mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
退耕驱动的近地表特性变化对土壤侵蚀的潜在影响
黄土高原是我国、乃至全球土壤侵蚀最严重的区域之一,侵蚀强度及时空分布特征受近地表特性的显著影响。退耕还林(草)工程大面积的有效实施,势必会引起近地表特性(土壤理化性质、植被茎秆、枯落物、生物结皮、根系系统)的显著变化,进而对坡面径流的水动力学特性及侵蚀过程产生影响。本文从退耕驱动的近地表特性变化、近地表特性变化对坡面径流水动力学特性的影响、近地表特性变化对土壤侵蚀过程(土壤分离、泥沙输移、泥沙沉积)的影响及其机制、区域土壤侵蚀对退耕的响应4个方面较为系统地总结近几十年国内外的研究成果,并提出了目前亟待强化的研究领域。这对理解退耕坡面土壤侵蚀过程及其动力机制、建立植被覆盖坡面的土壤侵蚀过程模型、评价退耕坡面的水土保持效益,具有重要的理论意义。
基于PCR检测的4种土传病害病原菌侵染棉花的动态分析
【目的】立枯病、红腐病、枯萎病和黄萎病是新疆棉花上的4种主要土传病害,研究4种病害的病原菌在新疆棉花上的侵染动态,分析各自的侵染始期和最佳防治时期,为病害高效防控提供依据。【方法】针对4种主要病害的病原菌,对混合接菌后分期采集的棉株进行特异性引物PCR检测,依据检测结果,进行各病原菌侵染动态分析及混合侵染分析。【结果】4种病原菌从棉花子叶期即能侵染;立枯丝核菌侵染相对较早、较快,拟轮枝镰孢霉次之; 2种病原菌均在棉苗前期有较高的侵染株率,3叶期达到高峰,此后侵染株率逐渐降低;而尖孢镰孢霉和大丽轮枝菌,虽从子叶期开始即可侵染,但侵染株率较低,直到蕾铃期侵染株率呈渐增趋势;病原菌之间的混合侵染普遍存在,以两菌混合侵染居多。【结论】子叶期为4种病原菌的侵染初期;立枯丝核菌和拟轮枝镰孢霉以苗期侵染为特点;尖孢镰孢霉和大丽轮枝菌以子叶期到蕾铃期均可侵染为特点;病原菌之间常有混合侵染发生。
放牧强度对高寒草地土壤团聚体稳定性及有机碳含量影响
土壤团聚体与土壤有机碳固存密切相关。本研究依托青藏高原高寒草地家畜系统适应性管理技术平台,系统研究了0~30 cm土层不同放牧强度对土壤团聚体稳定性和有机碳含量影响。结果表明,与禁牧对照相比,中度放牧处理下0~10 cm土层(表层)土壤大团聚体质量分数和平均重量直径(Mean weight diameter,MWD)分别提高了13.43%和12.50%。所有放牧处理均降低了10~30 cm土层(亚表层)土壤大团聚体质量分数和MWD。与对照相比,中度放牧下表层土壤大团聚体有机碳含量显著降低了8.02%;中度和重度放牧处理下,亚表层土壤大团聚体有机碳贡献率分别降低了29.85%和32.75%。MWD与大团聚体质量分数和有机碳贡献率呈显著正相关,与微团聚体和粉粘粒团聚体质量分数及有机碳贡献率呈显著负相关。该研究表明放牧强度对亚表层土壤团聚体特征的影响高于表层土壤,这为探究放牧管理对高寒草地土壤质量和结构影响提供理论基础。
页岩气成气过程的流体包裹体证据——以重庆秀山剖面下寒武统牛蹄塘组为例
页岩气的成气过程一直以来难以获得直接的地质证据,而厘清页岩何时生油何时生气以及这些过程对应的温度、成熟度指标对未来的南方页岩气勘探意义重大。脉体中的流体包裹体可以记录地质历史时期流体活动的特征,为恢复流体演化历史提供依据。本次研究选取了重庆秀山剖面下寒武统牛蹄塘组的页岩样品,采用流体包裹体系统分析的技术方法对页岩脉体中捕获的各类包裹体进行研究,共检测到3种类型的烃类包裹体,分别为沥青+气包裹体、沥青包裹体和烃气包裹体。这3种类型的烃类包裹体指示了页岩生气过程中的不同演化阶段。研究结果表明,重庆秀山剖面下寒武统牛蹄塘组页岩气演化可以划分为初次生油阶段、原油裂解为湿气阶段、湿气二次裂解为干气阶段和页岩气散失阶段4个阶段。与酸性流体活动伴随的异常高温对页岩油向页岩气的快速转化起到了关键作用,对牛蹄塘组进一步的页岩气勘探应寻找曾经有过异常高温热流体活动并且在后期构造变形较弱的地区。
基于预处理的IFOA-ELM煤与瓦斯突出预测模型
为快速准确地预测煤与瓦斯突出危险性,提出一种基于预处理的改进果蝇优化算法(IFOA)-极限学习机(ELM)的预测模型。首先预处理平顶山八矿的部分实测数据,采用灰色关联分析(GRA)法与熵权法(EWM)结合的灰色关联熵分析(GREA)法剔除影响程度较小的因素,应用主成分分析法(PCA)进一步约简因素;构建煤与瓦斯突出危险性预测模型,基于果蝇优化算法(FOA),引入自适应步长更新策略及群体适应度方差策略设计IFOA;利用IFOA优选ELM输入层权值及隐含层阈值,对预处理样本数据进行训练、预测并对比其他模型预测效果。结果表明:基于预处理的IFOA-ELM模型预测结果与实际结果完全拟合,预测效果显著优于未预处理的模型;基于预处理的IFOA-ELM模型的分类准确率和召回率均为100%,显著高于其他对比模型。
不同灌溉方式下水氮供应对冬小麦水氮利用效率的影响
【目的】探究不同灌溉方式下水氮耦合对冬小麦产量、产投比(VCR)、土壤氮素残留(NR)、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(NPFP)的影响,进而优化河南省冬小麦水氮管理制度。【方法】本研究以济麦22为研究对象,设定2种灌溉方式(宽垄沟灌(F),畦灌(Q)),3个灌水下限(60%田间持水率(W1)、70%田间持水率(W2)、80%田间持水率(W3)),3个施氮量水平(120 kg/hm~2(N1)、220 kg/hm~2(N2)、320 kg/hm~2 (N3)),建立综合评价小麦产量、灌溉方式、水分利用效率、氮肥偏生产力、土壤氮素残留以及产投比的多目标优化模型,使用遗传算法进行寻优。【结果】①灌溉方式、灌水下限和施氮量对冬小麦水分利用效率、氮肥偏生产力、0~100 cm深度土壤硝态氮残留和产量均有极显著影响(P<0.01)。产量和水分利用效率均随灌水下限和施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势。②FW2N2处理的产量、水分利用效率以及净利润达到最大值,分别为9 686.93 kg/hm~2、1.97 kg/m~3、 15 142.93元/hm~2,相较于FW1N1处理分别增加了44.71%、56.65%、56.59%,这说明恰当的水氮供应具有增产与节水有机统一的良好潜力。【结论】冬小麦最优的水氮耦合管理措施为:灌溉方式采用宽垄沟灌,灌水下限为70%田间持水率,施氮量232.64 kg/hm~2。
低磷胁迫对不同根型苜蓿根系生长及根际细菌的影响
