mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
重庆老龙洞地下河不同部位水体、表层沉积物有机氯农药含量及组成研究
为研究重庆老龙洞地下河不同部位水体、表层沉积物有机氯农药分布特征,用气相色谱一微池电子捕获检测器(GC-μECD)分析了样品中OCPs含量。结果表明:研究区水样、表层沉积物中OCPs检出率均为100 %,其浓度在时间上存在季节差异,水体中OCPs、DDTs、HCHs含量丰水期小于枯水期,而在表层沉积物中则表现为OCPs、HCHs丰水期大于枯水期,DDTs丰水期小于枯水期;在空间上则表现为水体中有机氯农药总体下游大于上游,而沉积物中则与之相反。通过对比可知,岩溶洞穴环境由于缺乏光照,空气流动缓慢,生物活动不频繁,使水体中的HCHs不易降解,沉积物中的HCHs不易重新释放而浓度高于洞外。枯水期由于洞内流速较小且变幅不大,水体中的DDTs大量沉积因而其浓度低于洞口,而丰水期洞口因受大量雨水的稀释作用DDTs反而低于洞内的含量;洞内沉积物中的DDTs则因洞内环境恒定不易重新释放和枯水期水体中的大量沉积而一直高于洞外。洞穴环境、不同污水汇入对水体中DDTs和表层沉积物中DDTs、HCHs的组成结构均有不同程度的影响,而对水体中HCHs的组成结构影响不大。此外,地下河不同部位污染源的输入对有机氯污染物的组成结构也有影响。与国内外水体及表层沉积物中HCHs、DDTs相比较,研究区水体、表层沉积物中HCHs、DDTs浓度分别处于中等和偏高水平。
一种基于先进变流器的微电网潮流态势感知方法
为了实现微电网安全持续供电,微电网潮流态势感知技术得到关注.随着随机性和间歇性分布式能源的快速发展,微电网稳定性面临的挑战比过去更加严峻.解决这个问题的关键是如何能在微电网电能质量出现异常情况之前采取行动,通过对微电网系统的感知、理解、预测以及利导来调节微电网保持稳定状态.提出一种采用先进变流器的微电网潮流态势感知方法.首先对微电网系统进行潮流计算,获得不同情形下相应的雅克比矩阵.再对引入负荷预测模型的微电网潮流雅克比矩阵进行奇异值分解,获得系统稳定情况.然后通过先进变流器提前预测选择相应模式保持系统稳定,以实现微电网态势感知以及最优模式运行,为保证微电网稳定提供了更多的方法和手段.
四川盆地东北部元坝地区及周缘震旦系灯影组四段储集层特征及主控因素
基于四川盆地东北部元坝及周缘地区野外露头和三维地震资料,对震旦系灯影组四段(简称灯四段)储集层基本特征、主控因素和发育规律进行综合分析。结果表明,灯四段储集层主要发育于与微生物丘建造相关的微生物白云岩和与颗粒滩建造相关的砂屑白云岩中,储集空间以粒间溶孔、格架间溶孔和溶洞为主,储集层整体呈现大规模发育、非均质性较强的特征。储集层成因机理分析表明,灯四段储集层为丘滩相叠加桐湾Ⅱ幕岩溶作用改造而成,岩溶作用具有花斑状岩溶系统和半离解带等早成岩期岩溶作用标志。储集层受到沉积相带控制,丘滩相是有利储集层发育的决定性因素。进一步分析认为,元坝地区具有台缘丘滩发育的地质背景,丘滩体可作为有利勘探对象。
基于决策实验室算法-对抗解释结构模型的电动汽车多场景需求响应策略分析
随着可再生能源渗透率的持续提升,电网波动性与随机性日益增加,需求侧可调资源将愈发重要。电动汽车(electric vehicle, EV)在需求侧资源中占比较大,但现有研究较少考虑电动汽车参与需求响应过程中个人与社会因素的多因素交互影响。因此,文章提出了一种基于决策实验室算法-对抗解释结构模型(decision-making trial and evaluation laboratory-adversarial interpretive structure modeling,DEMATEL-AISM)算法的EV多场景需求响应充电调度策略。首先,通过数据挖掘法分析多场景下充电站运行特性与电动汽车充能特性,构建电动汽车充电负荷特性模型;其次,使用DEMATEL-AISM算法对多场景下影响电动汽车充能行为的多因素耦合关系进行分析,挖掘主导因素;最后,基于多场景主导因素分析,制定多因素影响下的用户调控策略。通过仿真分析,验证了所提方法能有效平抑负荷峰谷水平,降低节点电压波动,提高电力系统需求侧的稳定性与经济性。
鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长8~2储层沉积成岩作用
鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长8~2沉积期,构造相对稳定,发育浅水三角洲沉积体系,湖岸线在东南部小规模迁移,分流河道及水下分流河道构成了该区沉积骨架。在对大量薄片和岩心分析的基础上,运用扫描电镜、X-衍射、阴极发光等实验手段,对长8~2储层的成岩作用进行了研究。研究结果表明,成岩作用对储层的影响具有双重性。早期绿泥石膜的发育对抵抗压实作用具有一定积极作用,早期方解石易与有机酸发生溶解反应,形成次生孔隙,改善储层物性,溶蚀作用极大程度地改造了储层物性,是次生孔隙形成的主要途径;压实作用破坏了成岩早期原生孔隙,晚期铁方解石堵塞孔隙,形成局部强钙质胶结区。沉积成岩作用对油气的分布具有决定性作用,分流河道及水下分流河道砂体厚度高值区决定了储层发育的形态及规模,在此基础上,受后期成岩作用改造的绿泥石胶结剩余粒间孔相和长石溶蚀+剩余粒间孔相是该区油气聚集的重要场所。
散射型组合周期排桩带隙特性的影响因素研究
为明确散射型组合周期排桩带隙的影响因素及作用机制,在通过相似模型试验进行验证分析的基础上,对散射型组合周期排桩带隙产生机理进行分析,并采用有限元方法研究了不同影响因素下的带隙特征。结果表明:带隙范围内的竖向和横向加速度最大衰减程度分别达到95.9%和87.61%,带隙分布特征与数值模拟结果基本一致;散射型组合周期排桩带隙主要受填充率、周期常数、材料密度、基体弹性模量和晶格类型等因素影响;随着填充率减小和周期常数增大,散射型组合周期排桩更易于获得低频带隙,但带宽变窄;通过减小基体密度或增大散射体密度可获得较大带宽的高频带隙;随着基体弹性模量的增大,带隙的边界频率同步向高频迁移;对于圆形散射体,六角晶格构型的带隙性能整体优于正方晶格。研究结果可为散射型周期排桩优化设计及应用提供参考。
疏松砂岩储层成岩相划分与定量表征———以准噶尔盆地东部三台油田北10井区为例
准噶尔盆地三台油田北10井区侏罗系储层发育大面积连片疏松砂岩,生产开发过程中存在出砂、携砂等问题。为研究储层出砂机理,需划分并表征疏松砂岩储层成岩相。观察岩心及铸体薄片,结合野外露头等资料,根据储层岩相形成机制及主控因素,将研究区疏松砂岩储层岩相划分为自生黏土矿物充填相、弱胶结不稳定组分溶蚀相、颗粒支撑砂砾岩相。利用常规测井数据,将变化范围较广、灵敏度较高的测井响应组合进行交会,以投点效果较好的密度-自然伽马交会组合建立定量决策模型,可为疏松砂岩储层成岩机制研究提供指导。
基于InVEST模型的甬江流域水源供给功能时空变化特征
甬江流域是浙江七大水系之一,研究其流域水源供给生态系统服务对于加快浙东地区生态文明建设、促进区域高质量发展具有重要意义。基于甬江流域三期土地利用、气象、土壤等数据,估算了流域不同时期的水源供给能力及分析了产水量的地形梯度效应。结果表明:甬江流域土地利用类型以农田、林地为主,建设用地趋于大幅扩张,其他地类面积趋于缩减。土地利用类型间转换剧烈;流域年平均产水总量约为3.069 × 10~8 m~3,产水量呈下降趋势。甬江流域产水量以中上游产水量较高,如姚江、鄞江和剡溪江流域,且农田、林地对流域产水量贡献度较高;甬江流域地形位指数集中分布在第1等级,且产水量地形梯度效应较为显著。
