mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
生态足迹改进方法及其在区域可持续发展研究中的应用
生态足迹法是一种度量可持续发展程度的有效方法.本文选用传统生态足迹法及其改进方法--"实际土地需求法",结合遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术对岷江上游地区1982-2000年的可持续发展状况进行了时间动态分析.结果表明:研究区的人均消费生态足迹在研究时间段内呈缓慢上升趋势;实际土地需求法计算结果小于生态足迹法.1982-1998年,研究区每年向外输出大量木材,木材足迹与消费足迹计算结果相似.虽然生态承载力大于实际土地需求,但其呈明显下降趋势,表明研究区的资源利用方式并不合理,生态环境一直朝着不可持续的方向发展.1998年开始实施的"天然林保护工程"的生态作用对研究区生态承载力的作用尚未显现,应进行进一步的跟踪研究.
机组协同-分布卸荷的风电场-柔直并网系统故障穿越方法
为降低风电场-柔性直流并网系统在交流主网发生低电压故障时的穿越成本,提出一种直流耗能装置与风电机组卸荷电路协同作用的电网故障穿越策略,在电网故障时送端换流器配合风电场快速降低直流功率输出。由于直流耗能装置仅在故障发生的前期、风电场输出功率下降前起到限制直流电压升高的作用,该策略能够显著降低直流耗能装置的体积。在此基础上,该策略将直流耗能装置中的耗能电阻分散置入到受端模块化多电平换流器中,进一步降低了卸荷成本。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中,构建了风电场-柔性直流并网系统的仿真算例,对所提出的故障穿越方法的正确性和有效性进行了验证。
基于生态系统服务供需平衡的粤港澳大湾区生态安全格局构建
构建生态安全格局是控制城市蔓延、实现区域生态安全和促进社会可持续发展的重要途经。维持生态系统服务供需平衡是生态安全健康发展的保障和关键。现有相关研究在生态源地的识别过程中缺乏对生态系统服务供需平衡,以及生态系统服务的人类活动效应的考量。因此,如何顾及生态系统服务供需平衡和人类活动识别生态源地,是构建区域生态安全格局需要解决的重要问题。以粤港澳大湾区为研究对象,基于生态系统服务供需平衡识别初始生态源地,并根据生态系统服务随土地开发程度的梯度效应进一步确定最终生态源地,而后结合生态廊道、生态战略点的识别,最终确定粤港澳大湾区生态安全格局。结果表明:(1)研究区生态系统服务供需空间匹配程度较弱,表现为四周高供给-低需求,中部高需求-低供给的空间分布特征;(2)研究区生态系统服务综合供给具有随土地开发程度增加而呈显著下降的特征,且存在显著的突变点(阈值) 。即在土地开发程度超过28.27%时的生态系统服务综合供给迅速下降;(3)研究区共有100块生态源地,总面积为7344.24km~2,整体呈"东西部多-中部空"的外围环绕式分布结构;(4)研究区共有175条生态廊道,总长度为1568.48km,廊道整体呈环状分布特征;(5)研究区存在40处生态夹点和19处障碍点,这些点的分布主要受廊道的长度以及耕地和建设用地的分布的影响。上述关键生态要素共同构成了环绕粤港澳大湾区的环形生态屏障。
控释氮肥减量施用对春玉米土壤地表径流氮素动态及其损失的影响
在自然降雨条件下的南方丘陵山地典型区域田间径流小区进行定点观测,比较了不施肥处理(T1)、普通尿素处理(T2)、控释氮肥处理(T3~T6)的TN、DN、NO_3~--N和NH_4~+-N的流失浓度变化及其损失负荷特征,为有效控制旱地氮素径流损失从施肥管理角度提供借鉴。结果表明,在168~240kg/hm~2施氮水平变化内,施肥量的增加或减少对径流量的影响不显著(P>0.05);与施用普通尿素处理(T2)相比,等氮量的控释氮肥处理(T3)的TN、DN、NO_3~--N和NH_4~+-N的平均流失浓度及损失负荷变化无显著差异(P>0.05),当控释氮肥施氮量减少20%时,TN平均流失浓度降低达极显著水平(P<0.01)和损失负荷减少达显著水平(P<0.05),DN平均流失浓度降低达显著水平(P<0.05),损失负荷却始终差异不显著(P>0.05);控释肥处理减氮30%的TN损失较T2、T3分别下降39.86%(P<0.01)和32.50%(P< 0.05),较减氮20%处理的效果更好。旱地春玉米种植控释氮肥的施氮量控制在168~192kg/hm~2能够有效减少氮素径流损失,降低环境污染风险。
碳排放权交易试点对城市土地绿色利用效率的影响
研究目的:系统考察碳排放权交易试点政策对土地绿色利用效率的影响,以期为全国统一碳市场的建设和城市土地利用模式的绿色转型提供参考。研究方法:超效率SBM模型、渐进双重差分模型。研究结果:(1)2006-2020年,我国城市土地绿色利用效率总体呈现波动上升态势。碳交易试点政策能够显著提升土地绿色利用效率,且这一结论得到了一系列稳健性检验的支撑。(2)试点政策对土地绿色利用效率的积极影响存在短期滞后性,总体呈现出波动特征。在试点范围扩大过程中,该影响具有明显的推广效应。(3)碳交易试点政策能够提升城市技术创新水平,推动产业结构升级,进而提升土地绿色利用效率。(4)碳交易试点政策对土地绿色利用效率的影响存在基于城市区位、规模以及类型的异质性,表现为该效应在中西部、大规模以及资源型城市中发挥更为明显。研究结论:扎实推进全国统一碳市场建设,持续支持技术创新与产业结构升级,因地制宜制定政策实施方案,赋能土地绿色利用效率稳步提升。
微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒钛烧结矿中9种元素
采用微波消解样品, 建立了一种快速测定钒钛烧结矿中钒、钛、铝、镁、锰、钾、钠、铅、锌9种元素的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)。试样被王水消解后在选定分析谱线的波长下测定, 基体和共存元素对测定元素没有光谱干扰, 基体效应用基体匹配法消除。钒、钛、铝、镁的质量分数在0. 01%~3. 00%范围内, 锰、钾、钠、铅、锌的质量分数在0. 001%~0. 35%范围内, 校准曲线呈线性, 线性相关系数(r)均大于0. 999。方法应用于钒钛烧结矿标准样品的测定, 上述元素测定值与认定值相符。对一钒钛样品中铝、钒、钛、锰、镁、锌、钾、钠和铅分别测量10次, 测定结果的相对标准偏差(RSD, n = 10)均小于5%, 方法可以应用于生产检验中。
基于同调等值的多变流器系统聚合降阶建模
电网故障时,多锁相环同步型变流器系统面临严重的暂态同步失稳问题。然而多变流器系统模型阶数高,交互耦合复杂,给暂态同步稳定分析带来严峻挑战。为此,该文提出基于同调等值的多变流器系统聚合降阶方法。首先建立了多变流器系统等值摇摆方程,发现阻抗压降的差异是导致同母线与不同母线变流器同调特性差异的原因。在此基础上,提出基于阻抗压降的多变流器系统同调判据。接着,在功率约束条件下给出同调变流器群等值电路参数的计算方法,并借助惯性中心的概念通过聚合锁相环摇摆方程,得到等值控制参数的计算方法。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件与RT-LAB实验平台验证了所提同调等值方法的有效性。
塔河地区奥陶系鹰山组储层特征及其主控因素
塔河地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩是塔里木盆地重要的勘探开发目标,分析其储层特征和成因对深层油气勘探具有显著的指导意义。本文基于塔河地区岩心、岩屑、测井和地震等资料,分析了鹰山组碳酸盐岩储层的岩石类型、储集空间类型和储层类型等,对影响鹰山组储层发育的地质因素进行了系统总结,并依此总结了其储层发育的规律和模式。研究认为:鹰山组碳酸盐岩主要以亮晶颗粒灰岩、颗粒泥晶灰岩和泥晶灰岩为主;储集空间以粒间孔隙、晶间孔隙、溶蚀孔隙、裂缝和溶洞为主;储层类型多样,包括裂缝型储层、孔洞型储层、裂缝-孔隙型储层和裂缝-溶洞型储层等。鹰山组储层是古地形、沉积作用和成岩作用等共同作用的结果。其中:古地形是储层发育的背景,沉积期和表生期的古地形具有不同的作用;沉积作用是储层形成的基础,不同沉积相带岩石孔渗差异明显;成岩作用控制了储层的形成,最关键的成岩作用是溶蚀作用和破裂作用,多期多次多类溶蚀作用是储层形成的关键,破裂作用促进了储层的形成。
一起风电场高频振荡事故的原因和解决方法分析
基于广西木格风电场高频振荡时的电气参数以及风机网侧变频器的控制原理,建立了风机网侧变频器的传递函数模型。通过网侧变频器传递函数模型和其诺顿等效电路的对比分析,求出了网侧变频器等效阻抗的频域表达式。通过伯德图对网侧变频器等效阻抗和电网阻抗的幅频特性、相频特性进行分析,得出了高频振荡事故的原因是在特定频率下网侧变频器等效阻抗和电网阻抗形成了谐振。然后提出了通过修改前馈电压系数来改变网侧变频器等效阻抗的幅频、相频特性,从而解决高频振荡问题的方案。对修改前馈电压系数后的风机并网系统传递函数模型进行分析,求出了其开环传递函数。用伯德图进行分析证明了修改后系统的稳定裕度明显增加。木格风电场采取此措施后在各种工况下验证,均能够正常运行,证明了所提解决方案的有效性。
一种适用于中压直流配电网单极故障的保护方法
针对中压直流配电网线路保护尚不完善这一问题,提出一种基于零模功率的单极故障保护方法.首先,分析直流配电网中线路发生单极故障时的故障特征,利用暂态电流分量的极性进行区内、外故障识别,利用零模功率幅值的大小进行故障线选择,利用零模电压的大小进行故障极选择.其次,对所提保护方法给出了整定判据.最后,在PSCAD/EMTDC中搭建直流配电网模型用以输出故障数据,利用MATLAB进行保护方法验证.结果表明,所提方法快速有效,可靠性高,耐受过渡电阻的能力较强,对数据延迟不敏感,且抗干扰能力较强.
