mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于生物智能环状耦合的嵌入式永磁同步直线电机高精度位置协同控制研究
基于永磁同步直线电机的多电机协同定位驱动系统,由于高推力密度比、响应快等特点,被广泛应用于各种高精密工业加工制造领域。针对集成永磁同步直线电机(IPMSLM)系统,借鉴生物领域激素调节原理,结合生物智能控制(BIC)与滑模变结构(SMVS)控制算法,提高IPMSLM系统中单电机的定位精度与鲁棒性。基于Lyapunov稳定性原理,设计环状耦合位置协同控制器,在确保全局稳定的同时,进一步提高IPMSLM整个系统的协同定位精度。在RT-Lab半实物仿真平台进行空载和变负载实验,结果表明,所设计的BIC-SMVS位置控制算法,使得单电机的定位精度达到±4μm;基于Lyapunov的环状耦合协同控制算法,可实现系统协同误差控制精度在±6μm以内。
准噶尔盆地荒漠-绿洲过渡带梭梭单株水分生长函数
为了探究准噶尔盆地荒漠-绿洲过渡带梭梭的水分生长规律、确定梭梭的生长耗水下限,在野外对6种土壤水分环境下的梭梭耗水和枝条生长过程进行了为期2年的定点观测和研究。结果表明:1)6、7月份的降水量对梭梭的耗水量和枝条的生长状况有显著影响。梭梭在不同降水年份的6、7月份日均耗水量的变化幅度大于0.07mm/d,枝条生长速度的变化幅度大于0.03cm/d;而在5月份和8月份日均耗水量的变化幅度低于0.06mm/d,枝条生长速度的变化幅度低于0.02cm/d。2)在选取的5种数学模型中,Hossfeld模型拟合效果较好,模型结构稳定,可以反映出梭梭在水分胁迫条件下的生长规律。3)荒漠-绿洲过渡带的梭梭在非水分胁迫下生长时,其耗水量下限为97.65mm,而保证梭梭生存的最低耗水量为59.80 ±1.37mm。研究结果可为确定准噶尔盆地荒漠-绿洲过渡带梭梭林的生态需水量提供参考和理论依据。
施氮量对江汉平原中低产田小麦产量及氮素吸收利用的影响
为探究江汉平原地区中低产田小麦种植的最适施氮量,以适宜长江中下游流域种植的小麦品种郑麦9023与扬麦23为材料,设置0、135、180和225 kg·hm~(-2) 4个纯氮施用量,研究施氮量对小麦籽粒产量及产量构成、氮素利用效率以及部分农艺性状的影响。结果表明,当施氮量在0~225 kg·hm~(-2)范围内时,随着施氮量的增加,氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率逐渐降低,而小麦的旗叶相对叶绿素含量(SPAD)值、有效穗数、穗粒数和生物量逐渐增加,同时籽粒产量在施氮量为225 kg·hm~(-2)时最高,但与180 kg·hm~(-2)施氮量处理并无显著差异。在0~180 kg·hm~(-2)施氮量范围内,氮肥的增施可显著增加植株干物质积累量、氮素积累量和收获指数。在180 kg·hm~(-2)施氮量处理的基础上继续增施氮肥至225 kg·hm~(-2),并未显著增加小麦各生育时期植株干物质积累量。在不同施氮量处理下,扬麦23较郑麦9023平均增产19.8%,且有效穗粒数较多、穗数和千粒重较稳定、氮素吸收利用效率和收获指数较高,表现出较强的产量稳定性。此外,冗余分析结果表明,氮肥表观利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均与小麦籽粒产量呈显极著正相关。因此,在兼顾产量和投入的前提下,江汉平原地区中低产田小麦的施氮量以180 kg·hm~(-2)为宜,并伴有较高的氮素吸收利用效率。本研究结果为江汉平原地区中低产田小麦增产及氮肥高效利用提供了技术参考。
多类型热电机组群实时负荷动态分配方法
在运行灵活性提升背景下,考虑热电厂内不同类型热电机组的可行运行区间及其相关辅机运行动态安全边界,以实现热电厂整体效益最大为目标,提出一种多类型热电机组群实时负荷动态分配方法。该方法计及热电厂的售电收益、运行成本、辅助调峰市场收益、负荷跟踪惩罚,并通过设置机组出力最小调整量降低各机组出力调整频次。基于东北地区某热电厂实际数据的算例结果验证了所提方法的有效性和优越性。
芦丁-Cu~(2+)配位印迹聚合物的制备与吸附作用研究
目的制备芦丁-Cu~(2+)配合物印迹聚合物,验证其吸附性能。方法功能单体为α-甲基丙烯酸,在极性环境中制备芦丁-Cu~(2+)配位分子印迹聚合物;采用紫外光谱和红外光谱研究聚合物结构及制备机制;以平衡吸附试验及对芦丁类似物的吸附试验研究聚合物的特异性吸附能力。结果制备的聚合物与芦丁-Cu~(2+)配位分子通过配位键及分子间作用力结合,具有明显的特异性吸附作用。结论制备的芦丁-Cu~(2+)配位分子印迹聚合物对芦丁-Cu~(2+)配位分子具有特异性识别作用,可用于中药有效成分芦丁的分离和富集。
考虑电热需求响应的区域综合能源系统储能容量优化配置
综合能源系统中储能优化配置和需求侧响应的应用,可解耦热电联产机组(CHP)运行的"以热定电"约束,提高能源利用效率。因此,考虑源荷双侧发电、供热、用电、用热性能,在源侧加电、热储能实现热电联产机组的热电解耦,荷侧充分利用电、热综合需求(IDR)资源可调度资源,建立考虑综合需求响应的区域综合能源系统电、热储能容量优化配置模型。该模型考虑储电储热约束、功率平衡约束等,以区域综合能源系统年总费用最小为目标,解决电、热储能的经济配置最优问题。算例结果表明,电、热储能与负荷侧协调运行可降低运行成本,考虑综合需求响应可减少储能配置容量。源侧储能配置和负荷侧的综合需求响应促进风电消纳,提高综合能源系统运行的经济性、精准性和灵活性。
基于相量测量单元实测数据的变压器参数在线估计方法
给出了基于相量测量单元(PMU)实测数据的变压器变比(分接头位置)和电抗参数的计算方法。通过对变压器参数和变比的多时段计算结果进行统计分析发现，多时段参数计算结果符合正态分布。利用正态分布参数估计理论，给出了变压器参数和变比辨识结果的置信区间和点估计值，最大限度地减少了量测随机误差的影响。算法考虑了电力系统的生产实际情况，在三绕组变压器低压侧无量测的情况下，能够准确给出变压器分接头实际位置的计算结果。算例表明，该方法准确可靠，能够应用于实践。
基于模糊C均值聚类和样本加权卷积神经网络的日前光伏出力预测研究
