mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
单轴荷载下含层理页岩损伤破坏过程及破坏模式研究
低渗透性是制约页岩气开采的主要因素之一,而岩体内裂隙的类型及复杂程度又是制约渗透率的关键因素,因此,加强页岩损伤破坏过程的研究对于提升页岩气开采效率意义重大。文中采用试验与数值模拟相结合的方法,深入研究单轴荷载下含层理页岩的损伤演化、裂纹发育、分形特征以及影响因素等内容。结果表明:试件加载过程中,微裂纹发育整体呈“平稳上升—基本稳定—快速上升”变化趋势;微裂纹发育阶段,0°和90°层理角度下,以拉伸裂纹发育为主,其占比依次为94.7%和96%;30°和60°层理角度下,以剪切裂纹发育为主,占比依次为65%和86.9%。试件宏观破坏裂纹具有明显的分形特征,0°、30°、60°和90°层理角度下,宏观裂纹的分形维数依次为4.25、3.44、 2.06和3.60,说明当荷载与层理方向相互垂直时,更易形成复杂裂纹。损伤发育规律受层理的影响,0°和90°层理角度下,损伤集中于基质内发育;30°和60°层理角度下,损伤则集中于层理处发育。此外,损伤受岩石的非均质性和各向异性的影响,随着弹性模量方差的增加,试件的均质性减弱,同等荷载下的损伤范围增强,而随着层理刚度的增加,试件的各向异性减弱,同等荷载下的损伤范围增强。
构网型和跟网型电力电子装备混联系统惯量响应的匹配问题综述
构网型和跟网型电力电子装备具有异质化调频特性,导致2类装备交直流混联系统惯量响应阶段的动态交互作用机理复杂,传统的惯量参数匹配原则难以优化系统频率响应的问题。阐述了电力电子装备系统的惯量响应匹配问题,并对现有电压源型变流器的调频控制方法进行了概述。从功频响应分析方法、调频功率分配原则和频率响应特性3个方面对电力电子装备系统惯量配置问题的研究现状展开梳理。对电力电子装备混联系统的统一建模及惯量响应匹配问题提出了研究思路,旨在通过惯量支撑功率的匹配控制提升低惯量电力系统的频率稳定性,从系统层面为高比例电力电子装备友好并网提供基础理论和关键技术支撑。
基于振动信号的高压断路器弹簧疲劳程度检测方法
针对在运高压断路器时有发生弹簧疲劳故障且传统方法无法在线检测的问题,该文提出一种基于振动信号的高压断路器弹簧疲劳程度检测方法。首先,根据高压断路器的工作原理,对其运动过程能量传递机理进行分析,并将整体进行了质点简化;然后,对振动信号进行滤波处理,结合简化的质点模型,构建不同测点动能的函数关系式,换算得到各个质点的等效能量分布;最后,采用非线性最小二乘法构建出高压断路器能量传递函数,并推算出了弹簧储能值。实验结果表明,利用所提方法计算得到的弹簧储能值检测误差在2.2%以内,验证了所提方法的有效性和准确性,为高压断路器弹簧疲劳程度在线检测提供了一种新的思路。
水风光多能互补系统中长期功率联合预报
水风光多能互补系统中水电、风电和光电通过打捆的方式并入电网。传统方法通过单独预报水电、风电和光电,然后累加得到水风光系统总功率,存在误差易累积且未考虑水风光时空互补性的问题。为提高系统功率预报精度,首先考虑时空相关性与互补性,在遥相关因子及功率等中选取预报因子;然后基于长短期记忆网络与上下限估计方法构建点预报和区间预报模型;最后实现功率的联合预报。以二滩水风光多能互补系统为实例,研究表明,在检验期,对于总功率预报,联合预报法的点预报纳什效率系数达到0.908,相较于累加预报法提高了0.016,同时区间预报的覆盖宽度综合指标也减少了0.352。提出的预报方法可为水风光互补运行提供技术支撑。
基于改进YOLOv8n-seg的蟹塘水草区域分割与定位方法
目前蟹塘内水草清理以人工作业为主,劳动强度大,作业效率低,自动水草清理船能大幅降低劳动强度,提高作业效率,而确定蟹塘水草分布是规划水草清理船高效作业路径的关键基础。针对无人机采集的蟹塘水草图像中水草与岸边植被相似性高、难以准确区分等问题,该研究提出一种基于改进YOLOv8n-seg的蟹塘水草区域分割与定位方法。改进模型从降低模型大小和提高召回率的角度出发,首先基于RT-DETR(real-time detection transformer)的HGNetv2(hierarchical graph network)轻量化网络结构重设主干特征提取网络,缩减模型体积;其次以Efficient Rep轻量化结构为基准重构颈部网络,在降低参数量的同时增强模型的多尺度特征融合能力;接着在特征提取层引入SegNext注意力机制,加强模型对蟹塘水草区域的敏感度。为了消除模型在识别过程中产生的冗余区域,进一步提高分割精度,采用二值化处理对分割结果进行优化,并结合图像处理算法对水草区域进行面积筛选;经过坐标转换后得到精确水草轮廓经纬度坐标。试验结果表明:改进模型对蟹塘水草具有良好的区分度和分割效果,其参数量和计算量分别为1.49 M和8.4 GFLOPs,召回率和平均精度均值分别为91.5%和95.6%,与原YOLOv8n-seg模型相比,模型体积减小了49.7%,分割速度提升了32.3%。在坐标转换试验中,水草定位精度平均误差为0.22 m,验证了改进模型能够满足蟹塘水草区域分割与定位要求。研究结果为后续水草清理船自动作业路径规划研究提供参考。
考虑新能源消纳及需求响应不确定性的配电网主从博弈经济调度
针对当前配电网侧风电消纳率较低的问题,运用Stackelberg动态博弈理论,提出一种以配电网侧为主体、负荷侧为从体的主从博弈模型。通过分析用户负荷特性,建立用户负荷特性模型;运用三角模糊数描述需求响应的不确定性,建立价格型需求响应不确定性模型;以配电网侧配电网运行成本最小及风电消纳最大、负荷侧用户电费最低为目标建立配电网主从博弈经济模型,二者通过优化配电网侧的准实时电价策略集及负荷侧需求响应策略集达到博弈均衡;以修改后的IEEE 30节点系统为算例,采用改进型教与学优化算法求得该主从博弈模型的均衡解。算例仿真分析表明,所建模型能够有效提高配电网风电消纳能力,减少配电网运行成本和用户电费,实现主、从体双方社会效益与经济效益最优化。
2007—2016年四川省土壤干旱时空动态分析
四川作为农业大省,旱灾是导致农业减产最主要的因素。通过遥感和GIS手段进行四川省土壤干旱程度的时空分析,提高干旱的空间可视化程度,加强干旱监测的时效性尤为重要。本研究基于四川省2007—2016年逐季度的MODIS数据和1961—2011年40个气象站的月降水资料,采用温度植被干旱指数( TVDI)计算得到四川省干旱等级分布情况,辅以标准化降雨指数( SPI)进行相关性分析,并通过线性回归、反距离权重空间插值、GIS空间分析模型重建等方法,分析近十年来四川省地区以季度为时间尺度的土壤干旱时空变化特征,制作各时相土壤干旱分布图展示其微变化。结果表明:( 1)在月时间尺度上,SPI - 1与TVDI呈中等至强负相关关系,即TVDI值越小,SPI值越大,干旱程度越轻;验证结果表明TVDI都能够较好地对四川省的干旱空间分布状况进行反映。( 2)四川省各区域、各季节干旱分布不均:空间上,干旱频发的区域集中在四川盆地及攀西南部区域。时间上,在春季,四川盆地区域的土壤干旱程度大致呈现加剧—持续—减缓的趋势;夏季,四川盆地的干旱变化趋势是加剧—减缓—加剧;秋季,四川盆地的干旱变化趋势是加剧—减缓—持续减缓;冬季,全川干旱程度变化不明显。本文的研究结果对四川省开展农业防灾减灾,引导农业灌溉具有指导意义。
