mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
附加Buck斩波控制的半桥型MMC融冰系统协同控制策略
将半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)应用于直流融冰系统,具有谐波含量低、体积小、经济性高、可提供无功功率支撑等优势。为了满足不同长度、电阻率的线路融冰需求,提出了一种附加Buck斩波单元的半桥型MMC融冰系统及其协同控制策略,实现直流电压的宽范围连续可调。针对直流侧不同融冰电流需求,提出了MMC桥臂电压主动控制方法,实现其直流出口电压的自适应调整,并综合考虑交流出口电压要求及最大调制比约束,设计了其与直流侧附加Buck斩波电路的协同配合方案,通过控制Buck斩波电路的占空比实现融冰线路电压的宽范围调节,在满足不同线路融冰需求的同时保证交流侧的电能质量。最后在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型验证了所提协同控制策略的正确性和有效性。
硅脂溶胀对XLPE-SiR复合界面气隙缺陷局部放电的影响及作用机理
电缆附件在安装时会将硅脂涂覆于电缆与附件绝缘界面处,但硅脂对附件绝缘硅橡胶(SiR)材料的溶胀则会降低其力学与绝缘性能,而针对硅脂的溶胀效应对界面局部放电的影响目前尚缺乏相关研究。为此,首先制作了含缺陷界面测试单元,测试研究了硅脂溶胀对界面局放起始电压(partial discharge inception voltage, PDIV)的影响;然后对溶胀前后硅橡胶(SiR)进行质量测量、傅里叶红外光谱测试、宽频介电常数谱测试和扫描电镜表征;最后建模仿真了界面单元电场的分布情况。研究结果表明,界面单元PDIV在刚涂覆硅脂时会出现显著上升,随后仅需36 h就由17.5 kV降低至10.8 kV,该最小值低于不涂覆硅脂的对照组;而溶胀后SiR工频介电常数由2.87增大至3.3,产生这一变化的原因是溶胀过程中硅脂作为短链分子的引入所导致的SiR单位体积极化分子数增加;同时,SiR介电常数的增大会加剧界面缺陷与气隙处的电场畸变,导致界面局放起始电压进一步降低。硅脂溶胀所导致的硅橡胶介电常数变化是影响XLPE-SiR界面局放引发的重要因素之一。
电网电压对称骤升时DFIG暂态电流分析及限流电阻阻值优化
双馈感应风力发电机(DFIG)高电压穿越(HVRT)问题中,常规研究对电磁暂态特性的分析往往忽略掉故障切除这一特殊时刻,使得HVRT期间转子电流的最大值计算不准确,造成限流电阻整定偏小,无法完成电压恢复后的HVRT。在对DFIG电磁暂态全过程分析的基础上,根据叠加原理推导出电压对称骤升故障发生到切除及其后的转子电流表达式,同时考虑了换流器输出和机端电压不同骤升程度对转子电流的影响,所得结果更具一般性。此外,综合考虑故障发生和切除时刻转子电流的最大值,对限流电阻阻值进行优化。仿真结果验证了理论分析的正确性。
中间锦鸡儿冠层降雨再分配特征
以荒漠草原人工中间锦鸡儿(Caragana intermedia)灌丛为对象,研究降雨量及降雨强度对两类形态灌丛(健康组和退化组)穿透雨、树干茎流和冠层截留的影响。结果表明:①试验期间共观测到有效降雨33次,以中小降雨事件为主,总降雨量为251 mm,次平均降雨量和平均降雨强度分别为7.6 mm和1.14 mm·h~(-1),其中降雨量<2 mm,降雨强度<1 mm·h~(-1)的降雨事件出现次数最多。②健康组和退化组中间锦鸡儿平均穿透雨率、树干茎流率和冠层截留率分别为66.7%、8.5%、24.8%和75.4%、8.7%、16.0%,两类形态灌丛之间穿透雨和截留存在显著差异(P <0.05)。③两类形态灌丛的穿透雨量、树干茎流量、截留量与降雨量成线性函数、对数函数和幂函数关系,且其穿透雨率、树干茎流率和截留率与降雨量、降雨强度之间成对数函数和幂函数关系。灌丛形态退化显著改变了冠层降雨再分配格局,冠层截留显著降低,穿透雨显著增加,潜在提高了降水对土壤水分的直接补充,一定程度上有利于人工中间锦鸡儿稳定性的维持。
不同钾素处理下菠萝蜜幼苗生长及养分吸收特征