为了应对大规模光伏并网给电网调度带来的挑战,提出了一种模糊C均值样本加权卷积神经网络(fuzzy c-meansweighted samples-convolutional neural network,FCM-WS-CNN)模型对日前分钟级光伏出力进行预测。首先采用距离相关系数和主成分分析法在原始气象数据中提取综合气象因子,再利用综合气象因子和历史功率数据的5个统计指标作为聚类特征,使用模糊C均值聚类将历史数据分为不同天气类型,基于隶属度矩阵对训练样本进行加权。最后利用加权后的训练数据构造FCM-WS-CNN模型。在实验分析中将上述方法与CNN模型和FCM-CNN模型相比较,结果表明所提出的方法具有更高的精度和鲁棒性,验证了所提模型的有效性。
青海东北部一次典型冰雹过程的观测分析
青海东北部是青海省主要的农作物生产区、也是冰雹高发区和灾害影响的高风险区,冰雹预报预警和人工防雹作业是降低冰雹灾害的重要手段,掌握冰雹发生时各监测资料的变化特征是提高冰雹预报能力、尽早开展人工防雹作业的前提。2021年6月29日青海东北部出现了一次大范围的冰雹天气过程,利用多普勒天气雷达、雨滴谱资料,结合高空和地面常规气象资料,对此次冰雹天气过程进行了分析。结果表明:青海东北部地区高空有冷平流输送,地面增温明显,导致层结不稳定,是产生此次冰雹的天气背景。平安地区降雹阶段平均雨滴谱和速度谱均呈多峰分布,人工观测的平安冰雹最大直径和雨滴谱仪观测的相差不大,说明雨滴谱仪能很好的观测到冰雹粒子,并且能确定最大冰雹出现的时间。雹云发展大致经历了发生、跃增、降雹和消亡等阶段,降雹前低层雷达反射率因子出现明显的“V”字型入流缺口;雹云成熟阶段具有明显的有界弱回波区结构,中低层有明显的偏南气流入流,且此时径向速度图上雹云有明显的“0线”,“0线”垂直向上,穿过悬垂回波和有界弱回波区域上部,指向冰雹云顶。此次冰雹个例的分析,对青海东北部冰雹预报具有重要的指导意义,冰雹发生前各要素变化特征是后期科学指导防雹作业点适时、适量开展人工防雹作业的重要判据。
蓄电–氢储混合储能系统的配电网双层优化
在“双碳”目标与清洁能源氢能利用的背景下,针对配电网配置电化学储能和氢储能系统构成混合储能系统提升电能质量的需求,建立了混合储能系统双层优化模型,上层选址定容模型综合考虑投资成本、网损成本和电压偏移,下层优化运行模型考虑混合储能系统的运行成本,并引入电压稳定性指标进行评价。求解过程中利用灵敏度分析对选址可行域进行了降维,并提出一种改进的小生境多目标粒子群算法,将小生境处理机制与外部档案选取技术、混沌变异技术相结合。利用接入新能源的IEEE33节点系统进行算例仿真。结果表明:混合储能系统容量与接入点的优化配置,可以提高系统经济性、降低全网有功网损、减小电压偏移和提高电压稳定性。
广东翁源青云山自然保护区森林群落优势树种的生态位特征
为探讨广东翁源青云山自然保护区植被的生境适应性和竞争机制,对青云山自然保护区森林群落优势树种的生态位特征进行了分析。结果表明,群落优势种的重要值之和为49.01,其中杉木(Cunninghamia lanceolata)的重要值最大,毛竹(Phyllostachys edulis)的变异系数最大。优势种的Levins和Shannon生态位宽度较为一致,罗浮柿(Diospyros morrisiana)、栲(Castanopsis fargesii)、木荷(Schima superba)、鼠刺(Itea chinensis)和罗浮锥(C. faberi)的生态位宽度较大,而毛竹、杉木、黧蒴锥(C. fissa)和华润楠(Machilus chinensis)的生态位宽度相对较窄。所有物种对间的生态位重叠度和生态位相似性较小,表明共存物种的种间竞争不激烈,因而群落处于相对稳定的状态。生态位宽度与重要值的关系不显著,而与重要值变异系数呈显著的负相关关系,表明重要值变异系数是影响生态位宽度的重要因素。这为青云山自然保护区森林资源的保护和管理提供重要的科学依据。
中压配网接线模式的GA-Pareto优选模型
10 kV中压接线模式的选择受负荷密度、投资、可靠性等因素影响,是配电网规划与改造的关键。在不同负荷密度条件下,根据接线单元的供电能力确定所需数量。考虑多种因素对接线模式的投资成本和可靠性影响,结合用户停电损失综合函数,将可靠性与经济性进行属性转化。为了得到Pareto最优解,以影响接线模式的经济性、可靠性的线路参数建立初始种群,采用遗传算法(GA),以供电总成本最低为目标,获得任意负荷密度下的Pareto最优解集,从而建立中压接线模式的GA-Pareto优选模型。该理论已应用于中部某城市,为该市配电网建设提供理论依据。
适用于UPFC多个控制策略间平滑切换的建模
统一潮流控制器(UPFC)集成了多种控制策略可以顺序完成多种运行工况,而多个控制策略间的平滑切换,对UPFC系统的稳定运行非常重要。提出了一种适用于多个控制策略间平滑切换的触发控制逻辑,结合各控制策略的“软切换”逻辑,实现了UPFC多个控制策略间的平滑切换,确保输电系统的稳定运行。在RTDS平台上搭建了统一潮流控制器仿真系统,设计了UPFC系统不同控制策略间平滑切换的仿真算例,对所提出的控制逻辑进行验证。试验结果表明所提出的控制逻辑是有效可行的。
低温条件下边坡岩石动态力学特性实验研究
我国多年冻结区和季节性冻结区面积广泛,在这些地区进行工程建设和矿产资源开采必须考虑特殊的地质和气候条件,其中寒区边坡的稳定性问题值得研究.以位于西藏自治区的玉龙铜矿为例,矿区平均海拔约4000 m,最冷月日平均最低气温约-20 ℃,冻结期长,边坡稳定性受冻融作用显著,冻结岩层给爆破开挖带来诸多困难,制约了矿山生产效率.为研究低温条件下边坡岩石的动态力学特性,从西藏玉龙铜矿边坡钻取了大理岩试样,借助含低温控制系统的分离式霍普金森压杆(SHPB)实验系统,对常温干燥、常温饱水和低温冻结三种状态的岩样进行了动态拉压力学实验,以探究温度、含水量对岩石动态力学性质的影响.试验结果表明:(1)受低温水冰相变和岩石基质冷缩的共同影响,-20 ℃冻结岩样的平均单轴动态压缩、拉伸强度较常温下有所增大.其中,岩石基质的冷缩现象是造成冻结岩石强度显著提高的主要原因.四种应变率下,压缩应力分别增大1.30、1.62、1.41、1.43倍,拉伸应力分别增大1.36、1.28、1.22和1.29倍;(2)受孔隙水软化影响,饱水岩样动态强度小于干燥岩样,因此同一应变率下的实验数据满足规律,即冻结岩样强度最高,干燥次之,饱水最低;(3)相同应变率下,饱水大理石的动态冲击破碎时间最长,且随应变率增大下降速度最快,同时,在相同应变率下,冻结岩样破碎耗能大于常温耗能,随应变率变化增幅最大.
