mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于作物缺水指数的农业干旱监测模型构建
农业干旱监测问题对农业生产具有重要影响,因此精确监测农业干旱具有现实意义。该研究基于MOD16A2全球蒸散产品,计算作物缺水指数(Crop Water Stress Index,CWSI),结合地表温度、植被指数、降水量以及土壤湿度等多源遥感数据为自变量,以3个月时间尺度的标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI-3)为因变量,基于偏差校正随机森林算法构建山东省2000-2019年作物生长季(4-10月)的偏差校正随机森林干旱状况指数(Bias-corrected Random Forest Drought Condition Index,BRF-DCI)。并分析CWSI对于构建山东省农业干旱监测模型的影响。结果表明:加入CWSI后,所提出的BRF-DCI指数与SPEI-3观测指数的决定系数为0.72~0.85,优于未加入CWSI之前;加入CWSI后提高了干旱等级监测的准确率;BRF-DCI指数能较好地拟合各月份的SPEI-3指数,决定系数均在0.94以上;BRF-DCI指数能够准确反映山东省典型干旱年的干旱情况,有效监测山东省农业干旱情况。该研究对山东省农业旱情监测及旱灾防御具有较大的应用潜力。
基于DE-PSO模型的土地资源优化配置研究
以丹江流域(河南段) 2008、2018年Landsat遥感影像数据为主要数据源,采用差分演化算法对研究区2028年的土地利用结构进行优化,并对优化结果进行分析验证,然后将得到的土地利用结构优化结果作为数量约束条件嵌入粒子群算法,设置基本栅格、空间集聚度、土地类型转换、地形坡度规则等多种约束条件进行粒子更新优化,构建了土地资源优化配置的DE-PSO模型。研究结果表明,优化后的2028年土地利用空间格局与研究区实际相符合,且优化后的土地利用空间集聚程度增加,土地利用空间格局在总体上趋于合理;水域面积由406.61 km~2增长到448.07 km~2,主要表现为丹江口库区库容扩大,其发展趋势符合丹江口水库调水规划和水源地相关政策;模型总体精度为89.54%,Kappa系数为0.859 3,说明建立的模型具有良好的性能。研究结果可为研究区土地资源可持续利用、水源地保护与管理、生态环境保护提供科学依据。
不同密度椰林间作荫蔽对花生光合特性的影响
花生是我国重要的经济和油料作物,海南岛独特的地理条件和气候优势适合花生生长,发展椰林下间作花生有利于提高海南省花生种植面积,促进花生种植业在海南的发展。花生为喜光作物,为揭示不同光照环境对花生光合特性和产量的影响,以‘本红1号'为材料,在单作人工荫蔽和椰林间作自然荫蔽条件下,分析不同荫蔽度与花生叶片叶绿素含量、光合参数、荧光参数和间作花生产量的关系。结果表明,人工荫蔽和自然荫蔽均对花生光合作用有显著影响,2种荫蔽处理均证明荫蔽能促进花生叶片叶绿素含量的增加。在人工荫蔽条件下,随荫蔽度增加至65%,花生叶绿素含量显著上升;在自然荫蔽条件下,25%~35%荫蔽处理下花生叶片的总叶绿素含量显著大于其他荫蔽处理组。在人工荫蔽条件下,25%荫蔽度下花生的净光合速率[P_n,23.06 μmol/(m~2·s)]、蒸腾速率[T_r,6.61 mmol/(m~2·s)]、气孔导度[G_s,606.21 mmol/(m~2·s)]最高;在自然荫蔽条件下,15%~25%荫蔽度处理(4 m×6 m椰林)的花生P_n[18.27 μmol/(m~2·s)]、T_r[7.66 mmol/(m~2·s)]、G_s[618.10 mmol/(m~2·s)]最大。在人工荫蔽条件下,花生可变荧光和最大荧光先显著增高后显著降低,在自然荫蔽条件下无显著差异。产量结果显示,与花生单作对照相比,不同密度椰林间作荫蔽均能够显著提高花生产量。本研究证明适度荫蔽能够促进花生光合作用,4 m×6 m(15%~25%荫蔽度)为间作花生推荐的椰林种植密度,可为构建高产高效的椰园花生间作模式提供科学参考。
基于空时域融合处理检测超大视场红外目标
针对超大视场红外凝视成像系统用于目标检测时存在的背景复杂、杂波干扰多、目标信息少等问题,提出了基于空时域融合处理的目标检测方法。该方法在空域部分优化设计Robinson算子,完成单帧图像的目标初始检测;然后结合超大视场成像特性,利用基于天地线检测的图像区域自动划分和空域虚警抑制方法,有效滤除非目标检测区中的疑似目标。在时域部分则兼顾目标时域特征,采用基于时域多特征约束的邻域判决法对真实目标进行时域确认。开展了月空背景下的空中目标检测试验,验证了本文算法的有效性。试验表明:经空域部分处理后,原始图像中的背景杂波干扰大大减少,目标局部信噪比提高了1.3倍以上,而且疑似目标数目减少了70%;经时域部分处理后,可成功检测出红外弱小目标,并输出其轨迹,检测概率在95%以上,而虚警率不足1.5%,最低目标检测信噪比为2.86。实验表明:本文方法适用于超大视场图像的红外弱小目标检测,对地物背景、恒亮孤立点源、瞬时强噪声等干扰有较强的抑制能力,对点状运动目标有良好的检测效能。
基于频谱泄漏干扰多层消除的密集谐波/间谐波参数估计方法
当电力系统中存在密集谐波/间谐波时,现有谐波/间谐波参数估计方法往往因计算模型阶数难以选取或部分频谱泄漏干扰被忽略等因素而产生严重误差。由此,提出一种基于频谱泄漏干扰多层消除的密集谐波/间谐波参数估计方法。根据干扰来源,将频谱泄漏干扰分为自频谱泄漏干扰和互频谱泄漏干扰;提出频谱旋转线性化和多层频谱错位相减方法以有效抑制互频谱泄漏干扰;构建自频谱泄漏干扰模型并采用自适应步长牛顿迭代法求解模型,从而有效抑制自频谱泄漏干扰并求得密集谐波/间谐波参数。相较于现有方法,所提方法无需任何先验条件,且能在主瓣重叠时有效抑制频谱泄漏干扰,从而精准估计密集谐波/间谐波参数。仿真和实验验证了所提方法的有效性与准确性。
抑制三电平矩阵变换器共模电压调制策略
与传统AC-DC-AC功率变换器相比,矩阵变换器作为一个通用的功率变换装置,能够轻易实现N个相位到M个相位的变换。矩阵变换器可以产生理想的输入输出波形、没有中间储能环节、能量双向流动、快速的动态响应等优点。三电平矩阵变换器能够提高电压传输效率、实现多电平电压波形输出、突破电压传输比0.866的限制。针对三电平矩阵变换器调制过程中存在的共模电压问题,提出了基于电容钳位三电平矩阵变换器的改进空间矢量调制算法,根据不同的调制系数选择不同的调制策略,能够将三电平矩阵变换器的共模电压减小到最小。通过实验和仿真平台验证该简化策略的可行性和正确性。
一种故障分量选相元件接地短路判据的修正
