用改进SMOTE算法在少数类的样本中心邻域进行插值再抽样处理,调整数据集的不平衡度,利用优化后的数据集训练支持向量机(support vector machine,SVM)组合分类器,对不同故障工况下的10种输电线路故障类型进行分类识别。仿真结果表明,该文的方法能有效地提高分类算法在样本数据不平衡的情况下对少数类的识别能力和整体的识别准确率,具有较好的泛化性和较强的鲁棒性,并且对多种分类算法同样适用。
超高压同塔三回输电线路零序参数的测量方法

超高压(extra high voltage,EHV)同塔三回线路复杂的电磁耦合给其零序参数的精确测量带来极大的挑战。该文总结了现有的零序参数测量方法,分析了各测量方法的优缺点。在此基础上提出了一种基于双端同步测量的EHV同塔三回线路零序参数的精确测量方法。建立了长距离EHV同塔三回线路的分布参数模型,推导了利用双端同步测量信息的同塔三回线路传输线方程的求解公式,给出了同塔三回线路的测量接线方式和零序参数的测量步骤,利用PSCAD/ EMTDC验证了所提测量方法的准确性,并与传统测量方法进行了对比。仿真结果表明:传统方法测量精度低,改进的传统方法能提高短距离输电线路的测量精度,但应用于200km及以上的线路的零序参数测量会造成很大的误差,而该文提出的测量方法在测量精度和测量效率上都有很大的提高,能够满足实际工程的需求。
不均匀电场下水中脉冲放电观测及沉积能量对激波的影响

为了探究沉积能量对水中脉冲放电产生激波的影响。该文建立了水中脉冲放电试验平台,研究了间隙电压为30kV,间隙距离为15mm,针–针电极条件下不均匀电场中的水中脉冲放电。采用高速摄像机对水中脉冲放电过程进行了光学观测,并结合激波压强、电弧电压、电流等测量参量对电弧、气泡形态与运动变化规律进行了综合分析。为了研究沉积能量对激波的影响,提出了时变电弧阻抗条件下沉积能量与电弧平均电阻的计算方法,分析了每个半周期沉积能量与电弧平均电阻的变化,给出了沉积能量与激波压强峰值的关系表达式。所得结论能促进对水中脉冲放电激波的产生机理的认识,以便实现更高的激波强度。
结构对圆形楞涡流发生器CaSO_4污垢特性和综合换热特性的影响

为研究圆形楞涡流发生器结构对换热面污垢和综合换热的影响,分别选取CaSO_4过饱和溶液和去离子水作为流动工质,采用数值模拟方法对布置有圆形楞涡流发生器矩形通道内壁面CaSO_4析晶污垢的沉积特性和综合换热特性进行了研究。分析了在两种不同工质下,圆形楞涡流发生器的楞长、间距和半径分别对矩形通道的污垢热阻Rf值和综合特性R值的影响。研究结果表明,当流动工质为CaSO_4过饱和溶液时,圆形楞涡流发生器的污垢热阻Rf值随着楞长的增加先减小后增大,且在4/8H楞长处出现最小值;而当流动工质为去离子水时,圆形楞涡流发生器的综合特性R值随着楞长的增加先增大后减小,且在4/8H楞长处出现最大值;无论流动工质是CaSO_4过饱和溶液还是去离子水时,污垢热阻Rf值和综合特性R值均随着间距的增大而增大,随着半径的增大而减小。最终,通过综合对比可以认为,当楞长为4/8H、间距在35~50mm、半径在4~5mm时,圆形楞涡流发生器都能保持一个较好的抑垢和综合换热效果。
考虑PLL和接入电网强度影响的双馈风机小干扰稳定性分析与控制

