mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
不同立地条件下南方红豆杉幼苗的生长和生理特性
为阐明不同立地条件下南方红豆杉的生长发育、光合特性、活性氧代谢及其与环境的关系,本试验以2年生南方红豆杉幼苗为材料,在福建省泉州地区开展桉树林、樟树林和空地3种生境下南方红豆杉幼苗的生长和生理特性研究,探索适宜南方红豆杉幼苗生长的环境特点。结果表明:桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗的株高和新梢长度显著高于空地,桉树林和樟树林有利于南方红豆杉幼苗的生长;桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗叶绿素b含量和类胡萝卜素含量显著高于空地,气孔导度和蒸腾速率显著提高,净光合速率也高于空地;桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗可溶性糖和氨基酸含量高于空地,蛋白质含量低于空地。桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著低于空地,而过氧化物酶活性高于空地;这可能是空地生境对南方红豆杉幼苗产生一定的光胁迫效应,桉树林和樟树林可为南方红豆杉幼苗生长提供必要的遮荫环境,有利于南方红豆杉幼苗的生长。
2000-2014年江西东江源区水源涵养量时空变化
探讨和分析区域水源涵养量的时空分异特征及其主导影响因素,是定量评估区域生态系统水源供给服务的重要内容,也是进行区域生态系统保育与管理的迫切需求。江西东江源区是一个以水源涵养为主的生态功能区域,但缺乏对该区域水源涵养量的时空变化及其影响因素的定量研究,不利于生态保育工程和生态环境补偿措施的实施。本研究应用InVEST模型,模拟分析了东江源区2000-2014年水源涵养量时空分布及其变化特征,并利用地理探测器定量识别影响其空间分异的主要因子。结果表明:(1)研究区年均水源涵养量为42.92 ~ 110.99 mm,平均为74.65 mm,总量约为1.47 × 10~8 ~ 3.80 × 10~8 m~3,其中森林和耕地多年平均水源涵养量分别占源区水源涵养总量的87.12%和10.12%;(2)总体上看,2000-2014年东江源区大多数区域水源涵养量呈略微下降趋势,但变化趋势不显著(p >0.1);(3)降雨量和蒸散发量是影响东江源区水源涵养量时间变化的主要因子,土地利用类型和降雨量是区域内水源涵养空间分布差异的主导因素。本研究可以为制定东江源区生态补偿标准和优化水源涵养林保育和管理提供重要依据。
稳定域概念下考虑保守性的电力系统在线暂态稳定评估方法
电力系统故障后在线暂态稳定评估是一个难题。目前基于数据挖掘方法的相关研究存在2个问题:评估规则缺乏电力系统理论依据,评估结果难以保证保守性。针对第1个问题,文章提出稳定域概念下的暂态稳定评估方法,其稳定评估规则是对稳定边界的近似与变换。针对第2个问题,文章提出一种基于新型支持向量机的暂态稳定规则训练算法。该算法的核心在于通过调整传统支持向量机模型得到保守支持向量机和激进支持向量机,利用这2种支持向量机生成的边界将输入空间分为3个区域:稳定区域、不稳定区域和灰色地带。稳定区域和不稳定区域的稳定性评估确保正确,灰色地带尽量小。最后,分别在IEEE 39节点系统和某省级电网中验证了该评估方法的有效性。测试结果不存在漏报警和误报警,灰色地带随着输入特征数的增加而减小,根据需要可以控制在一定范围内。
基于暂态电流比值的多端柔性直流电网保护
多端柔性直流电网(multi terminal DC,MTDC)要求直流线路发生故障后在几毫秒内隔离故障线路,如何实现故障线路快速可靠识别是MTDC直流线路保护的难点之一。该文利用区内外故障时保护安装处暂态电流与本侧模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)故障电流的比值差异,提出了一种基于暂态电流比值的直流线路保护方案。该方法通过测量线路双端电气量来判断故障位置,可以保护线路全长。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了四端柔性直流电网模型,通过仿真验证所提保护方案的可行性与优越性。
艾比湖流域小尺度农田土壤养分的空间分布和盐渍化风险评价
为了解绿洲经济迅速发展背景下新疆典型尾闾绿洲-艾比湖流域小尺度农田土壤的养分和盐渍化状况,对该地区典型农田土壤中有机质、碱解氮、速效磷和速效钾等养分元素的空间分布、影响因素以及盐渍化风险状况进行了评价。结果表明:(1)农田土壤中有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量均较高。所有土壤样点中总盐分含量属于高度变异,其他指标属于低度变异。(2)半方差函数分析表明土壤中碱解氮、速效磷和速效钾含量的空间变异性主要受施肥和灌溉等随机性因素的影响;而有机质和总盐分含量的空间变异性则受植被覆盖和土壤质地等结构性因素以及施肥、灌溉等随机性因素的共同影响。(3)空间分析表明,总体看农田土壤中有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量较高区域主要分布在中部和北部,受施肥、灌溉方式和植被盖度等因素的影响;而盐分含量较高区域主要分布在研究区南部和边缘区域,主要受地形、土壤质地和植被盖度的影响。(4)相关分析表明农田土壤中有机质、速效钾、速效磷、碱解氮和总盐分含量呈显著的负相关关系。盐渍化风险评估表明土壤中总盐分含量属于低度到中度的盐渍化风险,不会对主要作物棉花的生长产生危害,但应改进灌溉方式和种植制度,同时采用增施有机肥、进行秸秆还田等措施促进棉花作物的稳产、高产。
青藏高原东南缘老芒麦自然居群遗传多样性的SRAP和SSR分析
基于SRAP和SSR分子标记分析了青藏高原东南缘8个老芒麦自然居群遗传变异及群体遗传结构, 获得下述结果: 1)16对SRAP引物在90个单株中共扩增出384条可统计条带, 其中多态性条带334条, 占86.98%; 16个 SSR位点共检测出等位变异221个, 平均每个位点13.8个, 其中具有多态性的位点数192个, 占86. 88%. 2)2种分子标记检测到老芒麦居群水平的基因多样性(H)分别为0.109 2和0.129 6, 而物种水平的基因多样性达 0. 243 4和0.373 2. 3)基于2种标记的Nei氏遗传分化指数G_x(0.552 5和0.515 8)表明老芒麦居群出现了较大程度的遗传分化, 居群间的基因流非常有限, 分别为0. 4050和0.4694, 老芒麦的遗传变异主要分布在居群间, 居群内变异相对较小, Shannon多样性指数和分子方差变异(AMOVA)分析显示了相似的结果. 4)基于聚类分析结果表明各居群间存在较为明显的地理分化, 8个居群分化为采集地范围内的南、北和中部3个分支. 通过对老芒麦遗传多样性和遗传结构的分析提出了对该物种遗传多样性的保护策略
HPLC法同时测定双活风湿凝胶贴膏中5种成分
目的建立HPLC法同时测定双活风湿凝胶贴膏中升麻素苷、羟基红花黄色素A、羌活醇、蛇床子素、异欧前胡素的含量。方法该药物60%甲醇提取液的分析采用Waters Symmetry Shield-C_(18)色谱柱(5 μm,4.6 mm×250 mm);流动相乙腈-0.1%磷酸,梯度洗脱;体积流量1.0 mL/min;柱温20 ℃;检测波长310、400 nm。结果5种成分在各自范围内线性关系良好(r>0.999 0),平均加样回收率98.04%~99.29%,RSD 1.19%~2.27%。结论该方法稳定,重复性好,分辨率高,可用于双活风湿凝胶贴膏的质量控制。
高应力矿柱在动力扰动下力学响应研究
针对高应力矿柱在遭受爆破、震动、远场地震等外界动力扰动时,往往发生整体失稳,甚至坍塌的现象,对深部矿山二步骤回采预留矿柱进行简化并建立了地质和力学模型,并对应力波在矿柱中传播进行了力学分析; 进而采用FLAC~(3D)数值模拟的方法研究了高径比为4的典型圆柱形矿柱分别在20 MPa、30 MPa、40 MPa静应力作用下竖向应力和塑性区的分布以及在此基础上分别受到峰值为10 MPa、20 MPa、30 MPa动力扰动时的力学响应特性。研究结果表明: 矿柱在40 MPa高静应力作用下依然处于弹性变形阶段,可以保持自身的稳定; 而高应力矿柱在遭到外界动力扰动时,会产生不同程度的塑性区,稳定性变差; 静应力越大,动力的峰值越高,矿柱的稳定性越差,越容易失稳。得到了它们之间的定量关系并给出了保护矿柱稳定性的建议。
基于v-SVR的电力系统扰动后最低频率预测
提出了一种基于v-支持向量回归(v-SVR)的快速预测扰动后电力系统最低频率的方法。该方法考虑了发电机的最大出力限制、旋转备用的水平及分配方式、原动机-调速器系统和负荷等对电力系统频率动态的影响。通过与PSS/E仿真结果进行比较可知,使用v-SVR方法可以快速准确地预测扰动后电力系统频率动态及最低频率,具有良好的泛化能力和推广性。进一步,可将使用v-SVR方法所训练出的模型应用于电力系统频率的在线安全稳定评估和根据评估情况制定相应的紧急控制措施,防止系统频率崩溃。
基于SCADA系统的面向海量数据的电力预测系统
为适应电力预测系统的现实需求,研究了电力预测系统及电力预测算法的特点,指出电力预测系统的面向海量数据和准实时化的发展趋势.根据此发展趋势,结合B/S架构,设计了一个基于SCADA系统的面向海量数据电力预测系统.该系统综合考虑了预测算法特有的调试维护问题,系统安全性问题等其它现实需求,并提出了适应于电力预测算法特点的数据操作接口.在ASP.NET平台上实现了这套系统,并已成功应用于某地方供电系统.