土壤溶磷微生物及其对植物促生作用研究进展
溶磷微生物可使土壤中难溶性或不溶性磷转化成易于被植物吸收利用的磷,从而提高土壤供磷水平,此过程是农田磷源可再生利用的有效途径之一。对溶磷微生物的种类、在土壤中的生态分布特征、溶磷机制、对植物的促生作用及其机制进行了综述,并根据目前溶磷微生物的利用现状,对今后该领域的研究方向进行了展望。
花生高产攻关实收单产12 982 kg/hm~2技术分析
为进一步挖掘花生高产潜力,示范带动大面积单产提升,自2013年开始山东省农业科学院花生栽培与生理生态创新团队连续组织高产攻关,产量相继突破实收单产11 250 kg/hm~2、11 700 kg/hm~2、12 000 kg/hm~2,其中2023年最高产达到12 982 kg/hm~2。本文从栽培技术、气候条件、产量构成等方面分析了高产纪录产生原因,并对投入、产出进行了比较。栽培技术方面,集成应用了单粒精播、全程可控施肥、生物菌剂耦合、三防三促调控的高产栽培技术体系,通过充分发挥单株生产潜力、构建高质量群体来实现高产,为下一步单产突破13 500 kg/hm~2提供技术支撑。
基于“三生”功能的沈阳经济区土地利用冲突诊断及其影响因素
区域土地利用冲突诊断及其冲突原因的解释可为缓解区域用地矛盾提供理论基础。以沈阳经济区为研究区,从“三生”功能视角建立土地利用冲突诊断模型,对1980—2018年研究区土地利用冲突进行诊断,并测算区域土地利用强度验证土地利用冲突诊断结果,采用小波相干模型,提取研究区土地利用冲突的关键影响因素,进而确定研究区土地利用冲突关键影响因素的作用大小和作用方式。结果表明:(1)土地利用冲突诊断结果的变化趋势大致相同,总体可分为平稳上升(1980—2000年)、快速上升(2000—2013年)和先下降后上升(2013—2018年)3个变化阶段;在空间分布上基本保持西高东低的稳定分布;(2)经验证,研究区土地利用冲突剧烈的区域土地利用强度相应也较大;(3)1980年以来影响沈阳经济区土地利用冲突的7个关键影响因素分别为GDP增量、第三产业产值比例、第二产业产值比例、工业总产值、第一产业产值比例、人均可支配收入和能源消耗量;(4)1980—2018年研究区土地利用冲突的关键影响因素对区域土地利用冲突产生促进和抑制作用的具体时段和时点各不相同,同一关键影响因素在不同时点对土地利用冲突亦会产生不同的作用方式。研究成果可为缓解决区域用地矛盾、促进东北振兴提供参考。
地磁暴对电力系统稳定性的影响
鉴于近年来地磁暴侵害中低纬度地区电网事件的增加及强地磁暴引起的魁北克大停电事故,分析地磁暴对电力系统稳定运行的影响十分必要。受各种因素的约束,电力系统往往运行在极限稳定状态,地磁暴感应电流(GIC)会引起变压器无功损耗(以下简称为GIC-Q)增加,具有全网群发性和波动性的GIC-Q是否会增大系统失稳风险以及直流系统的加入是否会对电网抗磁暴能力产生影响尚未得到研究。从电力系统稳定的角度出发,研究长时间尺度下变电站GICQ的概率分布规律,结合GIC标准算例,在系统原有负荷的基础上将GIC-Q作为一种无功负荷,分析地磁暴对交流系统及交直流混联系统概率稳定性的影响。
频繁采动影响巷道围岩强化支护技术及其应用
为解决频繁采动导致巷道围岩支护效果差问题,提出了"锚杆锚索+浅深注浆"巷道围岩联合强化支护技术。该技术施工工艺包括清理表面浮矸、喷射混凝土封闭、注浆、刷巷、锚网支护及喷射混凝土,注浆设计方案包括浅孔注浆、深孔注浆及注浆封孔方案。通过力学分析和井下工程试验对围岩强化支护效果进行了分析。结果表明:利用"锚杆锚索+浅深注浆"联合强化支护技术,能固结围岩内的破碎煤岩体,降低巷道围岩内岩石破碎程度,提高固结性,有效的锚固锚杆锚索;巷道顶板离层量5天内变化量较小,而后逐渐趋于稳定。
不同种植年限对稻- 蒜轮作土壤团聚体水稳定性及其养分的影响
研究稻-蒜轮作土壤团聚体稳定性及其养分变化对种植年限的响应特征,以期为长期稻-蒜轮作土壤的施肥措施及其可持续利用提供科学依据。以成都平原稻-蒜轮作土壤为研究对象,研究分析不同稻-蒜轮作种植年限(<10、15、>20年)对不同土层(0 ~ 20、20 ~ 40 cm)土壤机械组成、团聚体分级及其养分含量的影响。结果表明:(1)稻-蒜轮作种植年限的增加使0 ~ 20 cm土层粘粒含量显著增加了28.27%,粉砂粒组分显著降低了7.89%;(2)稻-蒜轮作的土壤均以1 ~ 0.25 mm团聚体为优势粒径,与稻-蒜轮作种植年限<10年相比,种植>20年显著降低了土壤>1 mm团聚体含量,增加了<0.25 mm团聚体含量,同时,种植>20年的土壤平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)较其余种植年限分别显著降低了14.28% ~ 26.83%和21.74% ~ 37.93%; (3)稻-蒜种植>20年较<10年显著降低了不同土层土壤团聚体C/N和CEC、有机碳、有效磷、速效钾含量,但显著增加了碱解氮含量;(4)不同种植年限稻-蒜轮作>1 mm团聚体含量与团聚体MWD、GMD、CEC值、C/N和有机碳、有效磷、速效钾含量显著正相关,<0.25 mm团聚体含量的增加与碱解氮显著正相关。综上,长期(>20年)稻-蒜轮作易破坏土壤大团聚体(>1 mm),形成小团聚体(<0.25 mm),降低土壤团聚体水稳定性,不利于团聚体对土壤养分的保存及稻田土壤的可持续利用。
不同填料浓度下环氧树脂基纳米二氧化硅复合材料中电树枝生长特性
为研究纳米填料不同质量分数下环氧树脂复合材料中电树枝的引发、生长特性以及结构特征,采用无局放升压变压器和实时显微观测装置,在工频电压20 kV下进行电树枝的引发和培育实验,纳米二氧化硅的质量分数分别为0.5%、1%和2.5%。研究发现,纳米二氧化硅在质量分数为0.5%时,电树枝的引发时间明显延长,生长速率显著下降;质量分数在1%时,环氧树脂抗电树枝生长能力达到最佳,并且电树枝结构多为复杂的丛-枝状型,与纯环氧树脂相比,电树枝主干颜色要浅,发展机理也有较大差异;质量分数为2.5%时,电树枝生长速率较1%加快,形状为复杂的枝-丛状。最后从纳米颗粒与环氧树脂基体形成的界面区出发,分析纳米颗粒抑制电树枝生长的机理。
国土空间多功能耦合协调测度及多维功能冲突诊断