国内外风电事故表明:风电经远距离线路外送时,系统容易在发生扰动的过程中出现频率为几到几十Hz的功率振荡现象,且其振荡原因难以用传统同步发电机小扰动振荡的机理完全解释。考虑到风电机组主要通过锁相环与电网之间实现功率耦合,从而锁相环动态特性将会影响系统小干扰稳定水平。该文首先建立了含有锁相环动态特性的双馈风电机组–无穷大系统的动态模型;采用特征值分析研究了风机不同运行状态下其接入电网强度变化对风电系统中各个振荡模式的影响规律;然后通过复转矩分析理论解释了风电系统的失稳机理,研究结果表明:锁相环振荡是导致风电系统并入弱电网系统发生小扰动失稳的主要原因。最后,提出一种基于相位补偿的风电机组阻尼控制器来抑制该振荡现象,仿真验证了其有效性。
基于派克矢量轨迹椭圆度的海上双馈电机定子绕组匝间短路早期故障辨识

随着我国海上风电产业逐渐向深远海发展,迫切需要精确的早期故障辨识技术,以防止故障恶化造成的巨大经济损失。针对派克矢量故障辨识方法用在双馈并网系统时易受定子电压不平衡和负载变化的影响的不足,提出新的故障特征量——派克矢量轨迹椭圆度F_s。分析F_s和定子负序电流间的关系,运用非线性最小二乘法估计定子电压不平衡、负载变化和定子负序电流间的函数关系,以滤除定子电压不平衡和负载变化对F_s的影响。实验结果表明,该方法能够实现早期故障的精确辨识,对定子电压不平衡和负载变化具有鲁棒性。
三相四线变换器相位补偿控制策略研究

比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制器作为一类基于内模原理控制器的最小构成单元,可用其构造同步坐标系下的比例积分控制器、比例谐振(proportional resonant,PR)控制器、重复控制器。但在上述构造过程中需将各PCI控制器增益取为相同值,此举将降低控制器增益的调节自由度,增大设计难度。该文在获取准PCI控制器的基础上,利用复数形式的增益系数,形成相位补偿准PCI(phase compensation quasi PCI,PCQPCI)控制器,将其与PCQPR相配合,对电压外环正/负序分量和零序分量进行控制,从而实现对三相四桥臂逆变器的恒压恒频控制。所提出的电压外环控制器方案能够独立地对任意次序分量进行相位补偿,提高控制系统的响应速度和稳定裕度。通过频域方法和线性二次型调节器完成对控制器参数的整定。最后通过仿真和实验,验证所提算法的可行性和有效性。
LCL型并网逆变器重复双闭环控制方法

并网逆变器需要具有较高的稳态控制精度、快速的动态响应性能以及较强的抗干扰能力。而传统单环重复控制方法动态特性较差,基于逆变侧电流反馈的重复双闭环控制方法和网侧电流反馈单环控制方法纹波较大,稳态精度不高。因此,提出了一种基于电网电流反馈内环和重复控制外环的双闭环控制策略。利用数字控制固有的一拍延时特性,设计了控制系统内环,实现LCL滤波器的稳定控制;根据内环闭环传递函数特性,设计了相应陷波器、二阶滤波器以及超前环节作为控制系统外环;同时,引入了给定前馈和电网电压前馈控制环节来抑制电网电压对系统的影响,以增强系统的动态性能。理论分析和实验结果表明,该方法使LCL型并网逆变器具有稳态精度高、动态性能好以及抗干扰能力强的优点。
水间隙击穿放电模式对激波强度的影响分析