本研究以根蘖型公农4号杂花苜蓿(GN)、根茎型清水紫花苜蓿(QS)、直根型陇东紫花苜蓿(LD)为试验材料,利用沙培盆栽试验和16S rRNA基因高通量测序技术,探究3种根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落结构对低磷胁迫的响应。结果表明:低磷胁迫(0.01 mmol/L KH_2PO_4)下,各根型苜蓿总根长、主根长、根尖数、根夹角和侧根数均显著增加,而根总表面积、根总体积、根平均直径、比根长和比根表面积均显著降低;QS的总根长、主根长、根总表面积、侧根数、根总体积、根尖数均显著小于GN和LD。隶属函数综合评价证明,GN的耐低磷能力最强,QS最差。低磷胁迫下,不同根型苜蓿根际土壤细菌香农威纳指数、Chao1指数均有所增加,可能是由于苜蓿根系分泌物的产生降低了逆境对其造成的损伤,从而影响了土壤细菌群落多样性。在门分类水平上,苜蓿根际土壤细菌的优势菌门为变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、脱硫菌门和放线菌门;低磷处理增加了变形菌门、放线菌门相对丰度,降低了脱硫菌门、绿弯菌门相对丰度,其相对丰度增加的优势菌群可能与苜蓿抵御低磷胁迫有关。在科分类水平上,厌氧绳菌科、脱硫杆菌科、根瘤菌科和鞘脂单胞菌科是苜蓿根际土壤细菌的优势菌科;低磷胁迫使供试苜蓿鞘脂单胞菌科相对丰度显著增加,脱硫杆菌科相对丰度显著下降。
基于改进时间卷积网络的光伏发电功率预测
为进一步提升光伏发电功率预测的效率,提出一种特征融合结合改进时间卷积网络(TCN)的方法进行光伏发电功率预测。用相关系数法对各时序特征进行分析,确定有效输入进行特征融合;改变TCN的膨胀参数和连接方式,提高发电功率预测精度。在华南某地区两个不同发电厂的数据集上,对所提方法与经典算法LSTM、GRU、1D-CNN和TCN进行对比,并取不同天气样本进行测试。结果表明,所提方法能够达到0.982的决定系数,较其他算法有更好的拟合能力;模型的训练时长仅30 s,预测效率有很大提升。
设定场源参数的区域重力微变化特征与模型实验
流动重力测量作为地震前兆监测手段之一,所得到的区域重力场微变化信号反映地壳内部密度变化、地壳变形、流体运移等信息。采用定量化和模型化方法研究与地震孕育相关的重力场变化信号时空特征,对于构建地震预报定量化指标体系具有重要意义。通过设定场源参数构建了数值模型,正演得到了多组不同场源条件下的重力场变化模型;通过模型对比,分析了重力变化与重力梯度变化对不同类型场源参数的关系。研究结果表明:重力垂直梯度变化对异常体边界比较敏感,特对浅部异常更为敏感,适用于圈定异常体范围。以此为基础提出了观测系统的优化测量方案,以及对观测精度的需求。研究结果对于构建地震预报指标参数,优化流动重力观测系统具有一定参考意义。
白洋淀不同年龄芦苇根状茎中氮和磷含量
芦苇(Phragmites australis)是白洋淀水陆交错带区域典型的湿地植物，其具有庞大的地下根状茎，面积约6000hm~2。2011年11月，在白洋淀马堡村苇地采集了土壤和芦苇根状茎样品;依据等级结构等指标，将芦苇根状茎分为3个年龄组;对不同年龄组芦苇根状茎中氮和磷含量进行了测定，并分别计算了氮磷比率和生物富集系数。结果表明，0~1a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.700%~1.297%和0.054%~0.122%;2~3a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.718%~0.911%和0.063%~0.084%;>3a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.460%~0.663%和0.025%~0.069%。对比年龄为0~1a、2~3a和>3a的白洋淀马堡村芦苇根状茎氮和磷含量发现，总体上，随着芦苇根状茎年龄的增加，其氮和磷含量在减少。在0~100cm土壤深度中，各年龄组的芦苇根状茎氮含量与磷含量显著相关(p<0.05)。与磷元素相比，氮元素是白洋淀马堡村芦苇生长的主要限制因子。白洋淀马堡村芦苇根状茎中的氮和磷元素的富集系数大体上随着根状茎年龄的增加而减小，这可能与不同年龄芦苇根状茎的代谢能力有关。
化肥减量条件下追肥方式对皖南烤烟产量和品质的影响
为减少皖南烟区化肥施用量,提高肥料利用效率,通过田间试验研究了在氮、磷、钾肥分别减量10%、30%和30%的条件下,水溶根施肥追肥次数对烤烟养分吸收和品质性状的影响。结果表明:与常规施肥方法相比,追肥3次的处理烤烟氮、磷、钾积累量分别显著降低14.4%、8.5%和15.5%,烟叶品质得到显著提高;追肥4次的处理烤烟对磷、钾肥的表观利用率分别提高3.2和15.0百分点,烟叶品质比追肥3次的处理显著下降;追肥5次的处理烤烟对氮、磷、钾肥的表观利用率分别提高12.8、2.9和17.9百分点,但烟叶品质降低。因此,在氮、磷、钾肥减施的条件下,追肥5次的处理能够显著提高烤烟对养分的利用效率。同时,适当提高水溶根施肥中铵态氮比例可提高烤烟对养分的利用效率并改善烟叶品质。
玉米秸秆带状覆盖对西北旱地土壤温度及马铃薯产量的影响
设黑膜大垄(M1)、玉米秸秆带状平覆(M2)、玉米秸秆带状垄沟覆杆(M3)和不覆盖露地平作(CK)4个处理进行田间小区试验,对比研究不同覆盖方式对西北旱地土壤温度及马铃薯产量的影响。结果表明:M1较CK提高全生育期土壤温度0.98℃,主要提高了块茎膨大期5cm土层(2015年)及淀粉积累期10cm土层(2016年)的土壤温度;M2、M3较CK降低全生育期土壤温度1.06℃、0.59℃,主要降低了块茎形成期10cm土层的土壤温度。两年M1、M2、M3分别平均较CK增产11.68%、21.74%、16.88%。产量与淀粉积累期至收获期单株结薯数、单株产量正相关(r=0.064~0.766),覆盖处理显著较CK提高淀粉积累期单株结薯数及单株产量,平水年以M1最好,偏旱年以M2最好。
考虑预测误差时空相依性的短期风电功率概率预测
由于风电功率点预测误差无法避免,概率预测可以充分描述风电功率的不确定性,进而对调度部门的决策提供进一步指导。当前的风电功率概率预测方法对其物理变化过程挖掘仍不完整。通过挖掘历史风电功率数据和数值天气预报(numerical weather prediction,NWP)的时空特性,构建了一种考虑误差时空相依性的短期风电概率预测新框架。首先通过门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)得到点预测结果;进而,引入多位置NWP,提出了一种考虑时空相依特性的多层次误差场景划分方法;最后,利用Bootstrap抽样法重构形成新的适应建模的误差样本集,进行了不同置信水平下的短期风电功率概率预测。由此得出,在考虑时空相依性的概率预测下,整体框架的效果在中国东北某风电场被验证,对比相同置信水平下,预测精度得到有效明显提高,且评价指标预测区间覆盖率提高0.53%、0.44%、 0.32%,预测区间平均带宽缩小2.40%、2.14%,0.06%,证实了所提方法的有效性和可行性。
阿克苏灌区土地利用格局变化图谱及驱动力分析
利用地学信息图谱方法,以阿克苏灌区3期遥感影像(2006年、2010年、2015年)为基础,合成系列土地利用变化图谱,分析研究区土地利用格局变化规律,并对阿克苏灌区土地利用格局变化进行驱动力分析。结果表明: ①2006—2010年,研究区耕地、园地和建设用地面积增加,林地、草地、水域和其他土地面积减少,其中耕地图谱单元增长最多,增加了149 868.54 hm~2 ,主要来源于园地和其他土地;园地的增长速率最快,增长率高达43.08%; ②2010—2015年,研究区园地和建设用地呈快速增加趋势,耕地、林地、草地、水域和其他土地面积呈缩减态势,其中园地图谱单元增长最多,增加了59 705.55 hm~2 ,主要来源于耕地;建设用地增长速度最快,增长率高达300.50%; ③经济、交通以及人口因素是引起阿克苏灌区建设用地规模快速扩张的主要驱动力。