湖南土家族成人的皮褶厚度和体成分分析
本项目采用人体测量法,测量了976名(男性528人,女性448人)湖南土家族成人的身高、体质量以及肱三头肌、肩胛下、髂前上和小腿内侧皮褶的厚度,并根据公式计算体密度、体脂率、脂肪质量、脂肪质量指数、瘦体质量和瘦体质量指数。结果显示随年龄增长,小腿内侧皮褶厚度值逐渐减小,肱三头肌、肩胛下和髂前上棘皮褶以及体脂率、脂肪质量、瘦体质量、体质量指数、脂肪质量指数和瘦体质量指数值先增大后减小,体密度值先减小后增大;各年龄组中体密度、瘦体质量及其指数值女性明显低于男性, 4项皮褶厚度值以及体脂率、脂肪质量及其指数值女性高于男性;与布朗族等24个族群比较,湖南土家族成人皮褶厚度处于中等水平,与门巴族、珞巴族、僜人、彝族等族群的亲缘关系较近。
西北旱区大豆玉米复合种植联合播种机的设计与试验
针对西北旱区大豆玉米复合种植机具短缺、机械化程度低等问题,设计西北旱区大豆玉米复合种植联合播种机。该机由旋耕装置、起垄装置、覆土装置、施肥装置、播种装置及机架等组成,能够实现旋耕、起垄、施肥、双幅覆膜覆土、镇压及播种等多个作业过程。对播种机关键部件进行设计与分析,利用离散元模型对覆土过程进行模拟仿真,分析覆土过程中膜边膜上覆土均匀性;采用DEM-MBD对大豆玉米播种装置耦合仿真,分析大豆玉米播种装置播种均匀性。仿真结果表明:1)土壤因跳跃和泼撒而落到垄面的颗粒数≤1.3%;2)播种装置对大豆和玉米种子挤压力≤10 N,土壤颗粒对鸭嘴的阻力≤50 N。田间试验结果表明:玉米播种装置播种合格率、漏播率和重播率分别为95.63%、1.65%和2.72%,大豆播种装置播种合格率、漏播率和重播率分别为91.24%、0%和8.76%,机组作业期间运行稳定,具有良好的作业效果,满足大豆玉米带状复合种植需求。
秦岭山区植被春季物候的海拔敏感性
植被物候作为自然界规律性、周期性的现象,对自然环境尤其是气候变化有着重要的指示作用,研究其时空变化特征对陆地植被生态环境监测具有重要意义。本研究采用Savitzky-Golay滤波法重建秦岭山区2001—2018年MODIS增强植被指数时间序列影像,利用动态阈值法提取研究区春季物候信息(返青期),并对返青期多年平均值和年际变化与海拔、坡度进行相关分析。结果表明:海拔每升高100 m,植被返青期推迟1.82 d;返青期的年际变化趋势主要集中在0~5 d·(10 a) ~(-1)。其中,呈推迟趋势的像元主要分布在低海拔地区,呈提前趋势的像元主要分布在高海拔地区。高海拔地区返青期的年际变化比低海拔地区复杂;秦岭山区植被返青期存在南北差异。北坡植被返青期多年平均值较南坡早2.9 d,南坡植被返青期的推迟程度大于北坡。南北坡植被返青期的年际变化在低海拔地区呈推迟趋势,且南北坡相差不大,而提前趋势在中高海拔地区存在显著差异。
华北平原冬小麦和夏玉米气候适宜性
作物气候适宜度研究有利于应对气候变化对作物生产的影响,合理开发利用农业气候资源,保障粮食生产安全。本研究运用气候适宜度理论构建作物气候适宜度模型,利用华北平原多站点气象和物候观测数据计算1981—2017年典型作物冬小麦和夏玉米不同生育期气候适宜度,并分析其时空变化特征。结果表明:华北平原冬小麦全生育期光照、温度、降水和综合气候适宜度分别为0.69、0.63、0.50和0.58,生育期内降水资源不足是华北平原冬小麦生长的限制因子,而夏玉米生育期内光照、温度、降水和综合气候适宜度均高于0.60;冬小麦全生育期温度、降水和综合气候适宜度变化趋势不明显,光照适宜度以0.020(10a~(-1))趋势下降;夏玉米全生育期内仅光照适宜度下降趋势明显,温度、降水和综合气候适宜度变化趋势均不显著;空间上,冬小麦全生育期光照适宜度呈现出自西南向东北升高的空间分布趋势,温度适宜度大致为北低南高,降水和综合气候适宜度自北向南逐渐升高;夏玉米全生育期光照适宜度呈现出自西南向东北升高的分布趋势,温度适宜度大体上自东向西降低,降水适宜度自西北向东南升高,综合气候适宜度呈现出自西向东逐渐升高的“阶梯状”空间分布特征。
网压不平衡下环流注入对模块化多电平换流器的影响分析
在网压不平衡工况下,采用开关函数、三维图分析及函数拟合的方法,给出合理的环流注入策略,实现模块化多电平换流器(MMC)桥臂电流峰值、模块电压波动的降低。分析环流注入对桥臂电流峰值、有效值以及模块电压波动的影响,得出环流注入降低桥臂电流峰值的最佳相位与不同工况下注入环流幅值的限定公式,以及环流注入降低模块电压波动的最佳相位及其注入幅值的限定公式。综合考虑桥臂模块电流、电压耐受能力后,提出一种可以实现桥臂电流峰值限定及模块电压波动限幅的环流注入控制方法。最后通过Matlab/Simulink仿真与实验平台验证了理论分析的正确性以及提出方法的有效性。
聚水阻渗措施对矮砧密植苹果园土壤水分、硝态氮及果树细根的影响
为提高土壤水肥利用效率,探索适宜渭北地区苹果园发展的聚水阻渗措施。通过大田试验,以矮砧密植苹果园为研究对象,分析不同聚水阻渗措施对土壤水分、硝态氮和果树细根的影响。结果表明:在垂直方向,防渗层、起垄+防渗层、起垄+覆膜+防渗层处理均可有效提高0-40cm土层土壤含水量、硝态氮含量和细根根长密度,其中,起垄+防渗层和起垄+覆膜+防渗层处理土壤含水量和细根根长密度高于防渗层处理,硝态氮含量则低于防渗层处理。在50-100cm土层,3种处理措施均降低土壤硝态氮含量,有效缓解硝态氮淋溶累积。在水平方向上,起垄+防渗层和起垄+覆膜+防渗层处理使定植带内(树下、株间)土壤含水量与根长密度平均分别提高15.1%,5.0%,硝态氮含量降低8.6%,防渗层与清耕处理相比无显著差异。在施肥沟内(中间点),3种处理措施使土壤水分含量和细根根长密度增加,土壤硝态氮含量降低,以起垄+覆膜+防渗层处理效果最好,使土壤含水量和细根根长密度分别增加48.6%,48.3%,硝态氮含量降低17.4%。在所有处理措施中,起垄+覆膜+加防渗层处理对果园土壤环境和果树根系的调控效果最佳,研究结果为渭北地区矮砧密植苹果园聚水阻渗技术措施的应用和推广提供参考。
黄河水质与沿线城市社会适应能力耦合协调分析
通过建立黄河水质与社会适应能力评价指标体系,结合主成分分析法和熵权法,定量揭示2012-2019年黄河沿线11个城市的黄河水质与社会适应能力的演变趋势,并对两者的耦合协调发展态势进行了分析。结果表明:研究区内多数城市黄河水质多年平均状况良好,仅运城市和呼和浩特市河段水质较差,以营养物和有机物污染为主;多数城市社会适应能力呈波动上升趋势,运城市则稳定在最低水平,菏泽市次之,经济支撑薄弱是两城市低社会适应水平的主因;城市黄河水质与社会适应能力两系统整体处于良好耦合、中级协调状态,黄河水质整体上具备承载沿线城市经济社会发展的潜能,但社会适应能力系统应对黄河水环境恶化所能产生的社会修复稍有欠缺;菏泽市、呼和浩特市和银川市处于初级协调状态,运城市处于勉强协调状态,两系统间存在单向乃至双向约束。
蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)与其相关种的果实形态差异性分析