液体中脉冲大电流放电产生强有力的激波被广泛应用于工业生产、生物医疗等领域,如何稳定、高效地获得高强度的激波是该技术的关键。基于搭建的液电脉冲激波实验平台,该文研究了正极性针–板放电模式对激波强度的影响。通过高速摄像机拍摄流注通道发展过程,发现流注可能呈现出两种不同的发展模式:树枝状亚音速流注与丝带状超音速流注。试验结果表明放电电压对水中间隙击穿放电模式及对应的激波强度有明显影响。通过改变放电电压,可以实现对水中间隙击穿放电模式的调控。亚音速流柱的发展过程属于电热击穿过程,阳极尖端首先出现可见的气泡簇,在外部不均匀电场的作用下气泡簇内部明亮流注沿着尖端向阴极发展,形成树枝状的流注通道。此后,气泡簇包裹的丛林状流注通道不断向阴极发展,当流注头部发展到与阴极距离足够小时,水中间隙击穿并产生强烈的激波。超音速流注的出现可导致间隙的快速动态击穿,电容器上的能量可实现快速释放,形成更为强烈的激波。针对本试验条件,充电电压提升到22.5kV时,亚音速流注将向超音速流注转化,预击穿过程的击穿时延及泄漏能量将迅速降低。研究表明超音速流柱模式的能量转换效率更高,即使在相同的施加电压下,超音速流柱对应激波强度可以达到亚音速流柱模式下的2~4倍。
电压源型并网变流器的机–网电气振荡机理及稳定判据研究

电压源型变流器广泛地应用于可再生能源发电的并网与接入。随着可再生能源在电网中的比重不断增加,并网变流器在实际电网接入及运行中出现一系列不稳定现象,如次同步振荡和谐波振荡等。因此,揭示其内在作用机理,并提出有效的解决方法是电力系统应对电力电子化冲击的关键。为此,该文对电压源型并网变流器与电网所构成的“机–网系统”的小干扰稳定问题展开深入研究。建立了“机–网系统”的机理模型;给出了“机–网系统”RLC电路等效,并利用频域相量法从阻尼特性的角度揭示了“机–网系统”产生振荡的机理;随后,解析的推导出“机–网系统”固有谐振点频率以及临界稳定判据的表达式;最后在PSCAD/ EMTDC以及RTDS硬件在环实时仿真平台上搭建“机–网系统”详细模型,验证了机理分析以及小干扰失稳解析判据的正确性。
电力市场中的灵活调节服务:基本概念、均衡模型与研究方向

近年来,风电、光伏等可再生能源的渗透率不断提高,其发电出力的不确定性给电力系统的运行带来显著压力。大量随机波动与反调峰出力的可再生能源使得系统灵活调节资源短缺的情况愈发严重,并引发了大规模的弃风、弃光现象。基于此,灵活调节服务的交易品种与相应的市场化运作机制应运而生,如何定义灵活调节服务,以及组织灵活调节服务的交易机制,成为了学术界与业界的关注热点。为此,该文首先介绍了灵活调节服务的基本概念,对比分析了灵活调节服务与传统辅助服务的区别。其次,细致剖析了灵活调节服务的组成要素,并对灵活调节服务的发展与应用情况进行了整理。再次,给出了考虑灵活调节服务的市场均衡模型。最后,对灵活调节服务的相关研究现状与进展进行了综述,并对灵活调节服务的未来研究方向进行了展望。
配电网的安全距离:定义与方法

提出配电网安全距离的严格定义,并基于安全距离发展出新的安全评价方法。安全距离是当前状态(工作点)到安全边界的距离,是安全评价的关键数据。首先,该文规范了配电网安全距离的定义,将其分为几何安全距离(geometric security distance, GSD)和馈线安全距离(feeder security distance,FSD),并给出两者的计算公式。其次,分析了两种安全距离的物理意义:GSD能得到多个馈线负荷同时变化时的保守负荷裕度;FSD能够得到单个馈线负荷变化的精确负荷裕度。再次,该文全面分析了安全距离在安全评价中的用途,并提出了基于工作点位移的安全评价新方法。该方法利用新工作点的位移信息和原工作点的安全距离,能更方便快捷地得到新工作点的安全评价结果,适合实际运行中实时跟踪评价工作点的变化。最后,通过算例比较了GSD和FSD的计算结果以及两者在安全评价上的精度和速度。该文研究有助于对配电网安全距离的规范与深入认识,所发展的新方法使得安全距离可以更有效地用于在线安全评价。
平抑风电场随机波动的风–水–燃气系统优化设计