斜口螺旋精控排肥器优化设计与试验
为解决螺旋排肥器排肥流量不均匀影响精控施肥的问题,在通过排肥过程肥料运动状态仿真分析确定其排肥不均原因的基础上,采用倾斜排肥口的结构设计以提升排肥均匀性。利用EDEM建立斜口螺旋排肥器仿真模型,以斜口长度x_1、斜口角度x_2、开口宽度x_3为试验因素,排肥流量变异系数为试验指标,进行二次通用旋转组合设计试验研究。试验结果表明:试验因素对试验指标的影响主次顺序为x_3、x_2、x_1,且当x_1为105 mm、x_2在30° ~44°范围内、x_3在40.05 ~55.00 mm范围内时,排肥流量变异系数σ小于15%,排肥均匀性较佳。采用台架试验对传统及斜口螺旋排肥器进行对比试验,结果证明:转速60 r/min时斜口螺旋排肥器排肥流量变异系数σ为13.59%,与理论优化值相吻合,且斜口螺旋排肥器均优于传统螺旋排肥器。同时基于实测的排肥器排肥转速流量曲线,设计一种排肥控制器并进行台架试验,结果表明其可实现精控施肥。
马铃薯装卸袋过程的碰撞冲击损伤分析与试验
针对马铃薯在装卸袋作业过程中伤薯率和破皮率较高的问题,该研究搭建了马铃薯装卸袋装置试验台,结合装置的主要结构及工作原理,通过理论分析明确了影响马铃薯破皮损伤的关键因素。通过RecurDyn-EDEM耦合模拟仿真,对比分析了有缓冲辊和无缓冲辊时薯块的碰撞特征,缓冲辊的缓冲减损作用明显,相较于无缓冲辊作业,薯块最大碰撞接触力峰值降低了263.566 N。开展三因素三水平正交试验,以输送速度、缓冲辊直径和喂入量为试验因素,以伤薯率和破皮率为评价指标,通过响应面分析各因素交互作用对评价指标的影响并对关键参数进行优化,采用电子马铃薯测试系统进行了验证试验。结果表明:输送速度为0.96 m/s,缓冲辊直径为83 mm,喂入量为26 t/h时,伤薯率和破皮率分别为0.82%和1.14%,碰撞加速度峰值小于马铃薯临界损伤的碰撞加速度阈值,马铃薯碰撞剧烈程度呈波浪式下降,入袋后薯块的最后一次的碰撞加速度均远小于入袋前初始碰撞加速度。田间试验表明:收获速度为0.6、0.8和1.0 m/s时,伤薯率分别为0.97%、1.32%和1.58%,破皮率分别为1.34%、1.53%和1.87%,均满足相关标准。研究结果可为马铃薯减损集薯装置的研发与优化提供支撑。
基于DEM-CFD的驱导辅助充种气吸式排种器优化与试验
针对驱导辅助充种气吸式排种器田间高速作业时因充种效果不佳造成排种质量下降的问题,对该排种器进行优化设计,分析了充种过程各阶段影响种子填充的因素,基于确定性颗粒轨道模型,将压力梯度力算法引入排种器DEM-CFD气固两相流耦合分析。从宏观尺度、微观尺度对充种过程各阶段临界点进行划分,并确定了各阶段充种性能评价指标。以种子吸附稳定时间、种子移出阻力、型孔处局部空隙率为指标,进行了三因素二次旋转正交组合试验,对试验结果进行多元回归分析,采用多目标优化方法,确定了排种盘导种槽最佳参数组合为导种槽曲率系数0.265、深度2.57 mm、斜面倾角15.33°。为了验证优化设计结果,进行了排种器静止台架试验和室内振动环境模拟试验,将优化后的排种盘与原排种盘及其他2个测试盘在4种不同作业速度下进行对比,结果表明,优化后的排种盘在高速、振动条件下的充种性能有明显提升,当作业速度为14 km/h、随机振动主激励频率为9.5 Hz、自功率谱密度峰值为0.428(m/s~2)~2/Hz时,漏充率为1.26%,充种性能较为稳定。
土地利用空间格局与功能特征关联分析----以天水市为例
区域土地利用结构与功能特征之间的关系一直是土地利用研究的核心问题.基于天水市2005年土地变更调查数据,从土地利用数量结构与景观格局两方面,选取土地利用结构集中化指数,总体组合类型,区位指数,景观多样性指数,均匀度指数和优势度指数等,对各县区及不同地类的空间格局与功能特征进行定量分析.结果表明:天水市2005年土地组合类型以耕地--林地--牧草地--其他农用地的组合为主;土地利用集中化程度最高的是清水县,为0.082;耕地,城乡建设用地和交通水利用地大部分具有区位意义;多样性最高的是张家川县,为2.352,优势度最高的是麦积区,为1.604,均匀度最高的是张家川县,为0.742;多样性,均匀度指数与组合类型数呈同向关联,与优势度呈反向关联;人口密度与土地利用程度呈同向关联,经济密度与土地利用程度,区位指数的关联度不大
GCMs降尺度及其在讨赖河上游径流预报中的应用
在气候变化和人类活动影响下,内陆河流域出山径流变异程度提升,研究径流预测及其对气候变化响应具有理论和实践的双重意义。以讨赖河流域上游为研究区,采用Delta降尺度及权重集成方法对14种GCMs在3种RCP情景下的气温和降水进行优化,预测分析了该区未来径流变化和水资源供需平衡。结果表明:由气候-生态联合驱动的径流预测模式在讨赖河流域适用性良好,气温对出山径流总体呈负减效应,降水和NDVI表现为正增效应。未来气温和降水呈增加趋势,增温主要发生在河谷地带,降水增加在分水岭周边更为显著。流域出山径流总体增加,不同子区径流变幅从小到大依次为OL06
蒙古高原春季沙尘暴分布数据集(2000-2021年)
蒙古高原是亚洲沙尘暴多发源地之一,其中蒙古国的戈壁地区及内蒙古西部的沙漠地区与蒙古国和中国近年多发的沙尘暴事件有密切的关系。本研究首先基于沙尘暴相关气象观测资料和新闻事件文本资料,统计整理获得蒙古高原2000-2021年来春季发生的76次沙尘暴事件。下载对应时空区域的MODIS数据,结合云量等对数据进行筛选处理,在ENVI软件中利用MRTK插件对MODIS数据进行几何校正等预处理。构建沙尘暴探测指数DSDI,提取沙尘空间分布信息,得到蒙古高原沙尘暴分布数据集。结合ArcGIS软件随机选取验证点,结合台站记录、文本数据、图像增强、目视解译等获取验证点真值,从而完成精度评价,总体分类精度达85.24%,Kappa系数为0.7636。本数据集直观反映蒙古高原沙尘暴空间分布状况,可为蒙古高原沙尘暴灾害治理提供详实可靠的数据支持,与此同时,还可为管控蒙古高原沙尘暴灾害风险提供决策支持。