在详细分析故障分量选相原理的基础上,对传统故障分量选相元件的接地短路故障判据进行了修正。修正后的判据仅利用负序故障分量电流相位和正序故障分量电流相位之间的相位差,加入对零序电压分量的阈值判断来区分接地故障。克服了原判据由于零序电流分布因子与正、负序电流分布因子不相等而产生误判的缺点,较好地解决了接地故障误判断问题,同时简化了选相流程。仿真实验验证了该判据的正确性和稳定性。
砂砾岩油藏影响压裂效果关键地质力学因素研究及应用
地质工程一体化技术是致密砂砾岩油藏实现效益开发的有效途径,地质力学参数在地质工程一体化中起桥梁作用。以准噶尔盆地中拐—玛南地区上乌尔禾组砂砾储层为例,分析了影响储层压裂效果的关键地质力学因素。首先,通过研究乌尔禾组储层岩石力学参数与声波、体积密度间的关系,揭示储层岩石力学参数的响应机制,并建立储层岩石力学参数的测井计算模型,基于已钻井压裂和测井资料,建立了地层孔隙压力多参数预测模型和地应力计算模型;然后采用灰色关联法研究了地质力学参数与米采液指数的关联程度,明确了影响压裂效果的地质力学主控因素依次为水平应力差、脆性指数、弹性模量、抗张强度以及单轴抗压强度;最后利用层次分析法构建了综合考虑主控因素影响的储层压裂工程评价模型,为研究区储层压裂优化设计提供了依据。
大断面隧道软弱围岩-支护系统稳定性分析
采用室内试验研究手段获得隧道围岩力学特性,以Mohr-Coulomb弹塑性模型及应变软化模型为基础,采用 FLAC~(3D)数值模拟软件,构建三维数值模型,计算深埋隧道围岩特征曲线及纵剖面变形曲线,并对隧道围岩及支护结构安全性进行评价。结果表明:采用弹塑性模型计算所得的隧道围岩安全系数低于应变软化模型所得的安全系数,表明采用弹塑性模型进行支护结构设计时,支护结构安全性较低,设计中可能会增加支护材料费用,而考虑应变软化条件下的围岩安全系数更加接近于工程实际;采用极限应变值或支护结构极限承载压力所获得的围岩—支护系统安全系数较为接近,说明两种方法的差异较小,均可用于隧道围岩支护结构优化设计,采用收敛—约束法计算隧道安全稳定性更加直观,对工程实际具有一定指导作用。
机插种植均匀度对水稻产量构建及品质形成的影响
水稻种植均匀度对产量和品质有显著的影响,本试验旨在明确均匀度的提高协同产量和品质提升的机理。试验选用籼粳杂交稻甬优1540,常规粳稻浙禾香2号,杂交籼稻华浙优210为供试品种,设置4种不同种植均匀度处理:T_1 (条播机插,种植均匀度65%~75%)、T_2 (撒播机插,种植均匀度45%~55%)、T_3 (人工模拟机插,种植均匀度100%)、T_4 (人工模拟机插,种植均匀度50%),比较不同种植均匀度群体的分蘖动态变化、叶面积光合效能、干物质积累与转运、产量形成及稻米品质的变化。结果表明:(1)种植均匀度提高通过促进分蘖增加了群体有效分蘖数,3个品种平均分蘖高峰苗数表现为T_3>T_1>T_2>T_4,不同品种在处理间变化趋势一致。(2)种植均匀度的提高增加了群体叶面积指数,同时显著提高了抽穗期上三叶高效叶面积指数。而且,增加均匀度显著提高了干物质积累并促进了植株干物质转运,成熟期干物质积累量表现为T_3>T_1>T_2>T_4,品种间趋势一致,但是T_2跟T_4差异不明显。均匀度提高对灌浆期茎鞘物质运转有一定促进作用,品种间存在差异,T_1、T_2和T_4间差异不明显。(3)不同均匀度处理下每穗粒数无显著性差异,但高均匀度下一次枝梗和二次枝梗的着粒分布更均匀。(4)高均匀度群体主要通过有效穗数提高产量,品种间趋势一致,T_3比T_1、T_2、T_4平均产量分别高8.16%、15.41%、15.61%。(5)提高种植均匀度提高了稻米糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量,降低了稻米垩白米率和垩白度。以上结果表明,提高种植均匀度能够促进群体分蘖,增加群体叶面积指数和干物质积累,提高有效穗数,从而提升了稻谷产量和出米率,并一定程度上改善了稻米品质。试验结果明确生产上采用精准条播育秧机插能够通过提高种植均匀度协同提升稻谷产量和稻米品质。
川南泸州地区奥陶系五峰组-志留系龙马溪组页岩裂缝发育模式及意义
通过岩心、电成像测井及常规测井等资料,对川南泸州地区奥陶系五峰组-志留系龙马溪组深层页岩地层开展了电成像测井图像上的裂缝类型及组合特征、裂缝信息提取、裂缝发育模式等研究,分析了不同裂缝发育模式的声波测井响应及对后期压裂改造的影响。研究结果表明:①川南泸州地区奥陶系五峰组-志留系龙马溪组页岩随地层深度增加裂缝倾角逐渐减小、构造裂缝种类复杂程度逐渐降低,离构造活动强烈带较近的井靶体段可见明显的中、高角度构造裂缝发育。②按照构造裂缝和层理发育的关系,可将研究区裂缝发育模式分为构造裂缝与层理混合发育型、中密度层理型、紧密层理型、强构造裂缝弱层理型、大尺度构造裂缝型、致密型等6种,其中构造裂缝与层理混合发育型和中密度层理型是压裂的优选类型。③引入L曲线(σ = k/n,k为常数,σ为平均开度,n为层理条数),σ和n值的范围能够有效表征构造裂缝和层理的相对发育程度,从而可在坐标系内对不同裂缝发育模式进行划分与识别。④不同裂缝发育模式在纵、横波时差和岩石力学性质方面具有一定差异:构造裂缝与层理混合发育型和强构造裂缝弱层理型的纵波时差小于中密度层理型和紧密层理型,中密度层理型的抗剪强度小于紧密层理型。
计及锁相环动态特性的逆变电源故障暂态电流解析
现有的逆变电源交流送出侧短路故障分析研究针对暂态期间控制系统非线性控制环节的影响缺乏定量考虑,因此难以保证暂态电流的解析精度。为精确刻画逆变器故障暂态特征,提出了一种计及锁相环(phase-locked loop,PLL)输出动态特性的逆变电源故障暂态电流解析方法。首先详细分析了锁相环故障暂态特征及其对电流环动态特性的影响,其次针对PLL输出角频率与工频补偿角频率存在静态误差的情况,提出基于复数域形式解耦的数理方法,分析该场景导致dq耦合下的暂态电流。进一步基于时间断面分段描点实现了考虑PLL非线性动态输出影响下的暂态电流解析。相较于现有未考虑PLL动态特性的逆变电源故障暂态解析方法,所提方法详细揭示了逆变电源故障暂态期间PLL非线性动态输出对暂态电流的影响机理,刻画了逆变器故障暂态电流的欠阻尼特征及振荡衰减特性。仿真结果与现场录波数据均验证了所提方法的有效性及准确性。
融合交通态势修正的台风灾害后多维度智能调拨策略
针对台风灾害后交通信息不确定、调拨策略考虑维度不足等问题,提出融合交通态势修正的台风灾害后多维度智能调拨策略。采用历史交通态势数据拟合道路通行时间概率分布,并基于拉丁超立方采样对交通态势进行随机抽样,以计算更准确的道路通行时间。考虑交通、电网、用户等多维度,以抢修队伍、抢修物资、应急发电车等作为调拨主体进行台风灾害后抢修调拨,提出考虑调拨距离、恢复时间、失负荷量最优的多维智能调拨策略,利用模糊隶属度函数求取帕累托前沿最优调拨方案。根据2018年台风“山竹”下的珠海市数据验证调拨策略的有效性。算例结果表明所提多维度智能调拨策略能有效缩短台风灾害后恢复进程,提升电网防灾减灾能力。