探索城镇、农业和生态功能之间的关系是优化国土空间格局和实现国土空间均衡发展的重要基础.基于2010~2020年土地利用数据、人口密度数据、夜间灯光数据、路网数据、降水量数据及县域统计数据等多源数据,从格网尺度构建鄱阳湖生态经济区国土空间多功能评价指标体系,而后借助耦合协调度模型和空间自相关分析等方法测度国土空间多功能耦合协调水平,并借助多维功能冲突识别模型诊断其功能冲突的类型及强度.结果表明:①城镇功能以提高为主,提高的格网占比75.67%,功能评价高值区主要分布在研究区南部,但北部地区城镇功能提高的强度高于南部地区;农业和生态功能主要表现为降低,二者降低的格网占比分别达77.44%和57.66%,明显降低的格网多分布在鄱阳湖以南地区;②耦合协调类型以失调衰退型为主,失调衰退型的格网占比在2010年和2020年分别达53.87%和49.89%,但严重失调及初级协调区均有所减少,总体耦合协调类型趋向于“两头向中间”转变;耦合协调热点区主要集中在南部平原,冷点区主要分布在北部山地丘陵区,二者均表现为缩小的趋势; ③4类国土空间功能冲突的强度以中度或重度为主,且多表现为加剧,冲突加剧的地区主要分布在赣江及抚河流域,加剧的原因主要为城镇功能明显提高而生态和农业功能显著下降.研究表明区域国土空间多功能耦合协调类型及多维功能冲突存在空间差异,需要因地制宜地提出优化策略;同时,在城镇化发展的各个时期均需注重保护生态环境和保障农业生产.
珠江口南沙海域秋季渔业资源群落结构特征
根据2015年11月珠江口南沙海域的渔业资源调查资料,对该海域秋季渔业资源群落组成、优势种和生物多样性等群落结构特征进行了初步研究。结果表明,该海域共出现渔业生物40种,以鱼类和甲壳类为主。其中,底层鱼类21种,中上层鱼类3种,甲壳类16种。相对重要性指数(IRI)可用来度量物种的生态优势度,秋季优势种类有亨氏仿对虾(Parapenaeopsis hungerfordi)和锐齿蟳(Charybdis acuta)2种(IRI≥1 000)。该区域内各站位质量渔获率为0.63~11.15 kg·h~(-1),平均为4.23 kg·h~(-1);尾数渔获率为84~885尾·h~(-1),平均为433尾·h~(-1)。Shannon-Wiener多样性指数(H')为2.07,Margalef丰富度指数(D)为1.64,Peilou均匀度指数(J')为0.59。分析表明,该海域渔获物以小型经济甲壳动物和经济幼鱼为主,渔获个体偏小,总体上多样性空间差异不大。与该区域2002年同月份的调查数据相比,目前渔获物多样性下降明显,群落结构相对简单。
一种适用于少子模块MMC的等效电平调制策略
为了改善直流配电网中子模块数较少的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的运行性能,文中提出一种等效电平调制(equivalent level modulation,ELM)策略。在最近电平逼近调制的基础上,通过引入子模块输出方波序列的等效电平模式,ELM调制出的交流电压可等效增加多种非整数电平。子模块的工作模式根据排序结果进行轮换,任意时刻每个桥臂至多有1个子模块运行于等效电平模式。谐波与损耗分析表明,与最近电平逼近调制相比,ELM能够有效降低输出电压的低次谐波含量,且运行损耗明显小于载波移相PWM调制。此外,文中还给出ELM综合考量谐波与损耗的最优方波频率求取方法。最后,分别搭建Matlab/Simulink仿真模型和物理实验系统,对ELM应用于少子模块MMC的有效性与优越性进行验证。
林龄和土层对柠檬桉林土壤养分和易氧化有机碳的影响
[目的]人工林土壤的地力维持和有机碳稳定性受到林龄和土层的极大影响。本文旨在探明林龄和土层对柠檬桉人工林土壤养分含量和易氧化有机碳(Readily oxidizable organic carbon, ROC)的影响,为人工林土壤固碳质量的提升提供科学参考。[方法]本文测定了广东省湛江市遂溪县2种林龄柠檬桉人工林的土壤理化性质和易氧化有机碳含量及其垂直分布特征,探讨林龄(3年生和20年生)和土层(0~10、10~20、 20~40、40~60和60~100 cm)对柠檬桉人工林土壤碳稳定性的影响及其调控因素。[结果]林龄显著影响柠檬桉人工林土壤的物理性质、碳氮磷含量及C∶N、C∶P和N∶P,但土层仅对自然含水量(SWC)、总有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和ROC存在显著影响。20年生柠檬桉人工林土壤TOC、TN和TP比3年生分别高138.60%、29.77%和56.99%,说明土壤有机碳和氮磷养分随着林龄的增加而增加。这是由于随着人工林林龄的增加,地表凋落物和根系提高了土壤有机质的输入进而改善了土壤肥力。20年生柠檬桉林土壤ROC含量比3年生高49.52%,而土壤ROC/TOC值比3年生低30.17%,说明随着林龄的增加,土壤TOC积累的量更多而ROC积累的量相对较少,因而土壤碳稳定性增强。相关分析表明,两种林龄柠檬桉人工林土壤TOC和ROC受到土壤TN、TP、C∶N和C∶P的显著影响,而3年生柠檬桉人工林土壤TOC和ROC还受到土壤毛管持水量、总孔隙度和通气孔隙度的影响,说明柠檬桉幼龄林土壤碳储量及稳定性同时受到土壤物理性质和氮磷养分供应的调控,而成熟林则更容易受到土壤养分供应水平的调控。[结论]柠檬桉人工林土壤有机碳稳定性随着林龄的增加而提高,且容易受到土壤氮磷养分供应的影响。因此,在人工林经营实践中,适当延长轮伐期,并注意调控土壤氮磷养分供应,可以有效提高柠檬桉人工林土壤有机碳的稳定性。
计及风光不确定性的电气热综合能源系统日前区间优化
为探究风电、光伏出力的不确定性及储能系统对电气热综合能源系统运行的影响,建立了考虑风电与光伏出力不确定性的电气热综合能源系统日前区间优化模型,利用区间数表示电气热综合能源系统中风电、光伏出力的不确定性,并考虑电网络、天然气网络及热网络等不同设备的上、下限约束。将该模型转化为混合整数线性规划模型,并通过区间线性规划方法求解。利用某园区电气热综合能源系统,对夏、冬季典型日风电、光伏出力不同不确定性程度及储能设备的作用进行了定量与定性仿真分析,验证了所提模型的准确性、经济性及有效性。
促进风电消纳的发电权交易优化方法
在可再生能源消纳问题凸显背景下,可再生能源电源尤其是风电与自备电厂间的发电权交易是一种降低弃能、促进消纳的积极尝试。但是目前缺乏对发电权交易机制促进可再生能源消纳效果的中长期评价与优化工具。提出了基于随机生产模拟的发电权交易促进风电消纳效果的快速定量评估方法。首先分析了发电权交易的执行方式并总结了影响其提升消纳效果的主要因素,构建了中长期弃风电量概率评估模型;然后探讨发电权交易对风电出力概率特性曲线的整形作用,并深入分析弃风改善效果与交易容量、启动交易风电理论功率、交易时间之间的关系,从而实现了对发电权交易关键参数的优化。最后通过算例仿真验证了所提算法在月、年时间尺度上进行快速优化与效果评估的有效性。