极近距离煤层综放开采工作面覆岩"两带"发育规律研究
为深入研究极近距离煤层综放开采工作面覆岩"两带"的动态发育规律,采用理论推导、数值模拟和现场实测相结合的方法,分析袁店一矿824工作面覆岩"两带"的裂隙演化特征。结果表明:从岩层层向拉伸率角度,研究上覆岩层垮落带和导水裂隙带的垮落程度,考虑角度影响推导出岩层弯曲下沉边缘段变形前后的长度计算公式,根据覆岩的碎胀特征计算各岩层的最大下沉量,预测垮落带和裂隙带的范围分别为30.2 ~ 41.2 m和70.7 ~ 78.2 m;采用3DEC数值模拟分析该矿824工作面开挖后上覆岩层垮落的基本形态和裂隙分布规律,结合其应力、位移云图和监测线位移曲线的分布特征,得出垮落带和裂隙带的高度分别为32.50 m和77.25 m;采用分布式光纤应变监测系统,监测工作面前方80 m处上部顶板的受力情况,得出受采动影响的光纤应变呈起伏变化,且应变分布与地层岩性存在对应关系,得出垮落带高度约30.4 m,裂隙带高度约74.8 m,验证采用层向拉伸率和覆岩碎胀性2个方面来预测工作面覆岩"两带"高度的合理性,可为类似方面的研究与施工提供相应的技术依据。
云南省新平县哀牢山地区富硒土壤成因及其影响因素研究
以云南省新平县者竜—戛洒地区1∶ 5万土地质量地球化学调查评价结果为基础,对该地区富硒土壤的成因及其影响因素进行分析,结果表明,研究区土壤硒平均含量为0.38mg/kg,高于全国土壤硒平均含量0.29mg/kg,按0.4mg/kg
城市不同功能区绿地土壤微生物量碳氮及溶解性碳氮分布特征及影响因素
为研究城市功能分区对绿地土壤活性碳氮的影响,选择合肥市不同功能区(老商业区、老工业区、居民服务区、近郊森林公园)绿地土壤为研究对象,分析了土壤微生物量碳氮(MBC、MBN)、溶解性碳氮(DOC、DON)、有机碳(SOC)、全氮(TN)以及土壤基本理化性质的差异及其相互关系。结果表明,功能区类型对土壤微生物量碳氮及溶解性碳氮影响显著(P < 0.05),且0 ~ 30 cm土层含量均为近郊森林公园高于城区内各功能区。土层厚度对MBC、DOC、DON含量影响显著,MBC、 DON在各功能区中均随土层深度增加而递减,森林公园MBN、DOC均为10 ~ 20 cm含量最高。不同功能区MBC/MBN在6 ~ 14间波动,以此预测本研究范围内土壤微生物可能以真菌和放线菌为主,细菌较少。本研究未证实DOC与MBC、MBC与 DON、DON与MBN间的相关性,MBC + DOC、MBN + DON 比MBC、DOC、DON、MBN 更能反应土壤活性碳氮库与土壤微生物量。总体来说,相比城区内各功能区,近郊森林公园更利于土壤生物量碳氮及溶解性有机碳氮的积累。
考虑分布式光伏发电特性的CHPV组合优化调度
近年来光伏装机容量逐年提升,为进一步提高光伏的消纳能力,满足居民的电热需求,本文首先分析分布式光伏的发电特性,提出一种由微型热电联供机组和光伏机组的组合机组,简称CHPV组合,构建以运行成本最低为目标的CHPV组合优化模型,采用K-means聚类方法对某地一年的光伏数据进行聚类,生成3个典型的光伏出力场景并代入CHPV组合优化模型中,采用Cplex对本文所提模型进行仿真验证。结果表明,本文所构建的CHPV组合可有效满足居民不同季节下的电热需求和提高光伏的消纳能力。
风电和光伏发电功率联合预测与预调度框架
随着多区域互联电力系统的发展,风电、光伏等新能源发电大规模并网,风电-光伏功率的联合预测和协调调度是必然趋势和迫切需求。为此,从风电-光伏发电的时空相关性分析出发,对风电-光伏功率时空耦合、风电光伏联合预测建模、风电光伏联合预测模型参数优化、考虑风电-光伏联合预测的电力系统预调度等方面进行了分析讨论。首先,研究揭示风电-光伏功率在时间-空间上的交互影响机理,提出面向多时间尺度的风电-光伏功率时间互补性分析方法,建立风电-光伏发电空间相关性量化模型,构建基于多阶图卷积神经网络风电-光伏发电时空耦合模型;基于此,研究提出了融合异构图神经网络的风电-光伏联合预测方法,建立了风电-光伏联合预测模型参数优化模型,构建了新能源有功功率预测误差矢量评价体系,为风电-光伏联合发电系统的协调调度和控制提供决策支撑;在风电-光伏联合发电预测的基础上,采用风电、光伏发电时间互补、空间互济的思路探讨了风电-光伏联合的电力系统预调度策略和方法,对不同时间尺度风电-光伏的协调调度策略进行了剖析,建立了电网-区域-集群-场站空间递阶的风电-光伏联合发电系统分层调度框架。最后,展望了未来风电-光伏联合预测与预调度方面应研究的方向。
5个油橄榄品种抗寒能力综合评价
为了解油橄榄幼苗对低温胁迫的生理响应机制,探究油橄榄不同品种苗期的抗寒性,以甘肃陇南油橄榄适生区表现优良的油橄榄5个栽培品种(豆果、鄂植8号、佛奥、莱星、柯基)2年生扦插苗为试材,人工模拟低温胁迫,测定其光合指标、抗氧化酶、渗透调节物质、相对电导率和丙二醛含量.结果表明,低温胁迫显著影响5个供试油橄榄品种幼苗的光合作用,其净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和蒸腾速率均下降;低温胁迫下,5个供试油橄榄品种幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性较对照组呈上升趋势;可溶性糖和脯氨酸含量较对照组呈增加趋势;随胁迫温度降低,各品种叶片相对电导率呈上升趋势,丙二醛含量呈先降后升的趋势;结合主成分分析和隶属函数法综合得出5个供试油橄榄品种幼苗的抗寒性排序为莱星>佛奥>豆果>柯基>鄂植8号.低温胁迫影响油橄榄幼苗的光合特性,使其光合速率下降.胞间CO_2浓度、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、可溶性糖、相对电导率和丙二醛在油橄榄幼苗耐寒过程中发挥主要作用.莱星和佛奥的抗寒性较强,可作为冷凉地区示范推广的耐寒参考品种.
