mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
计及新能源时变性的新型配电网聚合电源建模
电源聚合模型对新型配电网的分析计算仍然至关重要。电力系统传统电源为机理明确、特性相近的发电机,较易建立等值聚合模型。随着高比例的新能源电源接入配电网,其时变性与非线性给电源等值建模带来了巨大挑战。首先,构建了聚合电源的模型结构,根据负荷小扰动且不考虑短时时变性,辨识模型的6个参数。其次,针对新能源电源时变性,假定模型中传统发电机内电势不变,利用Taylor公式展开功率平衡方程,解算与时变性相关的4个模型参数。针对上述4个参数构造欧氏距离,并据此判断电源侧内部是否发生时变,若是则继续利用Taylor展开法解算;若电源侧内部无时变且负荷满足小扰动要求,则再次对6个模型参数进行辨识,即适时校正电源侧时变带来的误差积累。后续可按此规则持续延展。最后,通过算例验证了所提方法的可行性与有效性。采用上述规则即可得到计及时变性的、适用于含高比例新能源配电网相关的持续分析计算的等值电源模型。
面向电网频率快速支撑的风电场自适应分布式协调控制
随着风电渗透率升高,系统惯量降低,许多国家在其电网导则中要求风电场需具备主动频率支撑能力。然而,风电场受到地理位置分布、风速风向、尾流效应等影响,风电场内风速分布不均,风机运行状态各异,所具备的调频能力不尽相同,且存在转子动能限制,风电场提供频率支撑过程中存在风机功率不合理的分配问题。因此,该文提出了一种适应于风电场的自适应分布式快速频率支撑协调控制,在兼顾安全性的同时充分利用风电场调频能力,提升频率调节效果。该控制主要包括以下3部分:首先,提出考虑风机状态的一致性分布式协调控制,实现频率支撑功率的合理分配;在此基础上,加入考虑风电场状态和频率事件严重程度的自适应控制,保证风电场运行稳定性;随后,在风电场提供频率支撑后的转速恢复阶段采用了预设恢复控制,缓解二次频率跌落问题。最后,通过含风电的四机两区域系统验证所提自适应分布式控制策略相对于集中式控制及固定系数的分布式控制均有更好的调频表现。
基于李雅普诺夫函数的带锁相环的VSC大扰动稳定性判据
对于带锁相环的并网VSC大扰动稳定性问题,首先依据VSC的内环电流控制和外环功率控制响应速度差异得到简化二阶非线性模型,然后分别定义了两个李雅普诺夫函数。第一个李雅普诺夫函数具有清晰的动能和势能概念,但推导的稳定域较小,第二个李雅普诺夫函数推导的稳定域较大但缺乏清晰的物理概念。最后结合这两个李雅普诺夫函数,得到实用的稳定性判据,兼具明确的物理意义和较宽的稳定域。如果在系统最后一次动作时已知锁相环状态量,则可以预测系统稳定性。仿真结果验证了该判据的正确性。
计及信息畸变的低压有源配电网故障定位方法
故障监测信息畸变是影响低压有源配电网故障定位准确性的重要因素,在分析故障监测信息及其畸变类型的基础上,基于信息畸变因子建立了畸变信息模型,设计了计及信息畸变的故障定位模型,提出了计及故障监测信息畸变的低压有源配电网故障定位方法。针对低压配电网多分支的结构特点,在建立分支结构故障等效模型的基础上,提出了故障定位的分层求解方法。算例分析结果表明,计及信息畸变的故障定位分层求解方法有效提高了低压有源配电网故障定位的准确性和求解效率。
基于皮尔逊相关系数融合密度峰值和熵权法典型场景研究
新能源出力的波动性、随机性使得新型电力系统在规划以及运行分析时,如何获得典型出力场景是亟须解决的关键问题之一。提出了基于皮尔逊相关系数融合密度峰值和熵权法的典型场景聚类中心确定方法。首先,采用密度峰值方法选取初始聚类中心;然后,基于熵权法选取后续聚类中心;接着,采用后向场景缩减方法获得最终典型场景,以该方法为核心,构建了确定新能源典型出力场景的整体方案;最后,以2021年华北某地风电与光伏的日出力场景进行算例分析及对比验证,验证所提方法的准确性和有效性。研究成果将为电力系统规划与运行提供更为准确的数据支撑。
基于特征加权Stacking集成学习的净负荷预测方法
当前用户侧接入大量新能源,通常采用实际电力负荷减去新能源发电功率后的负荷(称为“净负荷”)进行预测研究。由于新能源发电随机性强,净负荷具有不确定性强、规律性差的特点,难以准确预测。为此,提出了一种基于特征加权改进的Stacking集成学习净负荷预测方法。首先,通过对不同单一预测模型的预测性能和差异性的分析,优选出长短期记忆网络、Elman神经网络、随机森林树和最小二乘支持向量机作为Stacking集成的学习器。其次,针对传统Stacking集成预测由于忽略学习器之间差异性所导致的预测能力不足问题,根据预测精度对不同学习器进行特征加权,以修正各学习器所带来的整体预测误差。最后,基于德国TENNET区域实测数据进行算例分析,结果表明,相比于单一预测模型、传统Stacking集成预测方法,基于特征加权Stacking集成学习的净负荷预测方法在晴天、多云、多雨、多雪等天气情况下均具有更高的预测精度。
模拟犁底层对春玉米物质积累及转运与分配的影响
采用PVC管栽的方法,研究了模拟犁底层和深松处理对春玉米物质积累、转运与分配的影响。结果表明:采用Richards方程可较好地模拟(拟合度r = 0.9987~0.9991)玉米出苗后不同天数干物质积累量动态,犁底层处理下玉米最大生长速率以及活跃生长持续期均低于深松处理,表明犁底层限制了玉米的发育进程,同时,也影响了地上干物质积累及其在器官中的分配。犁底层处理成熟期干物质在各器官的分配量显著低于深松处理,但茎的物质分配比例显著高于深松,说明犁底层的存在降低了茎器官向籽粒的转移量和转移率,并最终导致玉米的单株籽粒产量下降。因此,采取深松处理,打破犁底层是当前条件下东北春玉米实现再高产的重要措施。
珠江口盆地惠州26-6构造古潜山-古近系油气成藏主控因素
珠江口盆地惠州26-6构造油气勘探的重大突破,是该盆地古潜山深层凝析气勘探的首个发现,但该区构造地质条件复杂,并且油气成藏要素之间耦合关系复杂,油气成藏主控因素不明制约了该区油气的进一步勘探。为了指导该区油气深化勘探,在系统解剖惠州凹陷26-6构造的基础上,根据构造、地震、地层等资料解释,结合钻井岩心、岩屑、薄片及流体包裹体分析,对惠州26-6油气藏古近系成藏主控因素进行了系统研究。研究结果表明:①古近系文昌组烃源岩最优,有机质类型以偏腐泥混合型为主,属于中等-很好品质烃源岩,恩平组次之,属于差-中等品质烃源岩,古近系烃源岩具备形成大型整装油气的成藏物质基础;②储层物性主要受沉积相类型控制,储层整体呈现较强非均质性,有利沉积相带主要为转换带三角洲前缘,具有"古近系转换带砂砾岩-古潜山风化裂缝带多期改造、规模成储"的特点;③研究区输导类型主要为断层、缝、砂体,由断缝和断砂的空间组合构成了立体网状输导格架,总体上呈现"切源断裂多期跨层输导,深缝浅砂侧向差异运移"的输导特点;④惠州26-6构造油气解剖结果表明,在充足的烃源和理想的封盖条件下,油气成藏主要受储集条件、圈闭条件和输导条件联合主控。结论认为,油气成藏主控因素的明确,为该区油气勘探指明了方向,为深化惠州油气勘探奠定了坚实的基础。
大豆耐低氮资源的苗期鉴定与筛选