基于微震监测的董家河煤矿底板突水通道孕育机制
针对董家河煤矿工作面断层突水问题,通过构建工作面微震监测系统,对断层区域底板岩体微破裂信息进行分析,再现了过断层前后底板岩体微破裂萌生演化过程。同时将微破裂信息和岩石破裂过程分析系统RFPA2D结合,研究底板断层围岩导水裂隙带发育过程中应力场的变化规律。结果表明: ①根据微震事件分布结果分析,工作面位于断层前方85 m时,底板断层开始发生微破裂。过断层前断层附近底板微破坏深度达到25 m,底板具有分段局部破坏特征;过断层后,最大微破坏深度为35 m,微破裂逐渐贯通。②基于微震能量密度分布结果分析,过断层前高能量密度集中区走向长度约15 m,位于煤层下方5~25 m,而紧邻煤层的5 m范围内的断层仍处于稳定状态。过断层后高能量密度区向上盘采空区及深部扩展,沿工作面走向扩展至上盘采空区约80 m范围内,深度方向扩展至煤层下方约35 m。③基于微震监测和数值模拟结果分析底板岩体破坏过程,将底板突水通道扩展过程分为过断层前和过断层后两个阶段,过断层前煤层下方25 m附近断层围岩首先发生微破裂,并沿断层向上扩展,煤层下方5~ 25 m发生局部微破裂但并未形成贯通;过断层后微破裂自上而下扩展并逐渐贯通,形成突水通道。④基于数值模拟断层应力演化规律分析,过断层前,断层剪应力为负值且逐渐减小,断层上盘有向下滑移趋势,深度越大剪应力越快达到最大,围岩自下而上发生压剪破坏。工作面位于断层附近时,剪应力方向迅速反转并达到最大,断层上盘在承压水作用下有上升趋势,围岩自上而下发生拉破坏且逐渐贯通形成导水通道。
重庆四面山不同作物农田土壤根系分布与水分入渗特征
研究重庆四面山地区根系分布对农田土壤水分入渗的影响,对当地的农田植被管理具有重要意义。选取玉米地、茄子地和南瓜地3种典型农田,通过野外双环入渗实验测定土壤的水分入渗量和入渗率,并分层采集土壤中的植物根系,计算植物根系特征指标,采用灰色关联度分析土壤根系与水分入渗的关系。结果表明:1)玉米地、茄子地和南瓜地的初始入渗速率分别为258、213和285mm/h,平均入渗速率分别为154.99、136.84和203.07mm/h。南瓜地的水分入渗量和入渗率相对最大,茄子地相对最小;2) 3种农田的根系主要为直径3mm以下的细根,粗根数量较少,各径级根长密度、根质量密度和根孔数量的最大值均出现在0~ 20cm土壤处,深层土壤的根系含量较少;3)土壤中的植物根系对水分入渗有着一定影响,各根系特征指标与各土壤水分入渗指标的灰色关联值均大于0.6,细根对入渗的影响大于粗根。根系与外部供水在土壤中的运动息息相关,在农田管理中,作物根系是不可忽略的影响因素。
基于微网技术的家庭能源管理系统研究
家庭能源管理系统是未来智能电网在配电侧发展的重要研究方向。以包含光伏发电、蓄电池储能和家庭负荷的家庭直流微电网系统为研究对象,研究了各个单元的基本控制策略,并提出了基于微网技术的家庭微网能量调度策略。系统的工作模式包括并网工作模式和离网工作模式,通过能量调度策略来维持系统功率平衡和直流电压稳定。在Matlab/Simulink下搭建了家庭直流微网系统并对该控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,系统在并网运行模式和离网运行模式下均能保持直流侧电压稳定,验证了家庭能源管理系统的正确性和有效性。
珠江口盆地始新统“源-渠-汇”分析-以阳江东凹和开平凹陷为例
以阳江东凹及开平凹陷为研究对象,运用碎屑锆石U-Pb定年、地震剖面渠汇分析及沉积相分析等手段,系统分析文昌组和恩平组沉积期沉积物来源、输送渠道以及沉积形式,将“源-渠-汇”耦合的思想运用到珠江口盆地始新统沉积演化中。碎屑锆石U-Pb定年结果表明,研究区物源在时空上均表现出不均一性,文昌组阳江东凹碎屑锆石年龄以燕山期为主,年龄谱图表现为单峰值,开平凹陷则存在燕山期和印支期两个峰值,锆石自形程度均较好,指示盆内近源沉积;恩平组碎屑锆石年龄谱图均具有多峰值特征,且古生代和前寒武纪的锆石数量增多,锆石磨圆度高,说明开始接受盆外物源,为盆内和盆外双重供源。基于大量的地震剖面,在研究区分别识别出断槽、古沟谷及构造转换带等物源运输通道,阳江-一统暗沙断裂带的走滑作用对研究区始新统沉积物沿上述通道输送起到了重要作用。整体来讲,文昌组沉积期主要发育滨浅湖相、半深湖相和扇三角洲相,恩平组沉积期则主要发育辫状河三角洲相和滨浅湖相。本研究对于认识阳江东凹和开平凹陷始新统“源-渠-汇”过程以及阳江-一统暗沙断裂带在始新世的表现形式具有重要意义。
灰毡毛忍冬‘渝蕾1号'内生菌对其悬浮细胞生物量及绿原酸含量的影响
从灰毡毛忍冬‘渝蕾1号'中分离出17株内生菌, 并采用16S rDNA和18S rDNA分子鉴定结合形态特征鉴定出其中6株。将获得的6株内生菌作为诱导子添加至‘渝蕾1号'悬浮培养体系中, 探讨其对‘渝蕾1号'悬浮细胞生物量及绿原酸含量的影响。结果表明, 分离得到的6株菌分别为根瘤菌(cc2)、荧光假单孢菌(cc4)、盾壳霉菌(cc5)、高地芽孢杆菌(cc13)、同温层芽孢杆菌(cc14)及短小芽孢杆菌(cc15)。同时, 6株内生菌均不同程度地影响‘渝蕾1号'悬浮细胞生物量及次生代谢产物绿原酸含量。对生物量来说, 6种内生菌均在浓度为25 mg·L~(-1)时, 生物量达到最大值。对绿原酸来说, 根瘤菌、荧光假单孢菌、盾壳霉菌及同温层芽孢杆菌均在浓度为25 mg·L~(-1)时, 绿原酸含量达到最大, 而高地芽孢杆菌和短小芽孢杆菌在浓度为12.5 mg·L~(-1)时, 绿原酸含量达到最大。总结以上结果,与对照相比,细胞生物量和绿原酸含量会在菌株的某个浓度下大大提高,该结果为绿原酸的工业化生产打下了基础。
基于Maxwell分布的砂岩本构模型研究