无刷直流电机两管导通零矢量直接转矩控制
针对现有无刷直流电机直接转矩控制中转矩计算方法复杂、传统全零数字定义零电压矢量造成的转矩波动大等问题,在无磁链观测直接转矩控制系统的基础上,针对转矩计算、零矢量选择进行了研究。在转矩计算方面,摒弃繁琐的反电动势计算方法,采用三相电流和霍尔信号相结合的方法进行转矩计算;在空间电压矢量优选方面,提出了一种两管导通零矢量以及空间电压矢量选择表,并与传统全零数字定义零电压矢量进行了理论对比分析;在MATLAB/Simulink中搭建转矩控制系统仿真模型进行仿真验证,采用DSP2812作为主控制板搭建实验平台进行实验验证。仿真分析与实验结果均表明,所提控制方法能进一步简化转矩观测,可有效抑制电磁转矩动、静两种状态下的波动。
珠江口盆地二氧化碳地质封存条件及源汇匹配性分析
当今全球气候突变,极端天气频发,温室气体过量排放造成的温室效应是其形成原因之一。我国正值经济转型,又受限于能源结构,继续大量使用化石能源是不可避免的。通过收集有关珠江口盆地的公开地质资料,与前人所提出的E级和D级碳封存适宜性评价指标对比,得知珠江口盆地具有巨大的碳封存潜力和较高的适宜性。分析了粤港澳琼四地区碳排放情况及变化趋势,认为四地区碳排放源与珠江口盆地碳封存区构成良好的源汇匹配关系,在珠江口盆地实施碳封存,不仅可以使四地区达成碳中和,而且可以使盆地内油气田开发最大效益化。因此,对珠江口盆地碳封存地质条件及源汇匹配性的研究具有重要意义。
海上稀疏井区高精度地层格架约束下的地震沉积学刻画——以东海盆地西湖凹陷中央背斜带X区块古近系花港组为例
海上工区面积辽阔,单井资料匮乏,花港组内部横向上的沉积微相界定存在争议、纵向上的沉积演化规律不明。为充分挖掘现有井、震资料的地质解释潜力,选取东海盆地西湖凹陷中央背斜带X区块古近系花港组为研究对象,提出了井-震小波变换建立高精度等时地层格架、井点沉积相标志定相类型、分频RGB属性刻画沉积相展布以及古地貌恢复辅助沉积相演化规律分析的地震沉积学解释技术。研究结果表明:①测井-地震小波变换结果有较好的一致性,可将研究区花港组分为花港组上段(花上段)3个(H1- H3)和花下段5个(H4-H8)四级旋回,并在此基础上建立高精度等时地层格架。②根据岩心相、测井相和地震相相互印证,确认研究区花港组沉积期为辫状河三角洲沉积环境。分频振幅属性验证不同厚度砂岩层在15,30和45 Hz单频体的振幅响应明显,采用分频RGB属性融合可在平面凸显不同沉积体的边界。③研究区H1和H2旋回整体为三角洲前缘沉积,H3-H6旋回为浅水背景下的三角洲平原-前缘沉积,H7和H8旋回为辫状河三角洲平原沉积,砂层组沉积相垂向演化受控于物源供给、相对湖平面高低和古地貌形态。在井-震时频分析建立等时地层格架基础上,通过相关性分析优选属性进行RGB融合能够凸显不同厚度砂岩的展布,减少了人为主观因素的影响,提升了沉积体边界的识别能力,可为其他井网稀疏地带沉积相刻画提供借鉴。
基于Hankel-SVD-CEEMDAN改进阈值的局部放电特征提取方法
针对现有算法无法准确提取淹没在周期性窄带干扰和白噪声干扰中局部放电信号的问题,文章提出一种基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和改进阈值的自适应噪声完备经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)结合的局部放电特征提取方法。首先,构建Hankel矩阵将原始局部放电(partial discharge,PD)信号升维至二维矩阵空间进行奇异值分解,根据奇异值斜率的变化规律获取周期性窄带干扰对应的奇异值,重构周期性窄带干扰并将其从染噪信号中除去;其次,通过CEEMDAN将信号分解,计算相关系数确定噪声分量和信号分量的分界,剔除其中的噪声分量;基于Sigmoid函数构造一种结合传统软阈值函数和硬阈值函数优点的改进阈值函数,通过计算样本熵拾取剩余分量中的高频分量,利用改进阈值函数去除高频分量中残余的白噪声,将经过改进阈值去噪的高频分量与低频分量重构得到最终提取的PD信号。最后,经过仿真的定量指标和实测局部放电高频脉冲电流信号验证,该方法对周期性窄带干扰和白噪声都有显著的抑制作用,波形畸变小、细节相似度高,便于后续局部放电定位、模式识别等工作的进行。
玉米收获机断秸导流装置设计与试验
针对玉米收获机秸秆还田装置秸秆粉碎合格率低以及春季免耕播种时垄台秸秆壅堵等问题,该研究设计了一种能够使切断的秸秆顺利导入垄沟的断秸导流装置。作业时定刀与高速旋转的动刀对玉米秸秆进行横-纵向滑切,玉米断秸沿导流板导流至垄沟,提高秸秆粉碎合格率的同时减少垄台秸秆壅堵。建立玉米秸秆切割力学模型以及玉米断秸导流运动学模型,结合运动学及动力学分析,明确了影响断秸导流装置的主要因素为动-定刀间距、导流板偏角及导流板倾角。以秸秆粉碎合格率和秸秆导流率为试验指标进行装置结构参数优化试验,试验结果显示,断秸导流装置各参数最优组合为动-定刀间距48 mm、导流板偏角52°、导流板倾角45°。将最优参数组合下的断秸导流装置与甩刀式及锤爪式还田装置,在不同工况下进行对比试验,试验表明:断秸导流装置的平均秸秆粉碎合格率为94.40%,比甩刀式和锤爪式平均秸秆粉碎合格率提高3.53%、2.15%,秸秆粉碎性能优于其他还田装置;最优参数组合下的断秸导流装置平均秸秆导流率为93.8%,导流效果明显。该装置可以有效提高秸秆粉碎合格率,减少免耕播种时秸秆壅堵,研究结果为玉米收获机新型秸秆还田装置的设计提供参考。
抑制风电经柔直并网系统直流过电压的晶闸管型直流耗能拓扑
针对风电通过柔直并网系统中电网电压跌落带来的功率盈余问题,提出了一种基于晶闸管的改进型直流耗能装置拓扑。首先在介绍其工作原理的基础上设计了投切控制策略,然后说明了其关键参数选取原则。通过在耗能装置中增设开通抑制电路,减小了其投入时对直流电压的冲击;利用晶闸管关断时电容的放电缓解了其退出时对直流电压的冲击。最后在PSCAD/EMTDC中对耗能装置的有效性进行了仿真验证,仿真结果表明该直流耗能装置在故障期间投入可以将直流电压稳定在安全值内。且该拓扑具有一定的经济优势。
林-耕布局优化及其对系统韧性的影响研究--以浙江省永康市为例
研究目的:基于适宜性视角挖掘研究区耕地与林地布局优化潜力,分析空间布局优化对林地和耕地系统韧性的潜在影响。研究方法:随机森林法,适宜性评价与系统韧性评价。研究结果:(1)永康市林地与耕地的空间布局存在较高优化潜力;(2)以适宜性提升和面积平衡为原则,80.81%的陡坡耕地可与平原林地在空间上进行置换;(3)空间布局优化提升了耕地的抵抗性和适应性与林地的抵抗性和稳定性,却在一定程度上降低了耕地的稳定性与林地的适应性。研究结论:林-耕布局优化的实施要在兼顾适宜性的同时,进一步结合耕作条件优化与用途管制制度,以降低对系统韧性的干扰。
子模块故障下基于变执行频率的MMC功率损耗优化控制