为探究氯化钾肥在菠萝蜜苗期的适宜施用量,本试验以‘马来西亚1号'菠萝蜜嫁接苗为试验材料,比较不同钾素处理对菠萝蜜幼苗生长、光合作用及养分吸收积累的影响。结果表明,随着施钾量增加,菠萝蜜叶片净光合速率、根系参数以及各器官生物量和氮磷钾积累大致呈先增加后降低的趋势,根冠比呈增加趋势。施钾量为K1(1 g/kg)时促生效果较优,较K0处理显著增加,株高、茎粗、叶干重、茎干重、根干重、总干重、根冠比的比例分别为25.41%、 16.77%、13.73%、56.64%、230.24%、60.15%、157.89%,当钾肥用量过多时,地上部和地下部生长均受到不同程度的抑制。K1、K2处理较K0叶片净光合速率分别提高25.29%和35.00%。随着钾肥用量增加,叶片光合作用受到抑制,且为K4处理时,限制叶片光合效率的主要因素为气孔限制。K1处理对根系促生作用显著,根系总长度、表面积、平均直径、根系体积、根尖数较K0分别提高10.65%、84.34%、71.92%、215.25%和46.84%,钾素处理过高对根系有不同程度的抑制作用。根、叶氮磷钾素累积量随着施钾量增加大致呈先增加后降低的趋势,茎钾累积量变化趋势相似。其中K1处理的各器官钾累积量最高,较K0处理分别增加203.84%、100.77%和64.32%。除根系总长度外,其他根系指标与根干重和根钾累积量均呈显著正相关关系。净光合速率与根系平均直径、根系体积、根尖数、根干重和根钾累积量呈显著正相关关系。茎、叶钾累积量与茎、叶干重和根系平均直径呈显著正相关关系。综上,根系构型与根系钾素吸收累积量密切相关,对根系生物量的积累和地上部的光合作用具有重要作用。适宜浓度的钾肥可通过改善根系参数和叶片光合作用,促进作物养分吸收和生物量积累。在本试验条件下,菠萝蜜幼苗适宜的施钾量为1 g/kg,可作为菠萝蜜苗期施肥的参考值。
基于熵权-TOPSIS的滴灌春玉米灌水定额研究
为准确得到适宜于北疆地区滴灌春玉米的灌水定额,设置了W1 (225 m~3/hm~2)、W2 (300 m~3/hm~2)、W3 (375 m~3/hm~2)、W4 (450 m~3/hm~2)、W5 (525 m~3/hm~2)、W6 (600 m~3/hm~2) 6个水平的灌水定额,研究灌水定额对春玉米生长发育和产量的影响。选取部分生长指标、产量指标、节水指标作为评价指标,结合耗水规律和指标显著性进行分析,并采用熵权-TOPSIS综合评价法,优选适宜于北疆地区滴灌春玉米的灌水定额。结果表明:滴灌春玉米的关键生育期为抽雄散粉期,该生育期最优灌水定额为525 m~3/hm~2;耗水量和耗水强度的增长速率在灌水定额大于525 m~3/hm~2后明显下降;通过各指标显著性分析得出,灌水定额为450 ~ 525 m~3/hm~2时,较适宜北疆春玉米的生长;熵权-TOPSIS综合评价结果显示,灌水定额为525 m~3/hm~2时,贴近度最高,评价结果最好,此时玉米产量为16 178.71 kg/hm~2。综上所述,北疆滴灌春玉米的最优灌水定额为525 m~3/hm~2。
四川盆地中二叠统茅口组一段岩石微相特征及储层成因——以华蓥山二崖剖面为例
近年来,四川盆地中二叠统茅口组一段(简称茅一段)已成为油气勘探的热点。然而,茅一段岩石类型划分较为粗略,沉积环境认识尚不统一。四川盆地中部华蓥山二崖剖面露头十分优质,通过野外剖面观察和室内薄片鉴定,共识别出6类16种岩石类型,并对各岩石微相类型及沉积环境进行了分析。在此基础上,进一步分析了茅一段储层特征,探讨了茅一段优质储层发育与岩石微相之间的耦合关系,并结合前人研究成果和实验测试数据,分析了优质储层成因机制。结果表明:华蓥山二崖剖面茅一段为中缓坡浅水碳酸盐岩沉积环境,生物化石类型丰富,发育相对低能的生屑滩;优质储层主要发育于生屑泥粒灰岩、富有机质生屑泥粒灰岩和纹层状生屑泥粒灰岩中;储层的形成主要与早期海水埋藏阶段差异成岩作用和早成岩期暴露岩溶作用有关,而优质储层的发育则主要受低能生屑滩和早成岩期暴露岩溶作用的联合控制。该认识可为今后四川盆地茅一段的勘探部署提供理论支撑。
适用于特高压多端混合直流输电系统的稳态电压控制方法