低压微网逆变器自适应谐波下垂控制策略
在多个分布式电源逆变器并联于同一公共连接点(PCC)的典型低压微网中,针对各并联逆变器在无通信线情况下难以协调抑制PCC处谐波电压的问题,提出了低压微网逆变器自适应谐波下垂控制策略。将基波鲁棒性下垂控制的思想引入谐波控制,建立和分析了鲁棒性谐波下垂控制的控制框图,并根据鲁棒性下垂控制应用至谐波控制额定工况的特殊性,对其进行简化设计;在此基础上,设计了基于PCC处谐波电压检测的下垂系数自适应调节策略和多准比例谐振(PR)电流跟踪方案。通过PSCAD仿真软件构造了2台逆变器并联运行工况对所提策略进行验证,仿真结果表明,自适应谐波下垂控制策略能将PCC处的谐波电压抑制在设定范围内,并且能按逆变器容量分配谐波功率。搭建了2台逆变器并网运行的实验平台,进一步验证了所提策略的有效性,结果表明所提控制策略能使多台并联逆变器在无通信线和负载电流传感器的情况下,独立、自治地参与微网电能质量治理,并按各自容量抑制PCC处的谐波电压。
喀斯特森林宜昌润楠蒸腾耗水规律及其与环境因子的关系
使用热扩散液流探针,于2015年7月至2016年8月连续测定茂兰喀斯特森林宜昌润楠的树干液流,同步测定气温、太阳辐射、相对湿度、降水量、土壤含水量和风速等环境因子,分析不同天气、季节、时间尺度下宜昌润楠蒸腾的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:宜昌润楠树干液流速率呈现昼高夜低的变化规律,各季节日间树干液流速率平均值分别是夜间的8.95倍、14.32倍、10.0倍、5.24倍;不同天气下宜昌润楠日蒸腾速率(g·m~(-2)s~(-1))依次为晴天(41.93±1.43) >阴天(12.73±0.63)>雨天(8.82±0.29);宜昌润楠日均蒸腾量为(5.75±0.31)kg/d,各季节日均蒸腾量(kg/d)表现为夏季(7.57±0.57)>秋季(6.75±0.72)>春季(4.00±0.54)>冬季(2.35±0.20);小时尺度上,各环境因子对蒸腾影响最大的是太阳辐射,影响最小的是降水量、土壤含水量,其中直接影响因素是相对湿度、太阳辐射(除雨天外),间接影响因素是风速(晴天、阴天)和太阳辐射(雨天);日尺度下因季节不同主要影响因子不同,月尺度下主要影响因子只有太阳辐射;随着时间尺度的增大,影响蒸腾的因素减少,且月尺度下环境因子对蒸腾的解释程度最高(78.9%)。各环境因子对蒸腾量的影响程度随天气条件、昼夜、季节、时间尺度等不同而不同,在任何尺度下太阳辐射都是影响蒸腾的主要环境因子。
基于像元二分模型的艾比湖湿地NDVI指数对微气候的响应
本研究提取了艾比湖湿地不同年份(1998、2007、2011、2014年)的NDVI指数,并进行了实地考察,然后利用像元二分模型对研究区植被覆盖状况进行估算,并分析其在时空分布上的特征及形成原因,建立影响植被覆盖与微气候变化的线性回归模型。结果表明,1)在空间分布上,西南部冲积平原植被覆盖等级最高,东北部覆盖等级略低于西南部,无覆盖和低覆盖等级分布面积最为广泛;在时间分布上,无覆盖面积处于下降趋势,低覆盖和中覆盖面积有所增加,较高覆盖与高覆盖等级面积处于下降趋势; 2)不同植被覆盖度对气候变化的响应存在一定的差异;植被覆盖对降水量变化的反应最为强烈,在时间上具有一定的滞后性,对湿度变化的响应不明显,气温与植被覆盖水平之间存在线性函数关系。
冬闲盐碱地绿肥种植对淡水淋盐土壤及淋溶液碳氮影响
为探讨绿肥种植对盐碱地淡水淋盐下土壤及淋溶液碳氮含量的影响,于2021年10月至2022年5月设置冬闲(T1)、冬牧70黑麦(T2)和油菜(T3)3个处理进行大田试验,测定土壤及淋溶液有机碳(SOC)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)空间分布情况。结果表明,T1、T2、T3处理0~30 cm土层中土壤有机碳分别由淋盐前的6.20,6.58,7.24 g/kg增加到淋盐后的6.48,7.39,8.06 g/kg,增幅分别为4.41%,12.20%,11.23%。淋盐前后0~60 cm土层中T1处理土壤硝态氮含量显著高于T2和T3,淡水淋盐后,0~30 cm土层各处理分别降低42.42%,3.85%,10.84%;60~90 cm土层中减少了1.38%,7.96%,18.11%。淋盐前各土层土壤铵态氮含量不同处理之间无显著差异,淋盐后各土层土壤铵态氮含量均以T2含量最高。综上,淋盐灌溉后,相较于淋盐前各处理不同土层土壤有机碳均呈增加趋势,而土壤氮素则呈明显降低趋势,通过对土壤及淋溶液氮素含量分析发现,淋盐灌溉造成的氮素淋失主要以硝态氮为主。相较于冬闲田,种植油菜绿肥对土壤氮素提高有明显效果,而种植冬牧70绿肥对减少土壤氮素淋失具有最佳效果。
基于试验设计的电动汽车充换电站接入电网的降损研究
为了降低网损,对充换电站的电气接入点和接入工作功率进行了研究,分析了单个和多个充换电站接入配电系统不同电气节点产生的有功损耗的变化规律。针对多个未知运行状态的充换电站接入配电系统某些固定电气节点的情况,提出了一种基于试验设计的电网有功损耗快速估算方法,其能够在准确反映建模所需信息的同时大幅缩减仿真试验次数。以降低有功损耗为目标,对估算所得的模型进行组合优化。
复杂工况下的永磁同步电机典型绕组故障在线诊断
绕组故障作为永磁同步电机常见的故障之一,严重影响电机正常运行。但由于电机运行工况复杂,故障特征波动严重,基于故障特征的诊断精度较低。为提高复杂工况下绕组故障的诊断精度,该文提出一种复杂工况下基于控制器信号的在线诊断方法。首先,对典型绕组故障进行故障机理分析,并通过基于自适应随机窗的快速傅里叶变换(FFT),提取控制器信号的相应故障特征;其次,通过研究单一工况和复杂工况下的各故障特征分布,揭示部分故障特征会在低转速工况下失效;再次,定义了复杂工况下故障特征性能指标,用于筛选故障特征;最后,在人工神经网络的基础上,提出了深度优化人工神经网络,引入批量归一化(BN)算法,并对深度网络结构残差化,提高网络泛化能力和诊断准确性。实验结果表明,通过计算故障特征性能指标,能够在诊断前对故障特征进行有效筛选,且深度优化人工神经网络的诊断准确性高、泛化能力强,在复杂工况下能够实现电机典型绕组故障的精确在线诊断。
X12CrMoWVNbN钢的热变形行为及热加工图
利用Gleeble3180热模拟试验机,在变形温度为950 ~ 1100 ℃,应变速率为0.001 ~ 1 s ~(- 1),真应变为0.7的条件下,对X12CrMoWVNbN钢进行了高温单向热压缩试验。通过不同条件下的高温流变曲线分析了变形温度和应变速率对试验钢热变形力学行为的影响。以Arrhenius方程为本构模型,建立了能够预测该钢流动应力的本构方程。基于动态材料模型和试验参数、结果,绘制了该钢不同应变量下的热加工图并结合图进行了组织分析。结果表明,流变峰值应力和稳态应力随温度降低或应变速率升高而升高;功率耗散系数随应变速率降低和变形温度的升高而增大;最优热加工区域功率耗散系数η的值都在0.4以上,且这些区域的变形组织晶粒均匀细小; 0.3、0.4、0.5和0.6应变下的最优热加工区域都处于变形温度1050 ~ 1100 ℃、应变速率0.001 ~ 0.003 s ~(- 1)的范围。