江苏机插水稻大面积均衡增产共性特征分析
以江苏26个水稻高产创建示范县为对象,对水稻田产量及群体结构的典型田块进行调查。将水稻生产要素(种植地点、品种、播期、种植方式)类型相近或相同的田块按产量分成高产田(I,>10.5 t hm~(-2))、中产田(II,9.0~10.5 t hm~(-2))、低产田(III,<9.0 t hm~(-2))3个等级,比较其产量结构、空间分布均衡性等群体指标。结果表明:(1)高产田的颖花数、穗数、穗粒数均有显著优势;不同类型田块在行距、穴距、单位面积穴数等空间配置上差异未达显著水平。(2)不同产量水平田块单穴穗数整齐度差异显著;产量与单穴穗数整齐度呈极显著正相关(r=0.436~(**),2009; r=0.441~(**),2010)。(3)顶部叶片长度增加有利于总粒数的增加,但易降低结实率,尤其是下位叶。表明提高单穴穗数整齐度和穗粒数整齐度,是协调水稻穗数、穗粒数和粒重三者矛盾的有效途径;也是江苏大面积均衡增产的有效途径。
基于自适应布谷鸟搜索和扰动观察法的光伏最大功率点跟踪
当光伏阵列板暴露在不均匀的光线下时,功率电压(P-V)特性曲线会变为多峰,在这种情况下,传统的最大功率点跟踪(MPPT)算法将无法跟踪到正确的全局最大功率点(GMPP),而具有全局搜索能力的人工智能算法通常是高度参数化和复杂的。为了解决上述问题,提出了一种结合自适应布谷鸟搜索算法和扰动观察方法(ACS-P&O)的复合跟踪算法。该方法将布谷鸟搜索(CS)算法中的切换概率和Levy飞行步长系数通过自适应调整,在跟踪早期,扩大算法的搜索范围。引入边界个体的处理策略,可进一步减少算法的迭代次数。该算法使系统更容易跳出局部最大功率点(LMPP),而在跟踪后期,算法精确运行在小范围内,提高了局部开发能力。扰动观察法(P&O)的加入缓解了系统位于GMPP附近时的功率振荡,稳定了输出。仿真结果表明,ACS-P&O复合算法能够适应环境变化的影响,并快速准确地跟踪GMPP。
基于换流站不同出线低频暂态能量比值的多端柔直电网线路保护方案
针对限流电抗器安装在换流站出口,基于线路边界元件特性的多端柔直电网线路保护难以适用的问题,提出了基于换流站不同出线低频暂态能量比值的多端柔直电网线路保护方案。首先,通过分析故障后模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)在直流侧呈现的阻抗频率特性,推导出实际频率大于谐振频率时MMC等效阻抗呈感性。然后,通过分析母线处电压行波折射系数的幅频特性可知,折射过程会对故障电压行波中的低频分量具有较明显的衰减作用,并以此为依据分析区内外故障时线路两侧换流站不同出线低频暂态能量比值的差异,可利用此差异识别故障。最后,PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,所提保护方案能够可靠识别故障,不依赖线路边界元件,且具有一定的耐过渡电阻能力。
基于Sentinel-1时间序列的河冰表面物候提取研究——以黄河内蒙古段为例
利用遥感技术识别河冰物候信息,能有效地评估河冰生长趋势,提高冰情信息化管理水平。以黄河内蒙古段为例,基于Sentinel-1时间序列遥感影像,综合曲线斜率法与动态阈值法提取了近5年(2015—2020年)黄河内蒙古段海勃湾库尾、三盛公闸下河段、三湖河口河段、头道拐河段以及万家寨库尾5个子段河冰物候(初冰日、完全冻结日、开始消融日、完全消融日)并分析其变化特征。结果表明:5个子河段初冰日和完全消融日的最优提取阈值分别为0.1、0.2、0.1、0.05以及0.05倍的Logistic曲线上下限差,识别偏差在3日以内;完全冻结日和开始消融日出现在Logistic曲线斜率最大(最小)值处,识别偏差在5日以内;5段近5年初冰日呈偏晚趋势,变化速率分别为1.4 d·a~(-1)、1.0 d·a~(-1)、0.8 d·a~(-1)、0.2 d·a~(-1)及0.4 d·a~(-1);海勃湾库尾和头道拐河段从初冰日至完全冻结日的横向冻结速率正以0.2 d·a~(-1)和1.4 d·a~(-1)逐年增加,而巴彦高勒河段和万家寨库尾区以1.4 d·a~(-1)和1.0 d·a~(-1)逐年减少,三盛公闸下河段基本保持不变。研究成果可为冰凌洪水预测及河岸堤防修建提供科学依据。
暗管条件下牧草种植对农牧交错区盐渍土的改土效应
为探究农牧交错区暗管条件下种植耐盐牧草对改良盐渍土的效应,在河套灌区红卫试验基地开展为期2年的种植不同牧草田间试验。试验设置暗管条件下种植苜蓿(TM)、甜高粱(TB)、苏丹草(TS)和无牧草(T),以空白地为对照(CK),共5种处理。结果表明,2年种植苜蓿(TM处理)0~60 cm土层平均容重最小,为1.416 g/cm~3,较CK下降9.4%(P<0.05);相比对照处理,暗管条件下种植牧草可显著提高盐渍土壤孔隙度,增幅为10.3%~24.3%(P<0.05),2年试验后苜蓿孔隙度最高,为51.6%;各处理土壤有机质(SOM)含量随土层深度增加而减少,T处理0~60 cm土层有机质流失严重,2年试验期平均降低20.3%(P<0.05),而暗管+牧草处理可有效缓解SOM流失,TM处理效果较佳,2年SOM含量平均提高5.0%(P<0.05)。2021年暗管条件下牧草鲜质量较2020年提高24.6%~49.2%(P<0.05),TM处理增产效果最大,为49.2%。综上,暗管条件下种植苜蓿改良盐渍土壤效果较佳,可实现河套灌区盐渍土结构改善与SOM含量提高,达到提高牧草产量的目标,可为农牧交错区实施暗管工程+生物改良盐渍土提供理论基础与技术支撑。
基于虚拟能量调节偏差的MMC-HVDC输电线路保护方案
柔性直流输电对继电保护的速动性及可靠性提出了更高的要求。为实现直流故障的快速可靠识别,文中分析了模块化多电平换流器(MMC)的控制参数在系统发生故障时的响应特性,并提出了一种MMC型高压直流输电线路保护新方案。根据MMC控制参数定义了虚拟能量调节偏差,利用虚拟能量调节偏差对系统故障时的响应特性识别直流线路故障,并结合虚拟能量调节偏差的比值进行故障类型的判别。该保护方案融合了交直流侧的故障信息,提高了保护的可靠性,保护判据利用了换流器控制参数信息,无须测量线路的电气量。仿真结果表明,所提保护方案可以快速准确动作且具有较强的耐过渡电阻能力。
基于Google earth engine渭-库绿洲果园遥感提取