为降低大规模风电场群对电网爬坡速率的需求,研究水电站配合燃气电站共同缓解风电时段间波动的问题。定义出力波动频率作为系统输出波动性的衡量指标以避免较为保守的容量配置结果,进而建立考虑出力波动频率的风–水–燃气系统随机最优设计模型,利用风电波动的概率密度函数,优化水电调节速率及燃气电站额定功率,使得水电调节成本、燃气电站建设成本及期望燃料费用最小。为有效求解该模型,设计马尔可夫稳态分析方法,得到了出力波动频率及期望燃料费用的解析计算式。结果表明:当水电站提供一定调节能力时,为风电场配备其装机容量12%左右的燃气电站可以96%的概率实现联合出力无波动且成本增加不大;稳态方法求解时间短且精度较高。
室温硫化硅橡胶的激光诱导击穿光谱特性与老化研究

硅橡胶复合材料被广泛应用于高压输电外绝缘领域,特别是室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized,RTV),被广泛用作防污闪涂料。目前其检测分析方式以取样后实验室分析为主,尚无可现场检测RTV材料成分及老化状态的技术。该文利用激光诱导击穿光谱技术,开展了RTV材料的激光诱导等离子体特性研究,为后续利用LIBS技术进行现场检测提供参考。文中主要研究了单脉冲纳秒激光作用下,RTV复合材料的烧蚀特性、等离子体温度、电子数密度、光谱强度与激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)参数的关系,给出了表征老化特性的方法。研究表明,LIBS技术可以有效表征RTV材料的成分,测试其老化厚度、元素变化等状态信息,其现场应用有利于维护输电线路运行安全。
一种基于常规直流输电系统的混合直流改造方案

通过对现有的常规直流系统进行柔性化改造,将受端换流站改造为柔性直流换流站,是一种构成混合直流输电系统较为经济可行的方式。介绍了一种将现有常规直流受端换流站改造为柔性直流换流站的方案,将常规换流阀替换为柔性直流换流阀,保留并利用了原有的换流变压器、交流穿墙套管等设备,降低了改造成本。首先,对受端柔性直流换流站几种潜在的主接线方案进行了初步对比;在此基础上,对所提出的柔性化改造方案进行主回路参数设计。设计结果表明,所提出的改造方案能够显著降低对子模块电容、桥臂通流能力的要求,降低了换流阀的成本和体积。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该方案的可行性和主回路参数设计的正确性。
CpG ODN疫苗佐剂的研究进展

CpG ODN是人工合成非甲基化的CpG寡聚脱氧核苷酸链,可以与B细胞、树突状细胞、单核细胞和巨噬细胞等免疫细胞中内质网膜上的Toll样受体9(TLR9)结合,是TLR9受体激动剂。CpG ODN是一种具有促进Th1免疫应答特点的疫苗佐剂,能够提高疫苗的免疫原性并且具有较好的安全性。对感染、肿瘤和过敏等疾病的预防和治疗具有应用前景。本文主要从CpG ODN简介、分类及结构特性、免疫机制、安全性和疫苗佐剂在临床中应用方面展开,为进一步的研究和应用CpG ODN佐剂提供参考。
基于可移动特高频天线阵列的变电站站域放电源检测与定位研究