砂岩具有典型的颗粒结构,其力学参数与内部颗粒间的接触密切相关。由于砂岩内部颗粒接触数量巨大,具有统计分布特征,因此,通过引入颗粒接触强度的统计分布模型建立砂岩的本构理论,可以更好地从细观角度理解砂岩的变形发展。由于前期研究中的统计分布模型多是基于经验而提出的,没有统计学基础。严格的数理统计理论发现,砂岩内部颗粒接触强度符合Maxwell统计分布模型。结合岩石统计损伤理论,构建一种新的砂岩本构模型。该模型将微观颗粒之间胶结键的数量和强度视为影响砂岩宏观强度的主要因素,当断裂破坏的胶结键达到一定数量即可表现为宏观上的整体破坏。利用室内三轴压缩试验,对不同围压作用下砂岩的应力-应变特征进行试验研究,验证所推导的模型的适用性。研究结果表明:该本构模型能很好地反映应变发展的各个阶段,且本构模型参数具有实际的物理意义。从宏观层面,模型所引入的参数反映了岩石的宏观强度和延展性,其中,表示胶结键方向性的参数随围压的增大而线性减小,反映砂岩能量密度的参数随围压的增大呈现抛物线型增大。对岩石损伤与围压的关系的研究表明,围压的增大能有效抑制损伤的发展。
考虑新能源消纳与储能参与调频的共享储能主从博弈鲁棒定价方法
针对大规模储能应用交易机制不明确、投资成本难回收等问题,提出了一种共享储能的定价方法,建立了一种以共享储能运营商为领导者、风电场为跟从者的考虑储能参与调频的共享储能主从博弈分布鲁棒定价模型。上层以共享储能运营商盈利最大为目标,提出储能不仅可从风电场获利,还可参与系统调频获取收益。下层以风电场收益最大为目标,建立考虑风电不确定性的两阶段风电场分布鲁棒优化模型,第一阶段最大化基础场景的售电收益,第二阶段最小化不确定场景下风电场上网偏差惩罚成本期望。基于西北地区实际风电场运行数据设计算例并进行仿真分析。结果表明:共享储能运营商合理的定价策略,不仅有利于改善新能源场站调节能力,减少弃风,还可提高储能利用率,实现博弈双方的互利共赢。
快速城市化进程下西安市水网格局演变特征研究
为揭示城市化对水网的影响,科学规划水网布局,以国家中心城市西安市为研究区域,基于2000、2010和2020年3期遥感影像和水网数据,从水网数量和结构特征两个方面剖析2000-2020年快速城市化进程下城市水网格局时空演变特征,揭示城市化水平与水网特征之间的定量关系。结果表明:2000-2020年建设用地面积不断增加,2020年占到西安市总面积的比重达13.25%,城市化进程由加速发展阶段转变为成熟阶段;西安市水网数量特征呈现持续降低趋势,河网密度和水面率分别衰减了26.47%和20.69%,河流发育系数、河网复杂度等水网结构特征呈现"先增后减,总体衰减"的趋势,衰减率分别为19.87%和17.01%。水网格局根据城市化率不同空间分布差异显著,在自然因素和人类活动共同作用下,西安市整体河网结构稳定度趋于1,水网发育较为稳定;水网格局变化受城市化影响较大,其中,河网复杂度与水面率受城市化的影响大于其对河网密度和河流发育系数的影响。
超深层“断裂破碎体”概念和地质模式及其地震表征方法
“断裂破碎体”是塔里木盆地富满油田超深层碳酸盐岩储层的一种重要赋存类型。对于该类储集体,目前尚存在着概念不清晰和地质模式不明确、缺乏适用的地震表征方法等问题。为此,利用野外露头、钻井、地震和生产动态等资料阐述“断裂破碎体”概念的内涵,建立了超深层碳酸盐岩油气藏“断裂破碎体”四种地质发育模式,并形成了超深层碳酸盐岩“断裂破碎体”智能地震内部结构刻画技术。研究结果表明:①“断裂破碎体”具有三个方面的内涵,即发育背景主要为超深碳酸盐岩台内致密灰岩地层;在断裂破碎作用下,内部孔-渗储集性能较好,储集空间类型多样(主要包括断裂破碎角砾间孔、张扭作用形成的空腔以及中、高角度裂缝);油藏的通源、油气运移的输导有利,油藏高度可达千米,是超深层致密灰岩储层油气聚集的极为有利部位。②“断裂破碎体”发育六种断裂构型要素,组成了单一滑动面、压隆核带、张扭空腔、栅状缝网等四类内部结构模式。③采用“有条件的对抗深度学习网络”能够较好地刻画断裂破碎体内部结构,预测结果的地质意义较为明确,并与实际情况吻合。该成果在实际生产中得到了较好的应用,对“断裂破碎体”油藏的高效勘探与开发具有实用和推广价值。
复合压裂技术在大庆油田Ⅱ、Ⅲ类致密储层的应用
针对常规缝网压裂措施无法有效动用大庆油田Ⅱ、Ⅲ类致密储层的问题,借鉴长庆油田成功试验经验,开展复合压裂技术攻关与试验。通过深化地质特征认识,以储层分类、复合压裂层段组合设计、缝网与井网匹配设计、复合压裂工艺设计形成适合大庆外围油田F油层Ⅱ、Ⅲ类致密储层的复合压裂技术,实现储量控制最大化、储层改造最大化。结果表明:大庆油田X13试验区17口复合压裂措施井初期平均单井日增油4.1 t,是试油井平均单井日增油的1.63倍,措施井采油强度为0.56 t/(d·m),是试油井采油强度的1.44倍;应用复合压裂技术的试验区阶段累计产油6 305 t,预计单井增加可采储量1 500 t以上,是常规缝网压裂措施的2.5倍以上。研究成果为大庆油田F油层致密油Ⅱ、Ⅲ类储层的有效动用提供了新的思路。
龙山矿无烟煤超临界状态下吸附甲烷动力学特征
为研究超临界状态下吸附甲烷动力学特征,以河南安阳龙山矿无烟煤为研究对象,利用磁悬浮天平进行了从亚临界到超临界状态煤吸附甲烷的等温吸附实验和吸附动力学实验,基于吸附动力学方程和单孔扩散模型,探讨了无烟煤中甲烷分子扩散、吸附至平衡整个过程中动力学特征。结果表明:实验室测得"峰值"型等温吸附线为过剩吸附曲线,使用截距法校正得到的绝对吸附量符合Langmuir吸附模型;吸附平衡时间与温度、压力均为负相关,随压力增大,吸附平衡时间趋于稳定;Bangham动力学方程最适合描述煤吸附甲烷的动力学过程,吸附速率随压力出现先升高后降低现象,与温度呈正相关;煤中甲烷分子扩散系数随压力表现出3个阶段特征:急剧上升-缓慢上升-急速下降。
塔里木盆地南缘典型绿洲土壤有机碳、 无机碳与环境因子的相关性
以塔里木盆地南缘的于田绿洲为靶区,结合经典统计方法分析研究区灌漠土、棕漠土、盐土和风沙土的土壤有机碳、无机碳含量与环境因子的分异规律,利用冗余分析探讨了土壤有机碳、无机碳含量与环境因子的相关性.经典统计结果表明,研究区土壤有机碳、无机碳含量均值分别为2.51 g·kg~(-1)和25.63 g·kg~(-1),其中灌漠土的有机碳含量显著高于棕漠土、盐土和风沙土,风沙土的无机碳含量显著高于其他土壤类型;灌漠土的土壤含水量及养分含量最高,风沙土最低;除灌漠土外,各土壤类型盐碱化程度较高.冗余分析结果显示:环境因子对土壤碳含量影响的重要性排序为:全氮>有效磷>土壤含水量>地下水埋深>速效钾>pH>全盐.其中全氮、有效磷、土壤含水量和地下水埋深与土壤碳含量呈极显著相关性(P<0.01);速效钾、 pH与土壤碳含量表现为显著相关性(P<0.05);其他环境因子与土壤碳含量的相关性均不显著(P>0.05).