大兴安岭南段不同生长衰退程度山杨林生态化学计量特征
分析大兴安岭南段(半干旱区)赛罕乌拉地区天然山杨次生林的乔木-凋落物-土壤的C、N、P化学计量特,探讨当地出现山杨林的生长衰退现象与养分限制的相关性,以期为天然森林资源恢复重建提供理论依据。按照不同生长衰退程度山杨将其划分为健康生长和轻度、重度衰退生长的山杨林,测定乔木-凋落物-土壤的C、N、P含量,并分析山杨不同组分化学计量特征差异及生长衰退对化学计量特征的影响。结果表明:(1)研究区内土壤有机C、全N平均值含量均高于我国森林土壤平均水平,土壤全P平均值含量低于我国森林土壤平均水平;山杨重度生长衰退山杨根区土壤全N、全P含量显著低于正常生长山杨根区土壤。(2)山杨根C含量高于山杨其他器官,重度生长衰退山杨叶片C/N、C/P高于正常生长山杨,这可能与山杨生长受到N、P元素限制有关。(3)正常生长山杨的P重吸收率显高于重度生长衰退山杨,说明山杨通过对叶片P重吸收以适应其根区土壤P缺乏胁迫,提高山杨的抗旱能力。(4)山杨凋落叶C、N、P含量处于全球及我国多数陆地植物凋落叶C、N、P含量平均水平;山杨凋落叶的C/N比值明显高于养分N释放临界点,重度生长衰退山杨凋落叶的C/P明显高于P养分释放临界点,说明凋落叶N、P元素不易分解释放;这使得重度生长衰退山杨林地的凋落叶中N、P元素大量滞留而土壤中某些养分元素被消耗但得不到及时补充。研究区重度生长衰退山杨生长受到养分限制,与林中凋落叶分解缓慢、土壤中N、P元素主要以有机物形式存在有关。
回火温度对超低碳7%Mn钢组织与性能的影响
对超低碳中锰钢进行了淬火+回火处理,研究了不同温度回火后试验钢的显微组织及力学性能,采用XRD法测定了低温处理(-60、-80、-100 ℃)前后试验钢中的逆转变奥氏体含量,在此基础上分析了逆转变奥氏体含量及热稳定性对试验钢力学性能的影响规律。结果表明:采用较高温度回火时,促进了逆转变奥氏体的形成,也使奥氏体稳定化元素快速富集于其中,而且随温度升高所得奥氏体更多分布于粗化的马氏体板条之间,故具有更高的稳定性;由于试验钢中逆转变奥氏体含量较多,变形过程中的TRIP效应更为显著,促进了试验钢低温韧性和塑性的提高。
基于水情变化的河流生态流量阈值及多时间尺度保障率计算
为加强河流生态流量阈值及保障率计算对天然水文情势变化的适应性,提出了基于水文集合分位数的生态流量计算方法。根据河流长序列实测径流数据,在年际和年内划分不同水文情景,基于生态流量水文集合的中位数和下四分位数确定年内汛期、非汛期生态流量阈值下限,以丰、平水年组的计算结果分别作为平、枯水年组的生态流量理想值,结合生态流量中长期和短期保障率,计算分析河流在不同时间尺度下的生态流量保障程度。抚河下游应用结果表明:综合水情变化的生态流量阈值和多时间尺度保障率分析方法能够更好地适应天然河流年际和年内水情变化,更准确识别河流水文健康状况;丰、平、枯水年组抚河下游年均生态流量阈值下限分别为156.49、90.43、 29.54 m~3/s;不同时间尺度下抚河下游生态流量的保障程度均较低,中长期保障率大于短期保障率,中长期和短期保障率分别为63.64%~93.11%、42.50%~91.85%。
基于嵌入式离散裂缝模型优化的海陆过渡相页岩气压裂水平井数值模拟
近年来,鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块海陆过渡相页岩气勘探开发取得了突破性进展,进一步展示了该领域良好的开发前景,但对该区页岩气水平井产能评价理论的认识还不够深入,从而制约了后续开发井生产方案的优化制订。为了模拟鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气压裂水平井生产动态,基于嵌入式离散裂缝模型理论,考虑了储层不同类型孔隙中流体流动差异,采用有限体积法建立了地质参数建模与压裂缝网表征相结合的数值模拟技术,并结合压裂改造后裂缝网络的展布特点,对现场实例井进行了生产动态分析。研究结果表明:①海陆过渡相页岩气藏压裂水平井整体产量偏低,压裂施工规模和单井产能之间相关性较弱,压裂裂缝的合理表征是生产动态预测的关键;②页岩储层渗透率极低,压力传播范围有限,未与井筒或水力裂缝沟通的天然裂缝在生产过程中贡献率较低;③天然裂缝为气体在低渗透致密储层提供了渗流通道,提升了水力裂缝网络的复杂度,应优选裂缝发育区对气井进行压裂改造。结论认为,优选压裂改造甜点位置和提高压裂井缝网改造程度是海陆过渡相页岩气藏压裂水平井产量提升的关键,该认识为我国海陆过渡相页岩气高效开发提供了理论支撑。
渤海湾渤南洼陷深层湖相滩坝储集层沉积微相预测
渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷古近系沙四段发育湖相碳酸盐岩滩坝储集层,该类储集层具有埋藏深,单层厚度薄,主要为薄互层沉积,岩石类型复杂多样,岩相横向变化大的特点,有效储集层预测是该区油气勘探的主要难题.在对岩相及地震响应特征分析基础上,开发了基于沉积参数的复杂岩相识别新技术,从常规的振幅类,频率类等地震属性分析出发,提取三维地震属性,统计井点处的灰岩百分含量等沉积参数,进而通过建立实际钻井沉积参数与井旁地震属性的拟合关系来反算多种沉积参数的平面特征,再以沉积参数为变量进行聚类分析,以实现对沉积相带的预测.该方法在渤南洼陷古近系沙四段湖相滩坝储集层预测中取得了较好的效果,对其他类型沉积体系的研究也具有借鉴和参考意义
基于联络馈线负载率松弛约束的中压配电网供电单元划分
当前中压配电网供电单元划分时未能充分考虑相互联络馈线间所供负荷的互补特性,易造成供电单元数量偏多、整体线路利用效率偏低等问题,为此提出了一种基于负载率松弛约束的供电单元划分方法。构建了以供电单元数量最少、各供电单元内N-1校验后转供馈线负载率均衡为目标的中压配电网供电单元划分数学模型;解析了网格中站内供电单元与站间供电单元之间的划分次序问题,并提出了基于馈线负载率松弛约束的站间供电单元划分方法及以此为基础的站内供电单元划分方法。通过实例分析验证所提模型和方法可以对供电单元进行合理划分,节约变电站出线条数与供电单元数量,有效提高配电线路的资产利用效率。
计及瞬时通信故障的变压器保护可靠性评估
为了准确评估在IEC 61850-9-2通信网络环境下变压器保护的可靠性,提出一种计及瞬时通信故障的继电保护可靠性模型。将表征保护动作性能的时间纳入到可靠性模型中,利用多阶斐波那契数列构建保护在动作期望时间内失效模型,根据故障识别时间与保护动作期望时间的相关性,提出变压器保护拒动和误动模型。考虑到交换机端口故障对保护功能的影响,建立计及保护失效的采样数据网可靠性模型。给出基于单交换机组网方案的变压器保护安全运行时间计算公式。对变压器空投时和运行时的励磁涌流方案和差动保护方案进行可靠性分析和采样值丢包实验测试。实验结果验证了所提可靠性评估算法的有效性。