针对干旱区果园大面积遥感提取困难、识别精度低等问题,本研究基于GEE(Google earth engine)平台,综合应用Sentinel-1/Sentinel-2影像构建特征集。通过对比原始特征组合、Jeffries-Matusita(J-M)距离、属性重要度3种优化方式,结合随机森林(Random forest,RF)分类方法,对比得到最佳优化方式,探索果园最优分类特征集。结果表明:识别效果最好的方案为G17_(JM),总体精度为91.25%,kappa系数为0.89,面积精度为82.55%。最优特征集为B8_asm、B8_ent、B8_idm、NDVI_(re3)、B6、B7、a、e、b、EVI、B11、B8A、B8、VV。使用J-M距离进行特征集优化,有效降低数据量、提高计算效率,更有利于精确遥感识别果园种植面积。表明GEE快速、准确获取果园种植面积的可行性,为获取果园动态变化提供强有力的基础。
山西芝麻种质资源SSR遗传多样性及群体结构分析
为探明山西芝麻种质资源的遗传特性,本研究利用30对简单重复序列标记(SSR)对71份山西芝麻种质资源进行遗传多样性分析及群体结构分析。结果表明,30对SSR标记共检测到144个等位基因位点,平均每个SSR标记4.800个等位基因;有效等位基因数在1.058 ~ 5.149之间,平均2.805个; Shannon指数变幅为0.128 ~ 1.813,平均为1.096; Nei's遗传多样性指数变幅为0.055 ~ 0.806,平均为0.558;多态性信息含量变幅为0.053~0.783,平均为0.515。基于SSR标记对参试材料进行聚类分析,遗传相似系数为0.21~0.67,在遗传相似系数0.27处将参试材料分为6个类群;基于SSR标记对参试材料进行群体结构分析,将参试材料划分为5个组群。综上所述,山西芝麻种质资源间遗传差异相对较高,具有丰富的遗传多样性,在今后芝麻种质资源创制利用中,加大山西芝麻种质资源的开发与利用,可为芝麻品种遗传改良和优异基因发掘奠定良好的基础。
发电机过励限制网源协调性能优化技术
主流励磁调节器厂家在设计过励限制反时限功能时,均依据发电机额定工况下的转子过流能力进行整定,导致系统发生故障时无法充分发挥机组的强励潜能。根据电机暂态温升理论推导得到大型汽轮发电机转子短时电流变化量与温升的关系式,进而求得发电机转子在不同负荷下的过流能力。在此基础上,提出了充分考虑发电机在不同负荷下真实过流能力且具备二次强励功能的励磁调节器过励限制反时限优化设计及实现方案,采用励磁电流计算转子温升变化量代替原来的励磁电流变化量整定反时限时间,在保障发电机安全的前提下,可最大限度地发挥机组对电网的无功支撑能力,提升电网在故障情况下的暂态稳定性。基于 PSASP软件的仿真算例结果验证了所提方法的有效性和优越性。
基于分段单孔反演的隧址区多断层地应力分布特征
目前,针对具有多个原位地应力测试钻孔的隧址区初始地应力场反演,往往一次性将全部实测值用以计算值的回归反分析,没有考虑到隧道纵向长度远超其他方向且钻孔分布较远的特点,单个钻孔表征的临近区域地应力分布特征或反演精度被其余钻孔实测值“拉低”,导致整体反演结果容易陷入局部优解。依托拉林铁路桑珠岭隧道、叙毕铁路斑竹林隧道、沿江高速火山隧道、木寨岭公路隧道等工程,采用多元线性回归法结合最小二乘法寻优准则,分析了隧址区仅有单个钻孔反演精度较高的原因,提出了对具有多个钻孔的隧址区分段并分别进行单钻孔回归反演的新方法。在此基础上,重点讨论了木寨岭公路隧道断层破碎带区域地应力分布特征。结果表明:分段单孔反演较多孔反演进一步提高了反演精度;地应力的分布在断层前后呈现出先急剧增大后急剧减小的特征;除自重应力与埋深存在一定关联外,两项水平主应力随断层间距或厚度的增大突变性加剧;断层之间间距、断层倾角、断层厚度均是影响地应力方向偏转大小的重要因素,断层之间间距或断层倾角越小、断层越厚,地应力方向偏转越显著。
中哈德3国化肥施用生态经济合理性动态比较与启示
基于环境安全阈值模型,建立化肥施用生态经济合理性评价方法,利用2002~ 2016年一带一路沿线中国、哈萨克斯坦和德国的农用化肥施用时间序列数据,对其化肥施用特点、环境安全阈值及施用生态经济合理性进行对比研究,为中国制定化肥施用政策和农业发展战略、加强国际合作提供参考。研究结果显示:①从2002年到2016年,中国化肥施用总量和施用强度一直增加至顶峰,近两年出现下降趋势;哈萨克斯坦则表现为快速大幅波动增长的变化,但消费总量和施用强度太小;德国的化肥施用总量和强度呈现总体平稳、微幅波动、稍有下降的趋势。15年来中哈德化肥施用强度分别从278.0、1.62、272.2 kg/hm~2变为332.5、7.47、265.2 kg/hm~2,分别增加了20%、360%、-2.6%;氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)比例分别从1∶0.42∶0.31、1∶0.85∶0.02、 1∶0.18∶0.27调整到1∶0.51∶0.45、1∶0.36∶0.03、1∶0.14∶0.26。目前中国氮磷钾化肥施用结构比较合理,哈萨克斯坦比例严重失调,德国磷钾比例偏低。②近15年来中哈德氮磷钾总化肥施用环境安全阈值分别在227~ 272、96~ 120、323~ 373 kg/hm~2范围变动;中国总化肥施用强度已经超过了环境安全阈值和作物需要水平,粮食产量较德国为低,总化肥施用为生态经济合理性2级水平,近些年略有改善,其中氮、磷、钾分别为3级(不合理)、2级(较合理)、1级(合理)水平;哈萨克斯坦施肥严重不足,粮食产量水平最低,氮、磷、钾施用均为生态经济合理性4级水平(很不合理);德国的总化肥施用为生态经济合理性2级水平,粮食产量最高,其氮肥施用适量,接近环境安全阈值,为生态经济合理性1级水平。总之,中国化肥减量增效势在必行,可借鉴德国的经验,大力发展生态农业,哈萨克斯坦则需增加施肥强度和改善施肥结构,中国与哈萨克斯坦加强农业国际合作有着广阔前景。
不同种源狼尾草表型性状多样性分析及优异种源筛选
【目的】分析不同种源狼尾草表型性状多样性,筛选优异种源,为我国乡土狼尾草创新利用提供科学依据。 【方法】对26个种源狼尾草的9个表型性状(株高、冠幅、单株花序数、花序长度、花序直径、穗秆长度、芒长度、叶片长度、叶片宽度)进行变异分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。【结果】9个表型性状在不同狼尾草种源间F测验值存在极显著差异(P<0.01,下同)。狼尾草9个表型性状的变异系数平均为15.6%,且每个性状的变异系数均大于10.0%;芒长度在不同种源间的分化最大,变异系数为21.1%,其次为花序直径和单株花序数,分别为20.6%和20.0%;变异系数最小的为冠幅,为10.9%。狼尾草表型性状与地理因子具有不同程度的相关性,其中海拔与株高和穗秆长度极显著负相关,与花序长度呈显著负相关(P<0.05,下同);经纬度与株高、花序直径和穗秆长度呈极显著正相关,与花序长度呈显著正相关,其他性状与地理因子相关性均不显著(P>0.05)。株高、花序长度、花序直径、穗秆长度和单株花序数是引起不同狼尾草种源间表型性状差异的主要因子。可将26份狼尾草种源划分为四大类群,第Ⅰ类群包括3个种源,全部来自贵州,主要特征为植株较高,冠幅较大,单株花序数量较少,花序较小,且叶片较细;第Ⅱ类群包括1个种源,来自湖南,主要特征为植株矮小,株型紧凑(冠幅小),花序短,叶片细长;第Ⅲ类群包括2个种源,来自贵州,主要特征为植株矮,冠幅较大,单株花序多,叶片宽;第Ⅳ类群包括20个种源,分别来自湖北和河南,主要特征为植株高大,穗秆较长,且具有更大的花序。来自贵州、湖北和河南的5个狼尾草种源PA26、PA20、PA15、PA17和PA18,其综合性状表现较好。【结论】不同种源狼尾草表型性状具有丰富变异,5个种源的综合性状较好,具有极大遗传改良潜力。