四种气温空间插值方法适用性分析
探讨不同地貌类型区各种气温空间插值方法的精度及其适用性,为环境科学、生态学和地理学等区域性研究提供气象要素空间插值方法选择依据。基于地面气象站点实测气温数据,采用Kriging、IDW、Spline和TPS四种空间插值方法对三江源区、横断山区、内蒙古草原和松嫩平原等热点研究区域进行气温空间插值精度对比分析。结果表明:①TPS插值法引入高程作为协变量提高了插值精度,适用于如青藏高原东南缘地形起伏较大、地域范围较广的区域,但在干热河谷等特殊地理环境中,插值精度有所下降且存在低估现象;②Kriging插值精度高于IDW和Spline,适用于地势平坦的松嫩平原等区域;③IDW和Spline插值法对气象站点分布和密度要求较高,适用于气象站点密度大且地形起伏较小的区域。4种气温插值方法中,TPS插值法精度最高,其次为Kriging插值法,IDW和Spline插值法精度相当。
一种永磁同步电机无模型超螺旋快速终端滑模控制方法
针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor, IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题,提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先,建立考虑IPMSM不确定性的新型超局部模型,结合超螺旋算法和快速终端切换函数设计无模型超螺旋快速终端滑模控制器,确保系统状态有限时间收敛,并有效减小抖振。其次,设计扩展滑模扰动观测器精准估计超局部模型中的未知部分,并前馈补偿给设计的控制器,进一步提升系统的抗干扰能力和跟踪性能。最后,通过与PI控制和传统无模型滑模控制进行仿真实验对比,验证了该方法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性。
黄河流域生态环境脆弱性评价、空间分析及预测
生态环境脆弱性是制约经济可持续、高质量发展的重要因素。以2005-2018年黄河流域73个城市为研究对象,构建了黄河流域生态环境脆弱性的评价指标体系,采用主成分分析计算了黄河流域生态环境脆弱指数,并依据自然断点法将评价结果分为极度脆弱、重度脆弱、中度脆弱、轻度脆弱、微度脆弱五类。进一步通过空间相关分析揭示了黄河流域生态环境脆弱性的时空演变特征,并利用CA-Markov模型对黄河流域2025年生态环境脆弱性进行了预测。结果表明:(1)黄河上、中、下游生态环境脆弱性分别表现“低-中-高”的分布特征,且生态环境脆弱性变化趋势存在区别:上游虽差异较大但波动相似,中游波动方向相反,下游在2016年之后整体呈下降趋势。(2)黄河流域生态环境脆弱性存在空间相关性,上游呈现低-低聚集,下游呈现高-高聚集,中游空间相关性不显著。(3)预测2025年黄河流域中游地区重度脆弱有所扩张,下游地区极度脆弱向中心区域明显收缩。黄河流域生态环境的治理与保护并非一朝一夕之事,也并非某一流域单独能够完成的,黄河上、中、下游要根据不同的自然条件制定与之相适宜、符合整体发展需要的治理与保护措施。
极端条件下多源配电网主动孤岛研究综述与展望
高比例分布式电源接入后的故障配电网,具备主动恢复与自治能力,有利于提升电力系统适应气候变化和灾害风险管理的水平,顺应配电网技术的发展方向。当前,配电网主动孤岛自恢复和稳定运行的研究受到广泛关注。首先,概述多源配电网主动孤岛的内涵,以及多源配电网孤岛与微电网孤岛的区别,分析归纳配电网主动孤岛在分布式电源高比例接入下稳定运行存在的关键问题。其次,从主动孤岛划分、孤岛自组网波动平抑控制以及组网完成后主动孤岛小干扰稳定控制3个方面阐述国内外研究现状,并进行总结。最后,基于电力物联网、高电力电子化下的小干扰抑制以及能源互联网背景下的主动孤岛方案,对多源配电网主动孤岛的发展前景进行展望和总结。
上海城市林地斑块冷岛效应的城乡梯度变化
城市植被是缓解城市热岛效应的重要因素,但对于城市林地斑块冷岛效应沿城乡梯度变化的分析鲜见报道。本研究选定上海作为研究区域,基于遥感影像,通过土地利用类型提取和地表温度反演,以城市发展水平不同区域表征城乡梯度,以各区内林地斑块为对象,对其冷岛效应的变化及其与林地斑块特征关系进行分析。结果表明:上海市林地斑块有明显的冷岛效应,整体上,林地斑块地表温度比上海市平均地表温度低0.55 ℃;在中心城区,其冷岛效应最为显著,降温幅度可达1.67 ℃,而在远郊区,林地斑块不再具有冷岛效应;在各城市发展水平区域,林地斑块面积和形状特征均对冷岛效应有显著影响,林地斑块越大、形状越规则,则冷岛效应越显著;反之,冷岛效应则渐趋减弱;随着城市化程度升高,面积更小、形状更不规则的林地斑块能发挥一定的冷岛效应。本研究结果可为今后制定城市内差异化的生态建设提供科学依据。
古建筑压煤开采对斜坡上覆堆积层变形扰动影响研究
针对缓倾顺层斜坡上覆堆积层的采动稳定性与变形机理的研究,特别是从协调地下资源开采与地上文物古建筑安全防护视角出发的研究处在探索阶段。以山西省宝应寺斜坡堆积层为研究对象,基于地表动态监测与地质过程机制分析,结合数值模拟研究了堆积层稳定性与地表裂缝成因机制,并探讨优化了开采方式。研究表明:①长壁式地下开采是引起堆积层变形的诱因,堆积层软弱特性与斜坡软硬互层结构是其变形内因。堆积层下伏基岩变形模式为垂向挤压水平拉张,对堆积层变形具有放大效果,牵动其产生地裂缝。堆积层变形破坏机制为:坡下采空-覆岩弯曲-侧岩倾倒变形-下伏岩层应力集中-牵动拉裂;②堆积层裂缝分布在上坡方向采空区工作面端部附近,平面上近似平行,呈"之"字或锯齿状。地物裂缝较之地表裂缝数量更多、但规模更小,寺院建筑群受隐伏张性地裂缝影响致地基形变造成地面以上结构开裂;停采后监测期内,堆积体变形速率趋于收敛,残余变形消减,由变形移动转为基本稳定;③完全采空后,堆积层表现为以下错为主的拉张变形,剪应变显现,持续开采条件下堆积层变形程度将加剧。下伏基岩最大主应力增量达1 080.75%,拉应力集中;④短壁房式开采留设区段煤柱利于减小堆积层变形。研究为认识地下资源开采扰动斜坡上覆堆积层变形破坏与寻求古建筑压煤开采文物保护解决方案提供了参考。
福建西部山区短时暴雨雷达回波特征及中小尺度系统分析
利用常规天气资料、探空、地面降水资料以及建阳、龙岩两部新一代天气雷达资料对2005-2009年福建西部山区短时暴雨的雷达回波特征及对应的中小尺度系统进行分析,分析表明:短时暴雨的雷达回波按降水类型可分为大陆强对流型降水和热带海洋型强降水,并统计了大陆强对流型降水和热带海洋型降水低层反射率因子与雨强对应关系;按降水影响时间可以分为以局地发展为主的停滞型回波和不断影响某一地区的移动型列车效应回波;利用雷达回波演变及基本径向速度资料,结合天气系统,提取三类产生短时暴雨对应的中小尺度系统:与低空切变(或低压槽)、西南急流配合的中小尺度切变线或辐合线,以切变南压为主的中小尺度切变线或辐合线和以局地对流发展为主的逆风区或中气旋。
高比例分布式电源配电网中低压柔性互联协调规划
柔性互联技术是解决高比例分布式电源(distributed generation,DG)配电网面临诸多问题的有效手段之一。提出了一种基于多层优化的配电网中压与低压柔性互联协调规划方法。首先,建立基于电力电子柔性互联设备(flexible interconnected devices,FID)的中低压柔性互联配电网潮流模型。然后,构建三层协调规划模型,上层以低压FID年运行成本及台区变压器负载率的年方差最小为目标,中层以中压FID年运行成本及从上级电网年购电成本最小为目标,分别决策低压和中压FID的安装位置与容量,下层以各场景的从上级电网购电成本最小为目标优化系统运行,并采用自适应粒子群优化和二阶锥规划相结合的混合算法求解。最后,采用含高比例DG的IEEE 33节点配电网进行算例分析,通过柔性互联规划系统的年综合运行成本降低了19.01%,台区变压器负载率的年方差减少了82.59%,验证了所提规划模型的有效性。