模块化多电平变流器(modular multilevel converter, MMC)因其高度模块化和低谐波失真而逐渐成为最适合大功率应用的拓扑之一。当子模块(submodule,SM)发生故障时,故障桥臂中SM电容电压和开关频率将升高,这会导致MMC故障桥臂的功率损耗不平衡,从而影响MMC的寿命。文中提出一种基于变执行频率的功率损耗优化控制(variable execution frequency-based power losses optimization control,VEF-PLOC),该控制通过调整电容电压平衡控制的执行频率来调节功率器件的开关损耗,从而优化故障桥臂中功率器件的损耗。提出的VEF-PLOC能够优化SM故障下故障桥臂功率损耗,从而有效地提高MMC的寿命。最后,在时域专业工具PSCAD/EMTDC上进行仿真,并在小型MMC样机上进行实验,仿真和实验结果皆验证了提出的VEF-PLOC的有效性。
适用于交直流混联系统的改进型电流突变量选相元件
受故障期间直流侧系统等效正负序阻抗不相等特性的影响,应用于受端交流线路的传统电流突变量选相元件存在适应性问题。对传统电流突变量选相元件在交直流混联系统中误选相的问题进行深入分析,提出一种改进型电流突变量选相元件。通过电流补偿的方法对传统相电流突变量进行改进,利用改进后的相电流突变量构建选相系数,根据选相系数的幅值关系进行故障选相,从原理上弥补直流侧等效正负序阻抗不相等的影响。仿真结果表明,该选相方法能够在受端交流线路故障期间快速准确地选出故障相,并具有较好的抗过渡电阻性能。
蠕变参数劣化的时效性及变参数蠕变模型
为研究深部岩石在复杂条件下的蠕变特性,采用MTS812.02试验机对岩石进行三轴蠕变试验。在分析蠕变曲线特征的基础上,结合岩石流变力学和损伤理论,将黏弹塑性损伤元件引入蠕变模型,提出确定蠕变参数的方法,实现对岩石蠕变曲线全过程的描述。结果表明:黏弹塑性损伤元件为描述岩石蠕变曲线全过程提供了一个新思路;改进的模型可考虑过应力差和时间的双重影响,进而得到蠕变参数与过应力差和时间的关系,更好地反映了岩石在蠕变过程中蠕变特性参数随时间和过应力差乘积变化而呈现的损伤劣化特性,进一步揭示了蠕变变形破坏的内在机理,也预测了岩石蠕变参数随时间和应力变化的规律;将蠕变参数拟合公式代入到原有蠕变损伤模型中,建立考虑应力和时间对蠕变参数双重影响的损伤蠕变模型;通过改进黏弹塑性损伤元件的损伤演化方程,更好地反映了岩石在蠕变过程中的损伤程度。此外,通过分析蠕变参数与应力和时间之间的变化关系,提出确定蠕变参数的新方法,得到了蠕变参数的劣化特征,更加明确了蠕变参数的物理意义;通过对比试验结果和模型计算结果,得出模型曲线在高应力状态下和试验曲线具有良好的吻合度,验证了改进的蠕变模型的正确性和蠕变参数确定方法的合理性。
不同光强对4种鸭跖草科植物茎秆性状和力学特征的影响
为探究不同光强下鸭跖草科植物茎秆性状和力学特征的变化规律,以紫鸭跖草、花叶水竹草、吊竹梅和绿叶水竹草的茎段扦插苗为试验材料,通过遮光网设置5种光强梯度(分别为自然光强的100%、75%、50%、25%、5%)进行试验,研究不同光强对4种植物茎秆形态性状、解剖结构和力学特征的影响。结果表明:随光强的降低,4种植物节间长显著增加(P<0.05),比茎重显著降低(P<0.05),除紫鸭跖草的茎生物量无显著变化外,其他3种植物的茎生物量均呈先增加后降低趋势;不同的光强对4种植物的表皮厚度、皮层厚度、维管束直径、髓直径以及茎粗产生了不同的影响,但各组织结构与茎粗的比值保持相对稳定,同时光强降低使4种植物的髓细胞长和皮层细胞长显著增加(P<0.05),髓细胞宽和皮层细胞宽显著降低(P<0.05);4种植物的弯折性能和抗压强度以及紫鸭跖草、吊竹梅和绿叶水竹草的组织结构强度随光强的降低而显著降低(P<0.05)。Pearson相关性分析结果表明,比茎重、表皮厚度、皮层厚度、维管束直径、髓直径、茎粗、皮层细胞宽、髓细胞宽与弯折性能呈极显著正相关(P<0.01),髓细胞宽与组织结构强度呈极显著正相关(P<0.01),比茎重、表皮厚度、髓直径、髓细胞宽与抗压强度呈极显著正相关(P< 0.01)。综合上述结果,4种植物可以通过增加茎生物量的分配、节间长的方式在弱光环境中获取有限的光资源,但茎生物量的增加存在明显的阈值,且与节间长的增加呈失衡状态,导致比茎重的降低以及茎秆各解剖结构发生改变,造成4种植物的弯折性能、组织结构强度和抗压强度降低,隶属函数分析表明不同光强下花叶水竹草和吊竹梅的茎秆特性较优,其次为绿叶水竹草,最差的为紫鸭跖草。
渤海湾盆地济阳坳陷东辛油田构造特征及成因机制--物理模拟与讨论
通过几何学特征、运动学特征、成因机制分析及构造物理模拟实验,对济阳坳陷东辛油田断裂构造特征及成因机制进行了研究。研究区构造形态自东向西逐渐趋于复杂,平面上,东部辛镇构造以平行式组合为主,整体呈现"单一型"构造样式,中部过渡带以平行式、斜交式组合为主,整体呈现"网格型"构造样式,西部东营构造以雁列式、帚状组合为主,整体呈现"复杂型"构造样式;剖面上,区内主要发育负花状、反"Y"字形、阶梯状、地堑、地垒等5种断裂组合样式,整体呈现典型的"包心菜式"复杂断裂系统。构造物理模拟实验结果与实际地质情况拟合程度较高,实验结果进一步证实,东辛地区断裂构造组合样式是新生代伸展-走滑应力场与岩浆底劈作用叠加的产物,其根本动力来源于新生代NW-SE向伸展应力场、郯庐断裂带的右行走滑及岩浆等塑性物质上涌。
融合多场景分析的交直流混合微电网多时间尺度随机优化调度策略
交直流混合微电网接入高渗透率可再生能源及其特殊的网架结构,对交直流混合微电网的经济运行构成挑战。针对这一问题,提出一种融合多场景分析的交直流混合微电网多时间尺度随机优化调度策略。在日前调度阶段,在综合考虑市场分时电价、微电网内各分布式单元和双向AC/DC功率变换器的运行成本及特性的基础上,运用多场景分析技术模拟风光和交直流负荷的不确定性,以日运行成本最低为目标构建日前两阶段随机优化调度模型。在日内调度阶段,基于模型预测控制构建日内滚动优化调度模型,该模型通过在线滚动优化结合反馈校正形成闭环优化,在保障日前计划有效性的同时,充分抑制日前预测误差引发的功率波动,有效避免冲击配电网的稳定运行。最后,以某交直流混合微电网示范工程为依托,通过算例分析对所提方法进行验证,结果表明,所提方法能够有效应对交直流混合微电网多重不确定性的影响,实现其经济和鲁棒运行。
降雪含水比研究进展
降雪深度预报与定量降水预报(QPF)一样是冬季天气预报最重要的业务之一,而降雪含水比是降雪深度预报中所必须的重要参数,国外一般多将其称为snow-to-liquid ratio(SLR)。本文回顾了过去几十年来国内外在SLR的变化特征、影响因素等方面的主要研究进展,并对其预报技术和方法进行了总结和比较。研究表明:SLR具有明显的时间变化,并且存在季节和空间分布差异;大气温度和相对湿度是影响SLR的两个最重要气象因子,气压、垂直运动等气象因素,以及地表风、积雪自重、太阳辐射和积雪融化也会不同程度地影响SLR;随着预报技术的发展,SLR的预报方法可概括为气候学的、统计学的和基于物理基础的三类预报方法,气候学方法过于简单化,统计学方法的应用提高了SLR的预报能力,但仍无法摆脱统计方法自身的缺陷,比较而言,基于数值模式的瞬时预报更符合未来雪深预报业务的精细化发展趋势;目前,国内降雪深度观测资料较少、观测频率较低,有效开展地面降雪和探空加密观测,解决观测资料不足是今后SLR研究中亟待解决的问题;基于数值天气预报业务模式,探索气象因子对SLR的影响机理,建立适合我国冬季天气预报业务需求的降雪预报系统是未来的发展方向。
