mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
播期和播深对冬小麦越冬前生长性状的影响
为评价播期和播深对冬小麦越冬前生长性状的影响,以农大211冬小麦为试验材料,于2015-2017年在中国农业大学北京上庄实验站进行了4个播期水平(9月23日、10月3日、10月13日和10月23日)、3个播深水平(2、4、6 cm)的随机区组大田试验,探究不同栽培措施对越冬前冬小麦各生长指标(单株叶面积、主茎叶龄、分蘖数、地上部干物质量、分蘖节入土深度、地中茎长度和株高)的影响。并于2016年和2018年开展梯度播种试验,设置不同播期(2016年9月23日、10月3日、10月13日和2018年10月23日、11月3日),对分蘖节入土深度进行定量化模拟。结果表明:随着播期推迟,单株叶面积、主茎叶龄、分蘖数和地上部干物质量均显著减少(P<0.05),地中茎长度和株高随着播种深度的增加逐渐增加。播期、播深、播期与播深的交互效应均对冬小麦分蘖节入土深度有显著影响,冬小麦分蘖节入土深度与越冬前积温为负相关的线性关系,随着播期推迟分蘖节入土深度逐渐增加,冬小麦分蘖节入土深度和播深呈对数曲线规律。依据梯度播种试验数据进行分蘖节入土深度的模拟,建立了分蘖节入土深度与越冬前有效积温和播种深度的定量关系。研究结果对于评价冬小麦地上地下部性状、制定防冻保苗措施具有重要意义。
西部矿区弱胶结地层工程围岩稳定性控制研究进展
我国西部矿区开采地层主要由侏罗系、白垩系地层构成,该地层岩石总体表现为强度低、胶结性差、易崩解等特性,属于弱胶结岩石。弱胶结地层工程围岩与中东部矿区地层岩石差异性较大,工作面顶板控制、巷道围岩控制等采用传统的控制技术很难有效保障工程的安全性,常出现巷道大变形失稳、工作面压架、突水、溃沙、冲击地压等灾害。通过大量的调研和室内试验,获得弱胶结岩石抗拉、抗压等力学指标远小于中东部矿区同类岩石力学指标,建立了多因素耦合作用下的弱胶结岩石的变异程度评估指标体系,初步获得了典型矿区弱胶结岩石的变异性程度。以红庆河煤矿弱胶结岩石为例,发现了弱胶结岩石在力、水等载荷作用下,具有"类相变"现象,分析了胶结度对类相变现象的影响,给出了弱胶结粗粒砂岩的"类相变"状态特征及其敏感性参数。分析了导致工作面支架压架、突水溃沙灾害发生的覆岩垮落带、断裂带动态发育规律以及巷道围岩大变形规律,推演了弱胶结地层大采高工作面不同开采阶段垮落带动态变化表达式,建立了支架-围岩相互作用模型,给出了工作面来压和非来压期间支架工作阻力;针对弱胶结地层的松散弱特性,提出了巷道围岩双壳加固技术,可为工作面安全开采和巷道围岩控制提供保障。
华北山区核桃液流变化特征及对不同时间尺度参考作物蒸散量的响应
核桃是华北山区重要的经济树种,但该地区水资源紧缺,因此研究核桃液流耗水变化及其对气象因子的响应对于加强核桃水分管理、确定水分承载力具有指导意义。2008-2010年连续3个生长季节观测分析了华北山区核桃单株液流变化特征,研究了不同时间尺度(日尺度、月尺度)核桃液流与气象因子、参考作物蒸散量(ET_0)的关系,并利用2009-2010年数据建立了拟合方程,在此基础上用拟合方程的估算值与2008年液流实测值进行了对比验证。结果表明:核桃液流具有明显的时间变化特征,最大液流量出现在5、6月份,2008-2010年生长季节(4-9月份)核桃液流量分别为893.23 L、854.88 L和841.77 L,日平均液流量分别为4.96 L、4.75 L和4.68 L。液流年际差异主要是由年降雨量引起。核桃液流与不同时间尺度下气象因子、ET_0均有较好的相关性,且随着时间尺度的增加,二者间的相关性变大。利用2009—2010年液流实测值与气象因子、ET_0建立的拟合方程,对2008年液流值进行了拟合,并与实测值进行了对比验证,发现不同时间尺度下液流拟合值与实测值均具有较好的一致性。在不能实现对液流进行连续观测的情况下,可以结合当地的气象资料、ET_0等因子,利用建立的拟合方程对树木液流进行估算,弥补缺失的数据,具有较高的精确性,可用于指导当地核桃水分管理。
基于构成要素的一次切变线暴雪天气分析
2013年1月20-21日山东出现了一次暴雪过程,此次过程具有冷空气弱、东西雨雪共存及存在两个强降水中心等特点,济南至淄博(鲁中的北部地区)的次暴雪中心为预报难点。为了探讨此类暴雪过程降水落区、强度和相态变化的物理机制,根据常规观测、NCEP/NCAR再分析逐6 h及多普勒天气雷达资料,采用基于构成要素的预报方法(Ingredients-based Methodology, IM),从动力抬升、水汽、降雪效率和相态等四个方面进行了分析。结果表明:(1)高层两个短波槽、低层切变线、地面华北锢囚锋和倒槽等天气系统相继共同作用造成了此次暴雪过程,其中500 hPa短波槽对降雪的阶段性表现最明显。(2)四个有利构成要素相叠加导致鲁中地区产生暴雪:中低层有西南和东南两支气流输送了充足的水汽;低层经向切变线和暖切变线造成了强上升运动;云中温度在-15~-14°C之间达到最佳降雪效率;低层温度低。(3)低层经向切变线对次降水中心的暴雪形成有重要作用,暴雪发生在经向切变线的右侧东南风减小的区域。(4)最强降雪发生在对流层中高层西南风和低层东南风强盛的时段。(5)对流层低层冷暖平流导致边界层内温度垂直变化出现差异,从而产生不同降水相态,其中1000hPa 至近地面的温度最为关键,尤其2 m气温在1℃左右时,更需综合分析925 hPa以下各层的温度;同时复杂下垫面对降水相态的影响也不容忽视。
含风电场的电力系统最优网络重构策略
网络重构是大停电后电力系统恢复的重要阶段。在有风电场的电力系统中,风电场可以作为常规黑启动电源的辅助。在此背景下,首先发展了一种基于线路收缩评价线路重要度的方法;在此基础上建立了以最小化恢复风险和最大化骨架网络重要度为目标的多目标网络重构模型;之后,发展了一种自适应的网络重构决策方法。所提出的方法能够将网络重构优化和决策这两个环节统筹考虑,为大停电后的系统恢复提供了新的思路。最后,以新英格兰10机39节点系统为例说明了所发展的模型和方法的基本特征。
特高压交直流接入后电网断面潮流综合评价方法
为全面评价特高压交直流接入后电网断面的潮流状态,合理规划电网结构,提出一种基于层次分析法与扇形雷达图法的潮流综合评价方法。首先,从电网运行的安全性、经济性与潮流分布三方面选取5个独立性较强的指标参与综合评价,并对线路负载率、母线电压等指标进行了优化。其次,采用扇形雷达图法综合评估潮流指标总体水平与离散程度,可用于优选不同接入方案。最后,利用PSD-BPA进行了仿真验证,结果表明该方法有利于提高潮流评价的准确度和评价结果的合理性。
2017年1—2月国内生产安全事故统计分析
统计了2017年1—2月国内发生的各种生产安全事故164起,其中包括交通事故、矿业事故、爆炸事故、火灾、毒物泄漏与中毒和其他事故。统计表明,在164起事故中,交通事故占54.27%,矿业事故占5.49%,爆炸事故占9.15%,火灾占15.85%,毒物泄漏与中毒占4.88%,其他事故占10.37%。164起事故共死亡559人。死亡人数的百分比分别为交通事故58.68%,矿业事故9.66%,爆炸事故4.83%,火灾15.74%,毒物泄漏与中毒3.04%,其他事故8.05%。2017年1—2月生产安全事故发生较多的5个省分别为广东(14起)、四川(12起)、浙江(11起)、湖南(10起)和河南(9起);死亡人数较多的5个省分别为湖南(52人)、广东(49人)、浙江(44人)、四川(39人)和河南(36人)。
超低渗透储层全孔径分布及其分形特征研究
为深入研究超低渗透储层孔隙结构的全孔径分布特征及不同孔喉尺度下的分形特征,本文选取鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长8段10块超低渗透岩心样品,开展铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞和恒速压汞等实验,运用联合压汞法对储层全孔径大小及分布进行分类并定量表征,采用Brooks-Corey模型计算孔喉的分形维数,研究不同孔隙空间和整体孔隙结构的分形特征及其影响因素.认为超低渗透储层在不同孔喉尺度下其孔隙结构存在较强的非均质性,对应的分形特征差异明显。研究结果表明:该类储层孔隙类型主要为残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔.全孔径分布范围从3.6 nm到400 μm之间,曲线呈多峰形态,主要发育纳米孔(孔径小于0.1 μm)和巨孔(孔径大于10 μm)。研究区储层孔隙结构可划分为Ⅰ类和Ⅱ类,对应的平均总分形维数D_T分别为2.586 2和2.605 5,Ⅱ类储层物性和连通性较差,孔隙结构非均质性较强.超低渗透储层全孔径孔隙结构具有多重分形特征,对应孔喉段的分形维数具有D_1>D_2>D_3的关系.孔隙半径大于50 μm的巨孔具有分形特征且结构复杂程度较高;喉道分布介于0.1~10.0 μm之间的微孔和中孔,其分形特征与储层溶蚀孔发育程度有关;纳米孔相对于巨孔、中孔和微孔而言,具有相对均匀和规则的喉道分布,对应分形维数最小.超低渗透储层不同孔喉类型及孔径大小的发育造成了孔隙结构非均质性各异,其分形维数大小与储层物性和孔隙结构参数之间有较好的相关性,且储层矿物组成及其含量的差异加剧了储层孔隙结构的复杂程度,影响着储层质量评价和油田后期开发.