快速城市化下农村居民点时空演变特征及机制——以广州中新镇为例
城市化快速推进背景下,农村居民点在空间布局、土地利用等方面的问题日益凸显,明晰农村居民点的时空演变特征并进一步分析其影响因素与机制,有助于把握未来农村地区现代化转型的发展方向。以广州中新镇为例,利用第二次土地利用变更调查、历年社会经济统计、实地调研等多种数据源,运用GIS空间分析法、核密度分析法等方法分析镇域2009-2018年农村居民点的时空演变特征,并结合实地调研和资料分析进一步探究其影响因素和基本机制。研究指出:(1)农村居民点用地规模在十年间不断扩张,呈现“人增地增”演变趋势,且向中南部转移、向镇区及其周边地区集聚的趋势明显;(2)镇域农村居民点斑块数量呈现细小化、破碎化增加的演变趋势,在空间上表现为集聚程度上升且地域差异显著,总体呈现“南密北疏”和“两核多团”的分布格局;(3)镇域农村居民点用地时空演变受自然环境资源、经济发展提升、综合区位条件、政府用地政策多种因素综合作用影响,其中,自然环境资源奠定了农村居民点基本的空间格局,经济发展提升的直接驱动力、综合区位条件的外部扩展力、政府用地政策的严格管控力三者共同作用影响了农村居民点的时空演变特征。
张北柔性直流电网盈余功率问题的机理分析及控制方法
张北柔性直流电网工程是世界首个直流电网工程。新能源电场孤岛方式接入柔性直流电网时,由于直流电网故障后电压、电流发展速度和通过交流安控装置切除新能源机组时间匹配困难,特别是在新能源孤岛满功率接入条件下,任何扰动都可能引起柔性直流电网的盈余功率,进而引发柔性直流电网的大面积瘫痪。首先分析了新能源电场孤岛接入的柔性直流电网的2类盈余功率问题的机理,进一步研究了通过控制方法解决盈余功率的方案,包括:通过附加换流站的控制策略限制流入直流电网的盈余功率、通过换流站和新能源机组协调配合速降新能源机组出力、通过交流母线分列运行防止故障极影响健全极、控制直流电网正常方式传输功率、切除可能导致系统失稳的换流器以及换流站与交流系统联网运行。通过张北柔性直流电网工程的电磁暂态仿真,对解决方案的理论分析进行测试,验证了理论分析的正确性。
交变注采下储气库近井区断层失效风险敏感性量化评价
为综合量化评价交变注采下储气库近井区断层激活滑移失效风险,文中采用多个维度的断层滑移敏感性分析变量,构建注采前后不确定地应力耦合动态流压交变下的井壁断面剪切滑移失效风险量化指标。结果表明:1)多维度的参数分析能更全面地评估储气库近井区断面失效滑移敏感性;2)开度角是最能合理描述断层受流压扰动扩张及动态变化的敏感性指标;3)临界激活应力比和开度角对衡量注采流压交变对断面启闭特征具有较高的特异性。该综合量化分析方法为复杂地质条件下的储气库近井区断层裂缝激活风险评判提供了新途径和新工具。
高速公路服务区自洽能源系统的IWOA-LSSVM光伏功率短期预测
为了推动高速公路绿色转型发展,提高交通领域可再生能源自洽率,针对高速公路场景下光伏发电功率预测精度不高的问题,提出一种改进鲸鱼优化算法(IWOA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的预测模型(IWOA-LSSVM)。首先,对鲸鱼优化算法(WOA)进行改进,在初始化过程中加入混沌映射Tent和随机变量来增加初始化种群的多样性,提高发现全局最优解的概率;在WOA中引入非线性收敛因子和自适应权重的方法、有效提高全局搜索和局部搜索的能力;在螺旋更新阶段融合Levy飞行策略,扩大搜索空间的覆盖范围,提升算法的全局优化能力,通过以上改进方法以优化LSSVM的模型参数,解决盲目选参问题。其次,构建IWOA-LSSVM,对收集到的历史数据进行分析并根据光伏电站实际环境使用Pearson相关系数评估关键气候影响因素,利用该方法得到模型初始参数。最后,通过对河北某高速公路服务区光伏电站的实际数据进行仿真试验。研究结果表明:在不同天气条件下,IWOA-LSSVM的预测精度均高于LSSVM;晴天时,IWOA-LSSVM相比于LSSVM的均方根误差R_(MSE)和平均绝对误差M_(AE)分别下降了26.87%和25.92%;阴天时,IWOA-LSSVM相比于LSSVM的R_(MSE)和M_(AE)分别下降了8%和6%;雨天时,IWOA-LSSVM相比于LSSVM的R_(MSE)和M_(AE)下降最高,分别为49.6%和60%,模型预测精度提升最为显著;该模型提高了光伏发电功率预测精度,提升了高速公路自洽能源系统光伏发电的经济效益。
基于ArcGIS平台的广东云浮云安区地质灾害危害程度分区评价
在云安区1∶ 5万地质灾害详细调查的基础上,选取了土地利用现状、人口密度、受地灾隐患点威胁的人口及财产4个要素作为评价因子,利用ArcGIS空间分析功能,建立了各评价因子的空间数据库;通过对各评价因子的分级赋值及归一化处理,得到了各评价因子的无量纲分级数据;在此基础上,通过空间叠加分析,得到云安区地质灾害危害程度定量分级成果图;最后经综合分析,得到云安区地质灾害危害程度分区图,研究结果对进一步提高区域地质灾害风险预测能力及提升综合防治水平具有重要的理论和实际意义。
3种高压直流同步触发控制的对比分析
同步触发控制作为高压直流控制系统的基础,精准地产生触发脉冲并分配至对应的换流阀,对系统的稳定运行至关重要。从参考相位获取、触发脉冲产生和对交流故障处理3个方面对SIEMENS、ABB和EPRI 3种高压直流同步触发控制进行介绍,建立了相应的小信号模型并分析了稳定性,然后对三者的触发角和相位的阶跃响应情况做了对比。基于CIGRE HVDC标准测试模型分别搭建了SIEMENS、ABB和EPRI同步触发控制,仿真测试了采用3种控制时系统的暂态响应,并在实际工程模型中对比了采用3种同步触发控制下系统对后续换相失败的抑制能力,分析了3种同步触发控制在交流母线发生故障时在抑制后续换相失败方面的优缺点,为改善同步触发控制的快速准确触发性能指出了改进方向。
就地化保护更换式检修技术研究
就地化保护更换式检修方式的提出对现有保护检修方式方法带来了新的理解。通过分析就地化保护装置特点、更换式检修流程及检修需求,提出就地化更换式检修技术方案。首先分析了就地化保护技术特点及更换式检修条件。其次从保护逻辑、保护专网、元件保护环网等方面对更换式检修测试需求进行分析。最后提出一种适用于更换式检修中心的专用检修平台方案。该检修平台采用一键式自动测试方式,解决全部类型的就地化保护检测问题,提高更换式检修工作效率,为就地化保护更换式检修运维提供一种高效的测试方法和测试工具。
特高压换流变阀侧油浸表带触指劣化失效机制
油浸表带触指作为特高压换流变阀侧升高座区域绕组引出线与套管的关键载流连接件,其过热失效导致的阀侧直阻超标构成了电力系统的严重安全隐患。为此基于油浸表带触指的劣化分布特征,明确了引发其过热失效的外部原因;通过扫描电镜、能量色散光谱、X射线衍射、电感耦合等离子体及模拟试验等手段,探究了油浸表带触指的劣化失效机制。结果表明:不对中引起的表带触指压力不均导致部分触指片过流并引发局部高温;高温环境下,镀银铜触指片发生孔蚀,铜基底通过微孔与银镀层、绝缘油构成银铜原电池,生成腐蚀性硫银-油与铜-油配合物、铜银硫矿及硫化亚铜等产物,造成触指片银镀层破坏、粘附性降低、接触电阻增大;电接触区域的磨损以及高温下不锈钢骨架的塑性变形则加速了表带触指的劣化。该研究结论可为油浸电接触部件设计、故障分析和进一步研究提供参考。