特高压多端混合直流输电系统稳态运行时,定直流电压站的控制目标是维持首端整流站的端口电压为设定值。当首端整流站不是定直流电压站时,则需考虑线路压降带来的影响,而此时传统的电压偏差控制和下垂控制无法实现对电压和功率的无差控制。因此基于主从控制思想,提出了一种适用于特高压多端混合直流输电系统的稳态电压控制方法。基于当前直流系统的接线方式、线路电阻和电流,计算出定直流电压站和首端整流站之间的压降。然后对定直流电压站的电压参考值进行修正,从而实现对首端整流站电压的精确控制。在此基础上,针对线路电阻变化或者未知的情况,又提出了一种自适应的稳态电压控制方法。最后利用实时数字仿真仪(RTDS)搭建了三端直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。
计及用户分级的虚拟电厂经济调度
虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)通过需求响应(Demand Response, DR)引导用户参与电力市场,充分发挥了分布式电源的调度灵活性。而传统的VPP调度策略局限于单一响应用户类型,为此,提出了一种计及分级用户边际停电成本的VPP经济优化调度模型,并综合考虑风、光、DR不确定性影响。首先基于各用户响应的共性及特性,建立了DR激励模型。其次以激励相容为约束,建立了兼顾系统运行成本和DR效用的VPP经济优化调度模型。最后通过算例分析验证了所提模型的可行性。结果表明,相较传统需求响应激励策略,计及用户主动性和多元性可进一步提升VPP内供需双方经济效益,实现供需侧效益均衡。
基于风-荷典型日聚类的电力系统静态稳定裕度评估
随着新能源占比的提升,在确定电网典型运行方式时,必须考虑风-荷典型日的选取及其波动性对电力系统静态稳定裕度的评估,以保证电网稳定运行。提出一种基于风-荷典型日聚类分析的电力系统静态稳定裕度研究方法;给出了一种基于动态时间弯曲和密度冠层的改进K-means的聚类分析方法来确定风-荷的典型波动特性;采用改进二分法搜索连续潮流法,建立了考虑典型日源荷波动的电力系统静态稳定裕度指标体系,以定量评价并确定风-荷波动对系统稳定性的影响,从而为准确辨识系统薄弱点及确定运行方式提供依据。经修改后的IEEE 39节点系统验证,对比分析了不同典型日、不同风电渗透率下电网静态稳定裕度变化趋势与薄弱点,验证了所提方法的准确性和有效性。
2016-2020年湖北省各级疟疾实验室检测能力评价
目的湖北省省级疟疾诊断参比实验室对各级疟疾实验室上送的输入性疟疾病例留存血样进行复核,并对诊断和复核结果进行分析,评估全省各级疟疾实验室的检测能力。方法收集中国疾病预防控制信息系统中2016-2020年湖北省报告的输入性疟疾病例诊断单位、诊断结果和留存样品,对诊断单位进行描述性分析,并由省级疟疾诊断参比实验室对疟疾病例样品采用血涂片镜检和巢式PCR进行复核,比较各级疟疾实验室诊断结果与省级疟疾诊断参比实验室复核结果的阳性和虫种符合情况,分析不同疟原虫虫种诊断符合情况,应用SPSS 17.0软件进行统计学分析。结果2016-2020年湖北省共报告疟疾病例608例,疟疾病例诊断单位医疗机构占89.5%(544/608),疾病预防控制中心占10.5%(64/608),其中地市级医疗机构诊断病例占54.6%(332/608)。2016-2020年医疗机构占疟疾病例诊断单位的比例分别为84.1%(132/157)、84.4%(92/109)、90.4%(122/135)、 95.2%(157/165)和97.6%(41/42)(χ~2 = 16.815,P <0.05)。省级疟疾诊断参比实验室共复核604例留存样品,其中92.4%(558/604)的病例被各级疟疾实验室确诊为疟疾,88.5%(494/558)感染虫种判定正确。不同年份疟疾病例诊断疟原虫阳性符合率为82.9%(34/41)~96.2%(151/157)、虫种符合率为79.4%(77/97)~ 94.4%(118/125),差异均有统计学意义(χ~2 = 9.273、13.787,P <0.05)。医疗机构的诊断疟原虫阳性符合率(93.2%,503/540)和虫种符合率(89.5%,450/503)均高于疾病预防控制中心的(85.9%,55/64)和(80.0%,44/55),省、市、县、乡级医疗机构诊断疟原虫阳性符合率分别为100%(74/74)、93.3%(308/330)、90.2%(110/122)、和11/14,虫种符合率分别为100%(74/74)、88.3%(272/308)、86.4%(95/110)、9/11,呈现级别越高诊断正确率越高的趋势(χ~2 = 13.092、15.598,P <0.05)。恶性疟原虫、间日疟原虫、三日疟原虫、卵形疟原虫、混合感染诊断虫种符合率分别为96.9%(373/385)、96.0%(72/75)、10/16、48.8%(39/80)和0,差异有统计学意义(χ~2 = 132.880,P <0.05)。结论湖北省疟疾病例的诊断单位主要是医疗机构,各级疟疾实验室检测能力总体较高,对非恶性疟原虫的虫种鉴别能力有待提高。