多端口线间直流潮流控制器及控制策略优化
针对目前的线间直流潮流控制器大多仅能控制1条线路的潮流以及难以拓展的问题,提出一种基于MMC的多端口线间直流潮流控制器(multiport interline DC Power flow controller,MI-PFC)。首先,分析安装多端口DCPFC的必要性,并提出MI-PFC的拓扑结构,将其划分为直流通路和交流通路;其次,详细分析该直流潮流控制器的工作原理,主要包括潮流控制和自身功率平衡,基于此设计MI-PFC控制策略,并以桥臂电压差值最小为目标对控制策略进行优化;最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建四端柔性直流电网,通过MI-PFC启动、控制策略对比和某一换流站功率跌落3种工况,验证MI-PFC能够控制多条线路潮流、无需预充电以及具有良好的动态响应能力。
上海地区不同重现期的风速估算研究
基于上海气象站历史风速观测资料,采用极值I型和皮尔逊III型分布估算了上海市不同重现期最大风速的时间变化以及各区(县)不同重现期最大和极大风速的空间分布。结果表明,1901~2011年,上海市10、30、50和100 a重现期的最大风速分别为21.0、24.9、26.7和29.2 m/s。1974~2011年期间,上海各区(县)10 m高度10、30、50和100 a重现期的最大风速都是以南部沿海地区南汇或金山最大,分别为19.0、21.4、22.6和24.1 m/s;各重现期极大风速也是以南汇或金山最大,分别为32.3、36.4、38.4和41.0 m/s。中心城区各重现期的最大和极大风速都最小。
间作玉米对短毛独活白粉病发生及植株生长的影响
以短毛独活为试材,采用短毛独活与玉米间作的种植模式,研究间作玉米对短毛独活白粉病的防控效果。结果表明,间作玉米可以有效防控短毛独活白粉病的发生。3种间作种植模式下短毛独活白粉病的发病率和病情指数显著低于短毛独活单作种植模式。间作玉米有效改善了短毛独活冠层微环境,与短毛独活单作种植模式相比,植株冠层温度、湿度和光照强度较低。间作玉米可提高植株抗性,与短毛独活单作种植模式相比,3种间作种植模式下,植株内总酚、类黄酮含量,POD、CAT酶活性较高,丙二醛含量较低,另外1∶5和1∶6间作种植模式下,植株生长旺盛,株高、叶片开展度和单株产量较高。总的来说,1∶6间作模式下,短毛独活白粉病发生最轻,生长势强,单株产量最高。
磷肥施用方式对黄淮地区夏玉米土壤磷素有效性及产量的影响
为探究黄淮地区适宜的磷肥施用方式,通过开展大田试验对4种磷肥施用方式(常规撒施(P1)、分层施(P2)、条施(P3)、穴施(P4))下玉米不同生育时期干物质积累量、根系形态指标、不同土层土壤速效磷含量及磷酸酶活性、玉米产量及其构成因素进行测定分析。结果表明,不同施磷方式下,P2、P4处理的穗长和行粒数较P1处理显著提高22.57%,16.81%和15.19%,7.60%,P2、P3、P4处理穗粒数较P1处理分别显著提高25.26%,13.86%,17.00%,但P2处理单位面积穗数较P1处理显著降低15.30%,最终P2、P4处理产量较P1分别显著提高15.20%,10.79%。根系性状中,施磷方式显著影响了根长、根表面积、根体积、根尖数,其中P2和P4处理的根长较P1处理显著提高30.41%,33.75%; P2处理根表面积相较于P1处理显著提高23.77%,P4处理根表面积相较于P1和P3处理显著提高29.60%,21.70%;P2和P4处理下的根体积和根尖数较P1和P3处理均显著提高。对土壤速效磷含量分析表明,三叶期10~20 cm的土层中,P2和P4处理速效磷含量较P1显著提高;成熟期,0~20 cm土层中P2、P3、P4处理土壤速效磷含量较P1处理发生不同程度降低,20~30 cm土层中P4处理较P1处理发生显著降低。相关性分析表明,三叶期10~20 cm土层中酸性磷酸酶活性与土壤速效磷含量呈显著正相关,P2和P4处理在该土层下酸性磷酸酶活性和土壤速效磷含量均较高,有利于土壤中的磷素转化为玉米可吸收态。综上所述,磷肥分层施和穴施较传统撒施能提高玉米生育前期土壤中磷素有效性,促进根系生长发育,进而提高夏玉米产量,为黄淮地区较适宜的玉米磷肥施用方式。
基于当量积温对寒地水稻生长季低温冷害年的判定
基于水稻生物学性质,根据气温昼夜节律和水稻温强系数研究成果,从热量影响水稻发育的多种角度出发,设计当量积温、负当量积温、热量匹配累积指数三种水稻生长季热量表征指标,研究寒地水稻低温冷害的判识方法。采用21a滑动平均法,获得黑龙江省1971–2016年水稻生长季各热量指标的距平百分率,分析其对低温冷害的判识能力。结果表明:各热量指标距平百分率取值越低,对冷害的指示能力越高;利用加权隶属度模型构建三者综合距平百分率冷害判定模型,距平百分率>–5%为无冷害,–10%<距平百分率≤–5%为轻度冷害,–15%<距平百分率≤–10%为中度冷害,距平百分率≤–15%为重度冷害;综合距平百分率能够判识水稻生长季的低温冷害,且能反映冷害程度,对典型冷害年的判识准确率达100%;黑龙江省冷害群发性特征非常明显,如1971、1972、1976、1981、1983、1992、2002和2009年典型冷害年,不仅冷害发生区域广,且冷害程度较重;1986、1987、1989、1993、1995和2003年为轻度或局地冷害年。
考虑不同群体效益的微电网经济调度模型研究
针对微网运行期间不同受益群体追求的目标不同,提出在传统微网经济调度模型中加入描述电力系统可靠性水平的期望失负荷指标,建立含3种受益群体的微网经济调度模型。首先给出了基于热电联产的微网结构。之后,提出运用层次分析法建立考虑经济因素、可靠性因素和环境因素的以微网日运行成本最低为目标函数的微网经济模型。最后,结合粒子群优化算法和典型调度策略在MATLAB环境下对上述模型进行求解。算例结果表明该模型能够在满足不同群体要求的基础上达到经济最优,实现经济调度,验证了模型的科学性、真实性和有效性。
无动力级联生物滤池对山区村镇生活污水的净化与微生物群落特征
为明确生物滤池对村镇生活污水的净化效果及不同层级生物滤池微生物群落结构差异和环境影响因子,对生物滤池进出水进行为期一年的连续监测,并采集不同层级生物滤池水样(W1、W2、W5、W6)和底泥(S2、S5),通过16S rRNA扩增子高通量测序技术对其微生物群落组成和多样性进行分析.结果表明,生物滤池对水体亚硝态氮(NO_2~--N)、氨氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、总溶解态氮(TDN)、总氮(TN)年平均去除率分别达到67.71%、50.83%、40.34%、35.40%、34.41%;滤池内部微生物种类丰富,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)是优势菌门.不同层级生物滤池水体及底泥细菌α多样性差异不显著,而水体与底泥细菌的β多样性差异显著.LEfSe分析表明第二层级滤池水体(W2)的优势好氧和兼性脱氮菌以及第五、六层级滤池水体(W5、W6)优势厌氧菌的存在可能是上层滤池与末端滤池水体细菌群落组成的重要差异.冗余分析显示NH_4~+-N、可溶性有机碳(DOC)、TDN、NO_2~--N是影响不同层级滤池水体微生物群落结构的重要环境因子;而且这些污染物的去除与好氧氨氧化、好氧亚硝酸盐氧化、硝化功能微生物显著相关(P <0.05).本研究表明好氧和厌氧菌在不同层级生物滤池中分别占优势,生物滤池的脱氮过程与微生物的好氧反应过程密切相关.