计及跨区备用共享的多区域电热联合系统分布式协同优化调度
西北地区在供暖季存在严峻的弃风与失负荷问题,对传统多区域电热联合系统实现各区域资源的合理调配带来了巨大挑战。提出了一种考虑多区域互联的电热联合系统协同优化调度模型。首先,采用高斯混合模型-指数方法生成考虑不同时空尺度相关性的风电出力场景集描述风电出力的不确定性,在此基础上构建了基于here-and-now和waitand- see的电热联合系统两阶段随机规划调度模型,该模型以日前运行成本与实时调整成本之和作为优化目标。在优化区域间联络线日前功率传输计划的同时,针对实时调度阶段可能出现的风电波动制定联络线功率调整计划,实现跨区域备用共享以促进风电消纳。此外,采用交替方向乘子法对多区域互联电热联合系统的协同优化问题进行求解。算例仿真结果表明,所提模型能够优化各区域发电资源及备用容量配置,从而有效减小弃风与失负荷量,降低总体运行成本。
古龙页岩油富集因素评价与生产规律研究
基于大量钻井、分析测试、模拟实验,对松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组页岩(古龙页岩)的生烃演化、页岩油赋存状态、孔缝演化机制进行深入分析,并结合大量试油试采资料,开展古龙页岩油富集层评价、生产特征与产量递减规律分析。研究表明:①古龙页岩在Ro值为1.0%~1.2%时进入大量排烃期,最大排烃效率为49.5%;中低演化阶段,页岩油的主要赋存空间从干酪根向岩石与有机孔缝转移;中高演化阶段,页岩油由吸附态向游离态转化。②孔隙类型主要为黏土矿物晶间孔缝、溶蚀孔和有机孔,黏土矿物转化过程中在伊利石、伊蒙混层矿物间形成大量晶间孔缝,有机质裂解作用形成网状孔缝。③游离烃含量、可动孔隙度、总孔隙度、脆性矿物含量是页岩油富集层分类评价的核心指标参数,Ⅰ类层标准为S1≥6.0 mg/g,可动孔隙度大于等于3.5%,总孔隙度大于等于8.0%,脆性矿物含量大于等于50%,综合认为Q2-Q3、Q8-Q9油层最优。④轻质油带核心区水平井首年累产高,属于双曲递减模式,递减指数一般为0.85~0.95,首年递减率为14.5%~26.5%,单井预测可采储量(EUR)大于2.0×10~4 t。在勘探生产实践过程中,仍需进一步持续攻关解决生排烃机制、地层条件下页岩孔隙度与含油气性测试方法与标准、富集区边界精细刻画、页岩力学性质和体积改造、提高采收率技术等难题,提高单井EUR,实现规模效益开发。
基于VMD多特征融合与PSO - SVM的滚动轴承故障诊断
滚动轴承处于早期故障阶段时,故障冲击特征成分难以提取,为了从轴承故障振动信号中提取特征参数,对轴承故障振动信号进行变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD),得到若干个本征模态分量(IMFs),计算各个IMF的能量熵与样本熵,并利用主成分分析方法(PCA)对其进行特征融合。最后利用粒子群算法(PSO)优化的支持向量机(SVM)对融合特征进行故障模式识别。轴承故障实验分析结果表明,所提方法能够有效实现滚动轴承故障诊断。
计及台风的含高渗透率风电大电网多时间尺度防御调度策略
为解决我国沿海地区大规模风电接入电网场景下对台风灾害鲁棒性不足的问题,提出一种计及台风的含高渗透率风电大电网多时间尺度防御调度策略。首先,根据台风气象数据建立台风灾害下可调度风电资源评估模型及典型电网元件故障率模型,生成台风灾害下电网故障场景;其次,考虑台风场景下风电出力及故障情景,提出电网失负荷和电网风险指标量化的电网故障损失及概率,分析电网的风险成本;进一步,根据响应速度及能量时移特性对电网的多源调度资源进行分类,以电网风险成本及运行成本之和最低为目标函数构建多源电网多时间尺度防御调度模型,并应用改进海鸥算法对模型进行求解。最后,通过IEEE-39节点算例结果表明,所提出的防御调度策略能协调源-荷的灵活资源,提高电网面对台风灾害的鲁棒性。
计及需求侧响应日前-日内两阶段鲁棒备用优化
为增强电力系统应对不确定性因素的能力,提高电网运行效率,提出一种计及需求侧响应日前-日内两阶段鲁棒备用优化模型。一方面,在模型中协同优化价格型与激励型需求侧响应提高电网运行的灵活性;另一方面,综合考虑风电出力不确定性与电力设备N-k强迫停运,增强电力系统应对不确定性因素的鲁棒性。基于鲁棒模型对系统运行备用进行优化,最小化电网在最恶劣运行场景下的调整成本,保证电网的安全可靠运行,并采用列和约束生成算法对两阶段三层优化问题进行求解。修改的6节点系统与IEEE RTS-79测试系统算例验证了所提模型与算法的有效性。结果表明,综合考虑多重不确定性因素进行备用优化,可以提升电网应对极端运行场景的能力;同时,需求侧响应的实施可以大大提高电网运行的灵活性。其中,激励型需求侧响应通过直接控制负荷,对于增强电网运行鲁棒性的作用更加明显;而电价型需求侧响应在要求保障负荷供电的场景下更为适用。
基于模糊Borda法的番茄营养液滴灌频率研究
为实现设施番茄准确有效施肥管理,以改良金棚8号番茄为试验材料,常规基质栽培番茄营养液管理方式为对照(CK),将番茄结果时期与营养液滴灌频率2因子完全交互耦合,番茄结果期划分为结果前期(第3穗果坐果~第1穗果成熟)和结果后期(第1穗果成熟~第5穗果成熟),各结果期滴灌频率均设置1、3、5次/d共3个频率(供应营养液总量相同),共10个处理,研究不同耦合处理对番茄不同层果实品质和产量的影响。利用主成分分析法、逼近理想解排序法、隶属函数分析法、灰色关联度分析法4种单一综合评价方法对番茄多层果实进行品质-产量单一算法综合评价,对通过事前一致性检验(Kendall-W)的单一综合评价结果进行模糊Borda组合评价,确定最优营养液滴灌频率方案。结果表明,耦合处理能显著增加番茄产量,不同层果实品质指标最优时,对应的耦合处理不同。4种单一综合评价方法的排序结果存在差异,Kendall-W一致性检验的协和系数为0.920,满足模糊Borda组合评价条件。主成分分析法与模糊Borda法的排序结果相关系数最高,为0.988。基于模糊Borda组合评价方法得出,结果前期1次/d、结果后期3次/d的滴灌频率可兼顾番茄获得较高产量和多层果实品质较优,为最优的营养液滴灌管理方案。本研究结果为设施番茄生产营养液科学管理提供依据。
菖蒲对沉积物中各形态磷垂直分布的影响
在实验室模拟条件下,培育根系较发达的湿地植物菖蒲(Acorus calamus),以探究其对沉积物中各形态磷垂直分布的影响。结果表明:(1)实验60 d后,对照组上覆水TP、溶解性活性磷(SRP)显著升高(P<0.05),而菖蒲组上覆水TP、SRP降低。(2)对照组各形态磷含量在沉积物各深度之间无显著差异(P>0.05)。菖蒲组沉积物中各形态磷含量(除盐酸提取磷)均不同程度低于对照组和初始值。菖蒲组沉积物中TP、有机磷、氢氧化钠提取磷在沉积物5 cm处变化幅度最大,与初始值相比分别降低94.08、58.30、56.19 mg/kg;无机磷在沉积物2 cm处下降了35.40 mg/kg。(3)菖蒲通过自身的生长吸收以及改变周围环境因子,直接或间接地影响了沉积物各形态磷的垂直分布。
大型地下洞室裂隙劣化对支护结构受力及围岩变形的影响规律研究
地下洞室围岩裂隙遇水侵蚀而引发不同程度的劣化对洞室稳定性具有不利影响.针对此问题,以华北某大型抽水蓄能电站为依托,在地质赋存环境和工程问题分析的基础上,开展了裂隙劣化对支护结构内力及围岩变形的影响规律研究.首先基于滑动裂隙模型,通过考虑裂隙水侵蚀引发的裂隙面静水压力和裂隙面强度、刚度的变化,从理论上分析了裂隙劣化的影响机制.其次借鉴强度折减法的思想,通过对裂隙、锚索、喷砼等多种结构的精细模拟,从数值上研究了裂隙劣化的影响程度.最后通过对比分析两部分的结果,提出了裂隙劣化下支护结构受力和围岩变形的预测模型.研究表明:洞室开挖支护后,裂隙劣化是围岩局部变形发展过大的主要诱发因素,且随着劣化程度的加深表现为: (1)支护结构的内力在与裂隙相交处先呈指数型增长而后趋于平稳,最大增幅为100% ~ 150%; (2)围岩的变形呈指数型增长,其中裂隙的滑移和开裂变形量值增幅为100%~120%,围岩的整体变形量值增幅为30% ~ 40%.大型地下洞室施工和运营期间应当充分考虑裂隙劣化对稳定性的不良影响,忽略其影响可能使工程偏于危险.