本研究拟利用丰富的大豆种质资源,探索大豆苗期耐低氮种质资源的鉴定方法和指标,筛选出强耐低氮的种质资源。以260份大豆资源材料为试材,正常氮水平和低氮水平两种处理下进行苗期盆栽试验,在大豆第4片复叶展开期测定SPAD、株高、地上部鲜重等9个指标。通过对低氮胁迫下大豆品种的表型差异进行分析,利用耐低氮系数进行相关性分析、主成分分析、聚类分析以及回归分析,鉴定和筛选具有耐低氮特性的大豆品种。结果表明,不同氮水平下,大豆苗期各指标均存在显著性差异,但指标间和品种间的差异情况有所不同。主成分分析将上述9个单项指标转化为3个综合指标,经隶属函数值和品种耐低氮综合评价值,结合聚类分析将供试260份大豆品种资源分为强耐低氮、耐低氮、中间型、不耐低氮和极不耐低氮5种类型,其中强耐低氮资源17份、极不耐低氮资源7份,同时通过逐步回归分析得出总干重、地下部干重、地上部鲜重、第2片复叶SPAD(SPAD2)以及第1片复叶SPAD(SPAD1)的耐低氮系数可作为鉴定大豆苗期耐低氮能力的主要指标。
考虑储能的工业园区综合能源系统日前优化调度
城市能源互联网系统通过互补和能量梯级利用,实现能源资源的有效整合,在能源生产和消费革命中起着重要作用。城市能源互联网建设的关键之一是建立城市工业园区综合能源系统。因此,围绕一个存在电、热、冷、天然气等多种能流并服务于生产生活负荷统筹的工业园区综合能源系统开展了建模,结合系统储能特性,提出了日前运行优化调度模型。该模型综合考虑了供能管网和储能水罐储能特性及其对经济效益的影响,针对涉及生产生活用能的工业园区进行优化,同时对供能管网储能能力进行量化。这一技术被应用于某实际工业园区,进行冬季供暖工况运行调度优化。储热水罐的出力优化增加了系统设备组合的灵活性,而热网热惯性的考虑稳定了机组出力。优化方案表现出更好的经济性和输出稳定性,单日节省运行成本1 445元。
三相并网逆变器的分数阶PCI控制技术
针对比例谐振和比例复数积分控制器都存在谐振项带宽偏低的问题,提出一种更具普遍形式的分数阶比例复数积分控制器。首先,论证比例积分、比例谐振和比例复数积分等控制器均是分数阶比例复数积分的特殊形式,给出分数阶比例复数积分的谐振项带宽与阶次的关系,并合理选取控制器阶次;其次,构建三相并网逆变器在分数阶比例复数积分控制下的数学模型,证明系统的输出不存在稳态误差,并利用开环截止频率和主导极点确定相关参数;最后,进行对比仿真测试,结果验证了所提控制算法的有效性和优越性。
不同煤体结构煤的孔隙-裂隙分形特征及其对渗透性的影响
煤的孔隙-裂隙结构特征是研究储层渗透性的关键问题。为了定量描述孔隙-裂隙结构的复杂程度,以黄陇侏罗纪煤田永陇矿区郭家河井田原生结构煤和碎裂结构煤为研究对象,基于压汞实验数据和扫描电镜(SEM)图像,采用Menger分形模型和计盒维数方法,分别计算不同煤体结构煤的孔隙-裂隙分形维数;同时采用不同孔径段的孔隙体积比作为权重值,计算得到孔隙综合分形维数,探讨孔隙-裂隙结构分形维数和渗透率之间的关系。研究结果表明,脆性构造变形作用对孔隙整体复杂性,裂隙孔、渗流孔复杂性以及微观裂隙复杂程度均具有积极改造作用,对吸附孔结构复杂性具有均一化作用;微观裂隙分形维数与渗透率具有较高非线性关系,脆性构造作用改造下形成的碎裂煤,其具有的孔隙-裂隙结构优势配比是决定储层高渗透性的关键。因此,建议优先考虑弱脆性变形的碎裂结构煤为主体的断层、向斜和背斜区域进行煤层气抽采。
长江上游近19年植被覆盖度动态变化及驱动力分析
为探究2000—2018年来长江上游植被覆盖度动态变化及驱动力,基于2000、2010及2018年3期Landsat TM影像,以长江首城宜宾为例,对其19年间植被覆盖度动态变化进行监测。应用ENVI和GIS技术对数据进行预处理,运用像元二分模型计算植被覆盖度,结合主成分分析和相关性分析方法探讨其变化的驱动力,实现对长江上游植被覆盖度的局部动态分析。这对于长江上游沿岸的生态保护意义重大。结果表明: 1)中植被覆盖区在2000年和2010年面积占比最大,而2018年高植被覆盖度占比变为最大,宜宾市域整体植被覆盖度向好的方向发展。2)近19年植被改善和退化面积分别占33.51%、29.48%。退化区域遍布整个研究区,改善区主要分布在东部边缘。3)植被覆盖度随海拔升高而上升;随坡度的增加而呈不同变化;坡向对植被覆盖度的影响主要表现在温度上,阴坡小于阳坡,但宜宾正西北方向植被覆盖度最高,这是由于西北方向有大面积原始森林。4)研究区植被变化受经济、社会和人口的共同影响。森林面积、建设用地面积、GDP、总人口、耕地面积等因子是影响研究区植被覆盖变化的主要驱动力因子。
基于SSR标记构建中国芍药品种资源分子身份证
【目的】利用SSR标记区分中国芍药品种,为芍药资源的保护与合理利用奠定基础。【方法】对山东菏泽和河南洛阳2个主要芍药栽培地的品种进行调查,明确中国芍药品种资源数量,在此基础上,提取各品种叶片DNA,利用21对SSR荧光引物进行PCR扩增,用四重荧光毛细管电泳技术检测扩增片段长度。利用Microsatellite和Toolkit GenALEx 6.41软件,分析数据中的等位基因数、多态性信息含量(PIC)和遗传多样性参数。采用数字与大小写字母结合的方法,对不同长度的扩增片段进行赋值,构建中国芍药品种分子身份证。【结果】山东菏泽和河南洛阳目前共有芍药品种268个,用21对引物在这些品种中共扩增条带613条,多态信息含量0.508~0.846,平均为0.707;有效等位基因数(Ne)为4.324±0.315,观测杂合度(Ho)为0.593±0.047,期望杂合度(He)为0.741±0.020。采用21对SSR引物可将所有268个芍药品种区分开。【结论】采用21对引物通过SSR标记建立了山东菏泽和河南洛阳268个芍药品种的分子身份证,有助于芍药品种鉴别、新品种培育及防止资源流失。
川东北普光地区茅口组白云岩发育特征
近年来,在川东北普光地区中二叠统茅口组白云岩储层中发现了良好的气显示,揭示了新的勘探领域。基于钻井岩心、薄片等研究认为:川东北普光地区茅口组白云岩类型主要为灰质(含灰)粉-细晶白云岩,局部见灰质(含灰)砂屑白云岩,偶见粗晶白云岩;粉-细晶白云石多呈半自形-自形晶,残余粒间孔、晶间孔缝发育。纵向上,研究区内茅口组白云岩主要发育在茅二段(明1井最厚,达18.1m,一般钻井厚度10m左右)和茅一段顶部,茅三段白云岩厚度较薄。横向上个别层段白云岩分布可对比,但整体可对比性较差;平面上,茅口组白云岩主要分布于双石庙构造和东岳寨构造,其次是东南方向的清溪场构造和宣汉东构造。研究区内茅口组白云岩分布与沉积作用及断裂系统均有一定联系,在台内滩与北东向、北西向2组断裂叠合的部位,白云岩相对更发育。
浅埋近距离煤层开采顶板活化结构及支架动载研究
为了揭示上煤层垮落顶板"活化"结构对间隔岩层关键层结构的载荷传递和支架动压机理,以陕北某矿北翼东区1-2与2-2煤层开采为背景,采用物理相似模拟、UDEC数值计算、理论分析及工程实例验证相结合的方法,研究了上煤层垮落顶板"活化"结构及向下煤层工作面的载荷传递特征,建立了"间隔关键层-上覆垮落顶板活化结构层"双结构力学模型,揭示了浅埋近距离煤层采场支架动载主要由上煤层垮落顶板"活化"结构引起。研究表明:下煤层开采后上煤层垮落顶板"活化"结构层呈现"砌体梁"结构,间隔关键层周期破断后形成"台阶岩梁"结构;上煤层垮落顶板"活化砌体梁"结构与间隔岩层"台阶岩梁"结构同步运动呈现大周期来压,非同步运动呈现小周期来压。通过建立顶板双结构力学模型,给出了支架动载计算公式,得出顶板双结构同步来压载荷作为工作面支架选型的依据,并通过实例分析验证了公式的可靠性。
基于LCC-LC谐振变换器的高压储能电源研究
针对脉冲等离子体推力器(PPT)高压储能电容充电这一应用背景,研究了一种新型LCC-LC谐振变换器。该变换器在保留了LCC谐振网络基本特性的同时,引入了零增益点,使谐振变换器具有负载短路保护和缓启动功能,且相比于LCC谐振变换器的工作频率调整范围更窄,有利于磁集成和功率密度的提升。利用基波分析法和阻抗分析法分析了高阶LCC-LC谐振腔的特性,并基于此进行工作区间划分,确保LCC-LC谐振变换器宽负载范围内实现软开关;针对LCC-LC谐振变换器的高效运行,给出了一整套参数优化设计方法。最后,通过仿真和1 kW的原理样机实验数据,对所研究的变换器各项功能进行了验证。