秸秆覆盖量对旱地小麦结实期抗氧化性的影响
为了阐明秸秆覆盖对小麦结实期活性氧代谢的影响,筛选适宜豫西旱地小麦高产栽培的秸秆覆盖量。以豫麦49-198为材料,采用大田试验,设置5个秸秆覆盖量[不覆盖为对照(Ⅰ)、2000(Ⅱ),4000(Ⅲ),6000(Ⅳ)和8000 kg·hm~(-2)(Ⅴ)],研究了小麦抽穗期后不同时间(0、10和20 d)旗叶主要活性氧、抗氧化酶、抗氧化物质、渗透调节物质和产量的变化。结果表明,与对照相比,秸秆覆盖降低了抽穗后小麦旗叶超氧阴离子(O_2~-·)、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量,处理Ⅳ降幅最大,抽穗后20 d,两年分别比对照平均下降了43.0%、32.2%和30.4%;增加了可溶性糖、氨基酸、谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,处理Ⅳ增幅最大,抽穗后20 d,两年分别比对照平均增加了28.3%、120.5%、110.5%、11.6%、44.7%、47.6%和57.5%;Ⅳ处理的各测定指标均优于其他覆盖处理且与对照差异显著。在一定秸秆覆盖量范围内(2000~6000 kg·hm~(-2))各测定指标随覆盖量而增幅(降幅)明显,但覆盖量超过一定水平后,各指标增幅(降幅)不明显。试验表明,适量的秸秆覆盖能够提高活性氧清除能力,减缓活性氧积累,增加小麦产量;在豫西旱地生态条件下,6000 kg·hm~(-2)为最佳秸秆覆盖量。
“碳中和”下光伏对西北荒漠生态因子与植被分布的影响
我国的"碳中和"战略将推动西北荒漠区太阳能资源的大规模利用。光伏基地的下垫面结构变化对荒漠土地植物生长的生态要素将产生什么影响,目前尚缺乏系统性认识。本文以腾格里沙漠南沿宁夏中卫市的光伏产业园区为例,通过分析卫星遥感植被指数和已有文献资料发现:2011-2021年间园区内有植被覆盖的像素单元从近乎为0增长至约33%,光伏阵列的建设改变下垫面的能量、温湿度和风场等生态因子是促使植被由无到有发育的决定因素。在满足2060年我国约4.0~4.3万亿kWh光伏发电需求的前提下,最可能情境的光伏建设用地需求为2.4~4.0万km~2,可促进约1.6~2.6万km~2荒漠土地的植被发育。这虽不足以根本改变西北荒漠区的生态格局,但继续深入研究光伏基地中生态因素的变化和效应,对认识西北荒漠区植被发育机制、生态阈值和水资源利用的可持续性有重要意义。
一种表贴式永磁同步电机无位置传感器低速控制策略
永磁同步电机在零速或低速下的无位置传感器控制技术主要是基于电机的凸极特性,而表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)磁路结构对称,凸极特性不明显。传统高频信号注入法利用电感饱和效应构造的“饱和凸极”估计SPMSM转子位置,且在电流环反馈和位置观测环节使用滤波器,造成电流环响应和位置估计延迟。针对上述问题,该文提出一种基于新型高频方波注入法的SPMSM无位置传感器低速控制策略,通过将磁场定向控制周期与电压注入周期分离,直接利用电压注入周期内两相静止轴系下的高频响应电流得到转子位置估计值,实现了在电流环反馈和位置观测环节均无需使用滤波器。同时,为抑制逆变器非线性因素对转子观测精度的影响,采用向d轴依次注入幅值相等、方向相反的两个电压矢量。最后通过2.2kW SPMSM无位置传感器控制系统验证该控制策略的有效性。
基于精细数据处理的叠前深度偏移在琼东南盆地陵水凹陷坡折区的应用
琼东南盆地陵水凹陷,受坡折区崎岖海底和复杂地质构造的影响,导致该地区速度模型构建精度不高,从而严重影响到成像品质。针对坡折区的精确速度模型构建难题,首先采用组合多次波衰减、宽频处理、叠前信噪比增强等针对性处理技术,得到宽频带高信噪比的叠前数据,在此基础上统计分析不同水深速度规律,应用断控和地质约束速度建模技术,建立初始速度模型,然后利用基于宽频数据的高分辨断控约束网格层析反演技术,经过多次迭代完成深度域各向异性速度建模,并实现了陵水凹陷坡折区的高精度叠前深度偏移成像。叠前深度偏移成像显示,基于精细速度模型的叠前深度偏移技术科明显提高坡折区信噪比,改善成像质量,同时可有效消除地层同相轴扭曲的现象,恢复了地下地层的真实构造形态,从而可为目标评价与钻探决策提供更可靠地震资料。
基于深度强化学习的电气区域综合能源系统安全校正控制决策方法
电-气区域综合能源系统电、气相互耦合与影响,使得其安全校正控制难度大且对快速性要求高,为此,提出一种基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法的安全校正控制决策方法。首先,进行系统多能流与变量分析,建立安全校正控制的目标与约束条件。然后,构建基于DDPG的安全校正控制模型,设计目标奖励和各种约束条件奖励,提出结合基于综合灵敏度的安全校正知识经验设计目标奖励函数,使调整具有方向性,且目标奖励考虑能量枢纽(energy hub,EH)的经济效益及其可再生能源消纳;通过智能体离线训练,使其能够在线做出实时最优的安全校正控制策略,预先产生专家经验数据集存放于经验回放池,提高训练速度和收敛性。最后,通过含EH电-气区域综合能源系统仿真算例验证了所提方法的有效性。
NSGA-II算法的改进及其在风火机组多目标动态组合优化中的应用
为了解决风火机组动态组合优化问题,重点针对时间耦合的动态特性及混合整数变量的求解,提出改进的基于非支配排序的遗传算法NSGA- Ⅱ (non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ),引入节能减排理念,建立以CO_2与SO_2排放量及机组燃煤、启停费用最低的多目标函数。采用双层优化策略分别对启停离散量和负荷分配连续量进行寻优求解,引入模糊最大满意度决策法对Pareto解集进行决策,并嵌套在每次动态求解过程中。通过对某含风电场的10机组算例进行仿真,其结果表明了该方法的可行性和有效性。
计及励磁控制响应的含小水电集群配电网复杂接地故障分析方法
小水电机组在配电网中的大规模接入增大了配电网拓扑的复杂程度,在恶劣气象条件下易发生复杂故障。同时,小水电励磁系统较快的响应速度使其对小水电故障输出电流的影响不能忽略。为此,通过对小水电机组故障特征的研究和对含小水电集群配电网复杂故障的分析,计及小水电励磁控制特性的影响,将小水电机组等效为由公共连接点(PCC)电压控制的压控电流源(VCCS),并基于多口网络理论和理想变压器,构建出一种含小水电集群配电网复杂接地故障分析方法。经PSCAD/EMTDC全面仿真,结果证明该方法可精确求解复杂接地故障下小水电输出电流、系统各支路电流和各节点电压,可作为配电网复杂故障保护整定的理论依据,也可为含小水电集群配电网故障后孤岛划分和恢复重构提供理论支撑。
基于分时电价的光伏-储能系统容量优化配置