计及可靠性和经济性的中压配电线路最佳运行效率计算方法
当前中压配电线路运行效率评价过程中采用“N - 1”准则难以合理度量在不同负荷结构下线路最佳负载能力,未能充分考虑在不同负荷结构下线路运行经济性的问题,针对以上问题提出了计及可靠性和经济性的中压配电线路最佳运行效率计算方法。首先,结合安全性和经济性两个方面,对中压配电线路的运行效率进行了定义并提出了其计算方法;其次,基于可靠性指标与线路负载率关系解析,提出了不同负荷结构的中压配电线路可靠性评估流程;然后,以经济性最优为目标构建了中压配电线路最佳负载能力优化模型。最后通过算例分析,验证了本文所提方法的有效性和实用性。
杭州市土地利用功能时空权衡特征及影响因素分析
揭示土地利用功能权衡/协同关系的时空分异特征及其影响因素,对促进区域土地可持续利用和完善国土空间规划管理具有重要意义。该研究以中国东部发达城市杭州市为例,基于多源数据和空间可视化模型,采用相关分析和回归分析等方法,揭示杭州市土地利用功能权衡/协同关系的时空格局及其影响因素。结果表明:1)在整体上,2000-2018年生活功能与生产、生态功能呈现权衡关系,生产与生态功能呈现协同关系。2)在空间上,生产-生活功能以强权衡、生产下降型权衡为主,主要分布在东部平原地区;生产-生态功能呈现北部权衡、南部协同的格局;生活-生态功能在中心城区和远郊呈现协同关系,在近郊区呈现权衡关系。3)自然条件、地理区位、交通条件和社会经济因素对土地利用功能权衡/协同关系的影响方向和强度各异。研究表明土地利用功能权衡/协同关系在整体和局部空间上存在差异性,在土地利用管理决策中应考虑其整体与局部差异因地适宜地制定政策。
一种风电场经VSC-HVDC并网的VSG变参数负荷频率控制策略
风电的大规模并网导致系统等效惯量下降、不确定性增加,给电力系统的负荷频率控制(load frequency control,LFC)带来新的挑战。考虑到柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage DC,VSC-HVDC)具有的潜在调频能力,对此展开研究,针对风电场经VSC-HVDC并网的情形提出了一种虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)变参数负荷频率控制策略。首先,在风电场经VSC-HVDC并网的LFC模型及拓扑结构分析基础上,为了提高VSC-HVDC的可控性,对换流器的控制环节进行了VSG控制方法的设计;然后,对VSG控制参数与频率变化的关联性进行分析,并基于分数阶梯度下降法(fractional-order gradient descent method, FOGDM),利用频率的分数阶导数提取频率深层变化特征,以优化VSG控制参数;在此基础上,考虑到系统的不确定性,设计触发机制对VSG变参数优化模式进行调整,以降低VSG参数的变换频次,提高系统频率控制的针对性。仿真结果表明:所提控制方法能有效改善电网负荷频率控制效果,具有良好的适应性。
弱电网下基于比例权重的控制环参数自适应调整并网逆变器稳定性提升方法
针对弱电网下并网逆变器(GCI)与电网阻抗交互易失稳的问题,以dq域下控制的GCI为例,构建考虑等效电流源稳定性的GCI的单输入单输出(SISO)阻抗模型,该模型将等效电流源中控制器参数变换到GCI的等效输出阻抗模型中,并将锁相环(PLL)引发的阻抗回路折算到电网侧,实现等效电流源与控制器参数解耦,为控制环参数自适应调整控制策略下GCI的稳定性分析奠定了模型基础。在此基础上,提出一种基于比例权重的控制环参数自适应调整控制方法,并基于所构建阻抗模型实现比例权重系数的分析与设计,该自适应控制方法能够保证GCI在弱电网范围内具有30°以上的充足稳定裕度,促使GCI具有良好的稳态与动态性能。最后,通过仿真和实验验证了该文理论分析的正确性以及所提控制策略的有效性。
不同供磷水平对青椒幼苗生长、光合作用及矿质元素吸收的影响
【目的】探究不同供磷水平对青椒幼苗光合特性及矿质元素吸收的影响,为青椒栽培的精准施肥、高效生产提供理论依据。【方法】以‘奥黛丽-红缨枪'青椒幼苗为试材,采用水培法,设置T1(50% P)、T2(75% P)、T3 (100% P,对照)、T4(125% P)4个处理,测定不同供磷水平下青椒幼苗的生物量、根系活力、光合色素含量、光合特性及矿质元素含量、积累量,研究各处理对青椒幼苗生长特性的影响,采用主成分分析法分析不同处理的综合表现。【结果】与T3处理相比,T1处理青椒幼苗的地下部鲜质量、地下部干质量、根系活力,叶绿素a、类胡萝卜素、叶绿素a+b含量及净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)分别显著降低了35.03%,33.33%,54.32%,38.65%, 61.83%,22.01%,50.48%,36.50%和40.16%,胞间二氧化碳浓度(C_i)显著升高了18.43%;T2处理地上部鲜质量、地上部干质量、根系活力、叶绿素b含量及T_r和G_s分别显著增加了51.76%,54.02%,14.76%,40.49%,62.02%和124.76%;T4处理地下部鲜质量、地下部干质量、根系活力、叶绿素a含量和P_n分别显著降低了26.60%,32.00%, 17.87%,9.81%和28.83%。与T3处理相比,T2处理青椒幼苗Fe、Zn、Ca、K、Mg和N的积累量分别显著上升了62.67%,44.56%,42.33%,24.00%,33.97%和41.41%,Mn和P的积累量分别显著下降了20.85%和34.99%。主成分分析结果表明,各处理青椒幼苗综合表现为T2>T3>T4>T1。【结论】施75%磷肥(T2)对青椒幼苗生长发育、光合作用和矿质元素吸收的促进效果较好。
基于时空聚类的雷电时空丛聚特性分析
为了研究和发现雷电活动的时空规律,深入研究了广东省雷电定位系统中佛山、清远、江门地区2008—2014年的海量落雷数据,发现了雷电活动在时间、空间上都有很强的丛集特性,在此基础上建立了雷电时空分布模型,进一步提出了一种基于时空聚类的雷电时空丛集特性分析方法,并针对海量雷电数据的分析对算法进行了完善和优化,对海量落雷数据进行了时空聚类分析和数据挖掘,最终通过分析得到了雷电数据中蕴含的雷电时空丛聚规律,提取了3个城市的雷电轨迹、雷电主导向以及造成雷击故障频发的雷电走廊等,最终给出了3个城市的最优引雷塔选址地点,其中佛山的引雷塔已经于2014年投运,佛山地区的雷击故障从投运前的年均25.5次降到2014年的2次,引雷塔确实起到了比较明显的防雷消雷效果。
考虑新能源消纳与低碳排放的多电-气互联系统合作博弈