基于GIS的近30年长江口及其邻近海域赤潮时空分布特征研究
收集了1990年—2019年长江口及其邻近海域(120°30'E~123°30'E, 29°00'N~32°30'N)记载的赤潮事件,基于GIS软件对所有赤潮事件进行整理,分析了赤潮的时空分布规律,并绘制长江口及邻近海域赤潮分布图。结果表明:近30年来,长江口及其邻近海域赤潮经历了先升高后下降的过程,赤潮次数共计144次,赤潮面积>1 000 km~2有28次。赤潮发生核心区集中在长江口外、花鸟山-嵊泗列岛、岱山岛-中街山列岛、舟山岛-朱家尖岛海域;长江口及邻近海域赤潮多发期为5—8月, 5、6、7、8月发生的赤潮次数分别占总数的28.37%、34.75%、17.78和9.29%;东海原甲藻(Prorocenrum donghaiense)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)是长江口及其邻近海域最常见赤潮肇事种,发生次数分别为55次和40次,占统计总次数的38.19%和27.78%, 2000年以来,东海原甲藻赤潮发生频率呈上升态势。
考虑DG不确定性的主动配电网两阶段无功机会约束优化方法
随着高比例的分布式电源(Distributed generation,DG)并网,传统的确定性无功优化方法难以应对DG和负荷的双侧不确定性,提出了主动配电网的两阶段无功机会约束优化方法。首先将配电网潮流方程线性化和松弛,建立基于混合整数二阶锥的配电网两阶段无功优化模型,分别在第一阶段优化有载调压变压器、并联电容器等离散控制装置,在第二阶段考虑DG的不确定性优化DG的无功出力。然后,通过场景缩减法来减少机会约束优化方法的场景数。在95节点系统的仿真结果表明,与确定性性无功优化方法相比,所提出的两阶段无功机会约束优化方法能有效地消除安全约束越限问题,在略微增加网损的情况下获得了较高的鲁棒性。
准南煤田玛纳斯矿区向斜—承压式煤层气富集模式
准南煤田玛纳斯矿区煤层气资源丰富,但是该区复杂的构造、多层叠置的煤层、特殊的地下水动力场等因素造成煤层气富集规律复杂。通过系统收集、分析已有煤田、煤矿及油气勘探资料,对影响玛纳斯矿区煤层气富集的煤级、构造、沉积、水文地质等诸多因素进行研究。结果表明,多期构造形成了清水河与南玛纳斯向斜,扇三角洲平原沼泽控制了厚煤层发育,扇三角洲相、河流相及湖泊相控制下封盖条件优越,火烧区影响下的弱径流地下水动力系统封堵煤层气逸散。上述因素共同控制了玛纳斯矿区向斜—承压富集模式,认为煤级较高、地下水矿化度适中及封盖条件较好的清水河与南玛纳斯向斜轴部为煤层气最有利富集区。
无害化污泥堆肥施用量对沙质潮土土壤活性有机碳组分的影响
无害化污泥堆肥是指城市生活污水处理过程中产生并经无害化处理最终符合《城镇污水处理厂污泥处理土地改良用泥质》 (GB/T 24600—2009)土地利用标准的堆肥产品(以下简称为污泥堆肥)。以河南省小麦-玉米轮作区沙质潮土为研究对象,通过2013—2016年田间连续定位试验,研究了污泥堆肥不同施用梯度对土壤活性有机碳组分含量和活性有机碳组分在土壤有机碳(SOC)中分配比例的影响,试验处理设置为不施污泥堆肥(CK)、15 t·hm~(-2)污泥堆肥(SW1)、30 t·hm~(-2)污泥堆肥(SW2)和45 t·hm~(-2)污泥堆肥(SW3)。结果表明,较CK处理,施用污泥堆肥处理土壤SOC、全氮(TN)含量和土壤综合肥力指数(IFI)均显著升高,尤其是施用量为45 t·hm~(-2)时效果最显著(P<0.05),分别增加了265.83%、284.31%和55.51%。施用污泥堆肥处理各活性碳组分含量均显著提高,且与其施用量呈正比,施用污泥堆肥处理中活性碳库各组分含量呈现:颗粒态有机碳(POC)>轻组有机碳(LFOC)>溶解性有机碳(DOC)>微生物量碳(SMBC)。施用污泥堆肥处理促进微生物量碳分配比例(SMBC/SOC),其中SW3处理促进效果最为显著,较CK增加了256.84%(P<0.05)。主成分分析结果与以上结果基本一致,表明污泥堆肥主要是通过施入量的不同影响土壤中活性碳组分及其分配比例。冗余分析结果进一步发现,土壤肥力水平、速效养分、pH和土壤水分对土壤活性碳组分含量及其分配产生影响,其中土壤综合肥力IFI指数显著影响土壤活性有机碳组分含量及其分配率(P<0.05),解释率达64.3%。综上可知,连续施用4年污泥堆肥能提高沙质潮土土壤肥力,改善土壤质量,施入量为45 t·hm~(-2)时效果最为显著。
木林子国家级自然保护区天然林群落优势木本植物种间联结和稳定性
为探究木林子国家级自然保护区天然林群落结构变化,在原始老龄林(恢复100 a及以上)、皆伐后恢复40 a和25 a的次生林3个恢复阶段,设置45个20 m×20 m样地,采用方差比率法(VR)、χ~2检验、Pearson相关检验、Spearman秩相关检验和M-Godron稳定性测定等方法研究优势木本植物的种间联结和群落稳定性。结果表明,恢复25 a、40 a的次生林植物群落在总体上呈现不显著正关联,恢复100 a的原始老龄林植物群落呈现显著正关联。χ~2检验结果表明25 a、40 a植物群落均为不显著,100 a植物群落中只有2个种对联结性显著,种间联结较为松散。Pearson相关检验和Spearman秩相关检验结果表明大部分物种的种对间相关性不显著,呈现独立分布的格局。M-Godron稳定性结果表明不同恢复阶段植物群落均处于不稳定状态,但随着恢复年限的增加,群落的稳定性逐渐提高。不同恢复阶段种间联结性较弱,各物种呈现独立分布的状态,群落中的物种更迭较为频繁,说明植物群落仍处于演替进程中,正朝着稳定阶段发展。
基于误差校正的中长期负荷预测模型
中国的中长期负荷呈现明显的增长趋势,大部分插值算法在预测建模时,对区间外预测结果的有效性得不到保证。文章建立了一个综合时间序列建模和回归建模优点的模型来预测湖南衡阳地区年度负荷。将总量数据转换成增速数,然后建立广义自回归条件异方差(general autoregressive conditional heteroscedasticity,GARCH)对负荷增速序列建模。建立回归模型分析GARCH模型的残差中未被GARCH模型解释的外界影响,然后根据回归预测的残差对GARCH模型误差进行校正。在选择回归模型变量时,引入格兰杰因果检验筛选适当的影响因素,引入主成分分析提取影响因素中包含的信息,降低自变量的维数,提高中长期负荷建模精度。实例研究表明该方法对于中国中长期负荷预测较为准确。
控施肥料对黄河三角洲盐碱土区苜蓿草地产量及土壤养分的影响
采用田间随机区组试验方法,对黄河三角洲盐碱垦殖区苜蓿草地进行施肥处理,以期获得肥料类型对苜蓿产量的影响效应和土壤养分变化情况,为黄河三角洲退化苜蓿草地恢复和延缓衰退提出科学依据,对维护黄河三角洲苜蓿草地功能和周边环境具有重要的生态学意义。结果表明:不同类型肥料的输入均能显著提高苜蓿产量,平均增产幅度为19%,对于不同类型肥料,速效肥短期内可以取得较好的苜蓿生物学产量;但从周年生产来看,控释肥I(AF)和控释肥Ⅱ(BF)均可以促进分枝数量、根系长度、体积和干重增加,而控释肥Ⅱ(BF)表现为增产效果最好,比对照增产22%,控释肥I(AF)与速效肥(HF)差异显著(P< 0.05)。不同类型肥料对土壤营养特性作用效果不同,施肥区0-20 cm深度的速效磷和速效钾含量普遍比对照区高1.5~3.0倍,这也是施肥区域苜蓿总产量提高的物质基础,说明在黄河三角洲地区,合理的施肥措施可以促进苜蓿产量的提高和土壤养分的变化,牧草的增产为草地恢复和延缓衰退奠定了基础。