控释氮肥适量减施对玉米产量和氮素利用效率的影响
通过连续两年田间试验,研究控释氮肥较农民习惯用量减施对玉米产量与产量构成因素、氮素吸收利用的影响。试验设5个处理,分别为不施氮肥(N0)、农民习惯施氮(FP)、80%控释氮肥(CRU1)、70%控释氮肥(CRU2)、60%控释氮肥(CRU3)。结果表明,与FP处理相比,CRU1和CRU2处理显著提高了玉米产量(P<0.05),两年平均产量分别提高7.0%和5.4%。CRU1、CRU2处理两年平均玉米氮素最大积累速率和平均积累速率较FP处理分别提高9.6%、6.5%和7.9%、6.2%,玉米氮素最大增长速率出现天数分别提前7.2 d、5.0 d。与FP处理相比,控释氮肥减量施用处理显著提高了氮素回收率、农学利用率和偏生产力(P<0.05),其中,氮素回收率和偏生产力随控释氮肥减施比例的增加显著增加,氮素农学利用率表现为先增后降,以CRU2处理最高。控释氮肥减量30%(193 kg/hm~2)可实现玉米产量和氮素利用率同步提高。
基于过程免疫时间和可接受后果状态的优质园区供电质量等级划分
优质电力园区是满足用户不同供电质量要求的电力园区,园区内供电质量等级的准确划分直接决定了用户电能质量需求满足程度和园区建设与投资成本。考虑到不同用户设备与过程的结构、功能、物理属性和用户可接受后果状态的差异,提出了刻画设备与过程电压暂降免疫力的过程免疫时间及其确定方法,并提出了基于过程免疫时间和用户可接受后果状态的过程暂降免疫力等级与园区供电质量等级划分方法。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,对由化工厂、制药厂和纺织厂组成的某典型优质电力园区进行的仿真结果表明,所提出的方法具有一定的可行性,物理意义明确,可为实际工程应用所借鉴。
新疆风灾时空分布特征分析
风灾是新疆危害较重的气象灾害,其灾害的时空分布对风灾防御意义重大。利用1980- 2019年新疆86县(市)死亡人数、倒塌房屋数、倒塌棚圈数、牲畜死亡数、农作物受灾面积以及风灾的出现次数6种风灾要素数据,通过构建风灾灾损指数,统计检验各类指数的概率密度服从伽玛分布,并进行灾损等级划分,分析风灾时空分布特征。结果表明:近40 a来新疆风灾灾损呈波动性上升趋势,尤其是1998年以后风灾损失呈偏重发生;春季是新疆风灾的高发季节,风灾各要素灾损在4、5月占全年的67%~90%;夏季风灾损失相对春季较小,秋、冬两季风灾损失最小。全疆各县风灾各要素灾损空间分布表明,南疆风灾发生频次明显多于北疆,农作物受灾面积主要多发、重发在天山两侧各县,死亡人数特重等级出现在南疆;风灾综合灾损特重、严重2个等级的区域主要集中在天山南麓哈密市至阿克苏地区一带以及喀什地区、和田地区等地,其中阿克苏地区风灾灾损最严重。
光伏电站主变压器比率差动保护对单相接地短路故障的适应性分析
结合逆变器控制策略及我国对光伏并网逆变器低电压穿越的最新要求,分析了光伏电站主变压器发生单相接地短路故障时短路点故障电流的变化规律。在此基础上,计及主变压器绕组接线方式的影响,根据具有比率制动特性的差动保护原理,研究了差动电流与制动电流的变化规律。进一步通过计算差动电流与制动电流之比,分别从过渡电阻大小、光伏电站并网容量等方面定量分析了主变压器比率差动保护在该故障情况下的适应性。理论分析和仿真验证结果均表明,受控制策略的影响,当光伏电站主变压器两侧出口处分别发生单相接地短路故障时,主变压器比率差动保护灵敏度显著降低,并存在拒动风险。
考虑超售的共享分布式光储混合运营模式协同策略研究
随着能源短缺、环境污染等问题日益突出,大量的可再生能源和储能(ESS)开始接入用户侧。由于可再生能源出力的间歇性造成的问题较为突出,因此研究电力市场环境下分布式光储的运营策略,对提高用户用电的经济性、ESS资源的利用率及系统的消纳能力具有重要意义。该文以社区为背景,借鉴航空等领域的超售运营策略,以社区用户群总收益最大为目标,建立了超售策略下社区共享光储联合运行的优化模型。对基于超售模式下共享光储社区能量管理系统进行了算例仿真,结果表明对于光储系统推广初期发掘用户积极性方面,少量超售ESS资源参与调频市场是一种经济高效的运营策略,能够充分利用ESS资源,促进清洁能源消纳。
用于低电压穿越性能评估的光伏降阶解析模型
采取在每个并网单元层面降阶的思路,重点关注决定穿越成败的直流母线电压,提出用于低电压穿越性能评估的光伏降阶解析模型。该模型涵盖光伏低电压穿越的主要动态环节,包含逆变器控制和锁相环的响应环节,同时,考虑光伏发出的无功输出对并网点电压的支撑作用,反映了光伏并网系统对交流系统提供的无功支持。为验证所提出的降阶解析模型,对比了降阶解析结果和PSCAD仿真波形,证明了文中提出的降阶解析模型精度与可行性。
基于TOPSIS算法的多VSG单元协同控制策略
基于电力电子变流器的非同步机电源采用虚拟同步发电机(VSG)控制技术可以实现其对电网的友好支撑,但各VSG单元共同运行时存在虚拟惯量分配及协同支撑电网问题。为更好地实现多VSG单元在提供惯性支撑时的协同配合,提出一种基于逼近于理想值排序方法(TOPSIS)的多VSG单元协同控制策略。首先,通过系统中各储能端的剩余容量和系统频率变化率,对含多VSG单元的系统总惯量大小进行调整;其次,综合考虑各VSG单元的储能荷电状态、换流器容量、储能充放电功率限制等指标差异,结合TOPSIS算法对各VSG单元的虚拟惯量进行合理分配和实时调整,以维持各VSG单元的安全运行,同时减小系统频率波动;进一步建立了含多VSG单元的六端系统小信号模型,对协同控制中的主要参数进行了稳定性分析;最后,通过搭建硬件在环实验平台对所提协同控制策略的有效性进行了验证,结果表明所提方法可以较好地实现多VSG单元的协同运行。
四川盆地元坝地区千佛崖组页岩油气富集特征与主控因素
以四川盆地元坝地区元页3井等重点钻井为例,通过岩心观察和实验分析,评价了该区中侏罗统千佛崖组陆相页岩油气的成藏条件。千佛崖组富有机质泥岩孔隙度高、含油气性好,是主要的储层岩相类型,而灰岩及砂岩夹层物性相对较差;孔隙类型以无机孔为主,占总孔隙的比例约为60%~80%,与海相页岩相比微孔占比降低而大孔含量更高,有利于页岩油气的采出。千佛崖组二段下部的④小层全段以富有机质泥岩为主,泥地比高,孔隙度平均达5.43%,有机碳(TOC)含量平均1.72%,冷冻碎样热解的游离烃含量S_1为2.63 mg/g,测试含气量平均1.51 m~3/t,含油气性较好,具备陆相页岩油气形成的有利地质条件。通过与其他钻井的对比分析,认为半深湖相沉积是最为有利的沉积相带,为油气富集提供了物质基础,而较高的成熟度和裂缝的发育是油气富集高产的重要条件。
耕作模式和播种方式对旱地小麦产量形成的影响