基于潮流相关性网络的电网脆弱线路识别
国内外大停电事故表明,电力系统中的脆弱线路会带来极大的运行风险,直接导致系统安全性下降.鉴于此,本文根据二级连锁故障发生时有功潮流的转移特征进行电力系统脆弱线路识别.首先,从系统运行角度,以电力系统发生二级连锁故障时有功潮流的转移量为系统线路间关系进行赋权,并构建双向加权潮流相关性网络;随后,为量化线路在连锁故障中的脆弱性,提出一种基于改进E指数的脆弱线路识别方法.研究表明:针对IEEE- 39节点系统,依据本文方法识别结果中前8条脆弱线路的平均风险价值指数和平均条件风险价值指数分别为3 453.73 MW与187.82 MW,远高于其他方法所得结果;静态蓄意攻击后所得的系统剩余负荷率仅为43.4%,系统子电气岛数量快速增长.
基于小电阻投入后扰动量标定的灵活接地系统定位新方法
针对传统行波定位方法应用于灵活接地配电系统时,存在定位误差大的问题,该文提出了一种基于小电阻投入后扰动量标定的灵活接地系统定位新方法。首先,通过投入并联小电阻产生扰动信号,该信号到达故障点后发生突变,产生线模行波信号;其次,利用多元变分模态分解(multivariate variational mode decomposition,MVMD)算法分解线模电流,提取故障特征,并计算最高频本征模态分量(intrinsic mode function,IMF)的离散峭度值,峭度值最大时刻即为线模电流到达时刻;最后,利用首端检测装置计算故障距离。针对灵活接地系统的复杂拓扑结构,研究了架空线、电缆线和混合线的定位公式,通过在末端增加辅助装置,排除伪故障点。仿真结果表明,所提方法能够准确实现故障定位,且不受故障初相角、过渡电阻及故障位置的影响。
基于层次分析法的智能钻机运行工序判识
煤矿钻机智能施工过程中自动判识当前工序的难度较大,针对该问题提出了一种包含钻机运行过程层次建模、工序执行概率推理的工序判识方法。首先,以层次分析法对钻机运行过程中不同粒度对象间耦合过程进行描述和建模,揭示了钻机各工序执行过程中设备、功能与系统间的交互特征。其次,在上述研究基础上引入贝叶斯概率推理方法,建立工序执行概率推理模型,分析了钻机运行过程中不同粒度对象属性与各工序状态间的因果关系。随后,将采集到的传感数据进行处理并作为实时证据提供给工序判识模型,推理获得各工序的当前执行概率。最后,以ZDY23000LDK钻机运行过程中液压压力值、动力头转速及移动速度作为输入信息,利用提出的工序判识方法,推理出当前执行工序编号,实验结果显示针对上扣工序、钻进工序和起拔工序的识别准确率分别达到85.3%、81.2%和87.1%,从而证明所提工序判识方法是切实可行的。上述研究工作提供了钻机运行过程的层次解耦方法及钻机不同粒度对象间交互过程的分析方法,为后续钻机智能控制方法研究及先进智能地质装备研发提供了技术支撑。
基于双12脉动阀组共同控制的特高压单阀组投退策略
借助PSCAD / EMTDC 程序研究了特高压直流输电系统双12脉动阀组共同控制方式下的单阀组投入和退出策略,分析了阀组触发角、触发脉冲、旁路开关、旁通对和在线调整控制器相关参数之间的顺序控制、时序配合。仿真结果表明:在双12脉动阀组共同控制方式下,单阀组投入宜采用小触发角解锁方式,解除触发角限制后串入限速模块和限幅模块可以改善投入过程中的直流运行参数动态响应特性;单阀组退出时,触发角按一定速率调整到90°,并投旁通对可加速退出过程。实例仿真表明所提控制策略能够满足特高压直流单阀组投退的要求。
具有直流故障阻断能力的逆阻型混合子模块拓扑
柔性直流输电系统发生直流侧双极短路故障是目前存在较为严重的问题。为了实现故障清除,在半桥型模块化多电平换流器(Half-bridge modular multilevel converter, HBSM-MMC)的基础上,基于逆阻型绝缘栅双晶体管(Reverse-blocking insulated gate double transistor, RB-IGBT)设计了具有故障阻断能力的逆阻型混合子模块拓扑结构(Reverse-blocking hybrid submodule, RBHSM)。然后在此基础上,分析了RBHSM的故障电流阻断机理,推导了故障电流解析表达式。在故障闭锁阶段,子模块中所有电容均串入回路,始终提供2UC的反电动势实现故障电流阻断。最后,以该子模块拓扑为例,在PSCAD/EMTDC软件中搭建RBHSM-MMC仿真模型,验证了所提子模块拓扑的正确性。仿真结果表明,所提出的新型子模块拓扑结构能够迅速实现故障电流的阻断,且在故障阻断过程中始终提供2UC的反电动势。
城市下垫面空间特征对地表产汇流过程的影响研究综述
快速城市化显著改变了城市下垫面空间特征,对地表产汇流过程产生了重要影响。综述城市下垫面空间特征对地表产汇流过程的影响研究进展,以下垫面空间特征对产汇流过程的影响为主线,聚焦不透水面和微地形两类空间特征,总结城市下垫面空间特征及其表征方法;从不透水率与不透水面空间变化、数值模拟与物理实验等方面,分别梳理不透水面和微地形等空间特征对地表产汇流过程的影响研究成果。展望未来城市下垫面空间特征对地表产汇流过程的影响研究重点和发展方向,主要包括影响机理解析、主控空间特征参数识别与敏感性分析、城市水文效应适应性应对等,以期为快速城市化下城市水文效应解析和城市洪涝灾害防治提供一定参考。
考虑多重轮换调控的空调负荷调控潜力评估与控制策略
调度空调柔性负荷是缓解电网高峰负荷的有效措施,对稳定电网运行具有重要意义。首先,构建空调负荷模型,兼顾考虑空调可投切和空调允许关断时长,引入微元法的思想,提出考虑控制时长影响的空调调控潜力评估方法。其次,分析负荷聚合商系统发展需求,基于软件定义网络提出空调状态监控系统架构。然后,以空调群聚合功率变化量与电网调控需求量差值最小为目标,以用户舒适度为重要约束,考虑空调投切状态与空调调控总时长,构建考虑多重轮换调控的空调控制策略。最后,通过仿真分析验证了所提模型不仅能根据不同响应时长准确评估空调调控潜力,而且能够提升空调可调控能力。
缓坡植烟田土壤微量元素的空间变异特征
采用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法,对典型缓坡植烟田土壤有效微量元素含量的空间变异规律进行研究,并运用普通克里格(Kriging)进行最优无偏线性估计,绘制空间分布图。结果表明,研究区域4种微量元素含量均属于中等程度变异,变异性大小表现为Zn>Mn>Fe>Cu。土壤Fe和Zn的最适模型为指数模型;Mn和Cu为球状模型。土壤Cu和Zn块金系数分别为20%、23.7%,具有强烈的空间相关性;Fe和Mn为28%和43.5%,具有中等程度的空间相关性。各向异性分析表明,土壤Cu存在较强烈的各向异性,Mn的各向异性则较小。研究区4种土壤元素含量的低值均出现在坡度大的中北部,东北部较平缓的区域含量则较高;同一坡向下,坡度是影响微量元素含量空间分布的重要地形因素。因此,在山地烟田精准施肥决策中应考虑坡度等地形因素对微量元素空间变异的影响。