淮北平原冬小麦干旱特征分析
【目的】探讨淮北平原冬小麦各生育阶段的干旱特征和干旱趋势,以期进一步认识淮北平原农业干旱规律,给田间灌溉管理和提高作物产量提供科学依据。【方法】利用1986—2018年淮北平原砂姜黑土区的土壤含水率数据,分析冬小麦各生育阶段在水分上对产量起决定作用的关键土层,利用关键土层含水率计算干旱严重指数(Drought Severity Index,DSI)并评定干旱等级,采用Mann-Kendall检验法(M-K检验法)、滑动T检验法分析干旱变化趋势,并对比气温突变年(1994年)前后的干旱特征及变化趋势。【结果】①1986—2018年淮北平原冬小麦播种—出苗期以轻旱和中旱为主,仅发生1次重旱;出苗—灌浆期只发生轻旱和中旱;灌浆—成熟期发生3次重旱和5次特旱;②播种—出苗期干旱呈显著下降趋势,出苗—返青期干旱在2007—2012年呈显著下降趋势,其他生育阶段干旱无显著变化趋势,且冬小麦全生育期内无干旱突变年;③气温突变年(1994年)后,冬小麦各生育阶段、各等级干旱的干旱频率均大于突变前,且极端干旱有加剧趋势。【结论】淮北平原在气温突变年后干旱愈加频繁,且极端干旱加剧,未来应注意加强冬小麦灌浆—成熟期的灌溉,及时补充土壤水分以防出现极端干旱。
变压器式可控电抗器的新型磁集成结构分析
目前,磁集成变压器式可控电抗器(CRT)存在结构复杂、工艺制作要求高和维护困难等缺点。为此,基于磁集成技术,提出了一种新型磁集成CRT本体结构,即双控制绕组基本单元磁集成CRT;在忽略绕组漏抗与线阻的条件下,建立双控制绕组基本单元磁集成CRT的等效磁路模型与等效电路模型,并据此进行磁通和电流的定量分析及计算式推导;基于场路耦合的有限元分析(FEM),对不同负载时铁芯中的磁场分布和各绕组电流进行仿真,并计算控制绕组容量利用率。算例结果表明,双控制绕组基本单元磁集成CRT在满足高阻抗、弱耦合的基本设计原则的同时,能够实现从空载到满载的平滑过渡,提高了绕组容量利用率,减少了独立基本单元的个数,简化了磁集成CRT的结构。
暂态冲击作用下GIS套管电磁辐射特性研究
GIS变电站在开关操作暂态条件下,套管是GIS壳体内部骚扰源主要的释放出口,是重要的电磁场辐射源。为研究GIS套管在暂态冲击作用下的电磁辐射特性,分析了套管结构特征,参照某一GIS试验平台搭建了套管的天线辐射模型,通过时域有限积分法计算套管天线的辐射电阻、驻波比、方向性系数、增益、极化等特征参数,并分析了这些参数的特征意义。研究结果表明:GIS套管具有很强的电磁辐射能力,在10、 108、180 MHz等频点附近尤其突出;从方向特性看,套管在水平方向上表现为全向天线,在垂直剖面上不同频率呈现不同的方向性;在极化特性上,套管的极化方式为垂直极化。
多源量测环境下计及时延融合的配电网区间状态估计
配电网运行的不确定性和量测误差的未知但有界性使得精准感知系统状态难以实现。为此,文中考虑多源量测环境提出了一种计及时延融合的配电网区间状态估计方法。首先,扩展微型同步相量测量装置的量测范围,增加高精度量测冗余,提出多源量测数据融合策略实现量测数据在采样时刻上的同步。其次,基于区间数建立计及量测不确定性的区间状态估计模型,并线性化区间量测函数以降低模型复杂度。然后,提出结合区间约束传播的改进Krawczyk-Moore(KM)算法求解区间状态估计模型,采用改进的KM算子设定合理的初始解区间,引入区间约束传播缓解KM算法区间过度扩张的问题。基于IEEE 33节点和IEEE 118节点配电系统的仿真结果表明,所提方法在保证区间完备性的同时有效降低了估计区间的保守性。
碱性含腐植酸营养液对樱桃番茄产质量影响及其改土效果
【目的】研究碱性含腐植酸营养液施用对海南樱桃番茄地酸化土壤理化环境及植株生长、果实产量和营养品质的影响,以期为碱性含腐植酸营养液在酸化土壤改良和优质樱桃番茄生产中的应用提供参考依据。【方法】采用盆栽试验,以酸性土壤为试验土壤,设不追肥(CK)、追施0.30‰复合肥(0.30‰ CF)、0.30‰腐植酸营养液(0.30‰ FDG)、0.20‰腐植酸营养液(0.20‰ FDG)和0.16‰腐植酸营养液(0.16‰ FDG)共5个处理,于樱桃番茄生育期内定期测定盆栽土壤pH,收获期(植株移栽120 d)测定叶片SPAD值、植株株高和茎粗以及果实产量和品质,测定盆栽土壤电导率、有效养分、阳离子交换性能及酶活性等指标,并对樱桃番茄果实品质、产量与土壤理化性质进行相关分析。 【结果】在樱桃番茄植株移栽120 d时,施用0.20‰~0.30‰腐植酸营养液的盆栽土壤pH>5.60,而施用复合肥的土壤pH<5.00;0.20‰~0.30‰腐植酸营养液处理的盆栽土壤有机质含量相比复合肥处理均提高6.8%;腐植酸营养液处理的盆栽土壤电导率均低于复合肥处理,而阳离子交换量、交换性钙和交换性镁含量、酸性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性高于复合肥处理。虽然腐植酸营养液处理的土壤有效氮磷钾含量呈现不同程度降低,但根据耕层土壤有效养分含量分级指标,其仍处于高水平,可满足樱桃番茄生长对土壤养分的需求。施用0.20‰~0.30‰腐植酸营养液的樱桃番茄植株株高、茎粗和生物量高于其他处理,果实产量和营养品质优于或等同于复合肥处理,其中0.30‰腐植酸营养液处理的果实产量较复合肥处理增产2.2%。相关分析结果表明,果实产量与土壤有机质含量、碱解氮含量和阳离子交换量呈显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)正相关;品质大部分指标与土壤pH、交换性钙含量、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性呈显著或极显著正相关,与土壤电导率呈显著负相关。【结论】腐植酸营养液处理以0.20‰~0.30‰施用量效果最佳,既能改良酸化土壤,又可提高樱桃番茄产质量。
砒砂岩与沙重构土体中有机碳的矿化特征
有机碳矿化过程可反映土壤CO_2的释放强度,该文开展砒砂岩与沙复配土体的有机碳矿化研究,可为土体有机重构理论提供技术支撑和理论依据。该文在前期研究的基础上,主要选取砒砂岩与沙复配比分别为0∶1(CK)、1∶5(C1)、1∶2(C2)和1∶1(C3)的4个典型处理,采用碱液吸收法对土壤有机碳矿化过程进行分析。结果表明,C1、C2和C3处理间的有机碳含量无明显差异但均显著高于CK处理(P<0.05)。各处理的有机碳矿化速率在整个培养期内符合对数函数关系(P<0.01),可划分为1~11 d的快速下降阶段和11~30 d的稳步下降阶段。第11天的累积矿化量达到总矿化量的54.96%~74.44%。培养结束时,C1和C2处理的累积矿化量和潜在可矿化有机碳含量均显著高于CK处理低于C3处理,累积矿化率也以C1和C2处理最低。各处理土壤有机碳的周转速率常数较CK处理明显降低,滞留时间增加。综上,砒砂岩与沙体积比介于1∶5~1∶2之间时,可有效增加土壤有机碳的积累量,此时单位有机碳的矿化水平较低。
致密砂岩气藏孔喉结构与可动流体赋存规律--以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒8段、山1段储层为例