于2015—2017年在山西省闻喜旱地小麦试验示范基地开展大田试验,以耕作模式为主区,设休闲期深翻和免耕两种模式,以播种方式为副区,设探墒沟播、膜际条播和常规条播3种方式,研究旱地小麦土壤水分、产量形成和经济效益的差异。结果表明:休闲期深翻显著提高旱地小麦播前0 ~ 300 cm土壤蓄水效益,达46.97%~ 240.44%;提高旱地小麦生育时期土壤耗水量,达6.48%~ 13.07%;提高穗数、穗粒数、千粒重和产量,分别达3.32%~ 7.22%、3.67%~ 6.53%、1.11%~ 3.61%、10.23%~ 13.16%。探墒沟播和膜际条播较常规条播显著提高了旱地小麦茎蘖成穗率,达5.99%~ 16.87%,显著提高穗长0.8~ 1.7 cm,提高可孕小穗数1 ~ 3个;提高了穗数、穗粒数,分别达5.28%~ 15.75%和1.51%~ 11.25%,此外,休闲期深翻后采用探墒沟播较膜际条播减少投入1 200元·hm~(-2),主要是旋耕机械投入、地膜和回收地膜人工投入,增加经济效益622~ 754元·hm~(-2)。休闲期深翻后采用探墒沟播较常规条播减少投入300元·hm~(-2),主要为耕地机械投入,增加经济效益1 430~ 1 899元·hm~(-2)。总之,休闲期深翻有利于蓄积休闲期降水,改善底墒,且结合探墒沟播更有利于提高0~ 300 cm土壤蓄水量,从而优化产量构成因素,实现增产增效。
干旱胁迫对白花泡桐幼苗根、叶形态特征和生理变化的影响
【目的】探究白花泡桐幼苗根、叶形态特征和生理过程在干旱胁迫下的变化及其之间的相互关系,进一步揭示其干旱适应策略,为泡桐的抗旱研究提供参考。【方法】以白花泡桐幼苗为研究对象,采用盆栽控水法,设置3个水分梯度处理,研究干旱胁迫对白花泡桐幼苗的根、叶形态特征和生理过程的影响。【结果】(1)干旱胁迫下白花泡桐幼苗叶片厚度减小、比叶面积和组织密度增加,根系直径减小、比根长和组织密度增加。(2)干旱胁迫严重限制了白花泡桐幼苗叶片的光合生理活性,随着干旱胁迫的增加,白花泡桐幼苗叶片最大净光合速率降低,暗呼吸速率不变,光补偿点和光饱和点增加。(3)中度干旱胁迫时,白花泡桐幼苗细根呼吸速率和分泌速率同时增加,重度干旱胁迫时,细根呼吸速率持续上升,分泌速率有所降低。【结论】干旱胁迫造成白花泡桐幼苗叶片光合能力降低,比叶面积增加。中度干旱时的根更细、比根长更长,具有更高的呼吸和分泌速率,干旱程度继续增加后,根呼吸速率增加,根分泌速率显著降低。
基于多智能体混沌粒子群算法的微网优化运行
为实现微网稳定、经济运行,文章考虑微网运行控制策略和需求侧响应,提出了基于多智能体系统的三层体系结构。该结构包括微网层(MGO)、微网集中控制层(MGC)、微网元件控制层(MGE),利用多智能体技术对发电侧、储能单元以及需求侧进行区域自治协同调控。在满足系统约束条件下,建立了以发电成本和环境成本最小为目标的微网运行优化模型,采用多智能体混沌粒子群优化算法(MACPSO)对所提出的优化模型进行求解。结果表明,在微网运行控制策略和需求侧响应参与下,使用MACPSO算法能够有效协调各DG出力,提高储能单元使用效率,减轻微网出力压力,同时也增强了微网系统的经济性和灵活性。
施用有机物料对覆膜滴灌土壤团聚体及有机碳分布的影响
以内蒙古扎赉特旗图牧吉镇长期覆膜滴灌区域土壤为研究对象,探究不同有机物料(秸秆、牧草、羊粪)还田对土壤有机碳及土壤团聚体特征的影响,并分析比较不同有机物料还田差异。结果表明:与对照组相比,有机物料还田,土壤粒级碳含量增加1.01~2.67倍;3种物料中羊粪效果最好,平均高于其他物料1.06倍,1.12倍,说明羊粪还田的土壤固碳潜力更强,能更多地促进土壤有机碳的贮存。同时,有机物料还田,促进土壤中大粒径(>0.25 mm)土粒占比上升,R_(>0.25)、MWD、GMD逐渐增大,PAD、分形维数(D)和土壤可蚀性K值逐渐减少。表明有机物料还田能明显增强土壤团聚体稳定性,其中秸秆更有利于增强机械稳定性,羊粪更有利于增强水稳定性。综上,有机物料还田促进半干旱覆膜滴灌土壤有机碳含量,同时增强了土壤团聚体稳定性。
超深井控温钻井隔热涂层参数影响机制研究
为揭示隔热涂层对超深井井筒温度场的影响规律,针对隔热涂层与钻杆的导热特点,采用传热热阻形式计算钻杆的综合传热系数,构建了考虑钻杆内隔热涂层影响的超深井井筒-地层瞬态传热模型,并采用有限差分法对模型进行离散,利用高斯-赛德尔算法进行迭代求解。通过理论分析和现场数据验证了模型的准确性。研究发现,钻杆内隔热涂层的导热系数对井底循环温度影响显著,随着导热系数减小,井筒环空温度迅速降低,出口温度升高;隔热涂层的厚度和长度对井筒温度也有重要影响,隔热涂层厚度越大,井底循环温度越低。这些发现为超深井钻井过程中井筒温度的调控和隔热钻杆参数的优选提供了重要理论依据。
基于多分支电流混合量测的配电网三相状态估计
同步相量测量应用于配电网高级应用中是近年来的研究热点。针对配电网同步相量与智能电表的混合量测问题,提出一种以支路电流为状态变量的配电网状态估计方法。该方法在含分布式光伏接入的配电网中,将微型同步相量测量单元(Micro-Synchronous Phasor Measurement Unit, μPMU)和智能电表量测数据进行等效变换,实现异构数据支路电流幅值量测误差最小。首先,基于混合量测系统,推导三相量测方程模型。然后,运用加权最小二乘法实现了三相支路电流的状态估计。所提方法适用于三相不平衡、多分支电流量测的配电网。最后,通过对含分布式光伏的IEEE 37节点系统进行仿真,验证了方法的有效性。
花铃期干旱胁迫对陆地棉农艺性状的影响及其抗旱等级划分
为了探索花铃期干旱胁迫对不同棉花品种重要农艺性状的影响,并对品种进行等级划分,以前期鉴定的30份陆地棉品种进行试验,测定不同品种干旱胁迫组和对照组的农艺性状和品质指标等。通过含水量的差异性分析、农艺性状相关性分析、抗旱系数分析、3种综合评价值(D、CDC、WDC)相关性分析,证明3种评价值的评价结果一致。通过各性状与D值和WDC值的关联度分析,明确伸长率、单株产量、比强度和整齐度4个指标可作为品种抗旱性鉴定的重要指标。以D值进行聚类分析,对30份品种进行了抗旱等级分类,共分为4大类。第I大类,共有DG219、DG168、DG186等3份材料,属于强抗旱类别;第II大类,共有DG270、DG228等12份材料,属于抗旱类别;第III大类,仅有1份材料(DG248),属于较敏感类别;第IV大类,共有DG43、DG42等14份材料,属于敏旱类别。研究结果为品种的鉴定和利用提供了参考依据。
高压大容量MMC子模块下部IGBT损耗优化方法
当高压大容量模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)传输有功功率时,由于桥臂电流中存在直流分量,同一子模块中的4支功率半导体器件产生的损耗并不均衡。特别是当MMC工作于逆变工况时,子模块下部IGBT的损耗尤为严重。由于IGBT对温度变化十分敏感且易于失效,因此在逆变工况下子模块下部IGBT的温升管控是限制MMC安全运行区间的主导因素。提出一种器件层面的损耗优化方法,其不仅可以减少逆变工况下子模块下部IGBT的损耗,还可以减少系统的总体损耗。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真和MMC样机高压试验证明了所提方法的正确性和有效性。
租赁与资产转移结合的优质供电服务模式