针对光伏系统并入配电网和储能装置结合过程中的配置优化问题,根据对光伏日发电预测曲线和配电网分时电价特性的分析,建立经济调度模型;在其基础上通过粒子群算法计算光伏系统的综合运行成本,进而得出加入储能系统成本后的综合费用,根据综合费用确定光伏和储能的最优容量。仿真分析和计算结果表明,合理容量的光伏和储能装置不仅能提高配电网系统运行的经济性,还能缓解系统的功率波动,有一定的削峰填谷效应。
随钻测量钻具重力加速度提取方法
针对随钻测量(MWD)中钻具重力加速度受振动干扰大引起的井斜角解算严重失真问题,提出基于联邦自适应无迹卡尔曼滤波(FAUKF)的钻具重力加速度提取方法。首先,建立无重置结构的联邦重力信息融合提取框架,选取基于陀螺仪数据的递推重力值作为联邦滤波的公共参考值,分别与解耦的地磁数据观测的重力加速度组合作为子滤波器1,与加速度计数据观测的重力加速度组合作为子滤波器2。然后,对子滤波器的重力状态进行无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,期间根据地磁数据观测重力值的抗振性优于加速计的特性,设计子滤波器2对应的抗振因子,再根据陀螺仪短时精度高的输出特性,找到基于陀螺仪数据解耦的地磁参考斜率值,来设计子滤波器1对应的抗磁因子,提升子滤波器性能,接着用自适应开窗因子来确定开窗估计法则中的开窗值,调节新息协方差,通过对新息协方差的估计实现子滤波器量测噪声协方差的实时估计,提高无迹卡尔曼滤波算法精度,进而得到可靠的重力信息局部自适应估计值。最后通过联邦信息融合,进一步得到重力信息的全局估计。通过模拟钻进和实钻实验结果表明,FAUKF算法和FKF算法相比,井斜角误差减小了±1.9°,FAUKF算法下的井斜角误差可控制在 ±1.2°以内。该方法可有效提取煤矿井下钻具重力加速度,提高井斜测量精度,是获得可靠钻具井斜角的有效方法。
四川盆地上二叠统龙潭组深层煤岩气成藏地质特征及资源潜力
近年来,深层煤岩气已经在中国部分盆地获得高产工业气流,显示出了巨大的勘探开发潜力。2023年中国石油西南油气田公司在四川盆地部署实施的风险探井——NT1H井,在二叠系龙潭组煤岩层测试获高产工业气流,有望成为盆地非常规油气接替新领域。但四川盆地二叠系龙潭组薄—中厚层煤层群的区域勘探程度低,地质研究薄弱,因此也制约了该盆地煤岩气的勘探开发进程。为此,基于四川盆地中部地区(以下简称川中地区)最新部署的煤岩气风险探井资料,结合区域内老井数据,开展了扫描电镜、物性测试、含气性、吸附性检测等实验,分析了区域内煤岩的展布特征、矿物组成、储集性能、含气性特征,讨论了煤岩气成藏和保存条件以及勘探潜力。研究结果表明:①川中—川南地区龙潭组煤岩分布广、层数多、厚度大;②煤岩主要发育微孔,平均有效孔隙度为6.53%; ③煤质演化程度高,镜质体反射率普遍大于2.0%,3 000 ~ 4 000 m埋深的煤岩含气量为20 ~ 25 m~3/t,含气饱和度超过120%,含气性优越;④煤岩顶、底板的泥岩分布广,厚度大,区域内深大断层不发育,煤层压力高,利于煤岩气的规模成藏和持续保存。结论认为,川中—川南龙潭组煤岩气具有优越的成藏基础和有利的成藏特征,勘探潜力巨大。经过地质评价,初步落实煤岩气勘探有利区面积约10 400 km~2,资源量约1.10 × 10~(12) m~3。
基于特征优选决策树模型的河套灌区土地利用分类
为了提高土地利用遥感识别精度,探索不同识别期及不同特征变量对土地利用类型遥感识别精度的影响。该研究采用Landsat时间序列影像数据,考虑不同月份和不同特征变量(波段、光谱指数及纹理特征)组合方式建立土地利用决策树分类模型,并利用河套灌区永济灌域实测数据和Google earth影像对不同组合方式的土地利用模型进行数量结构和空间布局的验证,筛选出最优的土地利用遥感模型并确定最佳识别期。结果表明:在不同月份Green(绿波段)和Ent(熵Entropy)分别与波段和纹理特征变量中的因子所含有的信息重复率最高,需剔除,归一化植被指数(Normalized Differential Vegetation Index, NDVI)和增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI)在今后的研究中可选其一应用;与单一特征变量相比,不同特征变量组合后能提高模型精度,平均总体精度和Kappa系数分别提高了6.72个百分点和0.09。采用8月影像数据构建的遥感模型精度最高,最优遥感模型的特征变量组合方式为波段+光谱指数+纹理特征,总体精度、Kappa系数、制图精度和用户精度分别为80.23%、0.74、80.95%和86.26%,且减少了未利用地和居民工况用地空间布局的错分。通过综合比较,该研究区土地利用最佳识别期为8月,其次为9月。利用8月最优遥感模型(最佳识别期和最优组合)识别的耕地、林地、草地、未利用地、水域和居民工矿用地的制图精度分别为96.83%、73.33%、70.00%、65.52%、100.00%和80.00%,用户精度分别为76.62%、100.00%、82.35%、82.61%、100.00%和80.00%。因此可选用8月最优模型应用于长时间序列的土地利用类型识别。
基于相电动势矢量定向的无刷直流电机铜耗最小化瞬时转矩控制技术
无刷直流电机在理想梯形波电动势下,通以理想三相方波电流时,虽能产生恒定瞬时电磁转矩,但不能使铜耗最小化。若考虑非理想梯形波电动势和非理想方波电流,则还会存在较大的转矩脉动。为此,该文提出一种基于相电动势矢量定向的铜耗最小化瞬时转矩控制技术。相电动势矢量定向dq旋转坐标系下的数学模型具有电磁转矩仅与q轴绕组电流有关、与d轴绕组电流无关的特点,是实现无刷直流电机恒定瞬时转矩控制的基础。推导铜耗最小化运行所需d轴电流,并构建能够实现铜耗最小化的无刷直流电机瞬时转矩控制系统。通过相应的数字信号处理实验验证所提控制技术其可行性和有效性。
内蒙古大豆干旱灾害风险分析与区划
内蒙古地区是我国大豆主产区之一,同时也是干旱灾害的高发区,因此,加强内蒙古地区大豆干旱灾害风险分析与区划具有重要的现实意义。基于自然灾害风险理论,利用内蒙古地区119个站点的气象资料、地理信息、人口经济等指标,结合第二次土地调查数据,建立适用于内蒙古地区的大豆干旱风险区划模型,并利用GIS技术绘制风险区划图。结果表明:内蒙古地区大豆干旱综合风险高值区主要集中在岭西部分农区及西部大部,风险中值区主要分布在岭西大部及岭东南、东部偏南部分区域及西部偏东地区,风险低值区主要分布在兴安盟西部、通辽市偏西南、赤峰市大部、中部偏南大部分地区。针对各风险区提出了趋利避害的建议,且经验证发现区划结果精度较高,与内蒙古各地大豆减产率及旱灾的实际情况较吻合,可为大豆干旱灾害防御提供参考。
CTA联合彩色超声多普勒下股前外侧分叶穿支皮瓣修复四肢组织缺损
目的探讨术前CTA联合彩色超声多普勒技术辅助下采用游离股前外侧分叶穿支皮瓣修复四肢软组织缺损的临床疗效。方法自2015年3月至2020年5月我科采用游离股前外侧分叶穿支皮瓣修复四肢软组织缺损创面13例。比较术前彩色超声多普勒定位和术中实际发现的穿支血管数目、位置及管径粗细。末次随访采用中华医学会手外科学会上肢部分功能评定试用标准评价患肢功能结果皮瓣区域内术前通过彩色多普勒超声检测到32支穿支血管,术中实际找到33支,术前定位检查的阳性预测率达90.63%,敏感率达87.88%。术后13例皮瓣全部存活,随访6 ~ 24个月,末次随访评价患肢功能:优5例,良6例,可2例。结论游离股前外侧分叶穿支皮瓣术后供区可直接缝合,是修复四肢大范围软组织缺损的理想方法之一。术前CTA联合彩色超声多普勒技术可明确供区血管解剖结构,指导手术方案的设计及实施,缩短了手术时间,降低了手术风险。