改性膨润土对沙地土壤改良及紫花苜蓿生物效应的影响
【目的】探索改性膨润土掺量对沙地土壤结构、紫花苜蓿(Medicago sativa L)生物效应的影响,为提高沙地土壤持水性能及生产能力、紫花苜蓿产量及品质提供参考。【方法】采用室内盆栽试验,用高庙子膨润土改性后掺入沙土(采自乌兰布和沙漠)中制成试验用土,研究了改性膨润土掺量(0、3%、5%、7%、9%、11%)对土壤持水性能、土壤硬度、呼吸强度及紫花苜蓿生物效应的影响。【结果】不同掺量处理均能提高土壤持水性能、土壤硬度及呼吸强度,同时促进苗期紫花苜蓿的生长。与CK相比各掺量处理的平均日耗水量降低了18.3%、22.2%、28.1%、 39.6%、40.2%,灌溉水量节约了21.7%、22.6%、28.3%、38.1%、38.3%。干物质量增加了146.4%、198.5%、-15.9%、 -20.1%、-34.2%。紫花苜蓿叶片数增加了99.8%~492.9%,叶周长增加了3.6%~411.4%,叶、茎贡献率增加了1.8%~5.4%、 5.9%~9.8%;比叶面积降低了55.7%~96.4%,根贡献率降低了10.1%~12.6%。【结论】改性膨润土可改善沙地土壤性状、提高持水性能,降低平均日耗水量,节约灌溉用水,同时提高了紫花苜蓿的产量,质量分数3.0%~5.0%的改性膨润土掺量为此试验沙地紫花苜蓿种植的适宜掺量。
基于FPGA-RTS的逆变器电磁瞬态特性分析
为提高电力电子电磁瞬态仿真性能及算法收敛性,开发了一种基于FPGA-RTS的电磁瞬态仿真器,其采用改进的增强节点分析方法,将固定导纳矩阵节点方法与开关电导参数的最佳选择集成在一起,能够准确地再现电力电子设备中发生的电磁瞬态特征。仿真器应用高效的稀疏矩阵到矢量乘法器,可实现非常低的积分时间步长,基于自动化程序,以避免重新设计FPGA代码,直接将EMTP-RV中设计的电路原理图转换为相关的FPGA求解器。通过搭建高容量三相两电平逆变器模型,并进行硬件在环(hardware-in-the-loop, HIL)测试,对比分析FPGA-RTS实时仿真与EMTP-RV离线仿真结果,三相负载电流的HIL仿真结果与测量波形之间的误差为0.02(标幺值),完全满足实际工程应用,为分析配电网故障中的电磁瞬态特性提供一种有效方法。
塔里木盆地兰尕与和田河断裂带变形特征及成藏演化模式
塔里木盆地中部发育北北东向-近南北向“半走滑-半逆冲”的“Y”字形逆冲滑脱断裂,其构造样式与邻区断裂差异较大,两侧断裂体系也不同,目前对其形成机制和构造演化特征的认识尚不清楚。通过对和田河与兰尕断裂带的构造解析,研究其形成机制与演化特征;通过与塔河油田兰尕断裂带油气成藏特征对比,分析和田河断裂带油气运移聚集特征。研究表明:兰尕及和田河半走滑-半逆冲的“Y”字型逆冲滑脱断裂带形成于加里东晚期,向下收敛为走滑断裂,向上逆冲至志留纪地层内,形成断背斜。区域地应力是这2条断裂带形成的主要原因。早奥陶世末,受西南、东南和北部3面应力作用,塔北隆起形成大规模北北东向和北北西向走滑断裂,巴楚隆起形成北北东向走滑断裂。加里东运动晚期,受东昆仑和南天山洋挤压作用,形成向下收敛为走滑断裂、向上逆冲至志留纪地层内的逆冲滑脱断裂,并切割走滑断裂,使逆冲断裂上盘走滑断裂再活动,形成的缝网规模及破碎程度远比下盘及其他区域大。在后期构造运动作用下,逆冲断裂带内走滑断裂继承发育,并错断逆冲断裂。兰尕断裂带内发育两种有利成藏模式:①主干北北东向走滑断裂横向交切上倾断溶体油气成藏模式;②油气沿次级北北东向走滑断裂分段富集的断溶体油气成藏模式。海西运动晚期,和田河构造带沿主干断裂充注的油气向次级北北东向走滑断裂控制的缝洞型储层侧向调整,发育断溶体油气藏,油气沿断裂带分段富集。因此,南部背斜区北北东向断溶体为有利勘探目标。
干旱区绿洲城镇景观生态风险时空变化分析——以张掖绿洲乡镇为例