考虑逆变器无功支撑和三相选择的不平衡主动配电网电动汽车有序充电控制
现有电动汽车有序充电控制均聚焦于对有功充电负荷的时空迁移而非消除,仍存在一定的运行越限风险;同时现有研究多基于三相平衡网络模型,而实际配电网是显著不平衡的。为此基于逆变器的无功注入和三相选择,提出了一种新型不平衡主动配电网电动汽车有序充电控制策略。首先定义了电动汽车充电控制的多目标优化模型,以实现最小化网损和充电成本、最大化无功收益的整体优化;接着计及逆变器无功注入和三相选择,提出了一种电动汽车优化协调控制策略,以实现电网24 h范围内运行的优化;最后基于某澳大利亚真实配电网开展详细仿真分析,验证所提电动汽车有序充电优化模型和协调策略的正确性和有效性。
不同改良剂对植烟土壤微生物特征和酶活性的影响
【目的】为探讨改良剂对植烟土壤质量影响的持效性。【方法】利用小区试验分析了水稻秸秆炭(J)、果壳炭(G)和石灰(L)添加1年后,对植烟土壤微生物数量、微生物量碳和微生物量氮、土壤呼吸以及酶活性的影响。【结果】石灰添加对土壤pH提升显著,各处理比对照增加了0.96~1.89个单位,两种生物炭对土壤pH无显著提升。生物炭添加可显著增加土壤有机质含量。J3处理细菌数量比CK增加了73.32%,真菌数量在G3处理达到最大,比CK增加了155.92%,L1处理放线菌数量比CK增加了189.89%。3种改良剂均能显著提高微生物量碳和微生物量氮,增强土壤呼吸,L添加后土壤呼吸强度比对照提高了133.50%~316.24%。L3处理的土壤蛋白酶活性增加量最大,增幅为71.15%,土壤蔗糖酶活性随改良剂添加量的增加而显著升高,L2处理土壤酸性磷酸酶活性最大,比对照提高了43.33%了。相关性分析表明,土壤pH与土壤呼吸和土壤酶活性显著正相关,有机质含量与土壤微生物量碳、微生物量氮和真菌数量均呈极显著正相关,土壤蔗糖酶活性和真菌数量呈显著正相关。【结论】石灰对土壤pH、呼吸强度和酶活性的提升作用优于两种生物炭。
基于COMSOL的水中脉冲放电等离子体数值模拟研究
本文基于COMSOL建立了水中脉冲放电二维轴对称流体模型,通过数值模拟求解载流子的对流与扩散方程计算了纳秒脉冲电压下水中放电产生等离子体的电子密度数值。为研究不不同放电条件对放电过程的影响,本文分析了脉冲电压幅值、脉冲电压上升沿长短与电极间隙距离改变时等离子体电子密度的变化情况。仿真结果表明:随着脉冲电压幅值增大,水中脉冲放电等离子体电子密度增大,且峰值出现时间较快、脉冲电压上升沿较短导致正离子流注发展速度加快、在一定范围内放电间隙变长会获得更高的等离子体电子密度。
具有谐波治理功能的虚拟谐波电阻型储能逆变器控制策略
传统的储能逆变器在进行谐波治理时只能补偿指定的非线性负载产生的谐波电流,无法降低电网中原有的谐波含量。为此,分析了并联电阻对并网点处谐波电压以及系统谐振的抑制作用,提出了虚拟谐波电阻型储能逆变器的控制策略。对于基波而言,储能逆变器仍能实现正常充放电功能;对于谐波而言,控制储能逆变器输出与谐波电压幅值成比例、相位相反的谐波电流,此时逆变器相当于一个虚拟谐波电阻,可以吸收谐波功率并抑制并网点处谐波电压。在考虑谐振的情况下采用扰动观察法自动调节虚拟谐波电导值,使得储能逆变器最大化吸收谐波功率。仿真和实验结果表明,虚拟谐波电阻型储能逆变器能在正常充放电的同时实现良好的谐波治理功能。
基于遥感影像的重庆高标准基本农田建设难度与时序分析
为进一步明晰高标准基本农田在耕地质量、建设难度、建设时序之间的关系,该文以重庆市垫江县为例,借助高分辨率SPOT5遥感影像、农用地质量等级分等数据、外业调查数据,以及土地整治和高标准基本农田建设项目库图件与统计数据,运用熵权TOPSIS模型、建设难度指数法等,在ArcGIS与ENVI支持下,研究分析了垫江县高标准基本农田建设的耕地质量、难度、时序,以及差别化的建设分区和管理模式等。结果表明:1)综合质量上,区域空间存在地域分异性,呈现4个等级。最高Ⅳ等,主要在明月山、黄华山内侧下缘区,以及东西向中部区,呈“H”型格局;其次Ⅲ等,主要以南北中心线向两侧延伸,呈“双核”型格局;再次Ⅱ等,主要在高滩河右下侧鹤大台地区,由“双核”型转变为“单核”格局;最低Ⅰ等,主要在鹤大台地与明月山区及黄华山下缘,核心分布与Ⅱ等基本一致;2)建设难度上,呈现与综合质量较好的对应性,综合质量越高,建设难度越小。建设区划上,呈现4个区,即优先建设区、重点整治区、具备条件区和条件较差区;3)建设时序上,呈现3个时期,即近期(2016—2020年)、中期(2021—2030年)和远期(2031 —2050年)。区划与时序之间,二者均呈现区域差异性;4)差别化建设上,呈现3个区,即西部明月山下缘渝巫路沿线服务于多功能农业发展区、明月山-黄华山所夹槽谷区服务于标准化粮油基地区、高滩河右岸鹤大台地为中心服务于立体循环农业区;5)差别化管理上,呈现3个类型,即立地主导型、设施主导型和区位主导型。综上所述,高标准基本农田建设时序受耕地质量和建设难度的影响,高标准基本农田差别化建设与管理应主要考虑建设区域立地条件和产业发展的模式,该文研究成果可以为垫江县高标准基本农田的建设区划工作提供参考。
祁连山黑河山区土地适宜性评价
以黑河山区为研究区域,利用Logic回归模型和空间分析技术对山区土地利用进行适宜性评价.以2011年土地利用现状数据作为背景值,构建气温、降水、海拔、坡度、人口密度、水系、交通网、村镇分布8种因子的评价指标体系.采用多尺度训练的方法确定适宜性评价最佳模拟尺度,对土地利用数据和评价因子进行Logic回归分析,得到评价因子对土地利用适宜性的影响程度.利用Spatial Analyst模块对对黑河山区土地适宜性进行评价,为区域土地资源合理利用提供科学参考.结果表明: (1)适宜性评价最佳尺度为210 m(ROC = 0.79). (2) Logic回归结果显示,坡度、气温(β_(Temp) = 1.11) 、降水对林地、草地的影响程度较高,同时距道路距离、人口密度(β_(Pop) = - 0.555)对其分布也有重要影响. (3)山区土地利用适宜性排序为: Max_(林地)= Max_(耕地)> Max_(建设用地)> Max_(裸地)> Max_(草地)> Max_(水域),林地与耕地最高,适宜性达到0.99.