在野外考察和实验室工作相结合的基础上,以沙拐枣属(Calligonum L.)主要的分类学依据----果实形态为对象,研究了在分类学上具有争议的蒙古沙拐枣(C.mongolicum)和其相关种[戈壁沙拐枣(C.gobicum),甘肃沙拐枣(C.chinense),小沙拐枣(C.pumilum),阿拉善沙拐枣(C.alashanicum),柴达木沙拐枣(C.zaidamense),塔里木沙拐枣(C.roborowskii)]的分类学关系.其果实形状,果实长度,果实果宽,刺毛长度,两刺间距,两肋间距,瘦果形状,瘦果长度,瘦果宽度,每肋刺行数,果实大小,共11个果实性状指标都在不同居群间表现出不同程度的变异.果实性状在蒙古沙拐枣不同居群之间的差异均达到极显著,在蒙古沙拐枣及其相关种的各居群之间也达到极显著.果实性状聚类分析的结果表明,地理距离比较近的居群可聚为一支.蒙古沙拐枣和其相关种之间的果实性状平行呈现,形成复杂的多形交叉现象.基于以上的研究结果,建议将6个相关种归并于蒙古沙拐枣
计及电气热综合需求响应的区域综合能源系统优化调度
区域综合能源系统(Regional Integrated Energy System, RIES)是解决社会能源利用效率低以及可再生清洁能源难以消纳问题的有效途径之一。首先建立了包含风电、多种储能以及电转气(Power-to-Gas, P2G)设备的RIES模型。针对电、气、热负荷柔性特征和可调度价值,结合三种负荷在RIES中形成的耦合关系,提出计及电-气-热多种负荷的综合需求响应模型。同时采用典型场景集考虑风电出力的不确定性,建立区域综合能源系统优化调度模型。该模型以综合运行成本最少、碳排放量最小、能效利用率最高为优化目标,利用非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行求解并输出Pareto最优前沿解集。仿真算例设置了4种场景,分析电、气、热需求响应及P2G、储能设备接入对区域综合能源系统运行优化的影响。结果验证所建立多目标优化调度模型既能够提高能源利用效率,也能保证系统的环保经济运行。
基于功率外环附加阻尼控制的柔性直流抑制送端火电机组次同步振荡研究
利用柔性直流控制的灵活性抑制次同步振荡被广泛研究,但是对于有功、无功控制回路的抑制效果不同的机理解释很少。针对柔直近区火电机组的次同步振荡问题,提出一种基于功率外环附加阻尼控制的柔直抑制次同步振荡策略。通过对电气阻尼曲线负阻尼频段分析,结合柔直变流器控制特点,选取附加控制的最优位置,通过基于功率外环附加阻尼控制提高火电机组电气阻尼。然后,建立复转矩系数传递函数,分析有功、无功外环附加阻尼控制效果的强弱与柔直功率外环参数相关,主要是与传输有功、无功功率大小有关,揭示柔直功率外环d轴和q轴附加阻尼控制时对电气阻尼影响差异的机理。最后,通过PSCAD时域模型仿真验证分析的正确性。
基于SCoT分子标记的黄河鲤抗嗜水气单胞菌不同群体遗传多样性分析
【目的】基于SCoT分子标记探讨黄河鲤遗传多样性与其抗嗜水气单胞菌能力的关系,为黄河鲤的抗病育种提供理论依据。【方法】通过腹腔注射对300尾黄河鲤进行人工感染嗜水气单胞菌,按死亡顺序分为最先死亡群体(FP)、最后死亡群体(LP)和存活群体(SP),每个群体选取30尾。从80条SCoT引物中筛选出多态性好、重复性高、条带清晰的引物,对3个黄河鲤群体进行多态性扩增,采用PopGene32和Arlequin 3.5计算3个群体的等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数(H)及Shannon's信息指数(I)等遗传参数,基于Nei's遗传距离(D_s)利用MEGA 7.0中的非加权组平均法(UPGMA)构建系统发育进化树,并以Structure 2.3进行群体间的遗传结构分析。【结果】黄河鲤感染嗜水气单胞菌的死亡率为40.0%。从80条SCoT引物中筛选出18条扩增条带清晰、多态性好的引物,从3个黄河鲤群体中共扩增出103条条带,其中多态性条带97条,占94.17%。3个黄河鲤群体的Na范围为1.7961~1.8155,Ne范围为1.3828~1.4029,H范围为0.2258~0.2467,I范围为0.3453~0.3804;群体间的遗传分化指数(G_(st))为0.0972,即90.28%的遗传多样性分布在群体内部。3个黄河鲤群体的遗传分化指数(F_(st))为0.1299,属于轻度遗传分化;群体间的D_s分布在0.0248~0.0835,其中FP群体与SP群体的遗传距离最大。基于D_s的UPGMA聚类分析结果显示,FP群体和LP群体聚为一支,SP群体单独聚为一支;遗传结构分析结果表明,3个黄河鲤群体可分为2个亚群[抗病群体(SP)和易感群体(FP和LP)]。可见,通过黄河鲤死亡时间划分的群体与通过聚类分析及遗传结构分析得出的群体基本一致。【结论】黄河鲤抗嗜水气单胞菌的能力随着群体遗传多样性的增大而增强。因此,在黄河鲤抗病品种(系)选育过程中应保证足够的群体数量,在提高生长、营养等经济性状的同时保证一定的基因杂合度。
永磁同步发电机电磁暂态等效建模方法及稳定性分析
嵌套同时快速求解(nested fast and simultaneous solution,NFSS)算法通过消去电路节点可以显著提高仿真速度。然而,商业仿真软件提供的永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)模型无法获取等效电路,限制了该算法在海上风电中的应用。针对上述问题,提出了PMSG电磁暂态(electro-magnetic transient,EMT)等效建模方法,并分析了建模方法的稳定性。首先,将PMSG数学模型离散化,得到用三相受控电流源表示的等效电路及接口方法,给出PMSG的控制模式和等效模型求解流程。并结合实际PMSG参数取值,分析了等效建模方法的稳定性。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了PMSG详细模型和等效模型进行仿真精度对比及稳定性验证,结果表明,所提模型及稳定性分析具有较好的正确性,为NFSS算法在海上风电中的应用提供了模型基础,也为发电机参数的选取提供了约束条件。
PEG模拟干旱对毛竹种子萌发及生长生理特性的影响
[目的]通过比较不同程度干旱胁迫对毛竹种子萌发及生长生理的影响,探究毛竹种子萌发期对水分胁迫的耐受机理,为毛竹的水分管理提供科学依据。[方法]以毛竹种子为试验材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究不同浓度(0%、5%、10%、15%、20%、25%) PEG-6000溶液对其种子萌发、生长、渗透调节物质、抗氧化酶活性的影响。并对种子萌发率、胚根和胚芽的生长量与PEG胁迫浓度间进行回归分析。[结果](1)对照组(CK)和5%处理组在第4天开始发芽,其余各处理组的发芽起始时间随处理浓度的升高逐渐延迟,25%处理组不发芽。(2)最终发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长度、胚芽长度随PEG浓度的升高呈现先增大后减小的趋势,且均在5%浓度达到最大值。干旱胁迫下毛竹种子发芽率日变化曲线中对照组和5%处理组间存在唯一交叉点。毛竹种子在PEG胁迫下发芽率的临界值和极限值分别为14.49%和19.27%。(3)胚根和胚芽最终长度均在5%浓度时达到最大值,其后随着浓度的升高而减小,处理间差异显著(P <0.05) 。对照组和5%处理组的胚根平均长度日变化曲线存在交叉点。PEG胁迫下胚根生长的临界值和极限值分别为20.43和23.01%。(4)胚根中SOD、POD、CAT的活性均随PEG浓度的升高呈先上升后下降的趋势,且分别在5%、10%、10%浓度时达到最大值。(5) MDA和可溶性蛋白含量随PEG浓度的升高而持续升高,但低浓度(0% 10%)时MDA含量差异不显著。[结论]低浓度干旱胁迫抑制发芽前期毛竹种子萌发以及胚根的形成,但显著提高毛竹种子的最终发芽率并且促进胚根后期的生长;而高浓度PEG干旱胁迫延迟毛竹发芽,抑制整个发芽时期的发芽率以及胚根、胚芽的生长;PEG浓度高于15%的干旱胁迫使毛竹的抗氧化酶系统发生紊乱,并对组织膜系统造成显著伤害。