科学评估与分析干旱区绿洲乡镇景观生态风险,对优化绿洲土地资源管控和维护干旱区绿洲生态系统稳定性具有重要现实意义。以张掖市绿洲乡镇为对象,基于土地利用数据和景观格局指数,结合ArcGIS空间分析功能,研究其景观生态风险时空特征及影响因素。结果表明:1987—2018年,耕地和建设用地变化明显,分别增加429.03 km~2和236.26 km~2;整体景观生态风险呈下降趋势,并呈“南北高、中间低”格局特征;各乡镇风险水平在空间上正向聚集,位于绿洲边缘地区的乡镇风险变化明显;人为活动干扰是近年风险水平变化的主要因素。研究成果可为西北干旱区绿洲生态保护与治理提供决策参考。
动载作用下磁铁矿石破坏特性实验研究
利用分离式Hopkinson压杆试验装置,开展了不同应变率下的磁铁矿石冲击实验。分析了磁铁矿石在动载下的力学特性和破坏裂纹演化过程,揭示了磁铁矿石块度分布规律。研究结果表明:磁铁矿石的动态弹性模量与动态强度的应变率效应显著,在不同应变率下,应力-应变曲线峰后卸载速率以及卸载方式存在差异。随应变率的提高,软化因子(K)减小,磁铁矿石软化程度加深。磁铁矿石强度比例因子λ与ε· 1 /3呈线性分布,比能量吸收与ε·呈线性分布。磁铁矿石破碎形态具有明显的自相似性,随着应变率提高,磁铁矿石平均块度减小,分形维数增大,磁铁矿石破碎程度加剧,分形维数与应变率、比能量吸收均呈线性分布。通过绘制全对数粒度特征曲线直观地表达了矿石碎块的粒度分布规律,结合块度分布系数(C),进而得出了实现矿石破碎的合理应变率范围。研究成果对于磁铁矿石动载破碎机理分析、破碎块度分布及能耗分析具有重要的参考价值。
考虑弧长动态变化的配电网电弧接地故障建模及辨识
目前针对配电网电弧故障的研究大多忽略电弧弧长变化因素的影响,电弧故障模型与实际配电网电弧故障相差较大,电弧接地故障辨识不准确。为此,搭建了考虑弧长动态变化的电弧接地故障模型。在此基础上,分析了电弧接地故障稳态零序电流的时域波形差异,提出了一种基于稳态零序电流加权欧式距离的电弧接地故障辨识方法,实现对电弧故障的有效辨识。利用PSCAD搭建10 kV配电网模型,大量电弧接地故障仿真实验结果表明,所提电弧故障模型准确有效,可以准确描述电弧电流、电压和故障特性。所提辨识方法能够准确辨识故障类型,且所提方法不受故障初相角、故障位置的影响,为配电网故障精准可靠感知提供依据。
不同林龄杉木人工林土壤团聚体磷素分布特征
探究不同林龄杉木人工林土壤团聚体各形态磷素的分布特征有利于提升杉木人工林土壤磷素有效性。本研究选取位于广西融水县的幼龄(9 a) 、中龄(17 a) 、成熟(26 a)杉木人工林和邻近撂荒地(CK),利用干筛法将采集到的表层(0~20 cm)原状土壤分为4个粒级团聚体(>2、1~2、0.25~1和<0.25 mm),测定各粒级团聚体中不同形态磷组分。结果表明: 1)不同林龄杉木人工林土壤团聚体组成差异显著,CK和各林龄杉木人工林中>2 mm粒级团聚体含量显著较高,随林龄的增长先增后减,在17 a时最高;土壤平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)的变化趋势与>2 mm粒级团聚体一致。2) CK和各林龄杉木人工林中各粒级土壤团聚体全磷、无机磷和有机磷含量差异均不显著,而土壤有效磷含量在>2 mm粒级团聚体中显著较高,达1.23~7.33 mg·kg~(-1);不同林龄杉木人工林土壤团聚体及全土全磷、有效磷和无机磷含量均显著高于CK,并随杉木林龄的增长先增后减,全土总磷和有效磷含量在9 a时最高,分别为322.40和7.33 mg·kg~(-1),全土无机磷含量在17 a时最高,为114.05 mg·kg~(-1);全土有机磷含量随杉木林龄的增长先增再减再增,在9 a时最高,为210.00 mg·kg~(-1)。3)不同粒级土壤团聚体磷储量与土壤团聚体组成比例显著相关。CK和各林龄杉木人工林中>2 mm粒级团聚体各形态磷储量较高。除有机磷外,各形态土壤磷储量均随杉木林龄的增长先增后减。综上,林龄17 a之前,杉木人工林的种植有利于提升土壤团聚体稳定性,促进土壤磷素水平的提升;林龄17 a后,>2 mm粒级团聚体的破碎导致土壤团聚体稳定性和土壤磷素供应水平逐渐下降。因此,在杉木人工林培育栽种17 a以后应重视土壤中>2 mm粒级团聚体的保护,以保障土壤质量,维持土壤供磷水平。
环状有源配电网改进电流差动保护方案