采用改进互补集总经验模态分解的电能质量扰动检测方法
针对集总经验模态分解(EEMD)方法加噪参数(噪声幅值、集总次数)需人为确定、分解残余噪声大以及计算耗时长的缺点,提出一种自适应快速互补集总经验模态分解(AFCEEMD)方法.该方法分析不同频率形式噪声对极值点分布的影响,确定加噪频率采用高频辅助分解的优势,并以极值点分布特性作为评价指标自适应选择最优加噪频率.通过对EEMD加噪准则的研究,推导出加噪幅值和分解次数采取固定值:0.01SD和2次,且以正负成对的形式加入到原始信号中.通过仿真实验和搭建的电能质量扰动平台的实测数据验证了所提方法的自适应性和计算性能,而且适用于电能质量扰动检测与分析.
激光铀铅同位素定年技术在塔里木盆地肖尔布拉克组储层孔隙演化研究中的应用
古老海相碳酸盐岩铀和铅含量普遍较低、且成岩组构直径小,很难取得足够的粉末样品,常规的溶液法铀铅同位素定年在古老海相碳酸盐岩中难以推广应用。针对以上问题,中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室和昆士兰大学(UQ)地球科学院放射性同位素实验室两家共同开发激光原位U-Pb同位素定年技术,并应用于塔里木盆地寒武系肖尔布拉克组储层成岩-孔隙演化研究。通过充填孔洞、孔隙和裂缝中不同期次白云石和方解石胶结物的测年,指出寒武系肖尔布拉克组白云岩储层的埋藏成岩过程是孔隙和孔洞逐渐被充填的过程。孔洞的充填作用主要发生在早加里东期,孔隙的充填作用主要发生在中加里东期和印支期,加里东和印支期断裂作为热液运移的通道,为充填孔洞和孔隙的胶结物提供了物源,未被白云石、方解石和硅质胶结物充填的残留孔洞、孔隙和裂缝构成了主要储集空间,建立了肖尔布拉克组白云岩储层的成岩-孔隙演化史。这些认识与该地区的构造-埋藏史、盆地热史具有很高的吻合度,结合下古生界烃源生烃史,为古老海相胶结物形成时间确定、成岩-孔隙演化研究和油气运移前有效孔隙评价提供了利器。
施氮量和种植密度对玉米产量及磷钾吸收利用的影响
为明确施氮量和种植密度对玉米产量和磷钾吸收利用的影响,于2015—2016连续2年在河南省禹州市开展大田试验,选用伟科702和中单909,设置不施氮(0 kg·hm~(-2),N0)、低氮(180 kg·hm~(-2),N180)、高氮(360 kg·hm~(-2),N360)三个施氮水平,4.5×10~4(D45)、6.0×10~4(D60)、7.5×10~4(D75)、9.0×10~4株·hm~(-2)(D90)四个种植密度,分析不同因素对玉米产量及构成、磷钾累积及吸收利用效率的影响。结果表明:玉米产量随密度提高呈先增加后降低的趋势;相同密度下低氮处理提高了玉米产量,密度越高增产量幅度越大,D45、D60、D75、D90密度下玉米产量分别增加0.49%、0.73%、5.38%、7.81%;高密条件下,伟科702的N180处理比N360处理增产17.28%,而中单909的两个处理的产量间无差异。随着密度增加,有效穗数增加,穗粒数和千粒重下降;施氮量对有效穗和千粒重的影响较小,对穗粒数的影响与产量变化趋势一致。大喇叭口期以后,各处理玉米磷、钾吸收的差异逐渐变大。随着密度增加,玉米磷、钾吸收量逐渐增加,密度从D75增加至D90,则磷、钾累积量降低,其中伟科702降幅显著高于中单909。相同密度下,N180比N360处理提高了玉米磷、钾素累积,成熟期磷和钾素累积量平均提高了15.30%和17.91%。随密度增加,磷、钾偏生产力和吸收效率呈先增加后降低的趋势,而收获指数和利用效率呈下降趋势。低氮处理提高了玉米的磷、钾吸收效率,且增密处理(D75和D95)提高了磷、钾偏生产力及磷收获指数,但降低了钾收获指数和磷、钾转运效率。本研究条件下,施氮180 kg·hm~(-2)和种植密度7.5×10~4株·hm~(-2)可提高玉米产量和磷、钾素吸收,优化磷、钾肥的利用效率,研究结果为我国玉米合理栽培与施肥提供理论依据。
温室水循环太阳能利用系统高效节能控制策略
针对目前温室水循环太阳能利用系统无法在合理时间集热的问题,该研究开发模面装置,基于其表面综合温度提出高效节能控制策略。理论分析表明,日间表面综合温度反映集热器表面可集太阳余热,利用该温度与蓄热水池内水温之间的差值可较准确地判断集热时机;夜间表面综合温度接近于室内气温,利用该温度进行放热控制的方式实质上就是利用室内气温的方式。通过现场试验,测试提出的控制策略下实现的中空板水循环太阳能利用系统的集放热效果,并与现有的基于设定时间点或室内气温的控制方式的能力进行对比。试验结果表明中空板系统在提出的集热控制策略下获得的晴天的集热量(404.1 MJ)与多云天和阴天的集热量(分别为225.9和62.7 MJ)差异明显。而设定时间点控制集热,导致少集热(1.4 h)、无效运行(1.7 h)等问题。基于室内气温方式浪费集热时机:集热初期,太阳辐射较强,系统本可集热(31.8 MJ),且集热量远大于能耗,集热COP(Coefficient of Performance)达20.2,但因气温低,系统并不运行;集热末期,还出现短期无效运行(多云天为0.7 h;阴天为2.4 h)。该研究提出的集热控制策略能以更低能耗实现更高集热量;放热控制方式也具有一定优势。
喀斯特地区不同林型土壤持水性分析
森林是陆地上重要的生态系统类型,虽然喀斯特森林的面积相对较小,但其土壤的涵养水源功能对喀斯特地区水土保持和生态恢复仍具有重要意义。研究以贵州典型喀斯特林地为例,采用野外定点采样结合室内实验的方法,对不同林型下土壤的物理特性和持水特征进行分析。结果表明,喀斯特林地内土壤容重随着土层深度的增加而增大,而土壤的孔隙度随着土层深度的增加而减小。同为石灰土情况下,土壤容重的均值大小为针叶林>阔叶林>混交林,有效持水量的大小为阔叶林>混交林>针叶林。黄壤针叶林土壤容重小于石灰土针叶林,两种林型土壤孔隙度差异不明显。除毛管持水量外,其它持水能力指标黄壤针叶林均略大于石灰土针叶林。喀斯特林地土壤饱和的含水量很大程度取决于土壤容重,毛管孔隙度对饱和的含水量的影响并不显著。
基于密度泛函理论的油中特征气体在钯掺杂SnP_3单层上吸附及传感性能研究
油中溶解气体分析(dissolved gases analysis,DGA)被认为是目前变压器故障诊断技术中最可靠的方法之一。该文基于密度泛函理论,计算过渡金属钯(Pd)改性的SnP_3单层对6种油中溶解特征气体(H2、CO、C_2H_2、C_2H_4、CH_4及C_2H_6)的吸附及传感性能。首先,通过不同掺杂位点的建模和计算分析,得到结构最稳定的Pd掺杂SnP_3(Pd-SnP_3)单层模型作为后续离散傅里叶变换(discrete Fourier transform, DFT)计算的基础。基于该模型,构建多种吸附结构并进行几何优化,通过比较吸附能等参数,得到SnP_3单层对6种特征气体最稳定的吸附结构。进一步,分析吸附体系的电子密度、态密度、能带及解吸附时间。结果表明,Pd-SnP_3单层对CO、C_2H_2和C_2H_4有着良好的吸附性能,同时C_2H_2和C_2H_4能在室温下从Pd-SnP_3单层表面快速脱吸附。 Pd-SnP_3具有作为检测C_2H_2和C_2H_4特征气体的低功耗气敏传感器和清洁CO气体的固体吸附剂材料的潜力。该文的仿真计算为开发检测油中溶解特征气体的SnP_3传感器提供了理论指导。
碳酸盐岩缝洞储层地震反射波特征及其与油气的关系