双碳目标下为提高新能源消纳量和降低碳排放量,建立考虑灵活资源和碳捕集的多电-气互联系统低碳合作博弈模型。该模型以实现大量灵活设备参与调度情况下,将低碳运行效益最大化,同时提高系统能源综合利用率;并采用非对称纳什议价方式在多区域间博弈合理分配各系统利益,以提高各子系统主动参与合作机制的积极性。考虑到所建模型为凸优化问题,采用分布式ADMM算法求解,具有良好的收敛性和鲁棒性。算例分析表明,合作博弈机制能实现不同区域和不同类型灵活设备的电能协调优化调度,提高系统风电、光伏等新能源发电的接纳能力,同时可有效降低区域综合能源系统的净成本和碳排放量。
基于同伦变换的VSC-HVDC分散协调鲁棒阻尼控制器设计
针对含柔性直流的区域互联电力系统低频振荡,提出一种基于同伦变换的有功、无功分散协调控制方法。首先,通过数字子空间状态空间系统辨识算法辨识出系统多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)状态空间模型,并对系统进行振荡模态分析。其次,基于线性矩阵不等式鲁棒控制理论,设计出集中MIMO附加鲁棒控制器。最后,应用同伦变换将集中MIMO鲁棒控制器转化为分块对角化的结构,从而得到多个低阶单输入单输出鲁棒控制器。仿真验证表明,该文所设计的有功、无功相协调的分散鲁棒控制器能有效抑制低频振荡,控制器阶数低,无耦合,鲁棒稳定性强,在严重故障情况下能充分利用基于电压源换流器的直流输电的有功和无功调制能力,并且在信号丢失时能保持较好的阻尼性能。
考虑混合需求不确定性的电力-交通耦合网络最优定价策略
随着电力网与交通网融合的不断加深,研究如何制定有效策略来优化整体系统具有重要意义。依托变分不等式,提出计及混合需求不确定性的电力-交通耦合网络最优定价策略,以引导系统在不确定风险下实现最优运行状态。首先研究了促进交通系统最优运行的路段拥堵收费策略,从理论上说明该策略能够引导和改变用户的行为,实现系统的最优运行状态。其次,提出耦合网络的最优定价模型,并推导其等价变分不等式形式。在此基础上,提出考虑混合需求不确定性的电力-交通耦合网络鲁棒定价模型及其等价变分不等式形式,从而将复杂鲁棒优化问题转化为变分不等式问题进行求解,为电力-交通耦合网络的复杂鲁棒优化问题提供新的解决思路。最后,仿真基于耦合测试系统,验证了所提方法的有效性。
基于复杂网络理论的电网节点重要度评估
电网中的重要节点对电网的安全有序运行具有重要的影响,如果这些节点发生故障,将导致电网大面积瘫痪。传统评估电网节点重要度的方法往往忽视决策者经验和知识对评估结果的影响。为此,引入前景理论,提出一种改进的逼近理想值排序(TOPSIS)法。引入相对熵解决传统TOPSIS法不能区分正负理想解中垂线节点的问题,利用灰色关联度衡量欧式距离及曲线边缘耦合度,使评估结果更加精确。以IEEE 39节点系统为例进行分析,结果表明,该方法能够有效识别重要节点,且节点辨识度较高。
独立直流微电网中考虑不同容量的分布式储能系统能量控制策略
为了同时满足独立直流微电网中含有不同容量储能单元的分布式储能系统(DESS)的电流精确分配及荷电状态(SOC)均衡的要求,防止DESS过放或过充,提高系统运行安全性与稳定性,提出了一种考虑不同容量的DESS能量控制策略。控制策略采用分层结构:在通信层中,相邻节点通过低带宽通信线进行通信,采用动态一致性算法获得平均值信息;在下垂控制层中,采用虚拟压降均衡器添加电流分配精度补偿量,动态消除线路阻抗对电流分配精度的影响,通过SOC均衡器调整下垂系数,提高SOC均衡精度;在直接控制层中,根据上层给定值直接控制DESS中的双向DC/DC变换器。通过频域分析验证了所提控制策略的稳定性。在MATLAB/Simulink中搭建DESS仿真模型,分析在不同工况下的运行过程。仿真结果表明,与现有方法相比,所提控制策略同时实现了不同容量DESS的电流精确分配及SOC均衡,能够适应线路阻抗变化的情况,且具备即插即用性能。
北京2019年国庆假日及随后一个星期PM_(2.5)中金属元素来源分析
2019年10月1—14日,采集了北京五环内14份城区大气PM_(2.5)样品。用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测试了样品中15种金属元素的质量浓度。结果表明:2019年国庆假日(10月1—7日)及随后一个星期(10月8—14日),北京五环内城区PM_(2.5)中15种金属元素的质量浓度总和分别为7 206、8 025.4 ng/m~3 。2个时段Na、K、Ca、Al占比较高,4种元素的质量浓度之和分别占元素总质量浓度的88.9%、83.5%。富集因子分析表明:2个研究时段内,北京城区Se、Cd均呈高度富集状态,受人为污染影响最大。根据因子分析结果以及各类污染源的标识元素判断,2个时段内,PM_(2.5)中的金属元素均来自地壳(土壤尘和建筑尘) 、生物质燃烧、机动车排放、燃煤和工业排放的混合源。潜在源因子分析结果表明:国庆假日北京城区Se、Cd、Pb、Cr主要来源于河北、山东两省中部地区的区域性输送,Zn和Cu主要来源于北京周边工业排放源和城区机动车排放源;国庆假日之后,北京城区Se、Zn、Cd、Pb、Cr、Cu除受廊坊-天津-唐山污染带的区域性传输影响外,还受北京周边燃煤源、工业排放源及本地机动车排放源的共同影响。
低山丘陵区高标准基本农田建设限制性因子识别与建设方向
[目的]识别低山丘陵区高标准基本农田建设的限制性因素。[方法]基于GIS平台,运用AHP -熵权法,以重庆市高标准基本农田建设的6个典型项目区为例,从田块禀赋、设施配套、投入产出水平、社会经济水平及生态环境等5方面选取15项指标,识别低山丘陵区高标准基本农田建设的限制性因素。 [结果]( 1)低山丘陵区高标准基本农田建设限制性因素依次存在中低山缓坡区>丘陵宽谷区>河谷平坝区的趋势,且不同微地貌条件下的限制性因素存在一定差异。( 2)从项目区评价分值来看,河谷平坝区耕地质量分值最高,为高标准基本农田重点建设区域;丘陵宽谷区建设条件与耕地质量较好,是高标准基本农田建设次重点区域;而中低山缓坡区限制性因子较多,高标准基本农田建设适宜性较差。( 3)文章研究的AHP -熵权法可以适用于其他地貌类型单元下高标准基本农田建设限制性因素识别研究。[结论]因地制宜,科学合理安排低山丘陵区微地貌类型下的高标准基本农田建设内容与整治任务。
内蒙古三大湖泊近10年水化学特征变化及影响因素分析
内蒙古自治区三大湖泊达里湖、乌梁素海、呼伦湖受地理位置和气候环境影响显著,尤其是作为尾闾湖的达里湖已由淡水湖演化为中咸水湖。于2022年对达里湖、乌梁素海、呼伦湖进行调查采样,与收集的历史资料进行比对分析,采用Piper三线图、Gibbs图、空间差异分析、端元图、离子比值和相关性分析等方法,研究三大湖泊水化学特征及成因机制,利用三大湖泊主要离子浓度历年对比图分析近10年湖泊主要离子浓度变化,并从环境角度分析达里湖盐化原因。结果表明:1)达里湖、乌梁素海、呼伦湖的水化学类型分别为HCO_3~--Na~+-Cl~-型、HCO_3~--Cl~--Na~+型、HCO_3~--Na~+-Cl~-型。2)各湖泊变异系数较大的水化学组分空间分布表现为达里湖离子〔HCO_3~-与总溶解性固体(TDS)〕浓度呈现西部高、东部低的分布特征,乌梁素海离子(HCO_3~-与SO_4~(2-))浓度总体上呈现由四周向中部递减的变化趋势,呼伦湖离子(HCO_3~-与SO_4~(2-))浓度的空间分布受入湖河流离子浓度的影响。3)三大湖泊的水化学特征主要受蒸发作用和岩石风化作用的影响,其中达里湖受蒸发岩矿物与硅酸岩矿物共同作用的影响,乌梁素海和呼伦湖主要受硅酸岩矿物作用的影响,达里湖地下水存在阳离子吸附作用。4)近10年达里湖离子浓度整体呈逐年上升的变化趋势。达里湖湖面蒸发量远大于湖面降水量,加之河流补给量逐年减少,导致湖面萎缩以及湖水盐化程度逐渐增大。从根本上来讲,环境因素造成的入湖水量减少、蒸发量增大,最终促使湖泊盐化加快。