基于虚拟导纳的LCL型并联有源电力滤波器鲁棒电流控制
基于电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略因其固有的有源阻尼作用而成为LCL型并联有源电力滤波器的研究热点,但控制回路中不同有源阻尼共存将导致系统特性难以确定。对此,通过虚拟导纳模型准确评估了系统的阻尼特性,发现其有源阻尼区域会随电网阻抗波动而变化,最大接近1/3采样频率;考虑LCL初始谐振频率处于不同的频率范围情况,利用开环极点及鲁棒性分析得到适用于不同情况的统一稳定性约束条件,并对应提出了一套鲁棒控制参数设计方法,从而充分保证电网阻抗波动下并联有源电力滤波器的稳定运行。在一台380 V、45 A的实验样机上验证了所提理论及控制策略的有效性。
弱电网下逆变侧电流反馈的并网逆变器稳定性分析及优化
逆变侧电流反馈控制是一种常见的间接进网电流控制方法,其相较于直接进网电流控制具有更好的稳定性。但在实际应用中,并网逆变器常工作在弱电网条件下,因此并网逆变器的稳定性会大幅降低。以三相LCL逆变侧电流反馈并网逆变器为例,通过频域分析法研究系统稳定性下降的机理,提出在并网电压比例前馈环节串联二阶广义积分(Second Order Generalized Integrator, SOGI)的控制方案。该方案可以削弱并网电压比例前馈引入的与线路阻抗相关的额外正反馈,从而提升弱电网下系统稳定性。最后,搭建了三相并网逆变器仿真模型、实物模型,验证了该方案的有效性。
电力物联网背景下综合能源微网调度运行策略研究
在电力物联网深化综合能源系统变革的背景下,物联网从技术层面为综合能源服务提供了新的驱动力,但对其面向更多元的能源生产与消费情景提出了更多要求。传统微网系统已经难以适应新形势下调节多能耦合,及精准预测调度的愿景。文中以综合能源系统为根基,提出面向电力物联网的综合能源微网框架。指出应用层面要实现经济优化调度、综合能源整体布局和能源交易。提出能源供应商面向市场的上、下两层迭代优化调度的新型策略。根据模型特点,上层是以综合能源供应商利润最大为目标函数的优化调度数学模型,采用MATLAB/CPLEX求解器求解。下层为能源市场出清的数学模型,采用粒子群算法求解。通过算例结果表明,综合能源市场能够寻优到最佳社会福利点,能源供应商能够合理分配、利用各能源设备,进一步验证了所提方法的实操性。
冀西北地区不同生态系统枯落物的水文效应
[目的]揭示不同植被生态系统枯落物水文效应的差异,为张家口地区生态空间格局优化提供支撑。[方法]基于样地调查和统计分析方法,分别对冀西北地区张家口市森林、农田和草地3种生态系统的枯落物在生长季末期持水能力及其与生物量之间的关系进行分析。[结果]①森林生态系统枯落物的最大持水量(30.7t/hm~2)、有效拦蓄量(22.97t/hm~2)、有效拦蓄率(187.49%)和吸水速率(5.84g/h)4个指标均优于其他两类生态系统。②草地枯落物的各项水文指标均值皆高于农田,最大持水率甚至高于森林生态系统。③枯落物生物量与其最大持水量和有效拦蓄量呈显著正相关关系,而枯落物占生态系统总生物量的比例随总生物量增加呈幂数下降。[结论]如果造林营林方式正确,森林生态系统能够提升区域水源涵养水平,同时草地的水源涵养能力不容忽视,市域内大范围的耕地向草地扩展,将直接影响区域的水源涵养能力。以生物量表征的生态系统固碳能力与枯落物蓄水所反映的水源涵养能力之间的响应关系在生态系统不同尺度下具有不同的表现,在对区域生态空间格局进行优化时,需明确特定环境下不同生态系统类型枯落物的水源涵养能力及其变化对其他生态服务功能的影响,从而实现各生态系统平衡发展。
鄂尔多斯盆地西南部长7段夹层型页岩油储层物性特征与原油赋存状态分析
夹层型页岩油是页岩油勘探开发的重点,如何定量评价页岩油储层中游离态、吸附态烃的赋存状态和含量及其烃类流动性是长7页岩油勘探开发的关键。运用核磁共振与恒速压汞技术手段,结合多粒级分步抽提技术方法,分析陇东地区长7段夹层型页岩油的储层物性、烃类赋存状态及含油性。核磁共振实验结果显示:长7_1、长7_2、长7_3这3个亚段渗透率相差不大,均分布在0.006× 10~(-3) μm~2左右,其中长7_2亚段孔隙度与可动流体饱和度最高,长7_3亚段最低,并且可动流体饱和度与孔隙度具有较好的相关关系;在恒速压汞实验中,长7段3个亚段孔隙半径平均大小相差不大(130~150 μm),但是长7_3亚段喉道半径平均大小(6~8 μm)明显优于另外2个亚段(小于0.5 μm),整体上长7_3亚段孔喉特性优于另外2个亚段;在游离态与吸附态烃评价上,长7_1亚段的游离烃含量明显高于长7_2亚段,而且长7_1亚段具有大面积的连续分布的砂体,所以相对于长7_2亚段来说,长7_1亚段资源开发更有优势,对于长7_3亚段,总抽提量和游离烃绝对含量都最高,如果能够发现大面积连片的砂体,其将也具有一定的开发意义。
11份益母草种质材料苗期耐盐性评价与鉴定
土壤盐渍化是制约我国农业发展的重要问题之一。利用药用植物对盐碱地进行生物改良,是盐碱地资源化利用的有效手段。本研究用2%浓度的NaCl对11份益母草苗期材料进行盐胁迫处理,测定株高、根长、叶面积、地上鲜重、根鲜重等12个指标,采用主成分分析、隶属函数分析及耐盐性综合评价分析对各样本的耐盐性进行了综合评价。结果表明,益母草各指标差异较大,变异系数为13.58%~59.89%,地上鲜重、地上干重、根鲜重及叶面积4个指标受盐胁迫的影响较大,且12个性状指标间存在不同程度的相关性。叶绿素含量、主根直径、地上部分及根的干鲜重可以作为益母草苗期耐盐性评价指标。综合耐盐等级划分和耐盐性综合评价结果,筛选到苗期较为耐盐的益母草材料HY199和HY203。以上结果将会为益母草的盐碱地种植提供理论依据。
海上风电经柔直送出系统受端交流故障联合穿越控制策略
针对传统故障穿越控制存在的风电场减载响应慢、直流耗能装置成本高等问题,文章提出一种风电场快速降压减载和直流耗能装置配合的受端交流故障联合穿越控制策略。通过阐明受端电网故障时的直流过电压机理,分析送端系统交流电压与风场侧电流、直流侧电压的耦合关系,提出了基于前馈直流电压补偿的送端换流站降压法;根据风电并网导则确定风电场稳定运行域,基于风电场减载裕度优化直流耗能装置容量,提出了受端交流故障时风电场降压减载和直流耗能装置联合的穿越控制动作时序;基于PSCAD软件搭建某海上风电柔直工程的电磁暂态模型。不同工况的仿真结果表明,文章所提出的联合穿越控制方法能够减少直流耗能装置的配置容量,并提升海上风电柔直送出系统的故障穿越能力。
不同颜色透光膜对杨梅光合特性和果实品质的影响
【目的】探究不同颜色透光膜对杨梅叶片光合特性和果实品质的影响。【方法】以‘东魁'杨梅为试验材料,设置覆盖红色、蓝色、黄色、绿色、白色等透光膜以及露地栽培等6种处理,测定透光膜的光谱透射比、棚内与露地杨梅叶片光合特性和果实品质等相关指标,利用主成分分析法对不同颜色透光膜的作用进行综合评价。【结果】绿膜和黄膜处理的净光合速率显著高于对照,红膜处理的叶片中N、P、K含量以及果实中多酚含量最高,蓝膜处理的果实单果质量、纵径和横径最大,果实可滴定酸含量最低,黄膜处理的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比最高,绿膜处理的黄酮含量最高。同时根据主成分分析法得出不同处理的排名顺序为:蓝色、红色、绿色、黄色、对照、白色透光膜。【结论】蓝色和红色透光膜覆盖有利于提高叶片对矿质元素的吸收以及果实品质的提升,适合运用在杨梅的设施栽培中,同时为优质高效生产提供可靠的技术支撑。
多效唑和乙烯利对西克刺桐花芽分化及成花基因表达的影响