视听觉协同的电网目标检测网络
随着电网规模的不断扩大和日益复杂,发展智能运维技术是提升运维效率的必由之路。为实现变电站目标的主动感知,基于小样本学习框架提出一种视听觉协同的目标检测网络(visual and auditory fusion detection network, VAFDNet),利用小样本量级数据融合视听觉信息,实现低数据集成本的模型扩展。VAFDNet由作为基础网络的Faster R-CNN和声云信息引导模块构成。声云信息引导模块包括声学特征引导分支和全局特征引导分支,并通过引入声云信息引导机制实现视听觉特征的融合与增强。VAFDNet的训练利用2阶段训练微调方法,提升了网络的泛化性能,可以有效应对变电站目标视听觉协同样本稀缺的问题。在含有3类目标的视听觉协同样本集上进行测试,VAFDNet整体识别精度达到52.623%,各类视听觉协同目标的检测精度均有大幅提升,对数据量极小的主变压器、套管的识别效果也得到明显改善。
高寒草地不同退化程度下土壤微生物及土壤酶活性变化特征
为探讨不同退化程度对高寒草地土壤微生物及土壤酶活性的影响,以青藏高原东北缘祁连山3种不同退化程度(轻度退化、中度退化、重度退化)高寒草地为研究对象,测定和分析土壤3大类微生物(细菌、真菌、放线菌)和氮素生理群(氨化细菌、好气性固氮菌、嫌气固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌)数量、微生物量(碳、氮)及土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶)变化特征。结果表明:(1)相同土层不同退化程度,土壤3大类微生物数量、氮素生理群、微生物量以及土壤酶活性随退化程度的加重总体呈减小的趋势,重度退化程度下各指标含量最小,中等退化程度可增加10—20cm土壤放线菌、氨化细菌及反硝化细菌数量和20—30cm土壤细菌、真菌、放线菌、好气性固氮菌、反硝化细菌数量;(2)不同土层相同退化程度,土壤3大类微生物数量、氮素生理群、微生物量以及土壤酶活性随土层深度的加深均逐渐减小。研究结果对评价草地退化程度提供了新思路,同时为高寒草地的恢复和重建提供了重要的理论依据。
四川盆地中部侏罗系沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术
四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组砂体具有“期次多、分布广、宽度窄、厚度薄”的地质特征,砂岩储层致密,非均质性较强,砂岩地震识别及精细刻画、储层预测及含气性预测配套技术不成熟,制约了该区致密气勘探开发进程和效果。为此,通过地震处理、解释联合攻关,研究形成了适用于沙溪庙组致密砂岩气藏的地震一体化描述技术。研究结果表明:①面向沙溪庙组目的层的保真、保幅、宽频、高分辨率地震处理技术,可以有效地提高河道砂体地震资料纵横向分辨率及地震成像,砂体特征更突出,断层成像更清晰,道集质量明显提高,为后续叠前地震储层及含气性检测提供了可靠数据;②在明确砂体地震反射特征的前提下,通过河道砂组地震层序划分及砂体精细雕刻技术,可以确定沙溪庙组河道砂体空间期次、重点砂体及单河道横向展布,岩性预测吻合率100 %;③形成针对重点河道致密砂岩储层及含气性预测的有效技术手段及高产井部署地震模式,定量预测储层厚度、孔隙度及含气性的误差均小于10%,高产井模式有效地指导了水平井部署。结论认为,形成的沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术经实际应用证明较为成熟,获气井成功率大幅提升,单井产气量不断获得新突破,该技术有效地支撑了致密砂岩气藏的勘探开发成效显著。
基于多源特征信息融合的油浸式变压器故障智能诊断模型
变压器是电力系统关键设备之一,目前在运行的变压器大多属于油浸式变压器,其发生故障会严重影响系统的安全稳定运行,还可能造成巨大的经济损失,故变压器故障诊断是目前国内外亟待解决的问题。然而,现有研究普遍存在信息来源单一、诊断预测精度不高等问题,为此,本文提出一种基于多源信息融合技术和卷积神经网络的油浸式变压器故障智能诊断模型。首先选择其油色谱分析数据、高压套管的红外图像、放电超声波检测图谱以及特高频局放检测图谱共同作为变压器故障诊断的原始输入信息;其次,针对上述不同类型的原始输入数据,分别采用深度神经网络和卷积神经网络进行特征提取,将提取后的结果进行特征融合;最后综合融合后的特征分析结果进行故障诊断的分类。为避免不均衡样本集造成模型诊断的"倾向性",本文还提出改进的交叉熵代替传统的损失函数,同时采用kappa系数作为预测结果的评价指标,有效提高了智能诊断模型的预测效果。并通过某电网检修公司提供的实际数据算例进行测试分析,结果验证了本文所提出方法的精准性和有效性。
计及电压风险感知的交直流配电网优化调度
为有效适应交直流配电网分布式光伏和负荷不确定性波动带来的电压安全问题,提出一种计及交直流配电网电压风险感知的优化调度方案,该调度方案包含日前和日内两阶段。日前决策调度以经济性为目标制定运行计划。日内风险调度考虑分布式光伏和负荷超短期波动特性。基于超短期预测概率信息,使用结合Nataf变换的随机响应面法进行概率潮流计算,并根据概率潮流结果建立电压风险感知体系。日内以配电网电压安全运行风险最小为目标,调整日前调度方案中部分灵活迅速调控设备的运行计划。最后,通过交直流配电网混合整数二阶锥模型对调度计划进行求解,并通过算例验证了所提方案的有效性。
不同育秧方式下播种量和插秧机具对水稻产量及群体质量的影响
为探究育秧方式、播种量配合插秧机具对机插稻移栽质量、产量及群体质量的影响,以杂交籼稻F优498为试验材料,采用三因素随机区组试验,设置2种育秧方式:营养土育秧和稀泥育秧,3个播种量: 65、85和105 g /盘,2种插秧机具: 4行手扶式插秧机和6行乘坐式高速插秧机,研究育种环节与插身机具融合对机插稻产量及其群体质量的影响。结果表明,育秧方式、播种量和插秧机具对机插稻稻谷产量的影响极显著,且互作效应显著。营养土育秧秧苗整齐度、机插均匀度、结实期干物质积累量较稀泥育秧平均提高了2.9%、0.7%、6.4%,稻谷产量、经济效益较稀泥育秧平均提高了1.4%、0.8%。随着播种量的增加,秧苗整齐度逐渐降低,机插均匀度、抽穗整齐度、群体干物质量、叶面积指数( LAI) 、稻谷产量均呈先上升后下降的趋势。6行乘坐式高速插秧机较4行手扶式插秧机,机插均匀度更高,且抽穗整齐度、群体干物质重、群体生长率、齐穗期高效LAI均提高,实现平均增产5.6%,经济收益平均提高7.5%。综上,营养土育秧基础上,播种量85 g /盘,配套6行乘坐式高速插秧机机插能提高机插群体均匀度、优化群体质量,同步实现丰产与增效。本研究结果为机插稻生产提供了理论指导和实践依据。