6个香梨品种的低温半致死温度比较及耐寒性评价
研究库尔勒香梨品种的半致死温度与耐寒性的关系及抗寒能力水平,为杂交育种工作中抗寒亲本的选择以及品种区域性引进栽培提供科学依据。以1年生枝条为试验材料,采用电导率法测定各品种枝条在-18 ℃、-22 ℃、-26 ℃、-30 ℃、-34 ℃、-38 ℃低温处理下细胞膜透性的变化,配合Logistic方程,求得半致死温度(LT_(50)),并与自然条件下的冻害指数进行相关性比较。结果表明,不同低温处理下各品种枝条的相对电导率和细胞膜伤害率的增加呈"S"形曲线,与相应的低温呈极显著负相关;6个香梨品种的低温半致死温度为-24.31 ℃(新梨6号)、-24.19 ℃(新梨7号)、-20.53 ℃(新梨8号)、-25.70 ℃(新梨9号)、-23.43 ℃(新梨10号)、-21.37 ℃(香梨),半致死温度与田间冻害指数呈显著正相关。半致死温度能准确反映库尔勒香梨的抗寒能力,供试香梨品种的抗寒力大小为:新梨9号>新梨6号>新梨7号>新梨10号>香梨>新梨8号。
最近50年来山东地区夏季降水的时空变化及其影响因素研究
利用山东地区16个气象站1961~2012年逐月降水资料以及同期大气环流指数资料,采用Mann- Kendall 非参数检验法、累积距平法、有序聚类分析法以及Mann-Whitney-Pettitt(MWP)法等方法,对最近50 a 来山东地区夏季降水及其占全年降水比例的时空变化及影响因素进行了研究。结果表明,最近50 a 来,山东地区夏季降水呈现总体下降趋势,但有显著的阶段性。其中,沿海地区变化幅度小于内陆,其阶段转换和突变也早于内陆,内陆中山区又早于平原。沿海地区夏季降水占年降水比例呈现总体上升趋势,但无明显的阶段性和突变现象;而内陆地区呈现总体下降趋势,但存在阶段性和突变现象,其中山地与平原间又有差异。分析表明,山东地区夏季降水变化与同期东亚夏季风、南方涛动和北极涛动之间有显著的响应关系,但在沿海与内陆、山地与平原之间存在差异。
河西走廊荒漠盐碱地人工柽柳林土壤水盐分布
土壤盐碱化是一个全球性问题,植树造林是一种主要的改良措施.为了研究荒漠盐碱地10年人工柽柳林土壤水盐空间分布及生态改良效果,对2、4、6和8 m行间距柽柳灌下和行间的土壤水盐进行分析,并构建结构方程模型量化土壤水盐对植被的影响程度.结果表明:林地浅层土壤(0~40 cm)可溶性盐明显低于林外(CK),灌下土壤含水率高于行间.且6 m行间距柽柳的高度和冠幅及其灌下草本植物的盖度和生物量均大于其他行间距柽柳,阳离子在柽柳周围的富集程度为Na~+>K~+>Ca~(2+)>Mg~(2+),阴离子的富集程度为Cl->HCO_3->SO_4~(2-).土壤盐分含量最高的是MgSO_4,其次是CaCl_2、NaCl和MgCl_2,KHCO_3含量最少.土壤水盐中影响植被生长的最大因素是土壤水分,其次是盐分,最小为pH,权重大小分别是50.6%、29.5%和19.9%.
黑曲霉菌对废旧电缆聚乙烯降解效果及反应机理研究
近年来,随着电缆批量退役,有机固体废物大量堆积,严重威胁环境清洁和人类生命健康。微生物降解废旧电缆比传统的焚烧填埋更为清洁、经济,因此可以采用菌群降解手段实现废旧电缆环保处理。为了研究微生物降解废弃聚乙烯(PE)组分的过程,该文选取黑曲霉菌对聚乙烯粉末进行降解处理,利用傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)进行官能团分析及样品表面碳、氧元素的含量分析,使用X射线衍射实验(XRD)进行样品的晶体结构分析,采用差示扫描量热-热重分析(DSC-TGA)联用热分析方法开展样品的变温热性能分析,同时基于扫描电子显微镜(SEM)进行10 000~50 000倍下样品的微观形貌观测。实验结果表明,在黑曲霉菌降解低密度聚乙烯的过程中发生了氧化反应,产生了羟基、羰基等亲水基团,在菌群处理聚乙烯天数为14天时,氧元素含量从1.38%增加至13.60%,同时聚乙烯结晶度从53.4%下降到34.18%,起始热解温度降低200℃,最终热解温度降低10℃,熔融峰降低0.87 mW/mg,表面形貌出现明显的孔隙和沟壑。该文解析了黑曲霉菌降解低密度聚乙烯的化学机制为醇化、羰基化以及酶促氧化反应。
游离第二足趾移植联合股前外侧穿支皮瓣重建手功能
目的探讨游离第二足趾移植再造拇手指并联合股前外侧穿支皮瓣修复创面重建手功能的临床效果。方法自2019年1月至2022年12月,我们应用游离第二足趾移植再造拇手指并联合股前外侧穿支皮瓣修复手部残存创面重建手功能9例,其中拇指缺损伴创面存留1例,第2~5指缺损伴创面存留6例,第3 ~5指缺损伴创面存留1例,示环小指缺损伴创面存留1例,手部残存创面大小为9.0 cm × 6.0 cm~18.0 cm × 10.0 cm。术后观察再造指体及皮瓣存活情况,定期随访再造指体活动度、力量、感觉及手使用情况,皮瓣外形、感觉及供区功能、外形恢复情况。结果本组9例再造指体及皮瓣全部存活。术后随访时间为6 ~ 18个月,平均8个月,再造指体及皮瓣血运良好,再造指体感觉恢复S_3 ~S_4,外形满意;皮瓣质地良好,2例外形稍臃肿,7例外形满意,感觉恢复S_2~S_3。足部及大腿供区遗留线性瘢痕,下肢行走功能正常。根据中华医学会手外科学会拇手指再造功能评定试用标准评定:优3例,良5例,可1例。结论应用游离第二足趾移植再造拇手指,联合游离股前外侧穿支皮瓣修复手部残存创面重建手功能,可恢复手部抓捏握持功能,效果满意,是一种手毁损伤理想的修复方法。
超高水充填材料侧限压缩应力应变本构关系研究
开展超高水充填材料应力应变关系研究对准确了解充填体与围岩相互作用关系,选取合理的采煤工作面采空区充填体强度和材料配比具有重要意义。根据不同经典理论模型的本构关系特征,结合常用的3种水灰比超高水充填材料在侧限压缩条件下的应力应变曲线,获得了材料变形过程信息。基于Poyting-Thomson模型,引入损伤变量,构建出可描述超高水充填材料应力应变关系的M|D|H理论模型,并给出了理论模型的解析解,对试验全过程曲线进行辨识,确定了模型中的相关参数,实现了对超高水充填材料变形过程的理论描述。结果表明:改进的Poyting-Thomson模型(M|D|H模型)理论值与试验结果吻合较好,能够有效描述侧限压缩条件下超高水充填材料从弹性变形到应变软化再到应变硬化的整体变形特征。
风储联合电站实时自调度的高效深度确定性策略梯度算法
发展风电等可再生能源对于实现双碳目标具有重要意义,风储联合电站是未来风电接入电网的主要形式。该文研究发电侧商业化运行的风储联合电站的实时自调度问题,目标是使自身的期望收益最大化。由于场站级风电预测误差较大,独立发电商信息有限,难以准确预测电网电价,风储联合电站实时自调度面临多重不确定性,极具挑战。该文提出高效深度确定性策略梯度(DDPG)算法求取风储联合电站实时自调度策略,实现不依赖预测的场站级在线决策。首先通过Lyapunov优化构建基础策略,得到一个较好的但未必是局部最优的策略;然后,采用基础策略预生成样本,用于初始化经验库,提升搜索效率;接着,应用引入专家机制的DDPG算法,可以训练得到局部最优的自调度策略;最后,算例分析表明,相比于基础调度策略和经典DDPG,该文所提方法能有效提升风储联合电站的平均收益。