【目的】探讨多效唑(paclobutrazol, PAC)和乙烯利(ethephon, ETH)对西克刺桐(Erythrina sykesii)碳氮代谢、内源激素及成花相关基因表达的影响,为刺桐属植物花期调控提供理论依据。【方法】以8年生的西克刺桐为材料,在花芽生理分化期进行多效唑(PAC)600 mg·L~(-1)、乙烯利(ETH)50 mg·L~(-1)以及二者共同喷施处理,以清水为对照(CK),每个处理均喷施3次。检测顶芽不同花芽生理分化期的碳氮代谢物质含量、内源激素水平和成花相关基因表达量,并调查统计盛花期西克刺桐花序大小、数量和枝条成花率。【结果】西克刺桐叶面喷施多效唑和乙烯利后,随着花芽生理分化进程推进,顶芽的可溶性糖和全碳含量逐渐上升,而可溶性蛋白和全氮含量逐渐下降,导致碳氮比(C/N)升高;其中, PAC+ETH处理与PAC和ETH处理均存在显著差异,在生理分化末期PAC+ETH处理的C/N比值达到最大值。顶芽的内源激素含量也随着生理分化进程而变化,玉米素核苷(zeatin riboside, ZR)和脱落酸(abscisic acid, ABA)含量逐渐上升,而赤霉素(gibberellic acid, GA3)和吲哚乙酸(indole-3- acetic acid, IAA)含量逐渐下降;引起ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/IAA、ZR/GA3比值逐渐升高;PAC+ETH处理的激素比值与PAC和ETH处理间均存在显著差异,在生理分化末期PAC+ETH处理的ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/IAA、 ZR/GA3比值均达到最大值,分别比对照提高317.49%、185.34%、310.58%、180.62%。成花促进基因FT在生理分化中期开始表达且表达量逐渐上调, SOC1、AP1、SVP和LFY基因在生理分化末期才明显表达;成花抑制基因TFL1在生理分化前期就开始表达且表达量逐渐下调。多效唑和乙烯利处理均能促进西克刺桐花芽分化进程和成花诱导,其中600 mg·L~(-1) PAC+50 mg·L~(-1) ETH处理的植株开花期提前12 d,枝条成花率达36.46%,植株总花期达55 d。 【结论】西克刺桐花芽生理分化期喷施多效唑和乙烯利有利于提高碳氮代谢物质含量,调节内源激素水平和成花相关基因表达,有效促进西克刺桐花芽分化。
考虑光储型电热协同系统灵活性的多代理削峰填谷策略
为解决光储型电热协同系统(electric-thermal system, ETS)协作参与电网削峰填谷问题,并减小负荷预测误差和新能源波动对调节效果的影响,提出一种多代理削峰填谷策略。该策略依托由配网代理、区域代理、ETS/光伏发电(PV)代理和执行单元构成的多代理系统实施,包含集中式能量优化和分布式能量管理环节。在集中式能量优化过程中,配网代理可通过求解以自身运行成本最小为优化目标的模型预测控制(model predictive control,MPC)优化模型,为区域代理及其内部的光伏系统提供日内有功功率上限计划。分布式能量管理过程中,区域代理和ETS/PV代理基于多智能体一致性算法获取供暖设备的有功功率修正值,从而减小实际区域代理有功功率与其计划值间的偏差。仿真结果表明:该策略可使系统协同参与削峰填谷且结果更精确。
芦山地震科学考察观测到的重力变化
利用芦山地震科学考察流动重力观测成果及科考区域内其他流动重力观测资料,系统分析芦山地震前后重力场变化特征。结果表明:1)地震前,重力场变化显著异常特征主要表现为龙门山断裂带两侧正、负高值异常以及与龙门山、鲜水河、大凉山断裂平行或垂直的较大规模重力变化梯度带,与汶川地震前重力变化特征一致;2)地震后,重力场变化沿龙门山发生反向调整;3)中下地壳物质的生热、膨胀可能是松潘-甘孜块体震前重力变化的场源,并可能成为芦山地震及汶川地震的重要触发因素。
杆塔接地装置冲击散流的测试技术研究
雷电冲击下地中散流对设备、生物的影响已经得到了广泛关注。目前杆塔接地装置附近冲击散流缺乏直接、有效的测量,因此研究了冲击散流的测量技术。首先利用平板型电场测试结构设计并制作了地中散流测量装置并给出了地中散流空间的电流密度计算方法;然后搭建了测试平台以确定合适的装置尺寸,为了满足测量要求,电极板的间距需控制在0.01~ 0.02 m,电极板的长宽需控制在0.05~ 0.1 m;最后通过冲击模拟试验检验了装置的测量准确性,其测量的绝对误差在10 A/m~2以内。设计的测量装置已在广东省佛山市地区完成试点工程应用。
考虑潮流越限风险的柔性交流配电网融冰优化策略
针对当前配电线路覆冰情况多发、过负荷融冰易出现潮流越限的问题,文中充分考虑智能软开关(SOP)的灵活调节能力和移动融冰装置(MDID)的机动性,提出一种配电网多时段融冰策略优化方法。首先,基于热平衡方程和气象数据刻画融冰过程中的覆冰厚度变化规律。其次,考虑交通网对MDID移动时长影响,以线路断线和潮流越限风险最小为目标,建立了基于SOP过负荷融冰和MDID路径调度协调配合的配电网双层优化模型,采用精英保留的遗传算法对模型进行求解。最后,采用手拉手IEEE 33节点配电网和114节点配电网进行算例分析。仿真结果验证了所提方法的有效性。
基于神经网络的法向阻抗模裕度快速计算方法
为在线快速评估电力系统当前电压稳定性,建立了遗传算法优化的BP神经网络电压稳定评估模型。基于一般非线性方程极值分析原理,推导出系统静态电压稳定判据,由此提出评价系统静态电压稳定性的负荷法向阻抗模裕度指标(the normal impedance modulus margin index,NIMMI)。对比戴维南阻抗模裕度指标,法向阻抗模裕度指标的线性关系更好,适用于神经网络电压稳定在线预测。在系统同步功率扰动情形下,将系统薄弱区域节点的负荷有功、无功功率与节点的NIMMI值建立非线性映射关系,由此建立了以法向阻抗模裕度指标为样本的神经网络评估模型。用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,提高了预测精度。Matlab仿真结果表明:相比传统潮流计算,法向阻抗模裕度指标的计算速度大大加快,更有利于实现系统电压稳定性的在线快速预测。
荒漠草原人工柠条引入后土壤大孔隙拓扑结构演变特征
[目的]认识人工柠条种植对土壤生态过程的影响,从而为人工植被的管理提供科学依据。[方法]以宁夏盐池县典型荒漠草原区风沙土生境的草地(0a)及9,14,24,35a生人工柠条林为对象,分别进行原状土柱采集、CT扫描及图像处理分析,获取土壤大孔隙几何分布特征,量化大孔隙表面积、等效直径和连接度等拓扑结构参数,研究了柠条生长过程中土壤大孔隙演变特征。[结果]通过三维图像可以看出,和0a样地相比,随着林龄增加,各样地在0- 200mm土层大孔隙数量明显增多且结构更加复杂。定量分析表明,和0a样地相比,不同林龄柠条林地在同一土层,大孔隙数量密度、长度密度、等效直径、连接度之间差异显著(p <0.05),而表面积密度、体积密度无显著差异(p > 0.05)。具体表现为在0-100mm和100-200mm土层大孔隙数量密度、长度密度均显著增加(p<0.05),且随着林龄增加,表层土壤(0-100 mm)增幅要大于深层土壤(100-200 mm);等效直径在0-100 mm土层显著减小,在100-200mm土层显著增加(p<0.05),而连接度变化规律恰好相反。进一步分析发现,林龄与大孔隙数量密度、长度密度、表面积密度呈显著正相关(p<0.05),与大孔隙等效直径呈显著负相关(p<0.01),与大孔隙体积密度差异不显著(p>0.05)。[结论]人工柠条林的引入会促进土壤大孔隙致密网络状结构形成,改善大孔隙表面积、连接度等拓扑结构,且随着林龄增加,对土壤改良效果越明显。
整流侧交流系统故障引发逆变器换相失败的原因分析及抑制方法研究