旱直播提高南方旱稻产量及抗倒伏性状
为探究南方稻区旱直播对旱稻茎秆倒伏能力及产量的影响,本试验以旱稻品种旱优73和沪优2号为材料,进行不同直播方式大田晚稻试验,共设置3个处理:旱直播(DDS)、湿直播(WDS)和淹水直播(FDS),系统比较3种直播方式下旱稻的产量、产量构成及抗倒伏特性。结果表明,与WDS和FDS相比,DDS可提高旱稻供试品种的出苗率,增幅为6.57%~23.29%,且处理间差异达显著水平(P<0.05)。同时,DDS有利于提高供试品种旱稻产量,两品种增产幅度为7.89%~ 22.21%,其中沪优2号产量较旱优73增加3.87%。从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积有效穗数的提高。此外, DDS有利于提高供试品种茎秆抗折力和秆型指数,降低弯曲力矩与倒伏指数,株高与基部节间较短,有利于茎秆粗壮和增加茎壁厚度。茎粗、壁厚和秆型指数与抗折力呈显著或极显著正相关,与倒伏指数呈极显著负相关。株高和弯曲力矩与抗折力呈极显著负相关,与倒伏指数呈极显著正相关。上述结果表明,采用DDS种植方式不仅有利于提高旱稻产量,而且可明显提高植株抗倒伏能力,降低倒伏风险,可在生产中推广使用。本研究结果为南方稻区旱稻品种直播高产稳产栽培提供了理论依据。
矿区土地利用分形特征动态变化
为了揭示矿区土地利用结构的空间行为和迁移状况,以徐州城北矿区3期遥感数据为数据源,利用GIS空间分析技术,选取土地利用形状分维数、计盒维数、半径维数、分枝维数4个指标对3个时期(1978年、2000年和2011年)矿区土地利用结构的复杂程度、稳定程度、空间占比、衰减状况和相互渗透程度进行多角度分析。结果表明,矿区土地呈现明显的分形特征,由于煤炭资源的开采、复垦项目的实施和城市化进程的加快,各地类的分形特征均发生了不同程度的变化:5种土地利用类型中,水域和耕/园地受煤炭开采和复垦活动的扰动较大,形状分维数和分枝维数均呈现先增加后降低的趋势,而城镇/工矿用地受城市化进程的影响,形状分维数持续增大,趋于不稳定;由于煤炭资源的开采,占用了大量耕地,使原本规整的耕地变得支离破碎并形成零星的塌陷积水区,使耕/园地的计盒维数和半径维数降低,而由于复垦项目的实施,使得水域斑块面积增大,使水域的计盒维数和半径维数增大;相关分析结果表明4个指标中计盒维数与半径维数和形状分维数与分枝维数两两间存在较弱的相关性。综上所述,煤炭资源的开采、矿区土地复垦和城市化是区域土地利用分形特征与结构稳定变化的主要驱动因素。
顶板-支护系统准共振诱发冲击地压机制研究
冲击地压的发生机制与防治是煤矿动力灾害研究的重要问题。巷道顶板-支护系统在围岩扰动作用下存在接近共振状态的准共振现象将诱发顶板支护系统的冲击灾害,表现为顶板的位移、速度、加速度3种准共振强响应。依据支护失稳及支护塑性屈曲判别条件,给出支护动载破坏的3个安全系数及相应的危险扰动频率比区间,同时针对顶板支护系统准共振诱发的冲击灾害给出支护阻尼防冲控制分析。结果表明:在外界扰动力幅值低于静载下的支护临界破坏载荷时,顶板-支护系统的准共振现象是导致支护冲击破坏的主要原因;支护破坏的准共振危险扰动频率比区间与顶板支护系统的阻尼比及力幅比有关,随着阻尼比的增加,顶板准共振时的位移、速度及加速度响应幅值均减小,支护阻尼是对3种准共振响应均敏感的控制量;随着顶板支护系统阻尼比的增大或力幅比(外界扰动力幅值与支护静载破坏临界载荷之比)的下降,支护的危险扰动频率比区间范围将缩小甚至消失,同时阻尼比和力幅比取值均较小时,顶板支护系统在3种准共振下的危险扰动频率比取值区间较为接近。该研究将丰富对冲击地压发生机制的认识,同时对支护防冲控制设计具有参考价值。
双馈风电场孤岛经模块化多电平换流器直流输电并网系统小信号稳定性分析与振荡抑制方法
风电场孤岛经模块化多电平换流器直流输电(MMC-HVDC)系统并网已成为规模化风电外送及消纳的重要手段之一。孤岛风电场出力受风速影响存在多变的功率运行点,导致其经内部动态特性复杂的MMC并网时,很有可能在某些功率运行点处出现振荡失稳现象。本文首先建立双馈风电场孤岛经MMC-HVDC并网系统的详细小信号模型,并通过详细电磁暂态仿真分析证明了模型的正确性。然后通过特征根法研究风电场出力变化时并网系统的小信号稳定性,并基于参与因子法揭示导致系统失稳的主导模式及关键参数,指出环流抑制控制器(CCSC)参数对并网系统稳定性影响很大,若CCSC参数不合理,随着风电场输出功率增加,并网系统容易出现振荡失稳现象。最后综合考虑CCSC独立控制环节的动态特性及整个并网系统的小信号约束,提出一种可以有效抑制双馈风电场孤岛经MMC-HVDC并网系统小信号失稳现象的方法。
考虑衬砌截面协调变形约束的既有隧道受盾构下穿施工影响的Fourier能量变分解
目前关于新建盾构开挖诱发既有地铁隧道变形的理论研究,大多将既有隧道简化为不含接头的Euler-Bernoulli梁,而忽视了衬砌截面的剪切变形与管片接头的局部刚度削弱。此外,既有地基模型理论较少考虑衬砌管片与接触土体的协调变形约束。首先,采用Loganathan-Polous公式计算盾构开挖诱发的土体自由位移场,并将既有隧道视为考虑剪切变形的Timoshenko梁,基于沿轴线变化的抗弯与剪切刚度函数来描述管片接头的局部削弱作用;然后,结合能量变分原理与连续弹性体Mindlin解,建立考虑衬砌截面协同变形约束的隧道位移控制方程,将盾构开挖诱发的附加荷载施加于既有隧道,并使用Fourier级数方法求解既有隧道纵向变形;最后,将Fourier能量变分解与3组工程实测数据进行对比验证,取得了较好的一致性。此外,考虑隧道抗弯刚度、剪切刚度、接头刚度削弱作用、土体参数与隧道空间位置等因素的共同影响,使用抗弯系数、剪切系数及接头系数进行敏感性分析。结果表明,考虑截面变形协调约束的理论解更为符合实际,不考虑变形协调约束所得隧道位移结果偏大;衬砌接头局部刚度的削弱作用将造成隧道弯矩沿轴线在接头处发生明显锯齿状突变;抗弯系数与剪切系数的增长均导致隧道结构所受弯矩降低;剪切系数由低到高的增长将导致隧道变形模式发生“弯曲控制-弯剪混合-剪切控制”三阶段变化;隧道变形模式进入“剪切控制”阶段的过程中,抗弯刚度的变化对隧道内力影响逐渐降低;接头系数的增长将造成隧道所受弯矩降低,但隧道抗弯刚度较大时其影响逐渐减弱。
荒漠草原植物多样性恢复与土壤生境的关系