为提高配电网供电可靠性和分布式电源接纳能力,有源环状网络成为配电网主要发展方向之一。然而,大量分布式电源接入改变了配电网潮流和故障特征,传统三段式电流保护方案可靠性不足。为此,提出一种针对环状有源配电网的改进电流差动保护方案。首先对环状有源配电网区内、外故障电流关系表达式进行推导,分析两端电流故障分量的向量关系;然后利用保护区段两端故障电流比构造主保护判据,进一步地针对环状结构配电网设置避免保护误动的辅助判据;最后利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建环状有源配电网模型,通过大量仿真分析,验证所提保护方案的有效性和抗干扰能力。该方案同样适用于典型辐射状有源配电网。
基于介质碳化通道电阻与温度映射关系的光伏直流汇集系统早期故障判别
光伏中压直流汇集系统中,极间短路故障过流很可能迫使换流器在几毫秒内闭锁,保护来不及动作,引发整个系统停运。该问题可通过提前识别并隔离直流线路中的早期故障来解决。然而在直流线路上,早期故障与绝缘缺陷尚缺乏明确的边界,故障检测判据的阈值难以给定。为此,该文提出了基于碳化通道电阻与温度映射关系的早期故障边界给定原则。基于早期故障发展机理,建立了电缆早期故障实验拟合模型,选取介质碳化通道电阻为故障特征量。在计及系统电压控制约束条件下,解析电缆层间温差与碳化通道电阻的映射关系,进而确定早期故障边界。在此基础上提出了基于故障介质碳化通道电阻值的早期故障判据。仿真结果证明了早期故障边界的合理性以及早期故障判据的有效性,能够为光伏中压直流汇集系统的持续安全运行提供保障。
铜镉联合胁迫处理对鲫体内重金属和组织病理的影响
采用半静态铜镉联合胁迫处理鲫(Carassius auratus),研究铜和镉在鱼体各组织的富集以及对各组织的病理损伤。结果表明,在鲫的肝脏、鳃丝、肠道和肌肉中均可富集铜和镉,且铜的蓄积比镉显著。在鲫各组织中镉含量随着铜、镉浓度的增加逐渐增加,而铜含量则呈下降趋势,可能是镉抑制了机体对铜的吸收。在0.15 mg/L铜联合0.20 mg/L镉处理鲫14d后,其肌肉中镉含量为0.13 mg/kg,超出了行业标准的阈值(0.10 mg/kg)。在铜镉联合处理鲫后,其肝组织出现血细胞聚集、脂沉积、细胞空化等症状;鳃丝组织上皮增生、水肿和黏膜肿胀;在肠组织中杯状细胞肿胀、柱状细胞增生、固有层出现液泡、肠黏膜糜烂、肠绒毛脱落坏死;在肌组织中肌纤维断裂、聚集、崩溃、溶解,同时肌纤维间隙增大。研究结果表明,铜和镉不仅能在鲫体内富集,而且能够对鲫各组织产生病理损伤,且浓度越高、损伤越严重,这主要是由于鲫体内镉浓度的升高所导致。研究可为重金属污染对鲫生长状况和食用安全性的影响分析提供数据支撑。
钦州湾不同林龄无瓣海桑人工林表层沉积物生态化学计量特征
【目的】生态化学计量学是探索耦合元素平衡和循环的有效工具,研究无瓣海桑人工林表层沉积物关键元素含量及其生态化学计量特征,为外来植物科学管控提供理论依据。【方法】以钦州湾滨海湿地3块不同林龄(10、15和20 a)的无瓣海桑人工林为研究对象,每个林分设置3块20 m×20 m的样地,每块样地内采用蛇形布点法采集0 ~ 20 cm表层沉积物样品,测定样品的有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、有效磷(AP)、全硫(TS)、有效硫(AS)、全钾(TK)、有效钾(AK)等含量,研究表层沉积物C、N、P等元素生态化学计量特征及其影响因素。【结果】1)无瓣海桑林龄对沉积物TOC、TN、TP、TS、AS等理化性质及C/N、C/P、 C/S、C/K、N/S、P/S、P/K、S/K等生态化学计量具有显著影响;2)研究区沉积物C/N均值(20.41)略高于中国湿地土壤C/N均值(18.22),C/P均值(64.91)、N/P均值(3.19)远低于中国湿地土壤C/P均值(245.22)、 N/P均值(13.6),C∶N∶P均值为20.3,处于中国湿地土壤中C∶N∶P变化范围7.08 ~ 41.44之间;3)相关性分析与冗余分析结果表明,TOC、TN和TP是影响沉积物生态化学计量变化的关键因子。【结论】研究区沉积物具有富C、P而少N的特点,沉积物P素矿化能力较强,无瓣海桑生长需P量大、受N限制。在无瓣海桑人工林管理过程中,建议科学调控沉积物TOC含量、降低入海口N素和P素输入来减缓无瓣海桑的扩散速度,以降低其生态风险。