变压器油纸绝缘弛豫机构参数小区间计算法研究
时域介电响应法是变压器油纸绝缘老化诊断的无损检测方法,而变压器油纸绝缘等效弛豫机构建模是时域介电响应法的重要手段。现阶段,针对等效弛豫机构建模通常采用尝试法任意假定建模过程中的弛豫机构数,且在后续参数计算中忽略测试误差及仪器精度引起的不确定量,该方法具有随机性、吻合度不高等缺陷。本文提出一种利用回复电压测试曲线深度解析变压器油纸绝缘等效弛豫机构拓扑的新方法。首先,应用回复电压法(RVM)测试得到变压器的回复电压曲线,再根据弛豫响应理论,依次选取曲线末端两点对回复电压曲线解析得到拓扑信息;其次,根据所求q_i、G_i的拓扑分析结果建立弛豫机构R_(p i)、C_(p i)的参数方程组,在方程组计算中考虑测试误差及仪器精度,采用区间数学分析方法求解方程组得到最优参数的小范围区间;最后,本文在实测变压器绝缘建模分析中,验证该方法可以解决弛豫机构数的确定问题,且小范围区间中点参数辨识结果的吻合度相比普通粒子群等智能迭代算法有一定提高,可为今后应用时域介电响应诊断变压器油纸绝缘老化状态提供评估判据。
西安市雁塔区大气NO_x垂直分布及影响因素
根据2013年3月西安市雁塔区高层建筑的昼夜观测资料,分析近地层大气ρ(NO_x)的垂向变化及其影响因素。结果表明,观测期间ρ(NO_x)日均值为0.100~0.120 mg·m~(-3),逐日波动不大;其值随高度上升而增大,但不同时段存在差异,在53~65 m高处达到最大值;≤29 m高处在14:00-16:00达到最大值, 22:00-00:00降至最低;35~65 m高处白天持续升高,20:00达到最大值,22:00降至最低值后缓慢升高;71~83 m高处则在22:00-00:00降至最低后又很快升高。认为ρ(NO_x)变化受人为源排放、大气稳定度、天气形势、城市冠层及其他气象条件的综合影响,与气压、风速呈显著负相关,与气温呈显著正相关。
秦巴山区乡村聚落空间格局演变及影响因子———以陕西宁强县为例
聚落演变是研究人地关系的重要组成部分,把握聚落演变的规律性对于优化聚落空间结构,促进人地协调发展具有重要意义。本研究以秦巴山区宁强县为研究对象,基于Google Earth高分辨率影像提取了2010年和2019年宁强县乡村聚落斑块数据,综合运用景观格局指数和GIS空间分析等方法,对宁强县乡村聚落空间格局的演变特征进行了动态研究,并引入地理加权回归模型进一步探寻了宁强县乡村聚落空间格局及演变的影响因子。研究结果表明: (1)从乡村聚落规模来看,与2010年相比, 2019年宁强县乡村聚落数量减少而规模增加,小型聚落逐渐向大、中型聚落发展;聚落规模空间集聚性显著,大规模聚落分布在河谷平坝并向外扩展,小规模聚落散布在外围的山地丘陵区,分布重心由西部向东部和南部转移; (2)从空间分布来看,乡村聚落高密度区向镇区缩减,原本以街道办和各镇为中心的多核带状分布逐渐破碎化。聚落空间分布的低地缓坡指向性和交通、河流指向性随时间发展进一步加强; (3)复杂的地形条件、河流、地质环境和耕地资源等自然环境因素塑造了宁强县乡村聚落大分散、小集聚的空间基本格局,并在聚落演变中继续发挥着重要作用;政策制度因素以及交通条件、人口规模等社会人文因素是推动宁强县乡村聚落迅速演化的重要动力。本研究可为山区乡村聚落的空间布局优化和移民搬迁选址提供理论依据。
面向并联环流最小化的垂直式矩阵型重力储能系统多机协调控制
重力储能利用高度落差对固体重物储能介质进行升降,实现储能系统的充放电。和抽水蓄能相比,由于其具有不依赖水资源、选址灵活等特点,应用前景广泛。为提高重力储能系统的充放电运行效率,研究了面向多机并联功率环流最小化的垂直式矩阵型重力储能系统多机协调控制问题。首先,基于PSCAD/EMTDC构建垂直式矩阵型重力储能系统模型,分析了其充放电特性;其次,通过对重力储能系统多机并联运行时产生的机组间功率环流机理及抑制问题进行分析,提出了基于重力储能系统双层控制架构的多个机组间协调控制方法,该控制方法可在快速满足电网侧功率充放电需求的同时,实现并联运行机组间的功率环流最小化,提高了重力储能系统的充放电运行效率,最后,仿真结果验证了上述多机协调控制策略的有效性。
变化环境下珠江河口区复合洪水事件遭遇分析
受全球气候持续变暖影响,沿海城市受到上游洪水、热带气旋、天文潮等海陆要素联合驱动引发的复合洪水事件频发,严重威胁该地区人民生命财产安全。以1986-2018年间影响珠江河口区的135场台风为统计样本,采用Mann-Kendall检验法和Pettitt检验法分析复合洪水事件的发生趋势和变化情况,并通过Vine Copula拟合复合洪水事件潮位、风速、流量三变量的联合分布函数,采用Copula似然比检验法对联合分布函数相关结构进行变点检验。研究结果表明:考虑Vine Copula函数突变的情况下三个变量间的相关性增强,能更好地反映各个变量间随事件变化的相依关系,提高了复合洪水事件重现期评估的准确性。近三十年来热带气旋数量呈现出下降趋势,而风速则呈现显著增强的趋势且风速在2002年发生突变,即热带气旋事件呈现“出现次数下降、等级增强”的特性。在变化环境下“天鸽”“山竹”等极端复合洪水事件联合重现期计算结果相比传统固定参数的Copula重现期计算结果小,即未来极端复合洪水事件发生概率在增大。
PWM整流器一般不平衡分析和控制策略研究
针对一般不平衡状况下脉冲宽度调制(PWM)整流器电网电流质量差的问题,在正、负序电流和直流电压双闭环控制方案的基础上,提出了解耦的复矢量电流PI控制器设计方法。首先建立了一般不平衡的PWM整流器复矢量数学模型,计算了系统的有功和无功功率脉动,并以网侧高功率因数和直流电压稳定为控制目标,在复矢量模型的基础上分析了正、负序电流环路控制器的设计方案,并论证了电流控制环路的稳定性及其对系统硬件参数的适应性。最后构建了一般不平衡状况下10 kW的PWM整流器仿真和实验平台,对所提出控制策略的正确性进行了仿真和实验验证。结果表明,基于解耦的复矢量PI控制的整流器动、静态性能有明显优势。
生物炭基肥对植烟土壤养分及根际真菌群落结构与功能影响分析
植烟土壤生物学特性对土壤肥力和土壤养分循环非常重要,是评价土壤肥力的重要生物学指标。探讨减氮条件下配施生物炭基肥对秦岭烟区植烟土壤养分、酶活和真菌群落组成的影响,以期为植烟土壤养分高效利用和根际微生物态菌群结构改善提供理论依据。采用随机区组试验设计,设置两个试验处理:常规施肥(CK),750 kg·hm~(-2)生物炭基肥+常规施肥减氮10%(ST)。在烟苗移栽后75 d采集土壤样品,利用高通量测序技术对植烟根际土壤真菌群落及环境因子进行分析。生物炭基肥能够提高土壤的基础理化性质,增加真菌群落的α多样性,改变真菌群落结构;生物炭基肥能够降低子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、毛霉菌门(Mucoromycota)等优势菌门的相对丰度,增加芽枝菌门(Blastocladiomycota)、镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度,同时降低植烟土壤根际病理营养型真菌的相对丰度,在植物生长发育过程中对植物病害有一定的抵御作用。根际土壤真菌群落结构的改变是多因子共同作用的结果,相关性分析表明,门水平下真菌大多与土壤理化性质呈正相关关系。研究结果说明,施用生物炭基肥有利于土壤养分的固持作用,显著改善烟株根际微生物群落结构,增加优势微生物相对丰度,降低病理营养型真菌的相对丰度。