MMC-HVDC对交流线路电流相位差动保护的影响分析
基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)具有高度的可控性,其故障电流特性与传统的同步电源差别较大,可能影响电流相位差动保护的动作性能。推导了故障线路换流站侧和电网侧电流相量的表达式,对故障电流特性进行了深入分析;在此基础上,推导得了到单相接地故障和相间短路故障条件下故障线路两侧电流相角差的解析表达式;分析了故障类型、电压不平衡度、功率参考值等因素对故障线路电流相角差的影响,进而指出MMC-HVDC对电流相位差动保护动作性能的影响机理。在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。
荆门市耕地不同利用方式土壤质量综合评价
为研究江汉平原荆门地区耕地不同利用方式土壤质量,以水田(水稻田、油稻田、麦稻田)、旱地土壤为研究对象,测定土壤有机质、全量氮磷钾硫、速效磷钾和重金属As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb等15个指标,采用因子分析确定权重并以间距法进行肥力综合评价,以内梅罗综合指数法进行土壤环境质量综合评价,两者叠加构造矩阵进行土壤质量综合评价。结果表明:耕地土壤肥力总体较好,土壤肥力综合指数为4.45,以二等和三等为主,各养分指标含量中等及以上均超过60%,不同耕地利用方式土壤肥力不同,以油稻田最高,麦稻田次之,水稻田和旱地最低;耕地土壤环境质量较好,以清洁为主,不同耕地利用方式土壤环境不同,油稻田和麦稻田无轻度及以上污染,旱地有1.25%轻度污染,水田有1.27%中度污染,主要污染贡献为Cd和Hg。综合评价显示研究区耕地土壤质量较好,中等以上耕地占比98.93%,且以油稻田和麦稻田中等以上占比最高。
三峡库区森林健康评价
根据三峡库区森林结构和功能,从目前国家森林清查监测内容出发,利用森林健康指数和复合结构功能指标法,对三峡库区森林健康状况进行评价。研究所构建的森林健康评价指标体系包含林分活力、林分结构、森林恢复能力和抵抗力三方面,共9个指标因子。根据指标体系,综合三期森林资源一类清查数据进行森林健康动态评价;结合森林资源二类调查数据,建立小班(林分)尺度的森林健康评价模型,完成三峡库区森林健康状况等级分布图。研究表明:三峡库区,第六次一类清查森林健康评价质量指数综合评分为0.512,第七次清查为0.538,第八次清查为0.552,且超过半数的森林处于亚健康状态;基于森林资源二类调查小班数据的拟合模型包含郁闭度、活立木蓄积、龄组、土层厚度、灾害等级5个因子,其相关系数为0.364,RMSE为1.13。
基于改进Shapley值法的风-光-水-储多主体互补发电系统合作增益分配策略
为了充分发挥系统中可调节资源的自身优势,利用变速抽水蓄能机组配合小水电机组进行常规调节,并考虑变速抽水蓄能机组的快速响应特性,提出了兼顾系统小时级以及秒级安全性的风-光-水-储多主体互补发电系统的联合优化调度模型。为了降低合作博弈高效性算法线性增长的计算复杂度,基于改进Shapely值法提出了一种大规模利益主体的合作增量效益(增益)分配策略。通过资源聚合,对高维度问题进行降维处理,利用Shapley值法进行初始分配;构建合作增益贡献指标,采用非对称纳什谈判理论对同类型的不同主体进行细化分配。以某流域风-光-水-储10主体互补发电系统为仿真算例,结果表明:抽水蓄能机组与小水电机组互补运行可以提升系统的灵活性和安全性;基于改进Shapley值法的合作增益分配策略具有计算高效性以及应用可行性。
土壤全碳全氮空间异质性及影响因素分析——以祁连山南坡黑河上游为例
为深入了解影响土壤养分的主控因素及影响因素之间的耦合作用,以黑河为研究区,采用野外采样、实验分析、地统计分析对研究区表层(0 ~ 20 cm)土壤全碳全氮空间异质性进行研究,并利用地理探测器模型对在单因素、双因素作用下对土壤全碳全氮的影响及适用条件进行探究。结果表明:①研究区土壤全碳、全氮含量均属于正态分布,且根据第二次土壤普查分级标准,均为第一级,属于中等变异;②土壤全碳、全氮含量插值模型均为指数模型,由结构性因素与随机性因素共同作用,总体呈现出东南向西北递减的趋势,且全氮的插值精度(0.71)>全碳的插值精度(0.55);③自变量对全氮的解释力大小前3位为:有机质>容重>归一化植被指数,自变量对全碳的解释力大小前3位为:有机质>容重>电导率,有机质与其他因素的交互作用大都在0.6以上;土壤全氮及全碳含量最大值出现的区域土壤容重<0.6 g/cm~3、电导率0.3 ~ 0.35 μS/cm、pH 7 ~ 8、有机质含量100 ~ 150 g/kg、粒度10 ~ 100 μm、年均气温-1 ~ 1℃、年降水量360 ~ 390 mm、地形湿度6 ~ 9、坡度15°~ 25°、植被指数0.95 ~ 1、坡向为北方、DEM 2 500 ~ 3 500 m (高中山)。因此,为提高土壤质量,应根据其地形、气候、植被等因素进行分类治理。
起垄沟播和常规平播下滴灌棉田土壤水盐的运移
为明确滴灌条件下植棉方式对土壤水盐运移的影响,采用田间调查与室内分析相结合的方法,在滨海重度盐碱地开展了起垄沟播和常规平播植棉方式下的水盐运移试验,调查了滴灌前后两种植棉方式不同点位及不同土壤深度的土壤水分、盐分和土壤溶液电导率等指标,分析不同植棉方式土壤水分、盐分和土壤溶液电导率的时空分布特征。结果表明:滴灌条件下起垄沟播的水分入渗深度和盐分淋洗深度均明显大于常规平播植棉方式,起垄沟播植棉膜下(0 ~ 20 cm)土壤溶液电导率明显低于常规平播植棉;滴灌对两种种植方式膜外土壤水分和盐分运移未产生明显影响。起垄沟播联合滴灌技术更有利于为棉花生长的水盐环境。研究结果可为盐碱地植棉提供理论参考和实践依据。
基于全方位地震数据的方位AVO( AVAZ)反演
利用地震数据较为准确地预测地下介质的裂缝发育信息,是裂缝型储层预测的关键手段,也是非常规页岩油气储层压裂改造的关键参数.方位AVO( AVAZ)在描述HTI介质的裂缝分布及发育方向等方面有重要应用,本文提供一种基于全方位地震数据的方位AVO( AVAZ)反演方法,为裂缝预测提供参考资料.首先利用Ruger近似方程正演计算不同方位角及入射角下的反射系数,继而与方位角度道集中地震反射振幅建立目标函数,然后基于正演方程及目标函数采用最小二乘法进行AVAZ反演.实现了从全方位地震资料中同步反演纵波反射系数、各向同性梯度、各向异性梯度及裂缝发育方向.模型数据和实际地震资料应用表明该方法能够有效的预测HTI介质的裂缝分布及方向.