基于特高频天线阵列的局部放电检测方法已被应用于敞开式变电站(air-insulated substations,AIS)站域的局部放电巡检,但目前装置存在定位精度低等缺点。该文针对变电站局部放电去噪方法、传感器阵列优化布置、定位算法及检测系统开发等方面开展了深入研究。针对电晕噪声、手机通讯信号及非脉冲噪声,提出了合理选取检测频带、硬件陷波器及能量陡度阈值等去噪方法;通过克拉美罗下界分析及定位均方根误差仿真对天线阵列布置进行了优化,选取为4 × 1m的菱形天线阵;采用基于最大似然估计的概率定位法求解时差定位方程组,综合多次局部放电信号定位结果,可降低时差估计误差的影响,提高了定位准确度。开发了变电站局部放电检测与定位系统,包括超宽带全向双锥天线、信号调理电路及信号高速采集分析单元,用于110kV AIS站域局部放电检测,测试结果验证了系统的有效性及定位准确性。
基于电流轨迹相似度的双馈风电机群电磁暂态同调分群方法

合理的风电场等值建模是风电并网研究与运行的基础。双馈风电机群中各机组的正常运行状态、控制器暂态响应、保护动作情况可能不同,单个双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的暂态特性不能代表机群的整体特性。电力系统保护和控制的实施仍需解决风电机群暂态等值模型的欠缺。基于DFIG故障暂态过程的行为特征,充分考虑DFIG短路电流的特征信息,建立短路电流包络线轨迹结构相似度的评价指标,提出基于轨迹结构相似度的电磁暂态同调机群划分方法。算例表明,该方法能够有效辨别DFIG暂态过程的差别,满足电磁暂态分析机群等值的需求,且原理简单,易于实现。
入网电压控制型逆变器预同步研究

针对入网电压控制型并网逆变器,该文提出一种可以快速平稳完成预同步过程的控制方法。该方法包含同步检测单元和同步调节单元,其中同步检测单元不仅可以生成并网信号,还可为同步调节单元提供调节信息。根据逆变器特点设计的同步调节单元包括一次调节与二次调节:先参考电网信息利用线性关系对幅值与频率进行大致调节,再通过改变逆变器频率缩小相角差值,统一频率和相角调节。与此同时完成对控制目标精细调整以减小并网冲击,保障了并网时效性。仿真与实验结果表明,与传统方法相比,所提控制策略降低了参数要求,有效提高并网效率,扩大适用范围。
考虑P2G多源储能型微网日前最优经济调度策略研究

由于新能源发电装机容量不断增加、电网建设不同步等原因,出现了弃风、弃光等现象,造成了能源的浪费。通过综合能源系统形成多元消纳技术和多元存储技术可以增加可再生能源的就地消纳,提高风机利用率。该文首先介绍了电转气(power to gas,P2G)技术的原理,然后基于微网型能源集线器模型,将含P2G多源储能型微网系统划分为供给侧、转换组件和负荷侧三个部分进行模型。在此基础上建立基于经济最优的微网系统日前优化调度模型,考察P2G消纳可再生能源的潜力。最后在算例中采用三种不同场景的微网系统进行验证,结果证明P2G对弃风现象有很大的改善作用,具有良好的应用前景。
悬臂梁段不同拼接方式下延性节点静力性能分析

为了解决装配式钢结构的抗震问题,提出3种适用于模块化装配式钢框架的带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点,通过拼接区的滑移或者削弱梁段的塑性变形实现节点良好的延性性能.为减少强震作用对梁柱连接焊缝的破坏,对3种不同的节点提出了各自的抗震设计要求.在对3组试件进行足尺静力试验的基础上,对节点进行了单调加载有限元分析.获得了节点的弯矩-转角曲线以及节点的破坏模式,并和试验结果进行了对比,得到了接触面摩擦力和螺栓拉力的变化规律.通过推导的简化计算公式对节点的初始转动刚度、滑移荷载和屈服荷载进行了计算.结果表明:节点静力加载的破坏模式为靠近拼接区域的悬臂梁下翼缘或者削弱梁段单独或者同时发生较大的局部屈曲变形,节点在破坏前经历了充分的塑性变形,属于延性破坏,3种试件都有良好的延性性能和塑性转动能力.节点简化计算公式得到的结果和试验结果吻合良好.
直流GIL不均匀场中金属微粒运动的数值模拟及放电特性分析