直流微电网DC/DC变流器IGBT均温控制
直流微电网并联DC/DC变流器中功率器件IGBT电热参数以及线路参数存在差异性,使得各并联DC/DC变流器中的IGBT承受不同的热应力,热应力差异加剧了DC/DC变流器IGBT疲劳老化失效程度,降低了直流微电网整体供电可靠性。为此,提出一种直流微电网DC/DC变流器IGBT均温控制策略。首先,建立基于Foster热网络模型的IGBT热电耦合模型,并计算分析DC/DC变流器IGBT结温;然后,分析直流微电网并联DC/DC变流器IGBT结温差异的影响因素,通过在传统下垂控制中引入均温虚拟阻抗,自适应调整流经各DC/DC变流器的电流,使得各并联DC/DC变流器IGBT结温趋于一致,并进行所提策略的稳定性分析,实现DC/DC变流器运行可靠性和直流微电网整体稳定性的有效提升;最后,搭建Matlab/Simulink与PLECS/Blockset联合仿真模型,验证了所提均温控制策略的有效性。
基于混合馈入型自适应补偿的电网谐波功率放大器超宽频控制
基于电力电子变换器的功率放大器因其灵活易控成为电网电压模拟的理想物理接口之一。针对现有功率放大器控制方法会放大频率偏差、使滤波电路参数漂移以及难以模拟高频谐波的弊病,首先,提出一种混合馈入型自适应补偿的谐波功率放大器超宽频控制策略,以高精度复现宽频电压信号并兼顾动态与稳态性能;然后,设计多变量混合馈入型环路以补偿系统暂态特性;在时域下利用Lyapunov函数推导计及参数漂移的自适应方法以补偿滤波参数不确定性;深入分析并克服混合自适应补偿的数字实现局限性;讨论所提方法作为重复内嵌控制的性能提升;最后,制作样机,进行所提策略动态性能与稳态精度的仿真及实验验证。结果表明:所提方法相较于既有控制具备更快的动态响应、更高的稳态精度以及更宽的跟踪谐波频率范围,可以实现对超宽频参考电压的快速无差跟踪。
矿震动载影响下的储水结构坝体损伤破坏特征研究
煤矿地下水库是西部矿区煤炭开采水资源保护与利用的重要技术手段,而储水结构坝体稳定性是地下水库安全建设及稳定运行的核心评价指标。以西部矿区上湾煤矿22101地下水库为工程背景,采用数值模拟的方法,分析不同震源位置的矿震动载对煤矿地下水库煤柱坝体与人工坝体的影响。结果表明:煤柱坝体与T型人工坝体在受矿震动载作用后,高应力区范围显著增大、应力集中程度明显提高且走向方向的塑性区范围有所增加;与远场矿震动载作用相比,近场矿震动载的影响更加明显;处于迎波面的坝体受影响较大。在远场循环动载扰动下,仅初始扰动对T型人工坝体强度明显削弱。
孝感城市湖泊大型底栖无脊椎动物及其与环境因子的关系
为了解城市湖泊中大型底栖无脊椎动物与水质及沉积物的关系,采用RDA分析研究了湖北省孝感市6个城市湖泊大型底栖动物群落结构、水质及沉积物特征。结果表明:孝感市城市湖泊中共鉴定出底栖动物4门6纲27属31种,环节动物门种类数最多,占比38.7%,其中颤蚓科种类最多;其次为节肢动物门,占比32.3%,以摇蚊科种类最多。孝感市6个湖泊平均密度1 463.23个/m~2,童家湖平均密度最高,为5 176个/m~2,龙赛湖平均密度最低,为262.4个/m~2,各湖泊均以节肢动物门密度占比最高。不同湖泊底栖动物密度与水质和沉积物环境因子的RDA分析结果表明,影响底栖动物分布的主要水质环境因子为透明度(SD)、总氮(TN)、总磷(TP)和叶绿素a(Chla)(P<0.05),主要沉积物环境因子为有机质(OM.S)、总氮(TN.S)及重金属镉(Cd)和汞(Hg)(P<0.05)。
冲刷作用下砂岩宏观力学特性及微观结构
水流环境下库岸边坡岩石劣化会严重危害坡体稳定性,如何精细化揭示动水冲刷作用下岩石宏观力学特性及微观结构对库区灾害防治具有重要意义。为模拟库岸边坡所处的水流环境,设计了一套岩石抗冲刷试验装置。以砂岩为研究对象,考虑自然、静水浸泡和动水冲刷3种工况。结合室内试验、数字图像相关方法、扫描电镜和分形理论,从宏观力学参数、应变场分布特征、微观结构等角度系统探讨了不同水环境对岩石力学特性的影响。研究结果表明:(1)动水冲刷后的岩石抗压强度和弹性模量软化系数比饱水试件分别降低了0.07和0.06;(2)应变场分异速率-轴向应变曲线在峰值应力前出现拐点P,与断裂过程区的集聚相关,可作为岩石破裂的前兆信号;相较于饱水作用,冲刷作用使得破裂前兆点出现变早,这是因为冲刷作用加剧了岩石内部缺陷的发育,更易形成裂纹;(3)相较于饱水试件,动水冲刷后砂岩内部矿物颗粒和胶结物流失程度加大,微观结构劣化更为显著,这种变化在扫描电镜图像的分形维数计算结果中得到了印证,冲刷试件的分形维数最大。