致密砂岩储层的研究中,可动流体赋存特征因能表征储层孔隙中流体的流动规律而备受重视。以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区下石盒子组盒8段、山西组山1段核磁共振测试样品为研究对象,结合铸体薄片,扫描电镜,阴极发光,恒速压汞,黏土矿物X-射线衍射,高压压汞及气水相渗实验分析了研究区储层可动流体赋存特征,开展了可动流体赋存特征的影响因素研究.结果表明:研究区储层依据孔隙组合类型可分为粒间孔_溶孔型储层,溶孔_晶间孔型储层及孔隙+裂缝型储层,可动流体赋存能力及大孔喉发育情况依次变差;喉道越大且孔喉均质程度越好可动流体饱和度越高;储层亲水性能力提高造成水膜厚度增大导致喉道缩小甚至阻塞,可动流体饱和度降低。测井解释含气性与孔隙组合类型对应良好,为致密砂岩储层含气性评价提供了直接依据。
有机质石墨化及其对页岩气储层的影响--以四川盆地南部海相页岩为例
页岩气是中国实现能源转型和碳中和的重要过渡能源,已有的勘探开发实践表明有机质石墨化会给页岩气勘探带来风险。为了明确有机质石墨化对页岩气储层的影响,以四川盆地南部下志留统龙马溪组和下寒武统筇竹寺组页岩为例,利用激光拉曼光谱、高分辨率透射电镜、气体吸附、高压压汞及核磁共振等技术开展了页岩有机质石墨化系统的测试与分析,对比分析了有机质石墨化样品与未石墨化样品的储层特征,探讨了有机质石墨化对储层影响的机理。研究结果表明:①威远、泸州地区W202、L205井龙马溪组页岩和W201、W207井筇竹寺组页岩尚未进入石墨化阶段,长宁地区N206井筇竹寺组页岩激光拉曼谱出现明显的G'峰,已进入有机质石墨化阶段;②有机质石墨化页岩样品孔隙度普遍低于3%,微孔、介孔、宏孔体积均大幅度减少,比表面积大幅度下降,介孔成为有机质石墨化样品比表面积的绝对贡献者,占总比表面积的89.25%;③页岩有机质石墨化后,有机质孔发育程度大幅度降低,无机质孔隙成为有机质石墨化页岩孔隙的主体,占比高达91.8%;④页岩有机质石墨化导致生烃能力衰竭,侧链、杂原子脱落,芳香核缩聚与进一步定向排列,破坏了孔隙保存的机械和化学机制。结论认为,有机质石墨化对页岩气储层物性具有破坏性作用,因此在页岩气勘探中要明确有机质石墨化在优质页岩段的空间分布范围,进而规避勘探风险。
仿红茶调制工艺烟叶的评吸质量及差异化合物研究
以云烟87中部叶为原料,进行萎凋(烤房萎凋和覆膜萎凋)、揉捻(20 min)、发酵(6 h)、干燥(85~105 ℃两段式)仿红茶调制工艺试制烤烟。与对照三段式烤烟相比,仿红茶调制工艺烟叶香气细腻柔和,浓度中等,有甜香、干草香、焦香、烘烤香等特点;运用GC-MS和LC-MS检测烟叶化学成分,仿红茶调制工艺烟叶与对照样本中共鉴定到2380种差异化合物,占化合物总量的43.26%;主成分分析(PCA)与层聚类分析(HCA)表明,仿红茶调制工艺烟叶样本与对照样本中化合物含量存在显著差异,萎凋方式对仿红茶调制烟叶的评吸结果影响最大;覆膜萎凋评吸结果整体优于烤房萎凋的,干燥方式对特征香气的形成具有重要作用;相关性分析表明,2595种化合物含量与萎凋方式相关;通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)差异检验方法鉴定到2708种标志性化合物,通过整合,2种萎凋方式共鉴定到关键差异化合物757种。
耐受高阻和强噪声的柔直配电线路保护原理
针对柔性直流线路保护存在高阻故障识别速度慢、故障电流叠加噪声干扰时识别可靠性低的问题,提出一种基于电流相关性的线路保护原理。首先分析了不同故障类型的线路短路电流特征,据此,采用正负极电流累加和辨识故障类型,利用电流Pearson相关性判断故障位置。其中,相关性判据基于滤波的本地电流,通信通道仅传输线路两端判别逻辑量,对信号同步要求低,且能够有效抑制噪声影响。最后,在PSCAD/EMTDC验证所提方法可行性。结果表明该方法能够利用0.5 ms数据窗内线路电流可靠识别有无强噪声干扰的金属性短路和高阻接地短路,且不受交流侧故障、非故障投切重负荷的影响。
基于CNN-LSTM网络的电网电压稳定紧急控制策略
运行方式的复杂多变性、扰动故障的不确定性、电力电子设备的弱抗扰性为交直流混联电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。为保证大扰动故障后电网电压的稳定,提出一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络的响应驱动紧急控制策略。首先,分析关键母线节点电压时序值和电压稳定水平的映射关系,离线建立基于CNN-LSTM网络的大干扰电压稳定评估模型。然后,采用评估模型预测备选切机、切负荷点控制措施动作后电网电压稳定水平的提升量,确定响应驱动紧急控制措施灵敏度。最后,考虑紧急控制措施灵敏度,建立计及电网实际运行约束的紧急控制优化问题,求解得到最优紧急控制策略。面向存在电压失稳问题的交直流混联电网实际场景,仿真结果验证了所提响应驱动控制灵敏度预测方法的准确性,电压稳定紧急控制措施优化协调策略可以保证大扰动故障后电网的安全稳定运行。
中国北方苹果主产地苹果物候期对气候变暖的响应
为揭示我国北方苹果物候期时空变化特征及其对气候变暖的响应时段和强度,选取福山、万荣和阿克苏分别代表我国渤海湾、黄土高原和新疆苹果产区,利用1996-2018年各地红富士苹果芽开放期、展叶始期、始花期、可采成熟期、叶变色末期和落叶末期物候数据,分析不同物候期及生长阶段长度的变化趋势,并利用偏最小二乘回归法,从日尺度层面,分析气温变化对各物候期的影响。结果表明:近23年来,福山、万荣和阿克苏芽开放期、展叶始期和始花期均呈现提前趋势,平均提前速率分别为0.36、0.33和0.23 d·a~(-1),落叶末期则呈推迟趋势(0.68 d·a~(-1)),可采成熟期和叶变色末期在各产区的变化趋势不一致;果实生长发育期和果树全生育期分别以1.20和0.82 d·a~(-1)的速率延长。苹果春季物候期与1月初至相应物候期发生前平均气温呈显著负相关关系,期间温度每升高1 ℃,芽开放期、展叶始期和始花期将分别提前3.70、3.47和3.48 d;秋季物候期与各物候期前21~72 d的平均气温呈正相关,但与影响时段平均气温的相关性低于春季物候期;总体上,春季物候期受气温影响的程度大于秋季物候期,且果实生长发育期和果树全生育期的延长主要由春季物候期提前所致。各主产地间苹果物候期对气候变暖的响应存在一定差异,其中气温对阿克苏苹果生长发育的影响最大,其次是万荣,对福山的影响并不明显。该研究结果可为指导各地苹果产业应对气候变化提供理论依据。
中国区域植被对降水异常的时空响应特征
【目的】分析中国植被生长对降水异常的响应方式及其强度.【方法】基于1982―2015年GIMMS-NDVI和高分辨率栅格气候数据,采用二阶偏相关和时滞相关分析方法,研究了中国区域植被生长对降水异常响应的时空模式.【结果】①中国生长期植被NDVI呈显著的上升趋势,上升幅度为0.000 7/a,而降水年际间波动较大,整体趋势并不显著;②NDVI与降水异常的偏相关系数呈现显著的空间差异性,内蒙古中东部植被生长受降水异常的影响最为显著;③总体而言,植被生长对前1个月降水异常的响应最强烈,并且与超过3个月累积的降水异常相关性最强,而受同期降水异常的影响并不明显.【结论】降水变化对半干旱区植被生长活动影响最大;同时,不同植被类型的地区,植被对降水异常的响应模式存在显著差异,相比于灌木和草地,森林受降水异常的影响更小,且响应更迟缓.