明确直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line,GIL)不均匀场中金属微粒运动及其引发的间隙放电具有重要意义。建立了微粒运动的三维电–力学瞬态耦合有限元数值计算模型:基于静电场原理,获得了微粒的电荷量及电场力;结合力学方程与拉普拉斯光顺方法给出了运动的动网格模型;为抑制微粒与壁面接触时网格拓扑改变引起的计算失败,提出了虚拟接触壁面条件。对楔形平板电极中典型的微粒运动进行数值模拟,通过实验验证了计算模型的准确性。获得了微粒表面的场强畸变,并根据流注起始判据对其引发的典型间隙放电形式进行分析,结果表明:微粒向电极运动时,表面场强畸变最严重部位总是分布在靠近电极一侧的顶端;微粒紧邻高(低)压电极而与低(高)压电极的放电由微放电引起;起跳阶段与高压电极的放电可能会立即引发整个间隙击穿。
基于MODIS数据的锡林郭勒草原植被覆盖变化及驱动因子分析

防治荒漠化管理往往需要掌握人类因素对植被生长动态影响的关键数据,气候变化背景下的干旱半干旱地区草原植被覆盖多属于缓慢量变,这种变化很难通过土地利用/覆盖类型的转换来分析.旨在掌握2001-2014年内蒙古锡林郭勒草原植被覆盖变化时空特征,定量掌握关键区域气候因子与植被的动态关联关系,进而分离和评估气候和人类因素对区域植被覆盖变化的贡献.结果表明:研究区植被覆盖2001-2014年总体呈增加趋势,年内最大的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)每年增幅为0.0018;气温和降水对锡林郭勒草原植被变化均有显著作用,两者共同驱动的NDVI预测模型决定系数(${R^2}$=0.65)大于气温(${R^2}$=0.46)或降水(${R^2}$=0.54)单要素驱动的结果;气候和人类因素对区域植被覆盖增长总体均呈现积极的作用,人类因素特别是生态治理保护措施对草原植被覆盖的贡献远大于气候因素变化.耦合遥感数据的植被变化驱动力分析方法,有助于提高干旱半干旱地区人地相互作用的定量评估能力,为防治荒漠化工作提供重要科学数据支撑.
青藏高原湖冰物候的时空变化及其影响因素

为明确青藏高原湖泊湖冰物候信息及其对气候变化的响应,以青藏高原面积较大($\text{面积} > 100\;{\rm{k}}{{\rm{m}}^2}$)的40个湖泊为研究对象,利用MODIS数据,采用阈值法提取湖冰物候,分析2000-2015年青藏高原湖冰物候的时空变化规律及其影响因素.结果表明:青藏高原湖泊开始结冰在11月初-12月中旬,完全结冰在11月中旬-次年1月初,开始融化在3月中旬-5月初,完全融化在4月中旬-6月初,封冻结冰期176d左右,完全封冻期130d左右.湖冰物候有明显区域差异,北部湖区开始结冰期早,完全融化期晚,封冻期长;南部湖区开始结冰期晚,完全融化期早,封冻期短. 2000-2015年,大部分湖泊湖冰物候变化趋势不显著.北部湖区封冻期和完全封冻期波动较大,而东部和南部湖区完全封冻期变化程度小.湖冰物候时空变化主要受温度、降水、风速的影响,温度是主要的影响要素,温度升高或降雨增加都会使封冻期缩短,风速对湖冰物候有一定的影响.
基于量子化学的碳原子吸附对煤系黄铁矿表面疏水性影响的研究