模块化多电平换流器的直流侧主动充电策略
柔性直流输电工程中,无源端的换流阀通过有源端进行预充电,子模块电压最多只能充到额定电压的一半。如果按照正常解锁逻辑,会产生非常大的直流过电流,因此必须通过主动充电策略将子模块的电压充到额定值。文中结合模块化多电平换流器直流侧不控充电及正常运行的特点,设计了通过逐步递减投入子模块个数的直流侧主动充电策略,可以实现无源端换流阀从直流侧不控充电状态至正常解锁运行状态的平滑过渡。同时,分析了直流侧主动充电过程的桥臂电流特性。最后,通过仿真和实际工程应用验证了设计的直流侧主动充电策略的可行性。
基于IFCM算法的电动汽车群聚合调峰方法
通过规模迅速扩大的电动汽车缓解电网调峰压力成为一种可行措施,但电动汽车的无序充放电会带来反调峰现象和决策变量爆炸问题。针对上述问题,提出一种在不同出行链基础上、采用IFCM算法进行的聚类-调峰-任务分配模型,以提高调度模型精确度,解决大比例电动汽车并网参与调峰优化的问题。首先,采用改进模糊C均值(improved fuzzy C-means,IFCM)聚类算法对不同出行链下的电动汽车群时空特性进行聚类分析,减少决策变量数目;其次,以调控成本最小为目标,将聚类结果应用于电力系统的调峰,得到各个集群的充放电任务;最后建立个体任务分配模型,得到调度任务下最优的单个电动汽车充放电策略。算例分析表明,该模型使用IFCM算法提高聚类性能,有效降低了调峰的决策变量维数,在满足调峰需求的前提下保证了电网、用户的经济性。
地表径流与地下管流耦合的城市暴雨洪涝动力学模型
为准确模拟城市暴雨洪涝过程,建立了地表径流与地下管流耦合的城市暴雨洪涝动力学模型,该模型主要包括二维地表径流模块、一维地下管流模块、地表径流与地下管流交互模块以及重点基础设施受淹模块。二维地表径流模块采用二维浅水方程和Horton下渗公式模拟地表产汇流过程,地下管流模块采用TPA法与Godunov格式有限体积法求解一维管流方程模拟城市排水管网内复杂流态的水流运动,两模块采用基于雨水口泄流及溢流能力的交互模块进行耦合。将模型应用于武汉市青山区港西排水片区,利用港西排水片区5年一遇降雨渍水风险图验证了模型的精度,同时模拟了100年一遇降雨条件下的城市暴雨洪涝过程。结果表明:该模型计算精度良好,超过88.8%的渍水点模拟水深与官方发布成果一致;100年一遇降雨条件下港西排水片区中度积水和重度积水的面积分别占研究区面积的12.52%和1.16%。
基于继电保护装置态势感知及辅助决策的智能运维系统
为提高电力系统二次设备的运行安全性和运维效率,设计了一种基于继电保护装置态势感知及辅助决策的智能运维系统。该系统部署于主站,通过分析变电站继电保护设备的上送信息,按照综合逻辑推理机制给出保护功能判别结果;构建自主巡检、信息互校机制,迅速发现并定位设备及回路异常。建立保护告警信息处理和知识数据库,及时提供针对性的检修辅助决策。依托保护运行信息采集平台及知识数据库实现区域内所有保护装置历史异常信息数据的采集、处理、分析和展示,为提高二次保护设备运行可靠性提供决策依据。建立了基于虚拟链路的远程运维方式,实现调度端对站内装置的直接访问。设备厂商技术专家可远程协助快速处理现场问题,显著提高了现场消缺速度。
贵州遵义黔XY 1井龙马溪组页岩孔隙特征及主控因素
以贵州省遵义市黔XY 1井龙马溪组1 029.91~1 140.4 m深度范围的22个完整的全井段取心页岩样品作为研究对象,将场发射扫描电镜及PerGeos数字岩心分析系统联用,借助有机质含量及成熟度、矿物成分能谱分析测试数据,对其孔隙发育特征及主控因素进行定性及定量分析。黔XY 1井龙马溪组页岩有机质丰度较高,处于高-过成熟阶段,主要发育无机矿物孔、有机质孔及微裂缝3类孔隙,其中无机矿物孔包括粒间、粒内、晶间、铸模及溶蚀孔,微裂缝包括构造微裂缝、成岩收缩缝、有机质生排烃缝及人为裂缝。影响页岩孔隙发育的主控因素为有机质含量、有机质热演化程度及埋藏深度。
鄂西黄陵隆起东缘鄂宜页2井五峰组-龙马溪组页岩气储层特征与含气性
鄂西地区五峰组-龙马溪组已成为中国南方页岩气勘探的热点领域。为深化该区页岩储层及含气性特征认识,本文以鄂宜页2井钻井及测试分析资料为基础,以笔石带为标尺,对五峰组-龙马溪组下部黑色富有机质页岩的岩石学特征、有机地化特征、储集空间类型及结构特征进行深入研究,分析总结了页岩储层含气性特征及影响因素,并对页岩储层开展了综合评价。结果表明:鄂宜页2井五峰组-龙马溪组下部黑色岩系缺失LM5-LM6笔石带,富有机质页岩上延至LM7笔石带,总厚度约16 m;岩性以硅质页岩夹少量硅质岩、混合质页岩和黏土质页岩为主,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1型,Ro为1.88%~2.03%,显示黑色页岩已过大量生气阶段;页岩储集空间主要为小于100 nm的有机质纳米孔、直径大于5 μm的微米孔和构造微裂缝,其中纳米孔占比超过50%,孔隙容积、比表面积与有机碳含量存在显著正相关性;现场解析总含气量为0.068~3.33 m~3/t,平均1.13 m~3/t,高含气量段集中于凯迪阶WF2-WF3与鲁丹阶LM2-LM4,含气量与TOC、脆性矿物含量之间具有明显的正相关性;根据TOC、含气性、脆性矿物含量以及页岩沉积环境等参数进行综合评价,Ⅰ类储层主要对应于凯迪阶WF2-WF3笔石带以及鲁丹阶LM2-LM4笔石带以深水环境下形成的硅质页岩和硅质岩层段,总厚度约9 m,是该区五峰-龙马溪组水平钻井的最佳甜点段。
基于haar小波编码和改进K-medoids算法聚合的用户负荷典型区间场景挖掘
针对单一典型曲线无法满足负荷不确定性分析需求的问题,提出一种基于haar小波编码和改进K-medoids算法聚合的用户负荷典型区间场景挖掘方法。将原始负荷曲线经haar小波变换得到低维负荷近似序列;对负荷近似序列每个维度的特征集分别进行聚类,提取类簇所包含特征的边界值,得到数值区间并进行编码;根据特征占比剔除非显著数值区间,并组合不同维度的显著数值区间得到字符串表征的负荷区间序列;定义字符串差异度衡量负荷区间序列的相似性,利用改进K-medoids算法聚合得到负荷区间序列类簇,并提取类簇所包含的负荷近似序列的边界值以得到典型区间场景;设置差异度阈值实现典型区间场景的粒度调节。使用爱尔兰地区某用户实测负荷数据进行验证,实验结果表明所提方法可以实现不同粒度负荷典型区间场景的挖掘。