计及可控负荷的独立微网分布式电源容量优化
针对独立微网中分布式电源容量优化问题,建立了计及可控负荷的优化模型,其优化目标为电源年投资替换成本、运行维护费用和可控负荷的调度成本最小,约束条件包括机组出力约束、储能电池运行约束和可控负荷运行约束。根据可中断负荷和可平移负荷的现实调度要求,建立了相应的线性化模型。通过调用CPLEX求解器的混合整数线性规划法对所建立的混合整数模型进行求解,算例仿真验证了所建立的模型是正确有效的。多场景下最优方案的对比分析表明在电源规划阶段合理考虑可控负荷的影响,将不仅有利于降低系统运营总成本,而且有利于降低系统的弃风光率。
浑水特性对膜孔灌土壤颗粒组成及分形特征的影响
为探明浑水灌溉条件下泥沙对土壤结构的影响,通过浑水膜孔灌自由入渗室内试验,设置4种典型泥沙颗粒级配组成(以粒径小于0.01 mm的物理性黏粒含量d_(0.01)量化,9.87%、20.48%、28.68%、37.39%)和2种浑水含沙率(3%、12%),共8个处理,研究浑水特性对膜孔灌土壤颗粒组成及其分形特征的影响。结果表明:浑水特性对膜孔灌土壤颗粒组成影响较大,落淤层土壤细颗粒相对含量均低于浑水泥沙,其随着浑水含沙率和d_(0.01)的增加而增加;滞留层土壤颗粒组成与落淤层相反,细颗粒相对含量均高于原土壤,其随着浑水含沙率和d_(0.01)的增加而显著增加;浑水含沙率和d_(0.01)两者的交互作用对滞留层各深度的土壤黏粒和砂粒相对含量影响也均显著。滞留层土壤颗粒分形维数均大于原土壤的分形维数,在0 ~ 2 cm范围两者差异最大,随着入渗土层深度的增大,土壤分形维数增加越少;相同土层深度,分形维数随着浑水含沙率和d_(0.01)的增加而增大。
南方红壤丘陵区退耕还林还草工程土壤保持效应评估
以南方红壤丘陵区为研究对象,应用修正通用土壤流失方程,根据2000年、2005年、2010年、2015年土地利用数据,识别出了近15年南方红壤丘陵区退耕还林还草的空间范围,并估算了退耕还林还草实际发生区的土壤保持效应。结果表明,2000—2015年,南方红壤丘陵区退耕还林还草面积约2 052.61 km~2。期间土壤保持量增加9.18×10~8 t,单位面积土壤保持量变化量为447 327.54t/km~2,土壤保持效应整体显著提升,但仍有部分区域出现负效益。此外,对提升土壤保持功能而言,将裸地转换为林地是效果最显著的土地利用变化方式。退耕还林还草的实施提高了区域的土壤保持功能。研究结果对南方红壤丘陵区退耕还林还草工程的实施及管理具有指导意义。
添加畜禽粪对秸秆田间条带堆腐土壤团聚体特征及有机碳的影响
为了明确秸秆田间条带原位堆腐最佳还田方式,以吉林省范家屯农业科技示范园黑土为研究对象,通过湿筛法,探讨秸秆添加不同畜禽粪田间条带堆腐还田对土壤团聚体分布及有机碳的影响。以玉米秸秆为供试材料,进行田间条带堆腐试验,对比秸秆条带堆腐无畜禽粪(ck)、秸秆条带堆腐+腐熟猪粪(STP)、秸秆条带堆腐+腐熟鸡粪(STC)对土壤团聚体的影响。结果表明:与ck处理相比,添加畜禽粪秸秆条带堆腐各处理影响土壤不同粒径团聚体的分布及有机碳的含量,增加了土壤团聚体平均质量直径和几何平均直径,降低了土壤不稳定团粒指数、土壤团聚体破坏率和土壤分形维数。添加畜禽粪秸秆条带堆腐各处理对土壤团聚体各粒级有机碳含量影响显著,土壤水稳性团聚体中以0.25~0.053 mm粒级团聚体有机碳含量最高。总体来说,玉米秸秆田间条带堆腐添加畜禽粪,提高了土壤团聚体有机碳含量、增加大团聚体含量,优化团聚体稳定性结构,其中,以秸秆条带堆腐添加鸡粪处理效果最佳,对土壤的物理性质有一定的改善作用,提高了土壤地力,该结果对指导东北地区黑土秸秆还田具有重要意义。
不同施肥模式对雷竹林氮磷流失的影响
通过田间小区试验,研究袋控释肥对集约经营雷竹林氮磷损失的影响。结果表明:施肥后雷竹林的径流液及渗漏液中氮磷含量随时间呈现先升后降的单峰变化趋势;袋控释肥处理中径流液全氮和全磷流失量分别为1 844.43,152.58g/hm~2,比撒施肥处理减少了18.75%和40.94%;在渗漏液中,袋控释肥处理的全氮和全磷流失量为108.84,3.32kg/hm~2,比撒施肥处理减少15.35%和22.91%;施肥后7天内,撒施肥处理的氨挥发占总氨挥发量的75.06%,而袋控释肥处理的氨挥发量在施肥后第28天才释放总量的68.06%,且袋控释肥处理的氨挥发量比撒施肥处理减少32.08%。因此,通过施用袋控释肥能有效降低雷竹林氮磷的损失,提高肥料利用率。
基于零序分量的阻抗法配电网故障定位技术
精准故障定位对提高配电网的安全性、可靠性有着重要意义。提出了一种基于零序分量的阻抗法定位技术。依据线电压对称性及零序电压幅值判断是否发生单相接地故障,再利用安装在母线处及线路末端的同步相量测量单元获取线路发生单相接地故障后的稳态零序信号。在此基础上,根据线路两端零序电压、母线侧零序电流及线路零序参数建立各区段发生单相接地故障时的测距方程,以区段线路长度为限制排除伪根、确定真实根,通过遍历系统各区段可同时实现区段定位及故障测距。在EMTP/ATP仿真软件中搭建10 kV配电网。结果表明,所提方法在混合线路、多分支线路等多种配电网结构下都能保持较高精度,且测距精度不受接地电阻和故障相角的影响。
重庆市北碚区农村居民点用地景观变化及驱动因素分析
本文以全国典型的山地城市---重庆市北碚区作为研究区域,综合运用扩展指数、核密度法、空间韵律指数、logistic回归分析方法,对北碚区2009年到2015年农村居民点用地的动态变化、空间分布、规模结构、形态结构以及斑块景观的演变特征进行研究,并从自然因素、生产因素和社会经济因素三方面探索农村居民点格局演变的驱动机制。研究结果表明,从2009年到2015年,北碚区农村居民点用地减少,各个镇街的扩展指数为负数且与城镇化率的增量呈负相关态势;农村居民点空间分布均表现为在地势低平和城镇化率较低的区域聚集;从微观视角出发,农村居民点的整体规模减小并向小斑块格局演变,斑块的形态不规则并趋于破碎化;影响农村居民点用地演变的驱动因素有坡度、到园地的距离、到耕地的距离、到城镇用地的距离、人口密度、城镇化率。由此可见,农村居民点用地演变是在自然因素、生产因素和社会经济因素的共同作用下发生的,且随着城镇化进程的推进,自然因素对农村居民点演变的影响力逐渐减弱,而社会经济因素中的城镇化率指标对农村居民点演变的影响力则显著增强。
考虑碳排放的综合能源系统 “结构-型号-容量”优化模型
综合能源系统能源结构多样,同种设备的不同型号之间价格、性能差异性大,如何在规划阶段确定合理的能源结构、设备型号组合及装机容量是实现运行阶段节约成本的前提。文章在考虑二氧化碳排放量的基础上研究“能源结构-设备型号-装机容量”规划优化模型。首先,构建基于最近邻法(K-nearest-neighbors,KNN)的实例推理技术得出适合拟建设园区的能源结构;其次,构建“外层选型,内层定容”的双层优化框架,考虑碳排放阶梯成本,以全寿命周期总成本最低为优化目标,利用蚁群算法-遗传算法相结合的方式求解最优设备型号组合及最优装机容量。最后,通过算例分析验证所提模型在降低成本上的有效性。