碳酸盐岩复杂的成岩作用和储集空间的演化史,导致了其特有的、以缝洞体为主的储集空间在横向上有着较强的非均质性,使得钻探成功率降低,提高对碳酸盐岩缝洞体反射特征的认识,则可大大降低勘探风险。为此,采用弹性波动方程模拟了不同形态碳酸盐岩溶洞储层模型的地震反射波特征,总结了溶洞在正演偏移剖面上最大波峰振幅与溶洞大小的关系,同时对波形做了相关分析,得到以下结论:①随着溶洞宽度的增加,溶洞对应的振幅是不断增大的;②振幅随溶洞宽度增加是有极限的,当溶洞宽度大于菲涅尔带半径时,其宽度对振幅几乎无影响;③溶洞在剖面上的一般表现特征为"串珠"状或"羊排"状,在宽度和高度固定的情况下,溶洞表面积越大,振幅越大;④最大波峰振幅曲线有助于识别溶洞。塔里木盆地TH油气藏的勘探实践证明了该方法的可靠性,也为类似油气藏的勘探提供了技术支撑。
水汽来源和环境因子对典型亚热带季风区降水稳定同位素的影响—以湖口地区为例
基于亚热带季风区湖口降水稳定同位素进行高频监测,利用HYSPLIT模型、潜在源贡献因子算法和质量浓度权重轨迹等方法对湖口区降水水汽来源进行分析,研究结果表明:①湖口地区大气降水同位素组成呈夏季低、春冬季高变化趋势,湖口地区大气降水线斜率(8.19)和截距(12.5)与全球大气水线较为接近,说明整体上该研究区气候环境相对湿润。②湖口降水同位素组成与降水量、湿度和温度均成显著负相关关系,这表明其具有显著的降水量效应、湿度效应和反温度效应。③湖口地区水汽来源主要受东南沿海内陆地区、南海和孟加拉湾源区水汽影响显著,其造成降水同位素值也明显偏小,尤其在夏季和秋季。④湖口地区降水同位素组成变化还受锋面天气系统(准静止锋和冷锋)和台风影响,台风降水的水汽来源主要来自中国南海和东海地区,此水汽往内陆输送过程中不断形成降水,此过程中降水重同位素(18O和2H)不断被冲刷造成其值逐渐变小;受准静止锋面系统影响降水δ~(18)O值为极小值,这与锋面系统中冷、暖气团相遇造成强烈空气对流活动密切相关;而在冷锋面系统影响下,湖口地区降水 δ~(18)O值和d-excess较大,这与中国南方内陆局地再循环水汽补充有关,该研究结果将为鄱阳湖流域大气环流和水循环过程研究提供科学依据和数据支撑。
基于YNd变压器-多端口变换器的铁路混合储能系统功率调控策略
为提升电力机车制动产生的大量再生制动能量的回收利用率,同时兼顾补偿单相牵引供电系统在电网中引起的电压不平衡问题,本文提出了一种基于YNd变压器-多端口变换器的铁路混合储能系统(YNd-multiport converter based railway hybrid energy storage system,YNd-MC-RHESS)。首先,分析了YNd-MC-RHESS的工作原理及其工作模式。其次,以提高再生制动能量的利用率为主要目标,基于非线性电流控制,提出了多端口变换器的功率优化调控策略,在交流/直流(AC/DC)变换器中引入非线性控制,提升了多端口变换器的响应速度与混合储能的能量分配效率。最后,基于典型工况,通过半实物动态模拟验证了所提控制策略可以调度功率在不同端口间按需转移,同时不同介质储能功率可合理分配与存储释放。实验结果表明,混合储能装置投入后,再生制动能量的利用率为93.67%,实现了再生制动能量的高效利用。
硅脂溶胀协同电晕老化对硅橡胶性能和XLPE/SR界面电荷特性的影响
电缆附件绝缘在长期运行过程中受到涂覆硅脂的溶胀作用,同时电缆与附件绝缘界面易发生沿面电晕放电,但是硅脂溶胀协同电晕放电老化对复合界面电荷以及硅橡胶性能的影响尚缺乏研究。为此选取2种极性相近但分子基团不同的硅脂,研究了硅脂溶胀协同电晕老化对硅橡胶表面形态、分子结构与交联结构、表面陷阱分布以及界面空间电荷分布的影响。结果表明:硅脂溶胀协同电晕老化使得硅脂和硅橡胶的表面出现裂纹,破坏了硅脂和硅橡胶的交联结构。老化后的硅橡胶浅陷阱密度增大,载流子迁移率增加。涂覆与硅橡胶的分子基团相近的硅脂,硅橡胶的迁移率增加更多;而涂覆含有烷烃、环烷烃以及芳香烃的硅脂的硅橡胶氧化较为明显,其红外光谱显示试样表面出现了羰基等极性基团。另外,硅橡胶表面极性和体电导率决定了老化后XLPE/SR界面电荷的极性和衰减速率,涂覆含有烷烃、环烷烃以及芳香烃的硅脂的硅橡胶表面极性大、残余电荷衰减慢,而涂覆与硅橡胶分子基团相近的硅脂的硅橡胶电导率高、电荷衰减快。
基于改进Chord法的电力系统连续潮流计算新方法
连续潮流计算是电力系统研究静态电压稳定和传输能力应用的重要工具,但临界点处的奇异性制约了连续潮流计算的应用和发展。因此,解决好临界点病态问题是更好应用连续潮流的关键。应用改进Chord法处理连续潮流问题中临界点处的计算,能够快速计算该点处的解,收敛速度快,达到二阶收敛。不用扩展原雅可比矩阵,因此不需要担心原系统中的非奇异点变为系统扩展雅可比矩阵的奇异点问题,使计算过程更为简单。应用线性化方法预测连续潮流计算方向,整个计算过程简洁方便。在计算及分析中与扩展潮流计算方法进行比较,体现了所提Chord法简洁、高效的优点。不同工况下,IEEE39和IEEE57节点系统仿真算例结果表明,所提模型和方法能够快速有效地计算连续潮流和临界点处的奇异解,有着很好的精确性和鲁棒性。
不同发育阶段柠条灌丛堆土壤生态化学计量学特征
采用空间代替演替时间的研究方法,以我国宁夏南部荒漠草原不同生长期(生长期、成熟期、衰退期)柠条灌丛堆为研究对象,分析了0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、全磷等养分含量及其生态化学计量比随发育阶段的变化和垂直分布特征。结果表明:在柠条灌丛堆的不同生长发育阶段,各土层中有机碳、全氮、全磷的含量分别在2.18~4.25 g/kg、0.13~0.20 g/kg、0.22~0.29 g/kg之间,与全国土壤养分平均水平相比,体现出碳、氮、磷元素的极度匮乏;在不同发育阶段,柠条灌丛堆成熟期土壤有机碳和全氮的含量显著高于生长期和衰退期;在垂直方向上,随着土壤深度的增加,土壤有机碳、全氮含量逐渐降低,表现出明显的"肥岛效应";而全磷含量在柠条灌丛堆的不同发育阶段随土层深度变化未呈现出明显变化;不同发育阶段的柠条灌丛堆各土层土壤碳氮比、碳磷比、氮磷比分别在14.93~27.89、10.50~15.83、0.59~0.84之间,碳氮比高于全国平均水平,而碳磷比、氮磷比均低于全国平均水平,氮是主要的土壤养分限制因子。相关性分析表明,有机碳与全磷和碳磷比呈显著正相关,全氮与全磷呈显著正相关(P<0.05);有机碳与速效磷、电导率和碳氮比呈极显著正相关,与pH呈极显著负相关;全氮分别与氮磷比和碳氮比呈极显著正、负相关;全磷与碳磷比和氮磷比呈极显著负相关(P<0.01)。柠条灌丛堆的发育主要受氮限制,可在其生长过程中适当添加氮肥以保证土壤养分的良性循环。
改良剂对镉污染土壤团聚体稳定性和川芎镉积累的影响
为探究土壤改良剂的施用对团聚体稳定性及川芎镉积累的影响,本文基于川芎主产地种植园镉污染土壤设置田间试验,通过施加不同剂量改良剂1 (轻质碳酸钙、石灰石、钙基膨润土、纳米磷酸二氢钾、生物炭、硅酸钠、凹凸棒)0.5t·hm~(-2) (T1-低)、1.5 t·hm~(-2) (T1-中)、5.0 t·hm~(-2) (T1-高)和改良剂2(重质碳酸钙、钙基膨润土、纳米磷酸二氢钾、生物炭、硅酸钠、凹凸棒)0.5t·hm~(-2) (T2-低)、1.5t·hm~(-2) (T2-中)、5.0 t·hm~(-2) (T2-高),研究其对土壤团聚体的稳定性、有效态Cd含量以及川芎根部Cd含量与其生物量的影响.结果表明,在添加两种不同改良剂之后,土壤团聚体稳定性得到提升;土壤有效态Cd以及川芎根部Cd含量都有显著降低.对比空白处理,T2-高和T2-低处理效果最好,使得土壤有效态Cd和川芎根部Cd分别降低了51.43%和56.13%;并且生物量有所提升,T2-低处理效果最好,增幅为53.50%.根据相关性分析,发现土壤团聚体稳定性显著影响了川芎根部Cd积累.本实验结果,可为土壤改良剂施加过程中生物积累效应相关潜在机制的研究提供参考.