优质供电服务模式是推进优质供电工程应用的重要内容。在现有可获得定制电力技术基础上,结合用户治理需求和治理设备的治理能力,以用户和投资者利益最大化为目标,提出一种租赁与资产转移结合的优质供电服务模式,包括了产权移交、放弃治理、继续租赁三种具体实施方案。提出优质供电服务方案优化模型,包括治理设备优化配置模型和服务方案优化模型。通过实证分析三种方案下用户与投资者的成本、收益,证明了租赁与资产转移结合模式的可行性。并进一步证明采用先租赁后资产转移的方案双方净收益最大化,为推进优质供电服务工作提供了一种可选择的模式。
考虑网损的电力系统节点边际碳势理论研究与建模
用于电力系统碳排放计算的宏观核算法和碳流分析法未考虑网损、阻塞因素对电网边际碳排放的影响。为实现电网碳排放指标的精细化分析,建立考虑网损的电力系统节点边际碳势分析模型。考虑火电机组煤耗特性建立了机组的边际碳势模型;基于交流潮流模型,建立电网网损灵敏度模型;进而提出电力系统节点边际碳势的计算方法,并考虑网络阻塞因素进一步改进了该方法。采用IEEE 14节点系统和某500 kV实际系统算例验证了所建模型的合理性和适用性,分别分析了低碳和非低碳调度模式下节点碳势的变化规律;发现考虑网损后节点的正、负向边际碳势存在一定差异;网损因素也使得电网各节点边际碳势各异,考虑网损的模型可提供更为准确的节点边际碳势信息,可用于开展较为精准的实时碳排放分析。
考虑电价敏感用户行为的电动汽车虚拟电厂外特性
为了分析电价敏感型电动汽车用户接入对电网的影响,将考虑电价敏感用户行为的电动汽车虚拟电厂外特性作为研究对象,首先分析了电动汽车用户的空间和时间出行规律,对单体电动汽车的充电时长和充电负荷特性进行了建模,然后分析了分时电价对电价敏感用户充电行为的影响机理,随后基于蒙特卡洛法进行电动汽车虚拟电厂集群叠加,得到考虑电价敏感用户行为的电动汽车虚拟电厂外特性,并给出了基于蒙特卡洛法的考虑电价敏感用户行为电动汽车虚拟电厂外特性仿真流程。算例结果表明,当价格敏感型用户受到分时电价影响时,其聚集型充电行为会产生较大的尖峰负荷,整个电动汽车虚拟电厂外特性由平稳双峰型变为双峰叠加尖峰型,当电价敏感用户占总用户群体的比例不断升高时,尖峰负荷不断增大,将给电网的安全稳定运行带来影响,若能够将尖峰负荷进行引导分散至各低谷电价时段,则可以有效避免电动汽车虚拟电厂对电网的冲击。
基于分形维数的巷道围岩裂隙演化规律研究
为探究泥质巷道受水平应力及动力扰动影响下的围岩裂隙演化规律,以盘州市山脚树矿226轨道石门为工程背景,综合运用现场调研、数值模拟、分形理论分析等研究方法,对动力扰动下泥质巷道的变形破坏特征、围岩裂隙演化规律、围岩裂隙分形演化特征等问题展开研究。结果表明:动力扰动前,巷道裂隙区和塑性区扩展范围随侧压系数的增加而逐步增大,巷道发生较大变形;受扰动后,随侧压系数的增加,围岩裂隙密度逐步增大,浅部裂隙扩展贯通并逐步延展至深部,巷道裂隙区和塑性区呈现全面不规则扩展。在扰动影响下,巷道围岩裂隙的分形维数较扰动前表现出明显的升维现象,随着侧压系数的增加,裂隙网络更为复杂,浅部裂隙进一步向深部蔓延,使岩体破裂程度更大,导致巷道发生严重变形破坏。
晋西黄土区土地利用对降雨入渗产流模式和优先流分布的影响试验研究
黄土高原退耕还林(草)工程显著改变了河川径流过程,但其作用机制尚不明晰。选取晋西黄土区4种典型下垫面(20年和30年刺槐人工林地、草地、休耕地)分别开展连续3场模拟降雨试验,观测坡面入渗产流过程,并结合染色示踪和图像处理软件技术,分析土地利用类型对坡面降雨入渗产流模式和优先流分布的影响。结果表明:(1)累积入渗量和优先流发育程度均表现为刺槐林地>草地>休耕地,刺槐林地优先流对总入渗的贡献是草地和休耕地的2.5-4.5倍,但优先流贡献均不超过10%,仍以基质流入渗为主。(2)4种用地类型降雨入渗主要补给地表60-70cm土层,前期降雨均匀增加表层土壤含水率,而后期降雨补给深层土壤水分的空间变异性显著增强。(3)刺槐林地产流量及径流系数均显著小于草地和休耕地,且前期含水量对20年刺槐林地的影响较小,而显著影响草地和休耕地径流系数。(4)直径d<1mm的细根显著促进降雨入渗和优先流发育,而d> 5mm的粗根与入渗量和基质流量呈显著负相关。较高的土壤初始含水率、容重和粘粒含量会抑制入渗和优先流的发生。研究说明不同土地利用类型将改变降雨入渗产流过程及土壤水运动形式。
可再生能源消纳责任权重下的新能源合理弃电率研究
随着电力系统中新能源比例的逐步提升,电力系统调节能力全面趋紧,若要实现新能源的全额消纳,不但要占用大量的调峰资源,降低电力系统的安全性和经济性,还将阻碍电力系统清洁低碳转型的步伐。从全社会综合用电成本的角度出发,结合可再生能源消纳责任权重目标的实现,提出一种综合考虑新能源开发成本和系统消纳成本的新能源合理弃电率计算方法,并通过仿真分析研究各省区目标配额要求下的新能源合理弃电率,系统研究合理弃电率的影响因素,为各地区高比例新能源电力系统规划运行提供参考。
西南喀斯特典型区国土空间功能质量评价及耦合协调分析——以广南县为例
城镇、农业和生态功能组成整个国土空间功能系统,分析国土空间功能质量状况,揭示它们的耦合协调关系,是实现国土空间可持续发展的重要基础。为探究西南喀斯特地区国土空间功能的发展状况,分析其质量分布特征,以西南喀斯特典型区广南县为例,基于城镇、农业和生态功能质量评价指标体系的构建,借助综合评价法和探索性空间数据分析法,对国土空间的功能质量与空间特征进行了评估,并利用耦合协调度模型分析了国土空间功能的耦合协调状况。研究发现:(1)城镇和农业功能质量以低值为主,生态功能质量以高值为主,综合功能的高低质量的数量结构较平均,不同功能质量的空间分布存在差异;(2)四种国土空间功能质量均具有正相关性,以“高—高”和“低—低”集聚为主,并呈地域分布差异;(3)喀斯特地区各类功能相互影响较大,低耦合区和高耦合区分布差异显著,在建设用地中耦合度最低;(4)喀斯特地区国土空间功能的耦合协调关系可分为轻度失调、濒临失调、勉强协调和轻度协调,它们的空间分布差异与综合功能质量相似,国土空间功能耦合协调区管控措施的提出可有效推动喀斯特地区国土空间的可持续发展,促进国土空间功能质量的提高。研究结果可为西南喀斯特地区国土空间的均衡发展和优化调控提供参考。
敦煌盆地五墩凹陷中侏罗统中间沟组储层致密化过程分析
五墩凹陷中侏罗统中间沟组储层岩性复杂,以砂岩、砂砾岩为主。通过区内钻井岩心资料的岩石薄片、扫描电镜、X‑衍射和包裹体测温等分析化验资料,结合镜质体反射率、粘土矿物变化和各种成岩现象,重点分析储层特征和成岩作用,定量研究了中间沟组储层的致密化过程,明确储层致密与油气成藏的关系。研究表明,五墩凹陷中间沟组砂岩为长石质岩屑砂岩、长石岩屑砂岩和岩屑质长石砂岩,砂岩颗粒间磨圆以次棱角—棱角状为主,分选差,以点接触和点—线接触为主,砂岩成分成熟度和结构成熟度均偏低;储层物性整体较差,以特低孔、特低渗—超低渗为主;中间沟组储层主要经历了压实、胶结、溶蚀、交代和破裂等成岩作用,其成岩演化主体进入中成岩阶段A期。中间沟组储层致密化过程可以分成4个阶段,储层的原始孔隙度为33.35%,同生成岩期与早成岩阶段为压实孔隙骤减阶段,地壳的快速沉降造成原生孔隙锐减为12.8%。中成岩A1阶段,压实—压溶作用继续但强度减弱,胶结作用导致孔隙度进一步降低至7.84%,该阶段为胶结作用孔隙缓减阶段,此时储层为特低孔的致密储层。中成岩A2阶段,优质烃源岩大量生烃成藏,长石发生溶蚀而产生次生孔隙,为溶蚀作用孔隙微增阶段,孔隙度提高至9.44%。中成岩A2晚期发生胶结作用、交代作用和劈裂作用,多种作用导致孔隙缩减至7.5%。油气主成藏期为早白垩世晚期,此时储层已致密,因此中间沟组油藏为先致密后成藏,边成藏边增孔扩渗。