与黄铁矿硫共生的碳质提高了煤系黄铁矿在煤泥浮选过程中的可浮性,为了降低煤系黄铁矿的可浮性及脱除精煤中的黄铁矿,分析煤系黄铁矿碳质中碳元素的存在形式及其与疏水性关系的机理具有重要的意义。采用微量热仪和扫描电子显微镜比较了中国典型矿区的矿系黄铁矿和煤系黄铁矿的润湿热及表面碳质中碳元素含量差异,试验结果表明:与矿系黄铁矿相比,各煤系黄铁矿的润湿热绝对值均较小,碳质中碳元素含量较高,导致疏水性可能因表面吸附碳原子而较强。采用基于密度泛函理论(DFT)和平面波赝势的方法模拟了水分子在理想黄铁矿表面及含碳原子吸附的黄铁矿表面的吸附过程并计算了水分子的吸附能、键Mulliken布居及键长、电荷密度及电子态密度。计算结果表明:与理想黄铁矿表面相比,水分子在含碳原子吸附的煤系黄铁矿表面的吸附能由负值变为正值,吸附碳原子处的黄铁矿表面变成疏水性,黄铁矿表面铁原子的3d轨道先与碳原子的2p轨道形成强烈的Fe—C键,碳原子的2p轨道再与水分子中氧原子的2p轨道形成微弱C—O键,因C—O键作用微弱导致碳原子的吸附不利于水分子在黄铁矿表面的吸附,从量子化学的角度揭示了煤系黄铁矿表面吸附碳原子后对其疏水性影响的机理。
基于Curvelet变换和压缩感知的煤岩识别方法

针对小波难以表达煤岩图像的边缘曲线特征,影响识别精度的问题,提出一种基于曲波变换的方法,对煤岩图像边缘进行稀疏表示。该方法通过曲波变换对煤岩图像进行曲波分解,得到各尺度层曲波系数,保留图像变换后的Coarse层低频系数,基于压缩感知理论,利用随机高斯矩阵对高频系数进行测量,实现高维系数降维,Coarse层低频系数与降维后的高频系数通过级联构成煤岩图像特征向量,最后结合支持向量机对煤岩图像进行分类识别。实验表明:通过曲波分解提取的特征能够有效地表达煤岩图像边缘的曲线特征,所提出方法煤岩的分类准确率达93.75%,比Haar小波方法提高了4.37%,所用降维方法比线性降维方法提取的特征向量更加有利于煤岩图像的分类识别。
测距平面约束下投影巷道空间的扩频定位方法

扩频测距是实现TOA定位的一种重要方式,在矿井环境下,由于密集多径的影响,其所测量数据具有非零均值的正向误差,严重影响目标的定位精度。针对这一问题,在研究井下巷道扩频测距正向偏差产生机制的基础上,提出一种测距平面约束下投影巷道空间的定位方法,以巷道延伸方向为x轴,巷道宽方向为y轴,建立测距平面,由于矿井巷道是狭长链状的,可以忽略定位目标在巷道内横截面上的信息,只关心定位目标在巷道内x方向上的位置信息,因此方法采用向x方向投影实现移动目标的一维定位,并充分利用y方向的冗余信息对定位目标点在测距平面上加以约束以使得x方向的估计值向真实值趋近,同时测距偏移误差转移到定位目标点的y方向,显著优化了x方向的定位精度。试验结果表明,该方法能够统一NLOS与LOS定位场景,不但在巷道方向上可获得零均值误差的定位估计值,而且能有效抑制测距系统的随机误差。
能量路由器对于配电网运行优化的影响分析

能量路由器是一种基于现代电力电子技术设计的电力系统能量交换装置,可以通过灵活的控制手段实现潮流分配、电压改善、电网监控和故障隔离等功能。在能源互联网的愿景下,能量路由器将成为未来配电网中重要的基础装备。研究用于配电网络的能量路由器分析方法和模型,对于实现配电系统优化运行具有重要的意义。该文提出融入能量路由器的配网潮流综合分析模型,建立含能量路由器的配网优化运行模型,并基于IEEE 33节点系统分析应用能量路由器对改善配电网电压水平的实际效果。结果表明,通过引入能量路由器系统运行电压可以得到有效提升,系统运行状况得到较大改善。