基于潮流引导神经网络的配电网贝叶斯状态估计
针对量测不足条件下配电网状态估计方法精度较低的问题,提出了基于潮流引导神经网络的配电网贝叶斯状态估计方法。首先,基于各节点的历史数据学习注入有功、无功功率的2维高斯混合概率分布,据此进行蒙特卡洛抽样和潮流计算,以获取用于神经网络训练的丰富样本;其次,以最小化状态估计误差和潮流方程失配量为目标,建立了基于潮流引导神经网络的配电网贝叶斯状态估计模型,通过在损失函数中融入潮流物理损失惩罚项,获取满足电网运行约束的一致解;再次,采用BOHB(贝叶斯优化+Hyperband)方法对神经网络超参数进行优化,并提出了基于迁移学习的拓扑变化和分接头调整条件下的自适应方法;最后,实际数据和三相平衡/不平衡配电网的测试结果表明,所提方法较基于伪量测的状态估计方法和无潮流引导的贝叶斯估计方法估计精度更高,且在拓扑变化和分接头调整时具有较好的自适应性能。
直流母线过压对风电机组高电压穿越影响
针对某风电场双馈机组的现场高电压穿越测试中变流器故障导致风电机组脱网的问题,通过对风电机组变流器过压的深入分析,提出了一种风电机组在高电压穿越期间动态调整变流器母线参考电压的方法,解决了现场变流器过压保护导致风电机组脱网的问题。通过现场实测验证了所提策略的有效性,为风电机组的高电压穿越能力改造提供借鉴,为防范直流送端新能源电力系统的震荡提供了有益参考。
华北石质山区山杏耗水预测模型的构建与验证
探讨华北石质山区山杏Prunus sibirica的耗水特性,以期为华北石质山区造林提供理论依据和技术支持。采用茎流计(TDP)和全自动小型气象站,对山杏的树干液流以及其所处的环境因子进行了同步监测,分析了二者的相关性,构建并验证了山杏耗水的预测模型。结果表明:1)整个生长季节,山杏树干液流表现出“昼高夜低”的变化规律,除6月份呈现“双峰”外,其他各月份均呈现“单峰”;液流启动时间呈现“晚-早-晚”的趋势,6月份最早;各月耗水量呈现“低-高-低”的趋势,且多集中于4—7月份。2)山杏各月份树干液流与太阳辐射、大气温度、空气湿度三者相关性最大,表现出与太阳辐射和大气温度呈显著正相关、与空气湿度呈显著负相关;除8月份外,山杏树干液流与风速也表现出显著正相关性。3)通过多元逐步回归分析,得到了各月份山杏耗水的预测模型,F检验均极显著,4—7月调整R~2达到了0.85以上,拟合良好,8—11月低于0.8,拟合较差。4)通过检验,山杏各月份日均耗水量预测值与实测值的相对误差率均在10%以下,说明山杏各月份耗水模型均具有一定的可靠性。综上所述,本研究构建了山杏各月份的耗水预测模型,经过验证具有一定可靠性。
气候变化和人类活动对中国生态敏感性的影响分析与改善路径——基于响应曲面法
生态敏感性是指生态系统对外界干扰的反应程度。随着气候变化和人类活动日益加剧,二者分别以单独和交互作用的方式影响生态敏感性,进而暴露出整体或区域性的人口、资源与环境问题。因此,厘清气候变化和人类活动对生态敏感性的影响程度,并分级进行改善,有利于提升地区生态环境的韧性和可持续发展水平。该研究以中国31个省份为研究对象,基于2001-2020年的气象、遥感和统计数据,构建气候变化、人类活动和生态敏感性指标体系,运用主成分分析提取气候变化和人类活动的影响因子,利用响应曲面法(response surface methodology,RSM)分析各地区气候变化和人类活动单因子及交互作用对生态敏感性的影响,并以包含生态和气候敏感性的复合敏感值为依据,划分优化区、管控区和治理区,探究了敏感值较高的治理区的改善路径。结果表明:①中国生态敏感值在时间上呈波动下降态势,2001-2020年总体下降了2.2%;空间上呈现出“西高东低、北高南低”的空间布局,与2001年相比,2020年重度敏感及以上的省份数量减少了7.1%。②经济发展、气候变化、人口规模对不同省份生态敏感性的影响存在差异,受单因子影响的省份占比分别为77.4%、67.7%和54.8%;因子交互作用中,负交互效应占比为69.6%,说明大部分因子对另一因子影响生态敏感性的效应产生反向作用。③为减少气候变化对生态敏感性的负面影响,针对治理区内自然条件和发展速度不同的区域,需要有针对性地协调经济发展或人口增长,以确保在生态承载范围内推动经济社会可持续发展。
考虑荷电状态一致性的分布式储能电站一次调频控制策略
随着可再生能源比例增加,电网新建储能电站成为提升系统频率稳定性的重要手段。针对电网中分布式储能电站(distributed energy storage stations, DESS)参与一次调频面临的荷电状态均衡问题,提出了一种考虑荷电状态(state of charge, SOC)一致性的DESS协同控制策略。首先,构建了含分布式储能电站的区域电网调频模型,分析了传统调频控制方法的特点,并讨论了储能在高渗透率新能源电网中的调频及一致性控制需求;其次,分析了电网调频需求与DESS的SOC一致性调整需求之间的耦合关系,设计了基于一致性原理的SOC分布式控制策略,进而构建了兼顾两种需求的DESS一次调频协同控制方法,详细分析了关键控制参数的设计原则与取值方法。最后,搭建典型区域电网模型,结合不同频率波动工况进行了仿真验证,结果表明:所提控制策略可以有效改善电网频率质量,在不增加系统调频负担的前提下实现多个储能电站的SOC一致性调节,减小了DESS集群的SOC越限风险,增强了其聚合控制效果。
基于SURE小波阈值消噪和MCEEMD-HHT的低频振荡分析
为解决低频振荡分析中广域量测系统存在量测噪声影响和应用希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform, HHT)进行模态辨识中的模态混叠和伪分量问题,提出基于Stein的无偏似然估计(Stein unbiased risk estimate, SURE)小波阈值消噪和改进的补充集合经验模态分解希尔伯特黄变换(modified complementary ensemble empirical mode decomposition and Hilbert-Huang transform, MCEEMD-HHT)的低频振荡分析方法。首先,对含较强噪声的电网量测低频振荡信号,采用SURE小波阈值消噪实现信号预处理。其次,引入排列熵算法改进CEEMD形成MCEEMD,有效抑制经验模态分解中的模态混叠和伪分量现象。最后,对MCEEMD分解得到的低频振荡真实模态进行HHT分析。通过复合信号测试、IEEE四机两区域系统仿真以及实测北美电网数据分析,验证了所提方法在电力系统低频振荡分析中的有效性。此外,与快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)、Prony算法分析进行对比可知,所提方法在模态参数的提取方面表现得更为准确,且无需人为定价。