为揭示荒漠草原围栏封育后植物多样性的恢复对土壤生境的响应机制,以围栏封育和适度放牧草地的灰钙土和风沙土生境植物群落为研究对象,采用方差分析和冗余分析(redundancy analysis RDA)方法,研究了围栏封育后植物多样性的变化及其与土壤生境物理和化学因子的关系。结果表明:(1)相对于适度放牧利用,围栏封育显著降低了灰钙土和风沙土生境植物多样性;随着封育年限的增加,植物多样性呈现显著,且封育的负效应随着封育年限的增加而增加;(2)两种土壤生境下植物多样性与生物量均表现为负相关。植物群落对灰钙土和风沙土两种土壤生境下表现出的不同点有:(1)灰钙土生境下,植物多样性与砂粒正相关,生物量与有机碳,全氮正相关;(2)风沙土生境下,植物多样性与有机碳,全氮正相关,生物量与电导率正相关。未来荒漠草原退化草地植物多样性恢复需要充分考虑不同土壤生境类型的影响,草地管理需要采取适度利用和封育保护相结合道路。
物质点法在页岩储层压裂模拟研究中的应用
针对数值模拟法在水力压裂模拟应用中的存在问题,提出了针对页岩储层压裂的物质点法(MPM)压裂模拟方法,并应用于四川盆地渝西地区五峰组—龙马溪组一段页岩储层。结果表明:模拟的应力方向和应力场差异系数分布与实际测试数据一致,地层压裂应变特征与微地震监测结果吻合良好,模拟结果可信度高;在裂缝发育带(裂缝方向与最大水平主应力方向近垂直),当井轨迹方位与最大水平主应力方向夹角为70°左右时,压裂模拟改造面积最大;在网状裂缝发育区,当井轨迹方位与最大水平主应力方向近垂直时,压裂模拟改造面积最大。文中成果为水平井井轨迹设计和施工参数优化提供了有效的技术支撑。MPM压裂模拟技术的应用,也为减少微地震监测工作量,降低工程成本,提升页岩气开发效益提供了有效途径。
鄂尔多斯盆地柳洛峪地区长8段致密油地质特征与甜点区评价
柳洛峪地区是延长油田致密油勘探开发区的新区块,长8段是致密油开发的重点层位,受烃源岩、储层特征、成藏压力、源储配置关系、天然裂缝影响,长8段致密油含油性差异明显,致密油地质特征与"甜点区"测井评价研究较少,制约了该地区致密油的高效开发.为此,将实验数据与测井资料相结合,在分析烃源岩和储层特征基础上,估算烃源岩生烃强度、计算成藏动力,分析源储配置关系,利用分形维数法,评价裂缝发育特征.研究表明:(1)研究区长7段、长9段烃源岩有机碳含量平均分别为10.23% 、8.67%;生烃强度分别为(50 ~ 470)× 10~4 t / km~2 、(10 ~ 130)× 10~4 t / km~2;长7-长8段、长9-长8段剩余压力差分别为4.0 ~ 11.0 MPa、3.0 ~ 9.0 MPa;(2)根据烃源岩在纵向上四种类型,分别为:长73底部+长8中部+长9顶部发育型、长72段+长9段顶部发育型、长7段连续发育+长9顶部发育型、长7不发育+长9顶部发育型;供烃模式有"顶部+底部双向强供烃型"、"顶部强供烃+底部弱供烃型"、"顶部弱供烃+底部强供烃型"、"顶部+底部弱供烃型"、"顶部+底部中等供烃型"五种模式; (3)利用R / S法预测长8段裂缝发育情况,构建H曲线,H值> 0.04,裂缝发育;0 < H值< 0.04,裂缝较发育;当H < 0,裂缝不发育.
基于一致性算法的区域网络集中式共享储能共享机制
现阶段共享储能市场的交易机制存在准入门槛高、交易成本高、交易过程复杂等问题。在高渗透率新能源接入背景下,传统集中式调度方法存在调度中心通信压力大、可靠性差等问题,而分布式调度方法能通过降低市场交易成本来提高市场效率。针对多座新能源场站与共享储能的标准纳什博弈关系,提出了基于价格一致性的共享储能实时共享机制。基于共享储能的实时交易机制,构建了新能源场站与共享储能运营商的分布式个体决策模型;为了实现去中心化共享,在区域共享网络中提出了基于一致性算法的共享储能实时共享机制,参与者通过交互共享电价达成价格认同,最终实现共享储能社会福利最大化。以新能源场站-共享储能网络为算例进行仿真,验证所提分布式调度方法能达到与集中式调度方法相同的效果,且适用性更优。
基于三维CT重构的油页岩复杂水力裂缝网络分形表征
通过压裂形成的复杂裂缝网络是提高致密油气藏产能的关键措施。采用真三轴实验系统对鄂尔多斯盆地中生界三叠系延长组油页岩试件进行水力压裂物理模拟实验,并对压裂前后试件的裂缝网络进行三维CT重构。基于分形理论和数字图像处理技术,对室内水力压裂前后裂缝网络的复杂性进行研究。结果表明,基于立方体覆盖法压裂前后裂缝网络的分形维数变化率为0.45%~3.64%。分形维数变化率与水平应力比之间始终存在负相关关系。然而,在不同压裂液黏度下,分形维数变化率先增大后减小,在黏度为5.0 mPa·s时分形维数变化率最大。在较低的水平应力比和相对较低的压裂液黏度下,更容易形成复杂的裂缝网络,而过低或过高的压裂液黏度均限制了复杂裂缝网络的形成。
土壤调理剂对盐碱地土壤盐分、pH值及麒麟西瓜产量的影响
于2022年在宁夏银川设置田间试验,研究土壤调理剂用量(0,300,600 kg·hm~(-2))对盐碱地土壤盐分含量、pH值以及麒麟西瓜‘美都'的生长、产量和品质的影响,为盐碱地改良和麒麟西瓜高产高效生产提供理论依据和技术支撑。结果表明,土壤含盐量和土壤pH值均随土壤调理剂用量的增加而降低。与不施调理剂对照(CK)相比,调理剂施用量300 kg·hm~(-2)和600 kg·hm~(-2)处理0~20 cm土层土壤含盐量分别降低23.20%和27.99%,土壤pH值分别降低1.87%和3.62%;土壤调理剂处理不同程度提高了土壤硝态氮、铵态氮、速效磷含量和西瓜主蔓长、茎粗、叶面积、叶片SPAD值和光合作用,600 kg·hm~(-2)处理的促进效果较好。与CK相比,土壤调理剂施用量300 kg·hm~(-2)和600 kg·hm~(-2)处理麒麟西瓜产量分别提高6.72%和10.97%。西瓜的果皮硬度和纵、横径长度随着土壤调理剂施用量增加而增加,其中600 kg·hm~(-2)处理显著高于CK;同时600 kg·hm~(-2)处理显著提高了西瓜瓜心可溶性固形物和番茄红素含量,较CK分别提高5.66%和3.54%。综上,自制土壤调理剂显著降低了盐碱地土壤盐分含量和pH值,提高了土壤养分含量,同时促进了麒麟西瓜生长,提高了西瓜产量和品质,土壤调理剂用量以600 kg·hm~(-2)为宜。
考虑需求侧管理和碳交易的电–气互联网络分散式低碳经济调度
在能源互联网和低碳背景下,提出一种考虑需求侧管理(demand side management,DSM)和碳交易的电–气互联网络分散式低碳经济调度模型。首先,根据碳交易市场的实际情况建立阶梯型碳交易机制,并利用电转气(power to gas,P2G)的低碳特性,得到P2G参与碳交易市场的激励机制;其次,由现有DSM的机理与实现方式,在负荷侧考虑不同的DSM来最大化地协调网络的低碳性与经济性;然后,根据所建模型的非凸特性,对气网潮流进行二阶锥松弛且采用连续锥规划算法对松弛间隙进行检验,逐步缩小气潮流的仿真误差,保证松弛的严格性。为了满足不同决策主体的分散自治权与信息私密性,在上述基础上建立分散式优化模型并引入基于嵌套连续锥规划的同步交替方向乘子法(synchronous-alternating direction method of multipliers,S-ADMM)进行求解;最后,通过算例仿真对不同场景下网络的调度结果及不同的调度策略下的运行结果进行比较分析。结果表明,在阶梯型碳交易机制下,虽然总碳交易成本增加了0.02%,但碳排量、运行成本分别减少了4.53%和3.74%;DSM参与到所提模型中使碳排量、弃风量分别降低了9.87%和75.4%,进而有效地提升了电–气互联网络的低碳经济性。