夏季风北边缘与沙尘暴的研究
使用1951--2000年相关资料，分析了夏季偏南风强度和夏季风北边缘、冬季风指数和春季偏北风以及沙尘暴的年际、年代际变化，并研究了它们的联系过程。结果表明，夏季风北边缘与沙尘暴、北边缘与冬季风和冬季风与沙尘暴的距平相关百分率分别是0．75，0．58和0．70，而且7～8月110°～120°E偏南风和12月～2月90°～100°E偏北风与3～5月90°～100°E偏北风的分析结果也相同。它们相互联系的过程是：夏季偏南风偏强（弱）-北边缘偏北（南）-冬季风偏强（弱）-冷空气偏强（弱）-春季偏北风偏强（弱）-沙尘暴偏多（少）。这些为沙尘暴的长期预测提供了一个新的事实依据。
风沙区公路防积沙的新型防护栏研究
【目的】防护栏是保障公路交通安全的重要防护措施,但单一的设计并不能与多种环境相适应。在风沙区的实践活动中发现,安装防护栏的路段常会出现带状积沙,本文针对这一现状,在实地调查的基础上,从空气动力学的角度进行研究,为风沙区路面积沙提供解决方案。【方法】以公路防护栏为研究对象,对护栏板进行不同孔隙度、不同孔型的改造,利用风洞模拟、克里金插值等方法,分析不同孔洞防护栏对路面风速流场的影响,并计算不同类型防护栏对绝对含沙量的影响,选取适当的配置,达到防止路面积沙的目的。【结果】传统防护栏背风侧路面近地表风速下降至原风速的80%,在风速为5、8、11 m/s的条件下风沙流绝对含沙量分别下降了44.7%、64.8%和75.1%,护栏板对风沙流的阻挡作用是导致路面积沙的重要因素;新型防护栏能提高风沙流绝对含沙量,大孔型、小孔型防护栏对绝对含沙量的影响随孔隙度没有明显的规律性,但均低于初始水平,长条状孔型防护栏对绝对含沙量的影响随孔隙度的增大而减小,孔隙度达到0.3时绝对含沙量达到初始水平;风沙流结构中含沙量最高的近地表层中,不同孔型防护栏对风速的影响呈现出一致的规律性,随孔隙度的增大而减小,其中大孔型防护栏和小孔型防护栏在不同孔隙度条件下背风侧稳定后风速均小于初始风速,孔隙度为0.3和0.4的长条状孔型防护栏后稳定速度达到初始风速;从风速流场来看,传统防护栏后沿风向形成明显的减速区和低速区,长条状孔型防护栏后风速流场结构较为稳定。【结论】孔隙度为0.3和0.4的长条状孔型防护栏能起到改善路面风速流场,防止沙区公路积沙的作用。未来针对防护栏的研究应在符合安全标准的基础上,针对不同的行车环境进行相适应的改造,使其充分发挥防护作用。
渝西区块页岩气储集层微观孔-缝配置类型及其地质意义
以渝西区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储集层为研究对象,开展氩离子抛光扫描电镜及饱和不同润湿介质核磁共振实验,结合图像处理技术与现场解吸结果,分析微观孔-缝配置类型及其对页岩气赋存机制的影响。结果表明:①储集空间包括有机孔、无机孔和微裂缝,微裂缝发育特征的井间差异明显,有机孔发育程度与毗邻微裂缝的距离成反比,而无机孔则正好相反;②依据有机孔、微裂缝发育类型、程度及相互接触关系,将孔-缝配置类型划分为4类;③根据饱和油、水核磁T2谱差异构建并计算孔-缝配置的评价参数,其值越小,孔-缝配置越好;④孔-缝配置好的页岩储集层具有有机孔发育、孔隙度高、渗透率高、含气性高的特点,而孔-缝配置差的页岩则表现为微裂缝相对发育,增强了天然气输导能力,导致孔隙度和含气性偏低;⑤基于孔-缝配置类型,从有机质生烃、微裂缝提供运移通道的角度出发,建立3类页岩气微观赋存模式。
基于高光谱数据的土壤全氮含量估测模型对比研究
构建基于高光谱数据的土壤全氮含量估测模型,为快速、准确监测农田土壤全氮含量,判断作物生长发育情况和评价土地质量提供新的技术和方法。以新疆南疆地区主要类型土壤为研究对象,于室内测定土壤全氮含量和光谱反射率数据,利用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机回归(SVM)、随机森林回归(RF)与光谱反射率(R)及其4种数学变换相结合,建立全区和分区全氮含量估测模型。结果表明,PLSR最优模型的预测集R2和RPD分别为0.73和1.82;SVM最优模型的预测集R2和RPD分别为0.75和1.97;RF最优模型的预测集R2和RPD分别为0.86和3.52,3种模型的预测能力依次为RF>SVM>PLSR。除一阶微分(FD)变换外,其它数据变换均对模型精度有不同程度的提高。R及其4种变换后数据均以RF建模精度较高,而以PLSR和SVM建模精度相对较低。全区模型稳定性要高于分区模型,分区模型差异性较明显,稳定性较差。总体来看,RF模型的预测能力稳定,适用性较好,精度较高,可较精确地估测土壤全氮含量;而PLSR和SVM模型只能对全氮含量进行粗略估测。因此,利用RF模型可实现研究区土壤全氮含量的快速准确估测。
计及源-荷多灵活备用资源的随机优化调度
大规模新能源并网给电力系统的调度运行带来了新的挑战。为缓解系统的备用压力,提出一种计及源-荷多灵活备用资源的随机优化调度方法。首先,基于场景生成方法建立可变场景模型,考虑了风电并网容量和光伏并网面积对新能源出力不确定性的影响。其次,建立电力系统中多种灵活资源的备用模型:在源侧,分别建立常规机组和风电/光伏的备用模型,并考虑了风电/光伏备用的不确定性;在负荷侧,引入激励型需求响应,对需求侧备用进行建模。然后,基于两阶段随机优化方法建立备用调度模型。该模型考虑了日前的运行和备用决策以及日内不确定场景下的弃风、弃光以及切负荷风险。最后,基于改进的IEEE RTS-24测试系统验证了所提模型的有效性。
特高压跳线串带电作业人体电场分布特性分析
特高压直流跳线通常采用双V型悬垂串,结构复杂,增加了带电作业进出等电位的难度。为研究跳线处进出等电位的最佳路径,文中对作业人员进出等电位过程中的体表电场分布特性进行了仿真计算。研究中选取了进出等电位的8条路径,计算作业人员采用不同路径进入等电位时,体表场强值的动态变化。根据静电场仿真结果,人员偏开高压端大环1 m,从塔身水平进入等电位时体表场强平均值最低且畸变最小,安全系数最高;从横担垂直进入有发生电晕放电的危险,应尽量避免。综合考虑跳线处结构特点和实际作业情况,推荐偏开高压端大环1 m从塔身水平进入为最佳等电位进入路径。
基于LSTM的柑橘幼苗蒸发量预测
将柑橘幼苗作为试验对象,利用传感器采集空气相对湿度和温度,以基质相对湿度、温度和EC值作为环境因子,采用称重法实时采集作物的质量变化量作为作物的蒸发量;以环境因子为模型输入,作物蒸发量为模型输出,构建长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,优化后的最优模型结构以及训练参数包括LSTM模型的隐藏层1层,隐藏层节点数为120,迭代样本数为128,训练迭代次数为175,网络的激活函数选择tanh函数,学习率为0.001,时间步长为72。LSTM预测模型的决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)分别为0.993 9、0.015 5 g、0.011 3 g;与循环神经网络(RNN)、门控循环单元(GRU)的预测效果进行对比,LSTM预测模型的预测蒸发值更接近真实蒸发值,预测结果相对误差范围波动最小,RMSE、MAE最小,R~2最大,说明这3种模型中LSTM预测模型的预测效果最佳。