不同放牧制度对呼伦贝尔草原径流中磷流失模拟研究
为了探究不同放牧制度对干旱半干旱地区草原土壤磷元素流失的影响,以呼伦贝尔砂质草原为研究对象,通过设置不同降雨强度,选择自由放牧、轮牧、休牧草场进行人工模拟降雨试验,利用混合深度模型模拟磷流失过程。结果表明:在4种雨强下,自由放牧草场总磷流失量最大,是休牧草场的1.31~1.50倍,是轮牧草场的1.59~1.74倍。颗粒态磷为草场土壤磷素的主要流失形式,其含量为溶解态磷的2.2~ 3.7倍。混合深度模型模拟结果显示,不完全混合模型的优于完全混合模型,并且在雨强较高情况下的模拟效果较好。在雨强小于1.5mm/min降雨事件中,放牧制度对磷元素流失影响显著(p<0.05),轮牧草场磷流失最少。因此,适当的将呼伦贝尔草原自由放牧草场向休牧和轮牧草场转变,将有利于减少草场磷元素流失及草原生态可持续发展。
基于TCN-LSTM模型的电网电能质量扰动分类研究
随着新能源发电和众多电动汽车充电桩等非线性设备并网运行,电网电能质量问题日渐凸显。现有解决方案在电能质量扰动分类上流程复杂,且在处理扰动信号时分类准确率偏低。为应对这一挑战,引入了TCN-LSTM混合模型,融合了时域卷积网络(temporal convolutional network, TCN)和长短时记忆网络(long short-term memory, LSTM)。其中,TCN专注于捕捉时序数据的局部特性,而LSTM负责挖掘长期依赖关系,两者结合能够有效捕捉信号的局部特征和全局关系。为验证模型性能,对14种加入不同信噪比白噪声的电能质量扰动信号进行分类测试。结果表明,TCN-LSTM模型展现出较强的抗噪性能,并在与现有深度网络模型的对比中展现了更高的分类准确度。
基于变系数PI控制的双馈风电机组自适应转速恢复策略
针对现有的双馈风电机组转速恢复策略无法兼顾抑制频率二次跌落和转速恢复性能的问题,提出一种基于变系数PI控制的转速恢复策略。首先,揭示转速恢复策略启动时刻、有功减载量对频率二次跌落和转速恢复性能的影响机制;其次,提出基于定系数PI控制的双馈风电机组转速恢复策略,初步实现有功减载量以“先抑后扬”的输出方式进行转速恢复;然后,针对基于定系数PI控制的转速恢复策略的不足,根据不同运行工况,将PI控制系数与风机转速建立耦合关系,提出基于变系数PI控制的自适应转速恢复策略,实现了在兼顾抑制频率二次跌落的同时,保障转速恢复性能;最后,通过EMTP-RV软件搭建不同扰动、风电渗透率的电力系统模型,验证了所提策略的有效性。
昭通东北地区五峰组-龙马溪组龙一_1亚段页岩岩相类型及其储层特征
页岩岩相对页岩储层有着重要的影响,一定程度上控制着页岩的生烃能力、储集和压裂性能。基于岩心、薄片、X射线衍射及各类地化测试数据,对昭通东北地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩岩相特征、储层特征和评价进行了研究。研究区主要发育含灰/硅混合质页岩相、混合质页岩相、含黏土/硅混合质页岩相、混合硅质页岩相、含黏土硅质页岩相,南部与北部岩相纵向分布存在差异,南部五峰组-龙一_1亚段岩相呈现出从黏土质页岩相组合向硅质页岩相组合再向混合质页岩相组合过渡的特征,北部呈现出从混合质页岩相组合向硅质页岩相组合再向混合质页岩相组合的过渡趋势;横向上岩相展布非均质性强,连续性差。不同岩相储层特征存在差异,硅质页岩储层性能较好,具有有机碳(TOC)含量高、含气量高、脆性矿物含量高的特征;黏土质页岩TOC含量和含气量较高,但脆性矿物含量极低;混合质页岩储层性质复杂,总体上硅质含量高的混合质页岩储层性质较好。基于TOC含量、含气量、脆性矿物含量,利用层次分析法和熵值法相结合的方法,建立了页岩岩相评价标准,确定了优势岩相,研究区混合硅质页岩相、含灰硅质页岩相和含灰/硅混合质页岩相为I类优势岩相;含黏土硅质页岩相、混合质页岩相和含黏土/硅混合质页岩相为Ⅱ类优势岩相;混合黏土质页岩相和含硅黏土质页岩相为非优势岩相。
基于超级电容的新能源惯量-阻尼-电抗综合模拟控制方案
光伏、风电等新能源发电大规模接入电网逐步替代传统同步机,导致电网惯量和阻尼水平不断下降,威胁电网安全稳定运行。针对上述问题,提出了一种基于超级电容的新能源惯量-阻尼-电抗综合模拟控制(composite inertia-damping-impedance emulation control, IDIE)方案。通过联立同步机转子运动方程和超级电容功率动态方程,并结合同步机功率传输方程,设计了通过控制超级电容有功功率以综合模拟同步机旋转质量、阻尼绕组和绕组电抗三者物理特性的核心算法。并利用小信号稳定性分析对方案关键参数进行优化。最后,基于控制器硬件在环试验在各种暂态工况下对IDIE方案进行了评估。结果表明,IDIE方案在灵活模拟同步机惯量的同时,可通过配置优化模拟阻尼和模拟电抗,保障频率稳定性,支撑电网动态运行。
鄂西铜铅锌尾矿库周边农田土壤-水稻重金属污染状况及风险评价
农田土壤污染导致的粮食安全问题已引起广泛关注,客观评价尾矿库周边农田土壤和农作物污染状况对后期土壤污染防治和安全利用具有重要意义。为研究鄂西某铜铅锌尾矿库周边农田土壤-水稻重金属污染状况及风险,本文同步采集50个点位农田土壤及水稻稻穗样品,应用电感耦合等离子体质谱/发射光谱、原子荧光光谱等方法测定As、Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni和Cr八种重金属含量及土壤pH值,采用潜在生态风险指数法和健康风险评估模型评价生态风险和健康风险。结果表明:①研究区土壤As、Cd、Cu、Pb、Zn存在超标,Cd超标率20%最大。水稻仅Cd超标,超标率14%。②相关性分析显示土壤重金属有相同的污染源,渗滤液泄漏是可能的污染源;水稻重金属与土壤具有正相关性,Cd元素相关性最强,可能由于水稻对土壤Cd吸收能力强。③潜在生态风险评价结果表明土壤Cd、Pb、Zn、Cu显著富集,Cd富集系数达4.41,研究区处于中度风险,6%点位具有极强风险。④健康风险评价结果表明几乎全部点位土壤总致癌风险和总非致癌风险大于可接受水平,存在重金属致癌风险,As和Cd致癌风险较大。水稻总致癌风险全部大于可接受水平,最大贡献者为Cd;总非致癌风险全部在可接受水平内。综上,该尾矿库周边农田土壤和水稻已受到重金属污染,存在一定的生态风险,对当地居民健康造成的风险值得重视。
考虑控制系统的LCC-HVDC直流电流暂态特性分析与交流短路电流近似解析方法
短路电流是电网规划的关键依据之一,特别是在交直混联系统中。当混合输电系统的交流侧发生故障时,直流电流的变化对交流短路电流有着直接影响,此外由于LCC-HVDC的直流控制系统对故障后直流电流暂态过程有着重要影响,因此该文针对LCC-HVDC受端交流系统故障,提出计及控制系统的直流电流暂态全过程的时域分段近似解析计算方法。首先分析受端交流母线发生三相短路故障后逆变侧换流器的换相失败暂态过程,并阐述故障后直流系统向逆变侧交流系统贡献直流电流的原理。其次,根据直流控制系统的结构和暂态响应特性,分段建立其传递函数模型。最后,将受控量的频域表达式经过拉式反变换,得到时域下的直流电流分段解析式,并进一步得到考虑直流电流贡献的逆变侧交流短路电流的近似解析结果,通过与实际仿真进行对比,验证提出的直流电流计算方法的正确性。该近似解析结果能够较为准确描述故障后逆变侧交流电流的暂态全过程,为线路保护定值和断路器相关参数的选取和整定提供一定的依据。