南疆滴灌枣树不同覆盖条件下地温与叶片光合特性研究
【目的】为明确不同覆盖条件对枣树地温及光合影响。【方法】以南疆大田滴灌枣树为研究对象,对地膜覆盖(PM) 、秸秆覆盖(SM) 、无覆盖对照(CK) 3个不同覆盖条件对枣树不同土层土壤温度与枣树光合特性的影响。【结果】与传统的CK种植模式相比,PM处理增温效果较为显著,农田5 ~ 30 cm土壤平均温度较传统无覆盖对照高22.3 %;SM处理对枣树主要起降温作用。各处理土壤温度日变幅依次表现为PM >CK >SM,各土层温度日变幅依次表现为5 cm >10 cm >20 cm >30 cm。通过枣树光合测定发现在萌芽展叶期P_n、T_r均呈单峰变化趋势,在花期与果实膨大期净光合速率(P_n) 、蒸腾速率(T_r)呈双峰变化,出现明显午休现象,且整体表现为PM >SM >CK,SM处理在萌芽期相比CK对照组降低了水分利用效率(WUE),枣树在PM处理下萌芽展叶期、花期、果实膨大期显著提高了WUE。【结论】地膜覆盖显著提高了枣树土壤温度,增强了叶片的光合作用能力,更有助于枣树累计干物质。
基于能量分布的新能源场站送出线路纵联保护
随着新能源规模的提升,电力系统中电力电子装置的比例也在升高,使得送出线路的短路电流出现相角受控、幅值受限等特性,对以工频量为基础的传统保护带来了新的挑战。该文利用送出线路在区外、区内故障时故障差动电流所集中的主要频段的不同,通过定义信号能量来表征线路在区外、区内故障时故障差流集中频段的差异,给出了一种基于差动电流频段能量分布的纵联保护新判据。该保护方法不依赖工频量,受电力电子装置带来的短路电流新特性影响较小,针对不同类型新能源场站的送出线路均可应用。文中通过仿真对所提保护原理进行了验证,该保护方案动作时间最快可达3 ms,并具有较强的过渡电阻耐受能力。
强震区软弱土层差异厚度下单桩动力响应振动台试验
为探明不同类型地震波作用下软弱土层差异厚度对单桩动力响应特性的影响,采用振动台试验,开展了不同软弱土层厚度变化下桩基础的加速度、水平位移、弯矩动力响应变化特性及桩基损伤分析。试验结果表明:地震波作用下,桩周土体的约束作用受软弱土层厚度的影响显著。桩身加速度在软弱土层中的放大效果最为显著,桩顶加速度放大系数与软弱土层厚度呈正相关;桩顶水平位移在软弱土层厚度最大时达到最大;桩身弯矩最大值出现在软弱土层中,随其厚度增大而增大。不同土层厚度下,桩身弯矩最大值均小于抗弯能力设计值,桩基完整性较好。桩基础抗震设计计算时,应重点加强桩基础在软弱土层中的抗震能力,并选择多种地震波进行抗震验算。
基于纳什谈判的智能园区P2P电能交易优化运行
为促进构建更加公平和谐的新型电力市场,以智能园区为研究对象开展电能共享优化研究。构建了含多种灵活性供电资源及常规负荷的园区微电网系统模型和运行成本模型,考虑了电动汽车有序/无序充放电策略及负荷侧需求响应情况,以减少微电网与主网的交互波动,保证系统运行稳定性。建立了多园区联盟运行成本最小化模型,并根据各园区在合作共享运行时的不同贡献值构建了基于非对称议价的收益分配模型。设计改进的自适应交替方向乘子法(ADMM)进行求解,验证了模型与算法的有效性,并加快了计算收敛速度。算例结果表明,所提的园区点对点(P2P)交易优化模型能够实现多园区联合运行成本最小,基于不同贡献值的非对称议价模型可以实现在降低成本的同时增加各园区收益的公平分配,具有良好的经济效益。
白砂岩卸围压强度与损伤破坏特征
为了探讨白砂岩卸围压强度变形特征,利用RMT岩石力学试验系统进行了常规三轴、恒轴压卸围压应力路径试验,分析了白砂岩卸围压强度、变形、稳定时间和损伤破坏特征。获得以下主要结论:相同初始围压下,卸围压速率越大,屈服段越小,相同卸围压速率下初始围压越大屈服特性越明显;相同初始围压下,随着卸围压速率的减小,白砂岩破坏时的轴向变形增大,表明脆性减弱而延性增强,破坏时的内部损伤越严重;随着卸围压速率的减小,同一初始围压下破坏时围压增加,围压降减小而围压比增大;初始围压越大白砂岩稳定时间越长,但随着卸围压速率的增大稳定时间迅速减小,卸围压速率达到1 MPa/s时,初始围压对稳定时间的影响已很小,不同初始围压下单位围压稳定时间的减小规律基本一致,且受初始围压影响甚微;卸围压应力路径对白砂岩的黏聚力有弱化效应,而对内摩擦角有强化作用,卸围压速率越大内摩擦角越大,黏聚力越小;利用八面体剪应力,基于Mogi-Coulomb强度准则获得了白砂岩强度判别通式;卸围压应力过程中声发射振铃计数一直处于较低水平,在破坏之前没有渐进增长的变化过程,且最大声发射出现在应力峰值处,可知卸围压过程中岩样内部损伤发展缓慢,损伤的快速发展形成主控破裂面主要出现在峰值处,且破坏之前没有声发射渐增先兆,破坏突然;白砂岩发生典型单一破裂面的剪切破坏,且随着卸围压速率的增大,破裂角整体呈增大趋势。
不同坡度下蔗地土壤侵蚀及氮素流失对雨型和甘蔗生育期的响应
[目的]探究自然降雨下坡度、雨型及甘蔗生育期对坡面土壤侵蚀与养分流失特征的影响,为甘蔗种植区土壤侵蚀的机理完善与防治提供理论依据。[方法]采用径流小区野外原位观测法,分析了不同雨型和甘蔗生育期下不同坡度(5°,10°)蔗地坡面土壤侵蚀及氮素养分(硝态氮和铵态氮)流失特征。[结果](1)各生育期下坡面径流量大小表现为伸长期>分蘖期>幼苗期>成熟期,氮素养分流失量则表现为分蘖期显著高于其他3个时期(2.6~905.2倍);侵蚀量及其氮素养分流失量大小表现为分蘖期>伸长期>苗期>成熟期,其中,甘蔗分蘖期坡面侵蚀量显著高于其他时期(2.9~71.4倍),在10°坡面下差异更明显;(2) B雨型(中雨量,短历时,大雨强)和C雨型(大雨量,短历时,超大雨强)是引起研究区蔗地土壤侵蚀及氮素养分流失的主要雨型,贡献70%以上的坡面产流产沙及氮素养分流失量。不同坡度处理中,C雨型下的侵蚀泥沙量、A雨型下的泥沙铵态氮流失量与B雨型下的径流铵态流失量存在显著性差异。(3)雨型与甘蔗生育期极显著影响蔗地坡面产流产沙及氮素养分流失(p<0.01),且影响程度高于坡度、坡度与雨型的交互作用以及坡度与生育期的交互作用。相比径流及其氮素养分流失量,坡度及其与雨型、生育期的交互作用对侵蚀泥沙及其氮素养分流失量变化的影响更突出。[结论]坡度对蔗地坡面产沙及其氮素养分流失过程的影响更显著;蔗地坡面土壤侵蚀及氮素养分流失在分蘖期流失量最大,主要由B雨型和C雨型贡献。