基于遥感蒸散数据的农田灌溉水平评价和设施建设分区研究
[目的]利用遥感蒸散数据快速评价农田年度灌溉水平,及时获取基本农田建设成效,为农田灌溉设施分区建设提供参考。[方法]以黑龙江省海伦市为研究区,MOD16蒸散产品为数据源,计算有效灌溉量、灌溉需水量和作物缺水指数,分别对研究区2013年的旱地和水田灌溉水平进行评价,并将评价结果与农田水利设施作用分值图进行叠加分析,在此基础上进行基本农田灌溉设施建设分区。[结果] 2013年海伦市耕地灌溉水平整体较高,区域间建设水平差别较大,可划分为4个级别。其中1级和2级灌溉水平的地块面积比例可达78.06%,地域分布上看,北部、西部、中部乡镇灌溉水平较高,东南部乡镇灌溉水平相对较低。叠加得出8种组合类型,分为设施修建型、设施提升型和设施维护型3种分区类型。[结论]研究为高标准农田建设提供了更详细的农田灌溉水平评价方法和更具差别化的农田灌溉设施建设策略。
油源判识指标研究进展及基于曲线相似性的新方法
油源判识方法研究对于石油甜点区的圈定及油气资源预测具有十分重要的作用。文中基于多种油源判识指标参数的归纳总结,概括了生物标志化合物、轻烃组分、碳同位素及其他4个方面的判识依据、范围及特点,提出了一种新的油源判识方法并应用于油源判识研究。生物标志化合物能判断成熟度、沉积环境等信息,由于其质量分数低,造成对微生物降解和高成熟的原油表征不清;轻烃组分能反映生烃母质来源,但指示信息单一;碳同位素可指示母质来源和运移路径,但受实验条件影响较大;其他指标,如过渡金属元素和氮同位素也有不错的应用效果。文中对基于曲线相似性原理及对至高点与至低点重新定义,通过统计28组原油样本数据计算出曲线相似性阈值为0.916,当至高点与至低点间Frechet距离之差的绝对值小于该值即为同源。该方法从多个参数组成的曲线相似性考虑,有效降低了单一因素对判识结果的影响,具有简单、快捷和高效的特点。
江苏省原生滨海湿地景观多样性及其粒度效应研究
土地覆盖是生态系统的重要组成部分,其具有明显的空间尺度(包括空间粒度和幅度)属性,而尺度问题是景观空间研究的关键环节之一。为了探究江苏省原生滨海湿地景观多样性及其粒度效应,在GIS和RS技术支持下,以江苏省原生滨海湿地2017年高精度遥感影像为基础,编制了景观类型图,选取一系列经典景观指数,在类型和整体景观的水平上,探讨江苏省原生滨海湿地景观多样性及其粒度效应,为选择适宜粒度进行土地覆盖的景观指数计算和尺度转换提供理论依据。结果表明,不同土地利用景观斑块密度、蔓延度指数、凝聚度指数、平均形状指数、面积加权分维数指数、丰富度指数、Shannon多样性指数、均匀度指数基本表现为林地最大,灌木地其次,未利用地、建设用地和水域最小;分离度指数耕地和未利用地最大,草地和水域其次,建设用地最小。在1-60 m粒度范围内,粒度增加对优势景观有加强作用,随着粒度逐渐增大,景观中的优势覆盖类型面积比率增大,其他景观覆盖类型面积逐渐减少。随粒度不断增加,在类型水平上,不同土地类型的景观特征指数变化曲线主要呈现3种类型:(1)随着粒度的不断变大,面积加权分维数、如斑块密度、平均形状指数、凝聚度指数呈现单调递减的趋势,各指数均表现为林地最大;(2)随粒度变化,面积百分比呈现稳定状态;(3)在粒度变化过程中,分离度指数及有效网格大小变化曲线差异性较大。平均形状指数、聚集度指数、分离度指数和凝聚度指数变化幅度并不大,受空间格局特征的影响不大。各类景观指数的分维数在1-60 m粒度内,具有明显的随粒度增加而减小的趋势,说明这些景观的形态结构在这一粒度范围内具有自相似性。相关性分析定量反映了所选景观指数受粒度变化影响的相关性程度,不同景观特征与粒度的相关性存在较大差异。
胡杨冠幅对塔里木河下游应急生态输水的响应
以塔里木河下游10次生态输水的效果为背景,根据近5 a在塔里木河下游阿拉干断面的大量野外调查数据,分析了胡杨冠幅对应急生态输水的响应。结果显示:随着输水次数的增加,胡杨冠幅呈梯度变化的趋势,输水对增加胡杨叶量和活枝有一定的促进作用,不同冠幅级的胡杨主要分布在距河道200 m的范围,且其分布都与离河道距离呈显著负相关关系,由于离河道距离的不同,胡杨冠幅对输水响应也不一样;总体趋势为,随着离河道距离(地下水埋深)的增加,胡杨冠幅变化幅度不明显。
北京山区典型植被枯落物和土壤层水文功能
[目的]研究枯落物和土壤层水文功能,从而明晰北京山区不同植被的水源涵养能力,可为当地植被建设提供借鉴。[方法]使用室内浸泡法、环刀法、定水头法等对北京山区不同植被的枯落物与土壤层水文功能进行了定量分析,并通过相关性分析明确了有机碳与土壤层水文功能之间的关系。[结果](1)枯落物最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率为侧柏(Platycladus orientalis)×灌木混交林>五角枫(Acer elegantulum)纯林>五角枫×侧柏混交林>侧柏纯林。最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量均为五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>五角枫×侧柏混交林>侧柏纯林,且均为半分解层大于未分解层。(2)土壤饱和持水量和毛管持水量排序为侧柏纯林>五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>五角枫×侧柏混交林。土壤非毛管持水量大小排序为五角枫×侧柏混交林>五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>侧柏纯林。土壤饱和导水率沿剖面向下逐渐减小,平均饱和导水率最大的植被类型为侧柏×灌木混交林。(3)土壤有机碳含量表现为沿剖面向下逐渐减小,且土壤有机碳含量与容重、总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和导水率均呈显著相关(p<0.05)。[结论]纯林土壤层的持水能力整体优于混交林,且都远超枯落物的持水能力。而混交林土壤导水能力整体优于纯林。有机碳可以显著影响土壤物理性质与导水能力,对于改良土壤水文功能具有积极意义。
新型电力系统背景下电压暂降风险评估技术挑战与展望
电压暂降已成为最严重的电能质量问题,由于其不可避免,因此风险评估成为减小其影响的关键环节。首先分析了三类电压暂降风险量化指标,将风险评估方法分为基于仿真模拟、基于状态估计以及基于数据驱动三类方法,总结各类方法的优缺点与适用场景;其次,指出在新型电力系统背景下电压暂降风险评估面临的技术挑战;最后,对电压暂降风险评估未来研究方向进行了展望,以期为相关研究开展提供参考思路。