哈山构造带火山岩储层发育特征及控制因素
利用薄片、岩石元素全分析、扫描电镜等多种分析测试手段,结合测井资料分析,开展准西北缘哈拉阿拉特山(哈山)造山带火山岩发育背景、岩性组合、储层成因及控制因素研究。结果表明:研究区上石炭统火山岩形成于陆缘岛弧及大洋岛弧背景,发育火山角砾岩、凝灰岩、玄武岩、安山岩及流纹岩组合;主要储集空间类型为构造裂缝及溶蚀孔缝;岩性岩相是成储基础,成岩作用控制了储层演化,构造演化是火山岩成储的主控因素和关键;在推覆体前翼、构造转折端和多期次断层交汇处的凝灰岩、火山角砾岩发育区以及受长期风化淋滤作用改造的火山角砾岩及火山熔岩发育带,为火山岩储层有利发育区。
10 kV运行配电线路雷电感应过电压波形在线监测
雷电感应过电压是造成配电网故障的重要原因之一,针对雷电感应过电压波形特征不清晰的问题,作者采用过电压在线监测系统,对实际运行的佛山10 kV富油甲线雷电感应过电压波形进行观测,根据波形特征给出了过电压的波形参数。结果表明,配电线路各相感应电压叠加在运行电压波形上,不同相上感应过电压与对应的回击电流在幅度、时间间隔和波形上都存在同时性,该线路观测的雷电感应电压波形表现为波头时间短、后续发生双极性高频振荡并逐渐转变为低频振荡的波形特点,首次回击感应过电压幅值大于后续回击过电压幅值,首次回击过电压的波头时间比后续过电压长,观测结果对于配电线路雷电保护具有重要意义。
特厚煤层底板断层破坏与顶板垮断联动效应的CFDEM模拟研究
特厚煤层采场空间大、覆岩扰动范围广,顶板垮断产生的强扰动加卸荷载易导致底板断层破坏加剧。通过数值模拟研究特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应机理规律是开展水害防治的基础,关键在于掌握加卸载下岩体渐进破坏与裂隙流耦合特征。构建加卸载下拉、剪损伤演化方程,结合有效偏/球应力为基本变量的屈服准则与塑性势函数,得到完整岩块的塑性损伤本构;建立拉/剪、混合型加卸载过程中塑性位移与强度劣化关系,以平方拉剪应力与B-K准则为初始、完全断裂准则,形成非贯通裂隙断裂本构;提出岩块分离、压缩、剪切判据,结合实验数据建立离散块体间挤压、剪切摩擦本构与剪胀方程。基于质量/动量守恒、状态方程,并结合流体体积与浸没边界方法,形成裂隙岩体气-水二相流模拟理论。由此形成CFDEM数值计算程序,并将加卸载下塑性损伤、断裂、挤压/摩擦、流体属性分别赋予实体单元(岩块)、黏聚力单元(非贯通裂隙)、接触对(贯通裂隙)、欧拉单元(水和气)。根据宁武煤田北部矿区工程地质条件,建立特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应数值计算模型。结果表明:① CFDEM耦合程序及相应的理论模型可数值实现特厚煤层覆岩及底板断层从(准)连续体到离散体转化,以及地下水在裂隙中运移; ②模拟条件下特厚煤层含断层底板的采动裂隙包络线呈w形,最深处超过55 m位于断层及其上盘,最浅处23 m位于断层下盘,而无构造底板处的破坏深度为24~36 m,已导通奥灰含水层; ③特厚煤层底板普遍出现二次破坏现象。表现为无构造底板在超前工作面处破坏深度为24.0~29.3 m,但在采空区内普遍增加至31.5~36.0 m;断层及其上盘在超前工作面处裂隙总开度为0.34~0.86 m,但在采空区内迅速增加至3.6 m,形成突水优势通道。④底板断层突水与顶板垮断联动效应的根源在于覆岩高位关键岩层垮断失稳、砌体梁下沉与二次断裂,并导致底板二次破坏,突水风险加剧。
融合TKEO和Goerztel算法的感应电机转子断条故障诊断
针对电机电流信号特征分析进行转子断条故障诊断时,在低负载工况或早期,转子断条故障存在故障特征微弱以及难以分离等问题,同时需借助速度传感器获取转速信息,增加了硬件成本,该文提出了融合Teager-Kaiser能量算子(TKEO)和Goertzel算法的感应电机转子断条故障诊断方法。首先,采用Teager-Kaiser能量算子对定子电流进行解调处理,将基频分量转化为直流分量并去除,实现边带故障特征分量到转子断条故障特征分量以及固有偏心谐波分量到转子速度谐波分量的转变,抑制基频频谱泄露对故障诊断和转速估计造成的干扰;其次,利用Goertzel算法对归一化解调信号进行频谱分析,完成转子断条故障特征分量和转子速度谐波分量的快速提取,进而实现不同负载和不同严重程度工况下转子断条的故障诊断。此外,与归一化频域能量算子进行比较,分析其计算效率和稳定性。实验结果表明,所提方法在不同负载和不同严重程度工况下均能够有效地识别转子断条故障特征分量,并且计算量少、可靠性高、实时性强以及硬件成本低。
基于结构方程模型的三江源牧户草地生态环境退化认知研究
三江源草地生态环境退化严重,牧户对生态环境退化的感知在很大程度上影响着当地的生态安全,更是产生保护行为响应的前提。通过对青海三江源自然保护区的牧户进行参与式结构问卷调查研究,将草地生态环境的退化感知细化为覆盖度下降、植株矮化、生物多样性下降、鼠害猖獗、黑土滩/荒漠化加剧、群落演替、草地生产能力下降、毒草和杂草增多等8个指标,借助定量分析建立了牧户草地生态环境退化综合感知指数,并运用结构方程模型分析和探讨了影响牧户环境退化感知的主要影响因素。结果表明:牧户对三江源区草地生态环境退化有一定程度的感知,但仅仅对较明显的退化结果有略高的认知。牧户拥有的生计多样化能力直接影响了他们对草地生态环境退化的感知,故从根本上解决三江源区牧民的严重依赖草地生态环境而生存的单一化的生计问题,通过优化和丰富牧民的生计方式来影响和调控当地草地生态环境退化趋势,认识环保知识在宗教信仰、日常环境教育宣传中的重要性,有效地加大环境保护和生态安全知识的宣传力度,在改善牧户生计问题的基础上制定牧户认同和支持的自然资源管理规划和政策,才有可能激励牧户主动地参与生态环境保护,并最终实现牧户生活幸福—自然资源可持续利用的良性循环。
基于改进GRU-CNN的风光水一体化超短期功率预测方法
风、光、水能源系统模型差异性大,相互存在多重不确定性,高精度的风、光、水功率预测是充分发挥风、光、水互补特性的重要前提。为此,基于门控循环单元(GRU)及卷积神经网络(CNN),提出了一种能够考虑异质能源时序特性及空间关联特性的一体化超短期功率预测方法。先分析了区域内不同场站不同数据的关联特性,再通过引入时序注意力机制,基于改进的GRU-CNN网络,建立了历史气象、功率数据与未来功率数据的映射关系,实现了多场站联合超短期预测。算例结果表明:所提预测方法能够实现区域风光水电站的一体化高精度超短期功率预测,效果优于单场预测及常规联合预测方法,且有着更高的建模效率。
不同N、P、K水平对砂生槐组培苗生长发育及养分转运的影响