面向多主体隐私保护的源网荷储分布式协同优化调度
如何在满足各主体隐私需求的前提下,促进电力灵活配置与可靠供应,是构建隐私安全型多主体互动新型电力系统的核心。为此,本文提出了一种基于改进共识交替方向乘子法(C-ADMM)的分布式协调优化调度方案,仅通过交换相邻主体的耦合支路信息来统筹全局优化,实现协同优化的同时保护了互动主体的隐私数据。首先,针对源网荷储参与日前调度时的主体隐私需求,建立多主体协同调度模型,各相邻主体仅通过共享边界耦合支路阻抗信息实现解耦,各主体的优化调度问题在本区域独立求解,并在迭代过程中不断更新耦合乘子从而实现全局优化。然后,考虑主体中离散型可调负荷对C-ADMM收敛性能的影响,使用割平面法进行变量松弛与整数解逼近,通过移除整数限制和增加新约束的方法实现问题的转化,以获得可调负荷与源网储的协调策略。最后,使用IEEE30节点系统进行仿真计算,具体地,将IEEE30节点系统划分为了不同的主体,分别进行算例测试,验证了所提分布式协同优化调度策略的有效性。实验结果表明:在不同划分方式下,与集中式方法相比,改进C-ADMM算法均能产生相对稳定的收敛解;在不同计算参数下,基于改进C-ADMM与集中式方法的总成本基本相同,最大误差不超过0.42%。同时,与传统C-ADMM方法相比,改进C-ADMM的收敛性指标数量级缩小至百分之一。
计及激励型需求侧响应的发输电鲁棒规划策略
大规模风电等可再生能源广泛接入电网将成为新型电力系统发展的重要方向之一,通过需求侧响应机制调整用户负荷需求,可有效提高电力系统运行的灵活性并促进风电的消纳。在此背景下,提出了一种计及激励型需求侧响应的发输电鲁棒规划策略。首先,引入基于价格激励的需求侧响应机制,构建基于分段激励价格的需求侧响应模型。其次,为了有效应对风电的不确定性对规划方案的影响,提出了基于信息间隙决策理论的计及激励型需求侧响应的发输电鲁棒规划模型,并将所提出的模型构造为混合整数线性规划模型。最后,以Garver 6节点系统和改进的IEEE 118系统为例证明所提方法的可行性与有效性。
干旱地区砂质土壤棉花苗床土层构建装置的研制
针对新疆南部砂质土壤“干播湿出”棉花种植模式下,春季耕整地连续作业存在作业阻力大、苗床整不平、压不实,严重影响棉花出苗率的问题,该研究设计了一种适合砂质土壤的苗床整备装置,可一次完成碎土、平土、灭茬、镇压、耱地等作业。采用分段平土装置代替耙组进行联合整备作业,分段平土装置为两段式,首段刮土板呈“W”型对称分布,通过刮土板角度对土壤流动性、平整度和作业阻力的运动分析,确定当刮土板倾斜角为45°时碎土和平土效果最好;台架试验结果表明,镇压辊直径400 mm、碎土辊直径400 mm时综合评分最高。样机性能对比试验结果表明:较耙片式联合整地机综合工作阻力降低8.67%,作业效率提升6.6%;地表平整度标准差为11 mm;耕深稳定性变异系数为9.2%,碎土率为92.3%,表面未见秸秆残膜,分段平土装置能有效碎土、平土、灭茬;二次整备后浮动式土层构建装置能有效压实土壤构建出“上虚下实”土层结构,0~5cm播种土层平均土壤紧实度为169 kPa,适合砂质土壤精量铺膜播种作业和棉花生长,较对比机型种膜错位率下降62.5%,出苗率高于对比机型4.8%。研究结果可为砂质土壤苗床整地机研发与改进提供参考。
滴灌节水减氮对苹果幼树生长与光合特征的影响
【目的】探寻北方半干旱地区滴灌条件下适宜苹果幼树生长的最佳节水减氮水肥管理制度。【方法】设置灌水量与施肥量2个因素。其中,灌水量设置3个水平,分别维持土壤含水率占田间持水率的比例为75%~90% (W1)、60%~75%(W2)、45%~60%(W3);施肥量设置4个水平,N-P_2O_5-K_2O施用量分别为18-12-6 g/株(F1)、 15-12-6 g/株(F2)、12-12-6 g/株(F3)、9-12-6 g/株(F4),分析不同灌水量与施肥量对苹果幼树生长和光合特征的影响。【结果】2 a试验中,不同水肥调控下苹果幼树各生育期植株生长量、基茎生长量和叶面积最大值基本均出现在F2W2处理,轻度水分亏缺与适当降低施肥量有利于苹果幼树生长。苹果幼树叶片叶绿素相对量(SPAD)在萌芽开花期开始增加,在其他生育期均表现为F1施肥水平>F2施肥水平>F3施肥水平>F4施肥水平,在坐果膨大期和成熟期均表现为W1灌水水平>W2灌水水平>W3灌水水平,2 a试验中最大值均出现在F1W1处理。Pn和Tr基本上随施肥量和灌水量的增加而增加,最大的水分利用效率分别出现在F1W2处理和F2W2处理,分别相比F1W1处理提高了8.6%和5.3%。苹果幼树植株生长量、叶面积、SPAD及光合指标之间均具有较好的相关性。【结论】本试验条件下,F2W2处理是苹果幼树种植的最佳水肥管理制度,可为北方半干旱区滴灌条件下的苹果幼树节水减氮研究提供理论依据。
基于K-Means聚类和改进多分类相关向量机的台区线损计算方法
配电网线损计算是配电网线损管理和分析的一项重要技术措施。针对传统配电网理论计算不能自动实现、工作量大、计算结果不准确等问题,提出了一种基于K-Means聚类和果蝇算法优化多分类相关向量机(Multi classification correlation vector machine,MRVM)的快速计算低压台区线损计算方法,并在Matlab中搭建算法模型。针对台区线损数值分散的问题,先使用K-Means聚类算法将台区样本进行归类。使用归类的样本对果蝇算法优化的MRVM进行训练,得到线损率和台区参数之间的映射关系。以四川某地的500个台区样本进行实例验证,并与传统理论线损计算方法结果进行了对比。结果表明,所提出的方法可以有更好的计算精度。同时可以提高当前线损理论计算的自动化程度,减少计算工作量,提高电网公司配电网运行效率。
基于GIS的干旱区绿洲农村居民点格局演变研究:以甘肃河西地区为例
以甘肃河西地区农村居民点为例,结合GIS技术,运用单一动态度、景观格局指数、平均最邻近指数及核密度方法,对近30 a来农村居民点空间格局演变特征进行分析。结果表明:(1)近30 a来河西地区农村居民点用地规模缓慢增大,居民点斑块个体之间的集聚性增强,结构愈发紧凑。(2)农村居民点空间分布在整体上呈集聚模式。敦煌市、肃州区、甘州区、高台绿洲尾闾区、民乐县西部、凉州区和民勤县城周边居民点分布较密集。(3)居民点集中分布在海拔1 200~ 2 400 m、坡度<5°的走廊平原和盆地以及坡度较小的缓坡地,在海拔较高的丘陵、山区以及坡度较大的陡坡地居民点分布则相对较少。居民点集中分布在距离县道及以上级别道路1 km范围内,河流对居民点分布的影响在1~ 6 km范围内较显著。(4)受政策和经济利益的调控和驱动,人类生产生活方式不断改变并作用于居民点,直接或间接导致农村居民点格局演变。
高比例新能源电力系统功角摇摆-暂时工频过电压耦合机理
在高比例新能源和大容量直流工程大量投运的背景下,扰动冲击引发的暂态电压安全问题给新能源机组带来的脱网风险亟需开展深入研究。文中旨在研究同步电源功角摇摆与新能源暂时工频过电压的耦合机理。首先,基于两机等值系统,结合等面积定则和电压向量分析功角摇摆过程电压幅值波动特性,理论推导新能源接入系统前后机端电压峰值的解析表达式;其次,提取影响机端电压峰值的关键因素,利用预设最大峰值约束给出各影响因素极限值的求解方法,并结合工程实际辨析极限值解析计算的保守性;最后,给出新能源机端过电压的改善建议,用于指导大规模新能源外送系统实现电力安全可靠送出,光伏火电打捆系统和实际电网的时域仿真结果验证了理论分析的有效性。
自阻型模块化多电平换流器故障后恢复策略与等值模型
提出了一种可仿真故障后恢复过程的自阻型模块化多电平换流器(SB-MMC)等值电磁暂态模型。首先针对自阻型模块化多电平换流器高压直流输电(MMC-HVDC)系统在直流故障后快速恢复的问题,设计了SB-MMC故障后快速恢复控制器与恢复策略,并分析了自阻子模块在恢复过程中的动态特性。基于上述SB-MMC的动态过程分析,提出了适应于任意工况的SB-MMC等值电磁暂态模型。最后,通过在PSCAD/EMTDC下的多组仿真,验证了SB-MMC等值电磁暂态模型的精确性并验证了故障后快速恢复控制方法的有效性。
基于区域能源中心的居民电-热用能多目标优化
针对当前居民用能优化仅考虑单一电能的不足,文章提出了一种新的耦合居民侧能源转换电器和区域能源中心(district energy centre,DEC)的居民电-热用能多目标优化方法。为实现通用性,基于能源集线器的概念,首次提出了耦合DEC的居民用能通用化建模方法。进一步,通过构建以居民购能成本和用户不舒适性最小为目标,居民能源转换电器、DEC内的能源转换和储存设备输入功率为决策变量,计及可行性约束和安全性约束的混合整数二次规划模型,实现居民电-热用能多目标优化。同时为求取多目标最优折中解,基于模糊隶属度函数引入Pareto最优解满意度指标。最后,以某区域冬季居民用能优化为例开展了算例验证和对比分析。结果表明,居民能源转换电器与DEC耦合协调运行,同时优化居民电-热用能,可有效降低居民用能成本,且所提出的多目标优化调度模型,兼顾用户的经济性和舒适性,能够为用户提供考虑多要素的用能优化方案。