基于改进不完全S变换与决策树的实时电能质量扰动分类
提出了基于一种改进不完全S变换(Improved Incomplete S-transform)与决策树的实时电能质量分类方法,其主要关注分类准确性与运算时间。根据主要频点所在频段,采用独立的高斯窗来处理不同的信号成分以减小海森堡测不准(Heisenberg's uncertainty)带来的时频分辨率限制,增强了对扰动的抗噪能力同时减小了响应时间。然后通过动态测度对改进不完全S变换结果进行特征提取。通过5个区分度强的特征量,采用优化决策树对电能质量扰动进行分类。通过一个基于DSP-FPGA的硬件平台来验证该方法。仿真与实验证明了该方法具有良好的应用前景。
复合成层地层双线水平盾构隧道施工引起土体变形研究
基于三维统一解结合类随机介质理论的理论方法,建立适用于复合地层条件下的双线水平盾构隧道施工引起土体变形的计算模型,并推导土体竖向和水平变形的计算公式。公式利用三维统一解考虑不同土质条件对盾构施工引起土体变形的影响,利用类随机介质理论将土体损失区域按照地层进行分割,考虑土体损失区域内不同土层的土质条件对土体变形的影响。本文公式不仅可用于复合地层条件下的盾构施工,还可以解决开挖面上存在多种地层的工况,并且考虑施工顺序和双线相互作用对土体变形的影响。研究结果表明: 1)经过多组工程案例验算,验证了本文方法的可行性;本文方法广泛适用于各类双线水平盾构施工工程。 2)通过计算发现,随着土体深度的增大,土体的水平变形量先增大后减小,最大水平变形量发生在隧道顶部埋深处,且由于双线隧道的相互作用,土体的竖向和水平变形均发生了偏移。3)通过对上硬下软与上软下硬2种工况下开挖面内土层分布变化的单因素分析发现,随着较硬土层在开挖面内的占比提高,土体变形量呈非线性变化,占土体损失区域面积越大的土体对变形的影响越大,且双线盾构隧道施工引起的沉降槽曲线呈现更窄长的“W”形;软土的占比增加时,则“W”形趋向于扁平。
南海北部近海头足类优势种及其生态位特征
为了解南海北部近海头足类优势种的种间关系,根据2014—2015年该海域4个季节底拖网渔业资源调查,应用相对重要性指数、生态位宽度和重叠指数从时空维度分析头足类优势种的生态位特征。结果表明:该海域4个季节的头足类优势种共5种,分别为剑尖枪乌贼、中国枪乌贼、火枪乌贼、金乌贼和杜氏枪乌贼,前两种是4个季节的共同优势种。与历史数据相比,头足类优势种的种类组成已发生改变。头足类资源时空分布格局明显,海南岛南部至粤东海域资源密度高于北部湾,季节变化呈夏季高而冬季低特征。时空生态位分析表明,优势种的时间和空间生态位宽度没有一致位序,剑尖枪乌贼和中国枪乌贼分别占据最大的时间(1.32)和空间生态位宽度(3.90),而时间和空间生态位宽度最小的物种分别是金乌贼(0.98)和杜氏枪乌贼(2.04)。虽然时间生态位重叠在数值上显著高于空间生态位重叠,但二者均是在中国枪乌贼、剑尖枪乌贼、火枪乌贼等种对间有较高重叠,而杜氏枪乌贼与其余4个优势种的重叠较低。相关分析表明,在时空尺度上生态位宽度与丰度的变化均呈极显著负相关。生态位可反映物种资源量时空变化信息,丰富了传统渔业群落研究方法。
重庆市县域交通可达性与多维贫困耦合关系研究
研究交通基础设施与区域贫困之间的关系是实施乡村振兴战略的基础.以重庆市37个区县为例,采用地理信息技术对研究区的交通可达性进行定量评价,并构建以区县为单元的多维贫困评价指标体系,以此分析研究区交通可达性与多维贫困耦合度的空间分布特征.研究结果表明:①重庆市县域交通可达性相对较高,区县之间差距较大,空间分布存在明显的梯度变化特征,可达性值由东向西逐渐降低;②重庆市县域多维贫困程度相对较高,空间集聚效益较强,高多维贫困度和较高多维贫困度的区县主要分布在渝东北三峡库区城镇群和渝东南武陵山区城镇群,低多维贫困度和较低多维贫困度的区县主要分布在都市圈和主城区;③将交通可达性与多维贫困的耦合水平分为低度耦合、中度耦合、高度耦合、极度耦合4种等级,重庆市县域耦合度整体较高,片区之间耦合水平具有差异,主城区和都市圈耦合水平相对较高,属于低贫困程度的高耦合水平,渝东北三峡库区城镇群和渝东南武陵山区城镇群耦合水平相对较低,属于贫困程度相对较高的低耦合水平;④将交通可达性与多维贫困的耦合类型分为交通可达性滞后型、多维贫困滞后型、双贫困同步协调发展型三大型,其空间分布具有一定规律,交通可达性滞后型区县较分散,多维贫困滞后型区县集中在重庆市西部地区,双贫困同步协调发展型区县则分布在市域西南和东北两端.
淮北中湖采煤沉陷区治理前后景观格局变化研究
基于淮北中湖采煤沉陷区2005年、2014年和2018年的遥感影像进行地表景观解译,研究治理前后该区景观格局变化特征及生态效应。结果表明:治理前,该区耕地破碎化加剧、景观优势最大并持续减弱,沉陷积水区水体呈聚集化趋势;治理后,景观基质由耕地变为水体,林地、草地面积显著增加且景观优势上升,人工湖泊水体聚集程度高。区域景观破碎化减弱且中部比西北部破碎化程度低,景观蔓延度较稳定,景观多样性增加,边缘正效应增强,生态环境质量上升。在资源枯竭型矿区城市的生态治理中要合理优化水-陆景观格局,改善生态系统结构,减缓城市发展中的景观破碎化。
柔性互联微网模式紧急切换平滑控制策略
微电网与柔性多状态开关构成的柔性互联多微网是构建以分布式电源为主的新型配电网的主要途径之一。为解决互联微网紧急状态下模式切换产生的冲击,提出微网和柔性多状态开关协调控制的平滑切换策略。分析功率调节、过渡状态、紧急控制3个阶段的特点,提出微网储能自适应下垂系数控制方法,解决切换时延过程源荷失衡造成的电压与频率稳定问题,提出协同相角补偿-协同控制切换-预同步的柔性多状态开关平滑切换方法,平抑切换瞬间柔性多状态开关初始相角和控制方式突变造成的冲击。利用PSCAD/EMTDC建立柔性互联微网仿真模型,验证所提策略可有效抑制微网模式紧急切换冲击,实现微网的持续安全稳定运行。
2016-2020年呼伦湖水体固有光学参数遥感产品
呼伦湖是我国内陆高纬度半干旱地区的第一大草原型湖泊,对于草原生产和草原-湖泊生态系统维持具有重要意义。水体固有光学量(Inherent Optical Properties,IOPs)是指仅由水体本身的光学特性决定,而与周围环境光场无关的量,包括吸收系数(a)、散射系数(b)、后向散射系数(b_(bp))、衰减系数(c)等参数,有助于估计水体的光学活性物质等相关水体及水环境参数。本文基于从准分析算法(quasi-analytical algorithm,QAA)发展来的适用于内陆水体的QAA-750E吸收系数反演算法,以Sentinel-3/OLCI Level-1B数据为基础,生产了2016-2020年间呼伦湖的浮游植物吸收系数a_(ph)(675)和后向散射系数b_(bp)(560)数据产品。利用实测数据对产品进行了验证分析(N = 15),得到b_(bp)(560)的相关系数为0.59,均方根误差为0.55,平均相对误差为0.54,验证结果表明产品具有一定的可靠性,可为呼伦湖的水质监测和生态环境保护等研究工作提供数据支持。
配电网多电压级协调供电模型及过渡方案