基于混合蜜獾算法的机械臂最优运动规划方法
针对六自由度机械臂末端执行器路径及关节空间下轨迹的规划问题,提出一种基于混合蜜獾算法和3-5-3分段多项式插值的最优运动规划方法,实现机械臂末端执行器运动路径最短及关节运动时间最优,并有效降低优化路径与规划路径的差异。首先,以标准蜜獾算法框架为基础,在初始化、全局寻优与局部探索中采用混沌反向学习、转移算子、正弦余弦算子以及自适应扰动系数策略,提高最优解质量与寻优能力,并据此设计机械臂末端执行器无碰撞、最短路径规划方法,引导关节轨迹规划过程;其次,在关节空间下,利用混合蜜獾算法寻找各关节最优运动时间,在此基础上,利用2次3-5-3分段多项式插值算法,在满足各关节位移、速度、加速度约束的条件下,完成机械臂关节平滑且时间最优的轨迹规划;最后,通过与其他规划方法仿真对比,验证提出的方法能够使规划路径长度缩短,关节运动时间减少,优化路径与规划路径差异较小,并以UR5机械臂抓取实验为例检验了该方法的可行性。
生态脆弱区重要湿地空间冲突的时空演变研究——以榆林市为例
土地空间冲突测度对湿地水生态、水环境质量和水资源安全的维护具有重要作用。以生态脆弱区榆林市重要湿地为研究对象,运用GIS技术测度重要湿地河滨岸带土地利用空间冲突指数,系统研究河湖湿地土地冲突的时空格局和演变规律。研究结果表明:2000-2015年重要湿地区土地利用空间冲突水平整体变化较为平稳;河流湿地土地利用空间冲突呈现一定梯度特征,即上游基本可控,下游多处于失控水平;风沙滩区湿地土地利用空间冲突水平主要为基本可控,黄土丘陵沟壑区则基本失控和严重失控占比较大;土地利用空间冲突基本失控和严重失控区域与榆林市城镇和工业园区的空间分布相匹配。该结果可以为生态脆弱区土地可持续利用及重要湿地保护提供参考依据与建议。
神东矿区水土保持植物区系分析
[目的]对神东矿区植物区系进行分析,为充分利用当地的植物资源,实现神东矿区资源开发与生态环境建设和谐发展提供理论依据。[方法]利用植物区系分析法,以神东矿区作为一个独立的植物区系单元,对该区种子植物进行了调查统计,以科、属、种的现代地理分布为基础,对这3个层次的地理分布类型分别进行了统计分析,探讨该植物区系的基本特征和区系属性等问题。[结果](1)神东矿区共有植物53科,135属,217种。菊科植物种类最多(35种),其次是豆科植物26种,禾本科植物18种,蔷薇科植物14种,科内只含一种植物的科有21个;(2)神东矿区有草本植物159种,木本植物有52种,神东矿区生长的的植物多为中生和旱生,其中中生植物有62种,旱生植物有32种;(3)神东矿区高等植物类群在分类等级上都具有丰富、复杂、古老、特有4种特性。[结论]神东矿区生态系统较为脆弱,但该区的植物物种仍较为丰富。
秸秆还田对土壤理化性质及水肥状况影响的研究进展
农作物秸秆是农作物的重要光合产物和最主要的副产品,资源十分丰富。其富含氮、磷、钾等元素,是农业生态系统中一种十分宝贵的生物质资源,利用潜力巨大。秸秆还田是最主要的秸秆资源化利用方式,具有改良土壤、保水控盐和培肥增产等显著效果。本文系统整理和总结了2012年以来秸秆还田对土壤理化性质、水盐运移、土壤肥力及作物产量、负面影响及防治措施的研究进展,探究其影响规律和作用机理,探寻不同秸秆还田处理方式的适用性。整理归纳了秸秆还田配合不同耕作方式、添加物及预处理和粉碎程度等改善土壤理化性质的研究概况,总结了秸秆改善土壤理化性质作用机理;对比分析了秸秆还田量、埋深、长度和还田方式等对秸秆还田调控水盐运移的影响,探究了秸秆保水控盐的作用机理;总结概述了秸秆还田提升土壤肥力,促进作物增产的研究成果,提出了配施氮肥,加快秸秆腐解和注意土壤初始水肥条件等合理建议;阐述介绍了当前秸秆还田面临的主要问题及其防治措施;最后,在前人的研究基础上提出了秸秆还田实际应用的部分注意事项,并对未来潜在研究方向进行了展望。以期为秸秆资源化利用、盐渍土改良、农业高效生产等方面的研究、应用与决策提供有价值的参考依据。
基于集对分析模型的岩溶区浅埋穿河隧道突涌水危险性评价
在岩溶区修建隧道常会面临突涌水等地质灾害,尤其是对于浅埋穿河隧道的建设,更是极具挑战性的一项工作。由于隧址区存在断层破碎带、岩体风化程度高、节理裂隙发育等,使得河水入侵隧道的可能性大幅增加。为了有效评价岩溶区浅埋隧道下穿河段突涌水发生的危险性,本研究根据隧址区地质条件及隧道特征,选取了地层岩性、修正的岩层倾角、可溶岩与非可溶岩接触带、围岩等级、断层带宽度、断层性质、裂隙发育程度、地表水流量、地表汇水面积、隧道埋深、施工干扰程度共11个影响突涌水的关键因素作为评价指标,建立了岩溶区浅埋穿河隧道突涌水危险性评价体系。首先,采用层次分析法构造判断矩阵确定评价指标的权重,利用集对分析法计算各评价指标的联系度,进而确定评价样本的综合联系度;其次,运用最大隶属度原则识别突涌水风险等级;最后,根据危险性等级与涌水量之间的对应关系,可初步预测突涌水量范围。针对跃龙门隧道下穿高川河浅埋段的突涌水风险,采用集对分析模型进行分析,计算结果显示,危险性评价预测的突涌水量范围为3 000 ~10 000 m~3/d,现场开挖实际涌水量为7 000 m~3/d。即危险性评价结果与现场实际情况基本一致,验证了该评价体系与方法的合理性及可行性,为岩溶区浅埋隧道下穿河段突涌水风险评估提供了有效支撑。
江苏冬季降水相态气候分布特征及预报方法探讨
利用1981-2010年南京、徐州、射阳逐日探空资料和地面观测资料,在分析冬季雨日、雪日、雨夹雪日气候特点的基础上,运用厚度分析的方法进一步研究江苏冬季不同降水相态的预报指标.结果表明:厚度分析能被用来识别降水相态(雨、雪),1 000~850 hPa厚度阈值1 292 gpm可以作为江苏冬季区分雨、雪的一个重要参考指标.同时结合地面温度和850 hPa温度可以较准确的判定降水的相态,即1 000~ 850 hPa厚度≤1 292 gpm,且T_(850)≤-3℃,T≤2℃时,判定为雪;反之,则为雨.另外,地面湿球温度在雨雪区分上也是一个很有参考价值的指标.