基于改进二进制粒子群算法的家庭负荷优化调度策略
为降低家庭用电成本以及提高户用光伏发电的就地消纳率,提出了一种基于实时控制储能充放电行为的家庭负荷调度策略。首先,对家庭负荷分类并建立以电费最低、电力碳排放量最小及舒适度最大为目标的调度模型;其次,提出以实时光伏出力和峰谷分时电价为依据,通过控制储能充放电实现家庭负荷用电需求的调度策略;最后,利用场景分析法和分等级多策略学习的二进制粒子群改进算法(HLSBPSO)对模型进行仿真求解。结果表明,所提策略和算法可使用户电费降低49.2%,舒适度提高67.9%,可为户用光伏发电的安全经济运行提供新的理论支持。
基于随机风场概率加权的台风灾害下输电线路损毁预警
为解决台风灾害下输电线路损毁预测精度和数据利用率低的问题,建立了基于随机风场概率加权的输电线路损毁概率预测混合模型。该模型综合考虑了气象、微地形、杆塔运行和实时损毁等空间多源异构信息的融合。首先,使用极值Ⅰ型概率分布进行阵风的风值模拟,通过柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫假设检验证明了其具有较高的精度;其次,利用蒙特卡洛法实现了随机风场的概率生成;最后,利用随机森林法预测每个风场下的线路损毁概率,实现了基于随机风场概率加权的输电线路损毁概率预测,该预测结果可为电力部门提供有效的预警决策支持。以台风“山竹”为实例,验证了所提基于随机风场概率加权的输电线路损毁概率预测混合模型的科学性及有效性。
贵州金海湖新区田湾子滑坡活动特征及成因机理分析
2022年1月3日18时55分,贵州毕节市金海湖新区归化街道田湾子发生一起顺层滑坡,形成约3.5×10~4 m~3的堆积体,造成14人遇难, 3人受伤。综合应用无人机航拍、现场测试等技术手段,文章详细描述了现场的地质调查,初步分析了滑坡体特征、滑坡发生的运动过程和成因机理,并对滑坡残留体的潜在危险进行了监测和分析,为现场救援行动提出搜救建议。初步研究结果认为,滑坡源区特殊的地形地貌条件、风化碎裂的泥质白云岩和不利的岩体结构面是滑坡形成的内因,边坡开挖扰动致斜坡的地表形态和应力分布发生改变是滑坡发生的外因。田湾子滑坡发生前斜坡无明显的变形迹象,灾害发生具有突发性,造成了较大的人员伤亡和经济损失,深入研究田湾子滑坡的形成过程和成灾机理,对贵州山区存在类似条件的地质灾害隐患防治工作具有现实的指导意义。
基于SPADE算法的梯级水库群联合防洪优化调度
针对梯级水库群联合防洪优化调度问题,提出一种基于自适应成功历史策略的改进差分进化算法(strategy and parameter adaptive differential evolution,SPADE)。该算法通过自适应成功历史差分策略来提升随机搜索效率,通过精英种群保守策略提升局部收敛速度及全局探索能力。据此开展包含10个测试函数的数值实验和赣江中游梯级水库群联合防洪优化调度实例,用于检验所提出的算法应用效果。结果表明:在数值实验中,SPADE算法收敛结果的最优值、平均值、标准差和成功次数评价指标整体优于SHADE、自适应差分进化算法(self-adaptive differential evolution,SADE)、遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC);在梯级水库群联合防洪优化调度实例应用中,通过对1964单峰和1973多峰型历史洪水过程进行分析,发现SPADE算法结果在削峰率指标上明显优于SADE、GA、PSO算法,且相比SHADE在两次历史洪水条件下的削峰率指标结果分别提升0.9%、3.4%。实验结果充分验证所提SPADE算法的优越性,可作为梯级水库群联合优化调度问题的有效求解工具。
汽车离心器三层组合滑块抽芯机构模具设计
为汽车离心器泵叶塑件的注塑成型,设计了一副四板式点浇口模具。模腔使用3点点浇口对该双层圆盘状塑件进行平衡注塑。模架设计为分4次分型打开,第一次用于浇口与塑件的自动分离,第二次用于流道废料的自动脱模,第三次用于脱模机构动作的执行,第四次用于塑件的完全顶出脱模。针对塑件导向筋特征前端部位脱模困难的问题,设计了一种三层组合滑块3次抽芯机构来进行脱模。机构设计方案为:将三层滑块组合在一起后,脱模时,先由弹簧驱动上层滑块进行第一次脱模抽芯,再由斜导柱驱动中间层斜滑块第二次脱模抽芯,最后,由弯销驱动底层滑块带动中间层、上层滑块一起进行第三次移位动作,从而保证塑件从模具成型件上的完全自动脱模。
基于双层优化模型的能源互联网自愈及优化运行策略研究
电网和天然气网通过双向耦合可实现高可靠性运行。为解决电-气耦合的能源互联网故障自愈问题,提出了一种能源互联网自愈及优化运行方法。首先,该方法基于电-气耦合特性,充分利用天然气网对电网的能量补充,在考虑天然气网经济性和新能源出力不确定性的基础上,建立双层优化模型,实现综合能源系统的故障快速自愈及优化运行。上层模型利用基于广度优先搜索法的改进蚁群算法,优化供电恢复路径,得到系统开关状态。下层模型基于电-气耦合特性分析,以天然气网经济性为主要目标,采用条件风险价值理论(conditional value at risk,CVaR),同时考虑新能源出力不确定性带来的运行风险,构建电-气耦合的能源互联网优化重构模型。然后,对双层优化模型进行求解并进行全局优化,得到电-气互联型能量调度最优的故障恢复和优化运行方案。最后,通过IEEE33节点配电网和7节点天然气网耦合的能源互联网仿真模型,验证了所提方法的有效性。
基于改进多目标粒子群算法的有源配电网储能优化配置
储能系统可解决分布式电源加入配电网所产生的不良影响,而储能系统的合理配置是其有效应用的前提。以电网脆弱性衡量指标、有功网损、储能额定容量三个方面,考虑规划与运行之间的耦合性建立储能系统在有源配电网中的多目标选址定容模型。提出改进的多目标粒子群算法用于求解。该算法在种群更新过程中引入准对立学习策略以增强解的覆盖范围和收敛速度,并根据迭代次数采用自适应分裂策略分离过早聚集的粒子,从而增强粒子多样性,保证了算法跳出局部最优的能力。通过在IEEE33节点配电系统上进行分析,验证了所提模型及算法在优化分布式储能选址定容及运行策略中的合理性,并能有效改善电网的运行经济性与脆弱性,具有更强的全局寻优能力。
基于时序随机生产模拟的风电置信容量评估
大规模风电并网对电力系统可靠性的影响不容忽视,准确评价其对可靠性的贡献,即容量置信度具有重要的作用。提出了一种基于时序随机生产模拟的风电容量置信度评估方法,该方法对电力系统生产运行进行小时间隔的年度时序仿真,将风电的日前预测出力和实际出力纳入日前计划和实时发电调度模型中,采用蒙特卡洛方法对系统的随机事件进行建模,采用ELCC方法量化风电的容量置信度。最后,应用某风场实际数据进行算例分析,获得不同场景下风场的容量置信度,验证了方法的有效性。