针对当前配电网规划只考虑单电压级的问题,提出了多电压级协调模型及过渡方案。首先,提出了多电压级协调程度的衡量指标,在此基础上,分析了变电站互联对多电压级协调程度的影响;然后,以三座站互联为例,构建供电模型,提出模型属性参数合理取值的计算方法;最后,构建了可尽量平滑过渡到远景年供电模型的过渡方案,为区域电网各个阶段的建设提供指导。
特高压直流分层接入方式下受端交流系统接纳能力分析
特高压直流分层接入交流电网方式具有引导潮流合理分布、提高电压支撑能力等优点,将在我国新建的大容量特高压直流工程中广泛应用。在新的接入方式下,大规模的电能将注入同一区域内不同电压等级的电网中,如何准确分析受端系统的接纳能力亟待深入研究。以实际特高压直流分层接入工程为研究对象,建立分层接入方式下交直流系统的等效模型;在影响因素分析的基础上完善分层接入短路比的定义,并分析其对受端电网接纳能力的影响;推导临界短路比和边界短路比的数学公式,提出分层接入方式下受端系统强弱的量化判断标准。
基于协同效应分析的输电线路脆弱评估方法
针对复杂电网薄弱环节辨识问题,从结构和状态两方面深入研究电力系统脆弱特性及其量化方法。在结构方面,基于复杂网络理论,结合电力系统特性,提出结构脆弱指标———源荷介数;在状态方面,利用输电裕度、功率过载和功率传输分布因子(PTDF)等概念,提出状态脆弱指标———线路故障功率过载量。通过分析系统结构与状态之间的关联关系,利用协同效应,提出计及结构和状态关联关系的线路综合脆弱性评估模型。新英格兰39节点系统和某500 kV网架系统仿真结果表明,结构与状态之间的关联性影响电网脆弱特性;与传统方法相比,所提模型具有更好的脆弱辨识能力,验证了模型的合理性。
基于临界故障时刻的换相失败预测方法
换相失败是高压直流输电系统的一种常见故障,换相失败预测对于后期抑制换相失败、保证系统的安全运行具有积极意义。从换相机理出发分析了换相电压、直流电流与关断角的关系;在此基础上研究故障发生时刻对换相失败的影响,定义了临界故障时刻的概念,分别推导换相期间和非换相期间临界故障时刻的解析表达式,建立了关断角与临界故障时刻的定量关系,提出了一种基于临界故障时刻的换相失败预测新方法。为进一步求取临界故障时刻,采用牛顿插值法构造了求解临界故障时刻所需的换相起始时刻和结束时刻的直流电流和函数。基于CIGRE标准测试模型,在PSCAD/EMTDC中对所提换相失败预测判据进行验证。结果表明,所提出的换相失败预测方法能够较为准确地预测故障后换相情况,证明了所提判据的有效性。
基于钢锥冲击的煤层卸压方法研究
针对煤矿冲击地压引起的采掘安全问题,以山西晋中左权五里堠煤矿3号煤层开采地质条件为工程背景,提出一种基于钢锥冲击煤层的卸压方法。根据通电线圈间产生电磁互感斥力原理,获得磁力驱动绕线钢锥撞击煤层的冲击力函数式,并结合弹性力学理论,分析冲击力作用下煤体应力场分布特征、裂隙类型、破裂范围及程度。结果表明:(1)冲击力与交流电电压及线圈级数呈正相关关系,与交流电频率及每米线圈匝数呈负相关关系。其中,电压是调控冲击力的最主要因素,综合考虑认为电压取660 V为宜。(2)计算显示钢锥长度与直径仅需1 cm和1.28 cm,与之匹配的2级加速线圈总长为2 cm,可实现冲击装置的微型化,便于在钻孔内灵活布置。(3)冲击力使钻孔横截面围岩出现集中系数为4.0~16.7的叶状极高应力区,其延伸长度为5倍钻孔半径,区内发育张拉裂隙;叶状区之外为集中系数1.7~3.3的高应力区,发育压剪裂隙,其范围可达50倍钻孔半径,据此得到卸压钻孔间距为2.5 m。(4)按卸压段长度,每孔内设置2个间距2 m的冲击装置,冲击力使钻孔纵截面围岩呈现针状极高应力区,相邻针状区间分布椭圆形压剪裂隙区,两者一起贯通2 m厚煤层,实现有效破煤卸压。研究成果为探索基于磁力钢锥冲击的煤层卸压技术奠定初步理论基础。
林地重金属污染的微生物修复机制
林地在维持森林生态系统稳定、保护物种多样性、促进经济发展及保障人民生活等方面起着重要作用。但如今大气干湿沉降、矿区及工业生产污染以及有机肥超量施用等造成的重金属污染问题正日益威胁着森林生态系统正常功能的发挥。微生物在林地重金属污染修复方面具有明显效果,对其修复机制进行研究具有重要的理论意义。文中综述林地重金属污染物的来源及微生物修复机制,介绍微生物对重金属的吸附、累积,通过代谢过程对重金属进行氧化、还原、甲基化、去甲基化等生物转化,以及通过矿化、络合作用钝化重金属来修复重金属污染等修复机理,并提出研究展望,以为后续林地土壤微生物修复提供参考。
梯级水电短期调度模型及其求解的蝗虫视觉进化神经网络
融合梯级水电站短期调度中电网调峰与发电量相互制约的因素,探讨水电调度模型的设计及求解的改进型蝗虫视觉进化神经网络。调度模型设计中,依据水量平衡方程,在充分考虑机组出力限制、不规则震动区等与水头相关的复杂约束及尾水顶托影响下,构建以调峰效果与发电效益为性能指标的厂网协调短期调度模型。神经网络设计中,在已有蝗虫视觉神经网络基础上引入视觉残留机制、半波整流机制,以及在兴奋层引入局部均值滤波,获得能输出全局和局部学习率的改进型蝗虫视觉神经网络,进而借助混沌映射及山瞪羚优化算法设计状态更新策略,随后顺次连接此视觉神经网络及更新策略,获得能自适应调节参数的改进型蝗虫视觉进化神经网络。比较性的数值实验显示,该神经网络求解13个基准事例中7 ~ 13个事例及应用于贵州北盘江梯级电站的3种场景中至少2种场景下具有显著优势。
碳-绿色证书交易机制下考虑回收P2G余热和需求响应的PIES优化调度
为进一步促进园区级综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的可再生能源消纳和碳减排,优化园区级综合能源系统的运行总成本,提出一种碳-绿色证书交易机制下考虑回收电转气(power to gas,P2G)余热和需求响应的园区级综合能源系统优化调度模型。首先,考虑阶梯式碳交易机制和绿色证书交易制度,以促进可再生能源的消纳和碳减排。其次,引入回收余热的电转气设备,优化电-热-气耦合关系来提高系统消纳可再生能源和碳减排水平。然后,建立含可削减、转移、替代负荷的需求侧响应模型,指导用户的用能方式由高能耗、高污染向低碳、可持续转变。最后,以购能成本、弃风惩罚成本、需求响应补偿成本、阶梯式碳交易成本、绿色证书交易收益之和最小为目标,构建PIES优化调度模型。算例结果表明,该模型可以有效促进可再生能源消纳和碳减排并降低系统运行成本。
远源砂质辫状河储集层内部隔夹层研究与地质建模———以沾化凹陷孤东油田六区馆上段为例
河流相储层内部隔夹层研究对其储层内部构型表征及剩余油挖潜具有重要指导作用。本文以沾化凹陷孤东油田六区为例,基于岩心、测井资料,对远源砂质辫状河的单井、连井以及平面发育特征进行了分析;基于沉积微相控制和岩心、测井标定,对不同层次的隔夹层进行了识别以及特征描述;基于密井网的约束对心滩内部夹层的规模与产状进行了表征。结果表明:单层间夹层多是物性夹层,单砂体之间夹层包括泥质夹层与泥砾夹层,增生体之间的夹层为落淤层,落淤层宽度为80~400m,长度为350~1 630m,落淤层在滩头倾角约为2.03°,在滩尾倾角为1.28°,在两翼倾角为1.58°。利用界面约束方法,对储层内部夹层进行了构型建模,建立了一套能够进一步深度表征辫状河内部非均质性的构型模型。