【目的】通过研究不同氮、磷、钾配比对砂生槐(Sophora moorcroftiana)生长发育、养分积累、转运效率和利用率的影响,找到最适施肥配比。【方法】采用砂生槐组培扩繁苗,采用L_9(3~4)正交设计,探究不同水平N(150、300、450 mg/L)、P(50、100、150 mg/L)、K(100、200、300 mg/L)配施对砂生槐组培苗生长发育及养分转运的影响。【结果】1)施肥处理对砂生槐幼苗地径生长没有显著影响,但是能显著使幼苗长高,比CK增高了18.2%~61.3%,处理后幼苗根、茎、叶生物量都显著高于CK,分别增高了38.6%~121.7%、76.6%~156.6%、46.5%~158.5%。2)氮磷钾不同配比会影响砂生槐幼苗各器官内的养分积累,N_3P_3K_2处理能显著提高砂生槐幼苗体内的氮含量,比CK增高了116.6%;N_1P_2K_2、 N_1P_3K_1处理能提高砂生槐幼苗体内的磷含量,比CK增高了149.2%、119.7%;N_1P_3K_1、N_3P_3K_2处理能提高砂生槐体内的钾含量,比CK提高了163.1%、186.9%。3)N_1P_2K_2处理下,氮的转运效率最高可达120%;N_1P1K_1处理下,磷的转运效率可达69%;N_3P_2K_1处理下,钾的转运效率最高可达94%。(4)N_3P_3K_2处理的氮利用率最高可达38.9%,N_1P_2K_2处理的磷利用率最高可达49.7%,N_3P_3K_2处理的钾利用率最高可达62.3%。【结论】施氮量450 mg/L、施磷量150 mg/L、施钾量200 mg/L,氮磷钾配比为9∶3∶4时,最有利于砂生槐幼苗的生长。
面向电力多模态融合的语义差异性和感知能力差异性分析方法
多模态融合是实现电力系统数字化的重要技术手段,但多模态特征间的差异性限制了融合感知效果。因此,首先对电力多模态数据融合中的语义差异性和感知能力差异性现象进行了深入分析,对差异性产生的特征同化和权重决策问题进行了剖析。然后,针对语义差异性问题,使用角度差对多模态语义差异进行表征,并基于此寻找联合表征空间,实现电力多模态特征同化;其次,针对感知能力差异性问题,使用交叉损失熵对电力多模态感知能力进行表征,并基于此构建权重决策模块,实现多模态特征融合权重计算。最后,以前期所提融合框架为基础,提出了针对多模态差异性问题的高容错性特征融合模型。仿真以输变电线路应急抢修场景为例,基于所提分阶段训练策略进行模型训练,并从融合感知、特征同化以及权重决策机制3个方面验证了所提方法的有效性。
基于VMD改进MDE算法的液压泵滑靴磨损微弱故障信号识别
针对变分模态分解(Variational Modal Decomposition,VMD)特征能量重构法实现故障算法存在准确性不高问题,对原始信号先通过VMD分解获得能量余量,在特征能量占比(Feature Energy Ratio,FER)基础上对VMD特征能量重构法,并选择有效的多尺度散布熵(Multiscale Dispersion Entropy,MDE)作为向量。以液压泵故障诊断为研究对象,依次分析了液压泵在正常状态与滑靴端面磨损为0.1 mm、0.2 mm、0.3 mm状态下情况。仿真结果得到:时间尺度持续增大,形成了排列更有序的粗粒化序列,系统复杂性大幅降低。重构信号MDE在正常运行状态和滑靴磨损达到0.10 mm时都可以保持稳定状态。VMD-MDE方法进行处理获得了98.1%准确率,与VMD相关系数分类方法相比提高了7.1%,与模态分解(Mode Decomposition,DE)方法相比提高19.32%。极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)处理时间比支持向量机(Support Vector Machine, SVM)降低13.2%,而准确率增大了19%。达到更快分类速率和更高精度。
化肥减量配施秸秆对温室黄瓜产量及其构成因素的影响
【目的】设施蔬菜生产中,盲目大量使用化肥导致的土壤障碍、蔬菜产量和质量降低等系列问题限制了设施蔬菜的可持续发展,有机物料(有机肥、秸秆等)替代部分化肥势在必行,但有机物料替代部分化肥对蔬菜产量构成因素的影响尚未明确。【方法】本文依托温室内有机物料替代部分化肥长期定位试验,以黄瓜为供试作物,选取其中6个处理:不施肥对照(CK)、100%化肥(CF100)、75%化肥(CF75)、25%玉米秸秆N替代化肥N处理(S25)、50%玉米秸秆N替代化肥N处理(S50)以及100%玉米秸秆N替代化肥N(S100)。【结果】结果表明,CF100和CF75处理在根系生长参数、叶片光合特性以及黄瓜产量和品质上未表现出显著差异,但CF75处理最终经济效益上却提高了1.4%;相比CF100处理,S25和S50处理显著提高了黄瓜根系鲜重和根系活力,且S50处理优于S25处理;S25处理还显著增加了盛果期植株叶片净光合速率、气孔导度、叶面积,降低了胞间CO_2浓度;S25和S50处理均提高了黄瓜品质,且S25处理优于S50处理;S25和S50处理分别较CF100处理增产11.9%和15.2%,收益也相应提高了12.8%和16.4%。 【结论】化肥减量25%不会对黄瓜产量及构成因素产生不利影响,50%玉米秸秆N替代化肥N能促进植株的生长发育,提高黄瓜叶片光合作用和黄瓜产量与品质,降低投入,增加收益。
一种基于双层纳什博弈的微电网双层电能交易策略
随着微电网大规模接入配电网,"一配网多微电网互联"的树形结构给微电网之间的电能交易带来诸多挑战。考虑到微电网之间和微电网群之间都可建立电能交易关系,基于双层纳什博弈建立微电网双层电能交易;其次,考虑微电网对电能交易的贡献不同,基于电能共享贡献指数构建不对称利润分配模型;最后,在多种情景下进行仿真,结果表明本文所提策略实现了运营成本最小化。通过纳什议价实现微电网群交互成本最小化,所提利润分配模型相较于对等利润分配更加公平。
基于Homotopy-Tikhonov算法的接地网电阻抗成像方法
接地网导体和土壤的电阻率数量级相差巨大,导致接地网电阻抗成像收敛困难。为了扩大收敛范围,改善接地网电阻抗成像逆问题的病态性,该文提出基于Homotopy-Tikhonov算法(HT-GN)的接地网电阻抗成像方法。首先在理论分析基础上建立正、逆问题仿真模型;其次在求取的最佳迭代初值和最佳正则化参数的基础上比较HT-GN算法和Tikhonov算法的接地网仿真重构图像,同时针对所提出的HT-GN算法分别对不同迭代初值、不同正则化参数和腐蚀程度在轻腐蚀、重腐蚀及断裂情况下的重建图像进行定量分析;最后模拟接地网轻腐蚀状态,进行接地网电阻抗成像实验。结果表明,基于HT-GN算法的接地网重建图像腐蚀位置更清晰,收敛后的电压相对误差明显小于Tikhonov算法,且收敛性能更好,有效地改善了接地网电阻抗成像逆问题的病态性。
黄河水生态承载力的流域整体性和时空连通性
黄河是中华民族的母亲河,黄河流域是中华文明的重要发育地.在中国5000多年的历史长河中,黄河流域作为全国政治、经济和文化中心占据了3000多年,孕育了河洛文化、河湟文化、关中文化等,分布有西安、郑州、洛阳、开封等古都,诞生了四大发明和《诗经》、《老子》、《史记》等经典著作.黄河流域是连接青藏高原、黄土高原和华北平原的生态廊道,是西北和华北地区的重要水源,以其占全国2.2%的径流量灌溉了占全国15%的耕地,哺育了流域9省近23.3%的全国人口(2019年),贡献了21.6%的全国GDP(2018年).不仅如此,黄河流域还是中国最重要的煤炭生产地带.中国排名前14的大型煤炭生产基地中有9个地处黄河流域,已经探明的煤炭储量累计达7292亿吨(原煤).特别是,煤炭工业已经成为黄河流域中、上游晋陕蒙宁甘地区(即山西、陕西、内蒙古、宁夏和甘肃五省区)经济发展的主要经济支柱产业,煤炭年产量约28亿吨,占全国总产量的近70%.因此,黄河流域生态保护和高质量发展直接关系到中国生态文明建设的成败.