不同趋势法的宁夏长时序植被变化分析
宁夏地处黄土高原,植被变化趋势直接影响其生态保护。本文应用2005—2015年的MODIS NDVI月合成产品,并采用最大合成法得到年NDVI数据,分别利用一元线性回归法和Sen+Mann-Kendall法对宁夏11年间植被变化趋势和空间差异进行研究分析。结果表明,在月际变化上,月NDVI均值呈高斯分布,7 —9月是植被长势最好的阶段;在年际变化上, 2005—2007年NDVI值明显增长, 2008—2012年NDVI值呈稳定性增长,2 013—2015年NDVI值有下降趋势;在变化趋势上,一元线性回归法与Sen+Mann- Kendall法得到的植被变化趋势基本一致,均表现为北部植被整体改善,但局部城区植被退化较为严重;中部地区轻微改善,局部存在明显改善;南部植被有明显改善且植被改善面积较大;通过差异性分析二者差异性仅为22.95%,且Sen+Mann-Kendall法能更好地监测轻微变化区域,变化趋势更加准确。
集中式超大规模储能电站信息物理系统建模与可靠性评估
集中式超大规模储能电站与其控制系统逐渐发展成为信息物理系统(cyber physical system,CPS),信息技术和监控系统能够使超大规模储能电站应对多样化场景和满足不同的需求,但也带来一定程度的安全运行风险,因此对其进行可靠性建模和分析具有非常重要的意义.首先,建立超大规模储能电站的CPS模型,并分析物理侧与信息侧的交互影响;其次,对信息系统中多种信息扰动的可靠性状态进行建模分析,并提出储能电站CPS可靠性评估指标;然后,分别采用非序贯和序贯蒙特卡洛方法对超大规模储能电站的信息层和物理层元件进行抽样,并量化分析多信息扰动因素对超大规模储能电站CPS可靠性的影响;最后,通过算例仿真结果验证所提模型和方法的有效性,结果表明所提模型可为超大规模储能电站规划和运行提供有效技术支撑.
基于自适应VMD和时-频分段能量熵特征的过电压信号识别
针对目前电网对过电压信号识别研究不足的问题,提出一种基于自适应变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和时-频分段能量熵特征的过电压信号识别方法。首先,采用自适应VMD方法将过电压信号分解为一系列模态分量(band-limited intrinsic mode functions,BLIMFs),并通过自适应模态统一选择的方法,选择待提取特征模态;然后,对各层BLIMF时间轴等长分段,在此基础上提取时-频分段能量熵特征,并组合得特征向量;最后,通过LibSVM构建支持向量机(support vector machine,SVM)多分类器对过电压信号训练,完成识别。仿真结果表明,该方法解决了传统VMD不能自适应分解的问题,克服了传统能量熵对信号局部特征描述不清的缺陷,满足当下对过电压在线识别的工程需求。
基于突变量阻抗波形相关性的送出线路纵联保护研究
文章对风光可再生能源场站送出线路的纵联保护方案进行研究,分析了风光可再生能源场站和传统电源的阻抗特征,在送出线路两侧保护安装处提取等效正序突变量阻抗波形,并通过Pearson相关系数来衡量阻抗波形的相关度。在RTDS仿真平台中,以内蒙古某风光可再生能源场站为例,验证了所提的保护原理对一侧为风光可再生能源场站,另一侧为传统电源构成的系统,送出线路发生各种短路故障都具备良好的适应性。
宁前胡仿生挖掘铲设计与试验
针对宁前胡采挖过程中挖掘阻力大的问题,以鲨鱼背鳍为研究对象,并结合农艺要求,设计了一款宁前胡仿生挖掘铲;根据摩尔-库仑理论中土体应力分析,当选用鲨鱼背鳍结构作为仿生铲的凸起结构时,土壤更易达到破裂状态;通过三维扫描仪扫描鲨鱼标本,获取鲨鱼背鳍三维模型,根据背鳍三维模型确定仿生铲的凸起结构,并通过NX12.0创建仿生挖掘铲三维模型;利用三维扫描仪获得宁前胡根茎外形轮廓特征,创建宁前胡根茎的离散元模型,并选用Hertz-Mindlin with JKR建立宁前胡根茎-土壤离散元复合模型;通过离散元仿真对比试验,得出X、Y、Z方向颗粒位移和挖掘阻力的平均值,分析挖掘铲的减阻机理,仿生铲比平面铲在采挖过程中阻力减小14.37%;通过开展土槽试验,对比根茎挖掘效果,与仿真试验中得出的宁前胡根茎在仿生挖掘铲挖掘后,根茎在X、Y、Z方向上有更好的位移表现,仿生铲和平面铲的挖掘阻力平均值分别为1 342.28、1 622.73 N,仿生铲比平面铲在采挖过程中阻力减小17.28%,与仿真试验得出的减阻率十分接近,满足宁前胡采挖过程中的减阻要求。
复合绝缘子高压端输电导线安装绝缘护套的研究
提出在复合绝缘子高压端输电导线上安装一定长度的绝缘护套来改善其高压端电场强度的方法,并对该方法的原理和实施效果进行详细研究.建立污秽复合绝缘子干燥情况下在高压端输电导线加绝缘护套的物理模型,分析护套参数对实施效果的影响,得到了安装绝缘护套的理论依据.在此基础上,通过有限元仿真研究护套具体参数与复合绝缘子高压端电场改善效果的关系,并给出安装护套后可能出现的不利因素以及相应解决办法.最后,试验给出了均匀电场下绝缘护套的击穿电压与其厚度的关系;并以220 kV复合绝缘子为例,研究了安装绝缘护套前后复合绝缘子起晕电压和污闪电压的变化情况.试验结果证实了所提安装绝缘护套方法的正确性和可行性
考虑风电机组馈入电流的风电场汇集线路保护整定计算方法
现行风电场馈线电流保护的整定计算,按照馈线末端有灵敏性整定,当弱电网接入且馈线较长时将造成高灵敏度和低选择性,存在保护误动风险。首先分析了低电压穿越对风电机组短路电流的影响,研究了影响风电机组短路电流的主要因素。然后介绍了风电场典型的保护配置,将风电场场内进行了保护区域划分,研究了馈线电流保护的保护配置规则。接着分析了风电场馈线电流保护的误动风险,以及馈线首端风电机组故障和相邻馈线首端故障时馈线电流保护误动产生的原因。基于上述理论分析,提出了考虑风电机组馈入电流的保护整定计算二次验证法,并给出了计算实例。
基于多源数据融合的省级电网电压暂降互动平台
针对当前电压暂降相关系统存在重监测、少应用、无互动等问题,构建基于多源数据融合的省级电网电压暂降互动平台。首先,根据供电公司、敏感用户和治理产商三方的实际需求设计平台的功能体系与总体架构;其次,通过建立母线关联映射表和全网暂降特征库实现多源数据的关联和特征提取;再次,在多源数据融合基础上实现电压暂降严重程度评估、风险预警、即时感知与快速定位、辅助治理决策等功能;最后,构建暂降治理参与者信息共享与互动机制、建立暂降协同防治体系。目前,所提平台已在某省电网投入实际应用,反映良好。
近60年宝鸡市主城区极端天气变化特征分析
全球气候变暖背景下研究极端天气发生规律对了解地区气候变化特征与提高区域防灾减灾能力具有重要的现实意义。以宝鸡市主城区1953-2013年逐日气温和降水资料为基础,运用线性倾向估计法、距平分析、异常度分析和Morlet小波分析等统计学方法研究其变化特征,并探讨了区域气候变化与极端天气事件的相关关系。结果表明:近60年宝鸡市主城区极端气温指标中极端最高气温、夏季日数和热夜日数均呈现出上升的趋势,极端最低气温、冰冻日数、霜冻日数表征为下降的趋势;近60年宝鸡市主城区年降水量与年极端最高降水量总体上呈减少的趋势;热夜日数存在11~ 14 a和26~ 28 a 2个时间尺度的周期变化,与太阳活动周期关系密切;霜冻日数存在阶段性变化周期。区域气候变暖、气候变率与极端天气事件的发生频率具有较高的相关性,但并不存在必然的联系。总体来看,近60年宝鸡市主城区气候向暖干化趋势发展,但也不能忽视极端强降水事件、低温霜冻等灾害的发生,相关部门应提高警惕以最大程度降低灾损。