在高压直流输电系统中,交直流耦合作用日益紧密。当整流侧交流系统发生故障时,若直流控制系统响应不当则可能引发逆变器换相失败。首先分析了整流侧交流系统故障后,直流控制系统的响应过程以及逆变侧换相电压的变化特点。然后结合关断角的计算表达式,探讨故障恢复过程中关断角下降的原因。分析表明整流侧交流系统故障情况下,逆变侧换相电压在小范围内变化,换相失败发生的主要原因是故障恢复过程中直流电压和直流电流的快速上升。在此基础上,提出通过改进整流侧触发角以减缓直流电压恢复速度的方法,提出通过减小电流裕度以及改进整流侧电流指令值以减缓直流电流恢复速度的方法。最后基于CIGRE直流输电标准模型,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台上验证了所提换相失败抑制方法的有效性。仿真结果表明,2种方法都能抑制整流侧交流系统故障下的换相失败,且共同作用时效果更佳。
考虑微电网联盟协调运行的用户侧共享储能多计费方式博弈定价方法
传统的分布式储能及其单一的购、售电电量计费模式已逐渐难以满足如今微电网联盟的运行要求。提出微电网联盟参与的用户侧共享储能多计费方式博弈定价模型。引入共享储能的概念并介绍共享储能-微电网联盟运行框架;分别建立共享储能、微电网联盟的优化运行模型;为了兼顾各主体的利益诉求,考虑共享储能与微电网联盟的利益博弈关系,提出共享储能与微电网联盟间的Stackelberg博弈定价模型;利用求解器与粒子群优化算法相结合的方法优化共享储能与微电网联盟的运行策略。仿真结果表明,所提方法有利于降低微电网联盟的运行成本,提高系统运行的经济性。
基于TPE-Informer模型的铁路继电器寿命预测
针对如何准确、高效地预测铁路继电器寿命问题,提出一种基于TPE-Informer模型的铁路继电器寿命预测方法。首先,搭建铁路继电器电寿命试验平台,获取其整个生命周期的退化数据,从中提取出能够反映其运行状态的特征参数;其次,将提取的特征参数输入Informer模型进行训练,利用多头稀疏自注意力机制挖掘特征信息前后状态的关联性;最后,利用非标准贝叶斯优化算法(Tree-structured parzen estimator, TPE)优化Informer模型超参数,以获得更好的预测性能。采用试验平台采集数据对模型验证,并与其他三种深度学习算法进行结果对比。试验结果表明,所提预测模型比RNN、LSTM和Informer模型预测精度高,平均精度达到96.52%,误差率小,稳定性好,证明了该预测模型应用的可行性。
蔬菜穴盘苗插入顶出式取苗装置研制
针对蔬菜穴盘苗自动取苗装置结构复杂、取苗性能差等问题,该研究综合顶出式取苗与插入夹持式取苗的优缺点,设计了一种插入顶出式取苗装置。首先对钵苗顶出过程进行受力分析,对抛出后的钵苗进行运动过程分析,得出造成顶出式取苗的钵苗翻滚的影响因素,提出插入顶出式取苗结构的优化目标,然后对送盘机构、插入顶出式取苗机构进行受力分析和参数优化。以辣椒钵苗为试验对象,选取苗龄、钵体含水率和取苗频率为影响因素,以取苗合格率、基质损失率和伤苗率为指标进行正交试验。试验结果表明:苗龄30 d、基质含水率60%、取苗频率120株/min时,取苗成功率为97.22%,基质损失率为18.06%,伤苗率为1.39%,取苗效果最佳。以苗龄25 d的甘蓝和花椰菜苗进行不同蔬菜作物取苗验证试验,取苗合格率分别为93.75%和95.14%,基质损失率分别为17.21%和16.67%,伤苗率分别为4.17%和3.47%,满足蔬菜穴盘苗全自动移栽机取苗作业要求。研究结果可为蔬菜穴盘苗全自动移栽机的设计和作业参数优化提供参考。
大跨度公路隧道洞口段爆破对高边坡安全影响研究
为研究大断面公路隧道洞口段爆破开挖对边坡稳定性的影响,以某公路隧道洞口段工程为研究背景,基于Abaqus有限元软件,建立隧道-边坡三维数值计算模型,研究隧道洞口段爆破开挖对两侧高边坡安全性的影响,并分析砂浆锚杆对边坡的加固效果。结果表明:隧道洞口段爆破开挖施工时边坡坡脚处围岩振速最大,爆破对边坡水平振速影响较竖向振速及轴向振速更为显著,爆破时应控制坡脚及坡肩的水平振速;边坡坡面最大振速出现在洞口边坡坡面与仰坡坡面交线位置,边坡坡面与仰坡坡面交线上顶点为坡肩振速最危险的特征点,下端点为坡面振速最危险的特征点;增加锚杆长度对边坡水平位移的控制效果较竖向位移更为显著,锚杆长度宜取14 m。研究结果可为类似工程提供理论借鉴。
计及源荷不确定性的多时间尺度滚动调度计划模型与方法
考虑风电和负荷预测偏差随时间尺度变化的规律以及分时电价条件下负荷响应偏差,综合表述系统运行的不确定性因素及其影响,提出了一种基于偏差预控的负荷调度模式。为实现风电、慢机、快机以及价格型和激励型需求响应在不同时间尺度上逐级协调优化的潜力,构建了"日前-日内-实时"多时间尺度滚动调度计划模型。算例结果验证了决策模型与求解的有效性,并进一步分析了不确定性因素对调度计划的影响以及多时间尺度经济运行域滚动决策的效果。提高不确定因素的预测精度以提升系统整体运行水平的同时,应充分考虑不确定性偏差随时间尺度的变化规律和不同类型资源的互补特征。在系统可靠运行的前提下,可根据系统运行不确定因素的偏差大小同步滚动生成不同时间尺度的经济运行域,进一步增强系统运行的经济性。
基于栓皮栎幼苗叶绿素荧光参数的不同质地土壤干旱胁迫指标
为了确定黄河小浪底不同土壤对栓皮栎幼苗的质地效应,在6个样点(A ~ F)采集土壤盆栽栓皮栎幼苗,测定不同土壤湿度下栓皮栎幼苗叶绿素荧光参数的变化,以最大量子效率F_v/F_m和实际量子产量Y(Ⅱ)开始下降和下降50%时的值为土壤干旱胁迫指示参数,确定干旱胁迫的土壤湿度指标,分析土壤的质地效应。结果表明: 1) F_v/F_m和Y(Ⅱ)随土壤湿度降低呈幂函数下降。2) 6个样点F_v/F_m和Y(Ⅱ)开始下降时的土壤湿度θk和下降50%时的土壤湿度θ50,方差分析表明6个样点θk和θ50可分为2类。3) 6个样点栓皮栎幼苗的干旱胁迫指标。A、B、C和D为: > 13%无干旱,> 10% ~ 13%轻度干旱,> 8% ~ 10%中度干旱,> 5% ~ 8%重度干旱; E、F为: > 19%无干旱,> 15% ~ 19%轻度干旱,> 13% ~ 15%中度干旱,> 9% ~ 13%重度干旱。4) θk和θ50与土壤粒级的黏粒和粉粒相关性密切,与砂粒负相关。综上:土壤质地对栓皮栎幼苗的作用呈“反质地效应”,即质地越细,土壤水分的有效性越差,土壤干旱的水分指标也越高;砂粒含量较高的土壤质地的土壤水分有效性好,土壤干旱的水分指标偏低。
致密砂岩气藏多层系水平井立体开发技术——以鄂尔多斯盆地致密气示范区为例
中国致密砂岩气资源丰富、分布广泛,但储层非均质性强,单井产量低,有效开发难度大。为提高致密砂岩气单井产量和储量动用程度,探索致密砂岩气藏多层系高效立体开发模式,以鄂尔多斯盆地苏里格气田致密气示范区盒8段、山1段等多套含气层系为例开展了研究,提出了一套致密砂岩气藏多层系水平井立体开发技术体系。首先,针对致密储层特征,通过利用三维地质建模与三维地震资料对各小层砂体空间展布进行精细刻画和含气有利区评价;其次,优选水平井开发主力层位和落实水平井部署有利区,整体部署盒8段、山1段2套水平井井网,进行多层系立体水平井开发;第三,应用地质—地震综合水平井地质导向技术,有效提高了气层钻遇率。基于该技术开发体系,完钻的多层系水平井气层钻遇率较邻近区块提高了10%以上,试气平均无阻流量达到87.3×10~4 m~3/d,实现了致密气藏的高效开发。
交互能源机制下多区域综合能源系统能源共享协同调度
能源共享需求下多区域综合能源系统存在集中调度决策变量多、约束复杂、区域主体信息隐私难以保护,以及传统分布式算法收敛不光滑、收敛速度慢等问题。为此,设计了交互能源机制下地区系统运营商进行多区域能源管理的框架,建立了考虑新能源不确定性的能源共享日前调度随机优化模型,并构建了基于绝对值函数线性化的代理增广拉格朗日松弛算法进行求解。基于所提模型和算法,地区系统运营商根据各区域提交的初始供求信息制定区域间的交易价格,各区域以运行成本、碳排放成本、弃光成本最小为目标优化设备出力和能源交互量,并进行迭代出清。算例结果表明所提模型能够有效提升区域运行效益,提高新能源消纳,且所提算法较常用分布式算法在求解速度和求解质量方面更具优越性。