基于罗氏线圈电流互感器的等传变距离保护
罗氏线圈电流互感器中的积分器会放大暂态传变误差,可能导致保护误动作。该文提出直接采用罗氏线圈微分信号输出进行保护计算的改进思路,并以距离保护为例,提出一种基于罗氏线圈电流互感器的等传变距离保护方法。该方法中,保护电流直接采用罗氏线圈输出的电流微分信号,消除积分器引入的暂态传变误差,并通过虚拟数字传变解决电压与电流微分信号传变不一致问题。仿真和试验结果表明,所提出的等传变距离保护方法动作速度快,受系统中高频暂态信号影响较小,性能优于现有距离保护方法。
整体温升作用下纵连板式无砟轨道宽窄接缝损伤演化研究
为探明整体温升荷载对纵连板式无砟轨道宽窄接缝的损伤演化规律,建立了纵连板式无砟轨道宽窄接缝损伤数值模型,模拟了轨道板宽窄接缝混凝土劣化、施工温差及初始裂纹条件下的宽窄接缝损伤情况,探讨了各种因素对宽窄接缝损伤的影响.研究结果表明:整体温升作用下,宽窄接缝的损伤主要集中在接缝处的板边缘位置,接缝损伤随温度升高逐渐增大.宽接缝压溃会加剧轨道板偏心受压,导致层间界面离缝;接缝混凝土强度越大,接缝损伤临界温升和压溃临界温升越高;施工温差越大,整体温升条件下宽窄接缝损伤情况越严重.保证宽窄接缝施工温度相同,可有效避免整体温升作用下宽窄接缝损伤程度的差异;轨道板初始裂纹会显著增加宽窄接缝的损伤程度,同时将导致宽接缝压溃临界温升值明显降低.
脉冲火花放电裂解正癸烷的放电稳定性与转化规律
低温等离子体裂解技术具有原料适应性强、启停迅速、工艺流程短、无碳排放等优点,适用于石油烃高效裂解制备氢气和乙炔等应用。该文选择正癸烷为石油烃模型化合物,研究鼓泡式液相脉冲火花放电裂解正癸烷的放电稳定性和转化规律。实验结果表明,极不均匀电场、高电压、高脉冲频率、高载气流速有利于提升液相火花放电稳定性。随反应进行出现气泡内放电、微气泡放电、气相区域放电3种放电阶段,放电稳定性和产气速率依次增大。考察处理时间、载气流速对正癸烷转化的影响,最大产气速率为124.4mL/min,其中氢气含量为64.1%,乙炔含量为21.0%,产氢能耗为6.1kW·h/m~3。液相火花放电光谱以C_2、H_α为主,气体温度约为3500K,电子密度约为1.15×10~(17)cm~(-3),推测主要反应过程为等离子体激发正癸烷逐步裂解脱氢。该结果对液相放电稳定性和石油烃高效转化等研究具有一定参考。
时频电磁法在深层页岩气有利区预测中的应用
时频电磁法基于时-频域、电-磁场一体化探测理念,实现了多信息联合,弥补了传统电磁方法抗干扰能力不足的缺点,集成了可控源电磁法的优点:探测深度大,精度高,抗干扰能力强。在四川泸州地区开展时频电磁勘探,结合岩石物理和测井数据,对宝藏-云锦向斜的志留系五峰组-奥陶系龙马溪组页岩层系进行页岩气有利区预测。对本区外露头信息和电阻率测井数据进行统计,结果表明页岩含气性与电阻率具有相关性,高电阻率页岩段普遍表现出较高的含气性,本区具有开展电法勘探的物性基础。研究区不同地层之间存在明显的电性差异,纵向可划分为高、低相间的6套电性层,其中页岩气主力产层五峰-龙马溪组与上、下围岩电阻率差异明显。从时频电磁勘探原理出发,利用一维有限元和有限差分方法进行数值模拟,研究方法的可行性,并根据正演结果设计最佳采集参数。在围绕目的层进行针对性数据采集的基础上,采用自主研发的重、磁、电处理解释系统GeoGME进行数据处理解释,通过弱异常信息提取和井震双控约束反演等关键技术,探明了龙一1亚段各小层的电阻率和极化率分布特征。综合考虑目标页岩层段电阻率异常和极化率异常,预测出页岩气勘探有利区4个,为下一步该区域页岩气钻井部署提供了技术支撑,表明时频电磁法是进行深层页岩气有利区预测的有效勘探手段。
基于谈判博弈的三峡梯级蓄水期多目标调度
汛后蓄水期是三峡梯级防洪向兴利调度转换的重要时间窗口,不合理的蓄水调度将对梯级防洪、发电兴利、生态效益造成不利影响。本文以发电量最大、防洪库容占用比最小以及修正流量偏差最小作为三峡梯级蓄水期调度目标构建优化调度模型,进而引入谈判博弈模型将各个调度目标作为不同谈判主体,通过逐步缩减各调度目标期望效益值进行多轮谈判,最终得到纳什均衡调度方案。实例计算表明,应用谈判博弈模型能够求解得出三峡梯级蓄水期不同调度主体的最优蓄水调度方案,同时该蓄水调度方案也能够达到其他调度主体期望效益值,被其他目标主体所接受。研究成果可为三峡梯级多目标调度决策提供新的思路。
基于碳势-负荷数据双向反馈机制的配电网调度策略
为降低配电网碳排放并增强负荷需求响应的合理性和有序性,提出一种基于碳势-负荷数据双向反馈机制的配电网低碳调度策略。根据碳排放流理论,在配电网层面构建负荷和储能系统碳排放流模型;建立需求响应优先级函数以评估各类负荷的需求响应能力,并基于该优先级设计相应的需求响应策略;结合配电网的经济性和低碳性,设计上层碳势数据与下层负荷数据双向反馈机制,基于该机制建立配电网双层低碳调度模型。改进的IEEE 33节点系统算例仿真结果表明,所提模型能够显著提高光伏消纳率,降低系统运行成本和碳排放量。
基于YOLOv8n的轻量级巴旦木果实识别方法
在果园环境下,快速精准识别巴旦木果实对提升巴旦木采摘机器人的作业精度和效率至关重要。为减少果园场景中因树叶遮挡或果实重叠导致的巴旦木果实漏检现象,降低计算量和参数量,提高果实识别模型的性能和准确度,本研究在YOLOv8n模型的基础上,利用ContextGuide模块替换原模型中主干网络(Backbone)部分基本构成单元C2f中的Bottleneck模块,利用BiFPN模块替代原模型中颈部网络(Neck)部分中的PANet模块,同时引入MPDIoU损失函数替换原模型中的CIoU损失函数,提出了一种改进的轻量级巴旦木果实检测模型(YOLOv8n- BCG) 。并利用公开的巴旦木影像数据集对优化后的模型性能进行比较分析。结果表明,改进后模型参数量仅为1.528 M,平均精度值(mAP_(0.50 ∶ 0.95))为69.7%,相比于原YOLOv8n模型提升0.5个百分点。与YOLOv5s、YOLOv5n、 YOLOv7-tiny、Faster R-CNN等模型相比,YOLOv8n-BCG模型具有更低的浮点计算量和更高的检测精度值。本研究结果可为高效的巴旦木果实采摘机器人自动化作业提供技术支持。