1961~ 2012年银川浅层地温变化及其对气候变化的响应
利用银川市1961~ 2012年逐月平均气温和逐月0~ 20 cm浅层地温资料,采用统计学和功率谱分析等方法分析了过去52年银川市浅层地温的变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:(1)1961~ 2012年银川市各层年平均地温均呈显著升高趋势,其中0 cm地温升温速率最大,为(0.477± 0.126) ℃(10 a)~(-1)( 95%置信区间,下同),10 cm地温升温速率最小,变化速率为(0.395± 0.117) ℃(10 a)~(-1);(2)1961年以来银川各层年与季平均地温多以2~ 4 a周期为主,其周期可能受海气相互作用及平流层准2 a震荡的影响;(3)银川浅层地温对气温变化极为敏感,年平均气温每升高1 ℃,相当于0 cm、5 cm、10 cm和20 cm年平均地温分别升高(1.095± 0.154) ℃、(0.970± 0.169) ℃、(0.911± 0.159) ℃和(0.945± 0.173) ℃。
基于日类型及融合理论的BP网络光伏功率预测
针对光伏发电受到外界环境的制约、发电功率波动较大、很难保证高比率接入等对电网的安全运行和调度造成一定影响的问题,提出一种基于日类型及融合理论的BP网络预测方法,将不同的天气大体分为3种日类型即晴天、多云天、雨天,并进行分类预测,充分考虑制约光伏发电的5个最主要因素即光照强度、环境温度、组件温度、风速和相对湿度,找出其与发电功率之间的相关系数,通过信息融合理念将其融合成1个综合影响因子 λ。以BP神经网络模型为构架进行功率预测,通过动态变换隐含层层数提高预测精度,并利用改进的粒子群算法对其参数进行优化,同时通过光伏历史功率输出波动特性对预测误差进行修正,最后在某县光伏电站进行实际验证。研究结果表明:该网络预测方法可行有效,且精度较高。
基于改进D-S理论的多时刻空中目标威胁评估
针对单时刻空中目标威胁评估存在的抗干扰能力弱、可靠性不足等问题,建立一种基于改进D-S证据理论的多时刻空中目标威胁评估模型。首先,根据空战时间线,定义多时刻空中目标威胁评估时段范围;然后,在单时刻空中目标威胁等级概率分配基础上,利用D-S证据理论融合各时刻证据信息;同时,针对D-S证据理论不能处理高冲突证据的弊端及其现有改进方法计算量较大的不足,引入偏移度的概念,确定各时刻证据源权重,对加权证据进行D-S融合。数值算例表明,该模型算法复杂度低;能有效处理波动数据、稳定性强,并且可减弱高冲突证据融合对威胁评估带来的不利影响,为最终决策提供了更准确的判别依据。
计及电池寿命损耗的电动汽车参与能量-调频市场协同优化策略
针对电动汽车参与电力市场引起电池损耗导致用户参与意愿降低以及参与后的里程焦虑等问题,该文提出计及电池寿命损耗下,电动汽车参与能量-调频市场的协同优化策略。首先研究了电池放电引起容量衰减的主要因素,结合电动汽车放电功率控制特点,建立计及放电深度与放电区间的电池循环寿命损耗模型;然后,在市场价格引导下,以电动汽车集群收益最大为目标,提出功率-调频容量线性约束以及充放电循环识别及限制的线性约束,建立电动汽车调度功率及调频容量协同优化模型;最后,通过算例验证了所提策略能在确保用户收益的情况下,避免频繁充放电、深度放电、高位放电等不规则的放电行为,大幅度降低电动汽车参与电力市场的电池寿命损耗,有利于推进电动汽车参与电网互动。
风电在电力系统恢复规划中的应用
虽然风电的迅速增长带来了清洁、廉价的能源,但风电的不确定性也同时给电力系统带来了技术难题。利用风电参与电力系统恢复非常具有挑战性,为此,提出了一种利用风电提高电力系统恢复能力的恢复规划模型及策略。首先利用风电功率场景,将风电参与电力系统恢复问题描述为一个随机混合整数线性规划问题;然后将此问题分解为2个阶段,采用整数L形算法求解;最后在IEEE-57节点系统中进行仿真试验,从风电场的位置、惯性能力、风电渗透率、不确定性等方面分析了风电对电力系统恢复的影响。仿真结果表明,所提风电参与电力系统恢复的模型及策略有助于改善系统的恢复过程,可提高系统的恢复能力。研究结果可为风电在电力系统恢复规划中的应用提供参考。
3种盐胁迫对桂桑优12种子萌发特性的影响
【目的】研究不同盐胁迫对桂桑优12种子萌发的影响,分析其对不同盐胁迫的耐受性,为新疆桑树引种和推广提供理论依据。【方法】以桑树品种桂桑优12种子为试材,采用0.025 ~ 0.25 mol/L的碱性混合盐(NaCl + Na_2CO_3) 、中性单盐(NaCl)和中性混合盐(NaCl + Na_2 SO_4)胁迫处理种子,测定发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、脯氨酸和丙二醛含量,用隶属函数法综合评价其耐盐性。【结果】随着3种盐溶液浓度的增加,桂桑优12种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均呈下降的趋势,而其游离脯氨酸、丙二醛含量均呈上升的趋势;桂桑优12种子发芽率与盐浓度间的回归关系显著。在碱性混合盐、中性单盐和中性混合盐3种盐胁迫下,桂桑优12种子萌发的适宜浓度分别为0.043 1、0.040 8和0.036 4 mol/L,耐盐极限浓度分别为0.252 4 、0.295 9和0.290 5 mol/L;桂桑优12种子萌发对3种盐胁迫抗性的综合评价值分别为: 3.565、3.905和5.027。【结论】3种盐溶液对桂桑优12桑树种子萌发的胁迫,最严重为碱性混合盐,最轻的为中性混合盐。
微观尺度分析挠力河流域耕地利用水土资源匹配时空动态
该文基于供给与需求视角,构建了微观尺度下的水土资源匹配指数测算模型,在综合考虑区域气候和水资源变化、耕地利用结构调整、作物各生育期需水量差异等因素基础上,研究2000—2015年挠力河流域作物全生育期和各生育期耕地利用水土资源匹配的时空动态。结果表明:除作物生育前期需水量围绕2.92×10~9 m~3上下波动和作物生育后期耕地利用水资源有效供给量波动降低外,作物全生育期和各生育期需水量和水资源有效供给量均呈增长态势。作物全生育期耕地利用水土资源匹配程度总体较低,其指数主要分布在0.45以下,但呈现出升高趋势且差异化增强。作物各生育期耕地利用水土资源匹配指数变化复杂,以2010年为界,表现出明显的阶段性特征;作物需水量、水资源有效供给量和水土资源匹配指数均呈现出其高值区由流域中游东部向流域中游西部和流域下游转移并扩张的空间动态特征。研究可为挠力河流域耕地利用水土资源高效利用提供参考。