考虑源-荷协调响应和动态定价的虚拟电厂双层优化
为引导从体积极参与主体运行,结合系统碳排放量、负荷中断量等评价指标,提出一种综合动态定价机制,该机制可根据碳排放量、负荷中断量等信息动态调整向下层负荷的售电价格合理引导下层负荷参与上层优化,实现上下层多利益主体互利共赢。同时,结合电氢热电系统和电热负荷需求响应特性,提出一种源-荷灵活协调响应机制,以动态定价机制为纽带,实现上层电-氢热电系统和下层电热负荷需求响应特性深度融合,提升能源侧能源利用效率,共同实现上下层协同经济运行。此外,基于电、热负荷不满意度系数,构建负荷用能不满意度模型,并将其计入系统运行成本。其次,为应对风光发电和负荷的不确定性问题,引入考虑不确定性参数的鲁棒优化方法处理源-荷不确定性,实现虚拟电厂在经济性和鲁棒性之间灵活协调。同时,深入分析不确定性参数对虚拟电厂运行的影响。最后,采用CPLEX- C&CG对双层模型迭代求解,并根据联合最优判别机制选取系统联合最优解,算例结果验证了模型及方法的有效性。
面向波动可再生能源的质子交换膜电制氢系统最优压强运行
为提升质子交换膜电制氢系统在波动可再生能源输入下的制氢效率,提出面向最大效率的质子交换膜电制氢系统最优压强运行模式。介绍质子交换膜电制氢系统,提出基于压强控制的协调运行原理;对质子交换膜电制氢系统的压强特性和功率特性进行建模,从而建立面向最大效率的压强优化模型。在波动电流输入算例下检验最优压强运行模式的制氢效果,结果表明,相较于恒定压强模式,最优压强运行模式下的质子交换膜电制氢系统平均制氢能耗得到有效降低,系统性能得到明显提升。
含柔性直流电网的交直流混联系统潮流优化控制
含柔性直流电网的交直流混联系统中换流站功率参考值和下垂系数分别决定了换流站功率分配以及直流电压与直流功率间的斜率控制关系,进而决定了整个交直流混联系统的潮流分布,因此功率参考值和下垂系数的选取至关重要。为此,提出一种含柔性直流电网的交直流混联系统潮流优化控制策略,对功率参考值和下垂系数进行优化,以实现系统网络损耗和直流电压偏差率综合最小的目标。首先,针对含柔性直流电网的交直流混联系统建立了换流站模型、交流系统模型和直流电网模型,并建立了直流电网在主从运行方式或下垂运行方式下的控制方程统一表达式。然后,基于含柔性直流电网的交直流混联系统最优潮流,在线自适应修正换流站功率参考值和下垂系数。最后,对不同运行方式下含五端柔性直流电网的修正IEEE 39和IEEE 118节点交直流混联系统进行计算分析,其结果验证了所述方法的有效性。
城轨交通混合型再生制动能量利用系统及其控制策略
针对城轨交通再生制动能量利用问题,结合城轨交通供电系统负荷特性,提出一种含能馈系统与储能系统的混合型再生制动能量利用系统及其控制策略。结合城轨交通供电系统架构与负荷特性,提出混合型再生制动能量利用系统拓扑结构并分析其运行原理。以充分利用再生制动能量为目标制定系统能量管理策略,实现在多种运行模式和运行工况下的功率潮流管理。提出计及牵引网母线电压控制和系统动态功率分配的分层控制策略。通过仿真分析验证所提系统及其控制策略的正确性和有效性,并借助相关技术指标和经济性指标对不同再生制动能量利用方案进行对比。结果表明,所提分层控制策略能协调控制系统按需回馈、存储/释放再生制动能量,实现城轨交通再生制动能量高效利用,并有效抑制牵引网母线电压波动;同时,所提混合型再生制动能量利用方案能较好地兼顾技术效果和经济性,相比储能方案和能馈方案有一定优势,可作为城轨交通再生制动能量利用方案的选择之一。
电缆单端故障测距的阻抗-行波组合法
单端故障行波测距的关键在于准确识别故障反射波头与对端母线反射波头。为更准确识别行波波头,提出一种新型阻抗-行波组合法。先由阻抗法粗略计算故障位置,并考虑实际误差,为行波法寻找波头缩小范围,得到多个测距结果。再根据故障反射波头与对端母线反射波头之间相互制约的关系对结果进行筛选,选择最符合条件的一组,同时确认两个波头的到达时间,根据时间点计算故障距离。此法利用两波头间的特定关系,同时找到两个波头,比只查找单个波头更准确,更不易出错。经Matlab和ATP-EMTP仿真验证,方案可行。
川南地区二叠系龙潭组页岩微观孔隙特征及其影响因素
为了评价海陆过渡相煤系页岩气储层性质,采用扫描电镜、高压压汞、低温液氮和CO_2吸附等实验方法,对川南地区二叠系龙潭组页岩微观孔隙的发育情况、结构特征进行研究,并分析龙潭组页岩孔隙发育的主要影响因素。结果表明:川南地区龙潭组页岩储集空间多样,常见粒间孔、溶蚀孔和有机质孔,孔隙形态以圆形、椭圆形、三角形、不规则状为主,这些微观孔隙为页岩气赋存提供储集空间。龙潭组页岩纳米级孔隙以微孔和介孔为主,占孔隙总体积的56.2%,占总比表面积的80%以上,是页岩气赋存的主要载体;孔容与比表面积呈正相关性,其中介孔(BJH)孔容、微孔(DFT)孔容与比表面积线性关系拟合较好;页岩孔隙结构类型主要以平板狭缝型、柱形和混合型为主,孔径主要分布于0.2~1nm、3~30nm之间,平均为4.66nm。龙潭组页岩气储层孔隙发育受页岩的有机碳含量和成熟度影响较大,孔隙度和孔容随有机碳含量增大而增大,并与成熟度有密切关系;黏土矿物一定程度上利于储层孔隙发育,与页岩总孔容呈正相关性,脆性矿物则相反。
煤矿能源资源高效利用发展研究
随着我国"双碳"进程的不断推进,煤炭行业亟需寻求低碳发展路径,利用煤矿能源资源优势,实现物质 -能量的循环转化,提高能源资源的利用效率。本文从煤矿能源资源高效利用的角度出发,分析了煤矿能源资源利用的现状,凝练了煤矿能源资源利用面临的挑战与发展趋势,探讨了煤炭及共伴生资源高效利用、煤矿生产多环节物质 -能量循环利用模式、资源动态演化下煤矿物质 -能量循环高效利用拓扑构建方法、煤矿综合能源系统优化调度等关键技术,分阶段阐述了煤矿能源资源高效利用的发展路径。研究建议,加强政策引导与技术创新,促进煤炭共伴生资源及地下空间的高效利用;推进煤矿综合能源微网建设,优化能源组合及碳捕集、利用与封存技术应用;开发煤矿综合能源微网精细化调度平台,推动煤矿能源资源安全高效利用。
热电联产虚拟电厂两阶段分布鲁棒优化调度
热电联产虚拟电厂(combined heat and power virtual power plant, CHP-VPP)聚合了各类电热出力单元,可兼顾风光出力不确定性、动态电价、用户热舒适度等影响,实现整体出力的优化调度。提出了两阶段分布鲁棒优化调度方法,第一阶段考虑计划调度,旨在保证CHP-VPP的收益最大;第二阶段基于矩不确定分布鲁棒方法,构建风光出力的不确定性模糊集,引入用户热舒适度HOMIE模型,降低电热净负荷波动幅度,实现对CHP-VPP内部各单元实时出力的优化调整。针对IEEE14节点模型进行算例研究,分析了不确定参数、不同优化方法以及动态电价对调度结果的影响,结果表明:所提出的两阶段调度方法能够有效进行电热调度,实现系统的收益最大化和波动最小化。