震区泥石流物源与冲出量的关系——以四川汶川县簇头沟为例
汶川地震诱发的崩滑体不断地动态演变,为泥石流提供了丰富的松散固体物源,造成震后数年间暴发多次群发性泥石流灾害。分析震区崩滑体(物源)时空上的变化以及与泥石流规模(冲出量)大小的关系,可为震后灾害链的长期效应和防灾减灾提供科学依据。目前,冲出量多基于单次泥石流或多次泥石流后形成的堆积物进行估算,利用遥感技术结合现场踏勘来确定泥石流冲出物的相关研究不多。本文选取汶川震区簇头沟流域为研究对象,通过野外调查、遥感解译和冲出量计算模型构建相结合的方法,分析流域内物源动态演变特征,探究沟道内崩滑体物源量变化与簇头沟多次泥石流冲出量的关系。结果表明: (1)簇头沟下游支沟物源量在2013年泥石流后不断减少,而上游支沟内物源量自2019年泥石流后增加显著; (2)三次泥石流的物源量与冲出量呈现一定的线性关系,而总冲出量相对于流域内总物源量的占比不足5%,仍有大量物源堆积于沟道内; (3)主沟道拦沙坝的拦蓄能力逐年下降,需继续加强清淤力度,且上部沟道和支沟亦应增加相应的防治措施。本研究有助于认识震区崩滑体演变特征及其对震后泥石流的影响,并为优化泥石流灾害防治工程选址提供理论指导。
黑龙江省耕地生态安全压力与农业经济发展的脱钩分析
为充分认识黑龙江省耕地生态安全压力与农业经济发展的关系,首先采用改进生态足迹模型,测算黑龙江省耕地生态安全水平,并对其2009—2018年的时空动态变化特征进行刻画和一般规律进行总结,在此基础上又采用脱钩模型,评估耕地生态安全压力与农业经济发展脱钩关系。结果表明:(1)时间上,黑龙江省耕地生态安全程度从生态盈余向生态平衡有余过渡,最终转变为临界超载状态,耕地生态已显乏力;(2)空间上,黑龙江省耕地生态安全分布具有明显不平衡性,从南向北呈现生态赤字到生态平衡的空间分布态势;(3)耕地生态安全压力与农业经济发展的脱钩状态受农业生产方式的影响,整体上由弱脱钩逐渐转为强脱钩,协调性逐步增强,个别地区具有不稳定性。研究成果为区域耕地生态保护及实现农业经济可持续发展提供数据支持和理论支撑。
低钻揭洼陷有利烃源岩空间展布地质与地球物理综合识别方法--以珠江口盆地珠一坳陷恩平17洼为例
为解决珠江口盆地珠一坳陷低钻揭洼陷有利烃源岩展布的综合识别问题,以珠江口盆地珠一坳陷恩平17洼为例,在对烃源岩发育地质背景、沉积特征及岩石物理特征分析的基础上,以不同沉积环境烃源岩的岩石物理特征约束指导地震反演;根据钻揭烃源岩岩相与反演阻抗体关系统计,通过地质建模进行有利烃源岩空间展布的半定量预测;结合原油的地化成因类型及来源认识分析预测方法及结果的合理性,探讨低钻揭洼陷有利烃源岩空间展布的地质与地球物理综合识别方法。古近系文昌组烃源岩沉积环境越好,有利烃源岩段的阻抗值越低,与差烃源岩或非烃源岩段之间的阻抗差异越大。从预测结果看,文三段、文四段及文五段是恩平17洼的主力烃源岩段,这一认识得到了原油生物标志化合物研究的支持。在石油地质背景条件基本明确的珠江口盆地各小洼陷,建立烃源岩岩相与反演阻抗值之间的定量、半定量关系,有助于快速明确主力烃源岩发育层段及规模,这一方法具有较好的推广应用前景。
作物秸秆与防渗措施交互作用对辣椒生长生理指标的影响
以辣椒'神户'为试验材料,研究沙化土不同防渗措施和作物秸秆交互作用对辣椒生育和生理的影响。结果表明,防渗措施对辣椒株高影响不显著,但对辣椒叶绿素含量、F_v/F_m、根系活力、产量影响显著,3种不同的防渗措施中,沙粒凝结剂更有利于辣椒光合性能及根系活力的提高,可显著提高辣椒产量。作物秸秆对辣椒株高、叶绿素含量、F_v/F_m影响不显著,而对辣椒根系活力、产量有显著影响,在3种不同的作物秸秆中,玉米秸秆及麦苇显著提高了辣椒的根系活力,增加了辣椒产量。防渗措施和作物秸秆间交互作用对辣椒株高、叶绿素含量影响不显著,但显著影响了辣椒的F_v/F_m、根系活力及产量。
分层备用保护型馈线自动化技术研究
将后备分层保护技术特点引入智能分布式馈线自动化系统,提出一种新型的分层备用保护型馈线自动化算法。根据配电网络拓扑结构及供电方向定义每回线配电终端的区域属性和层级属性,同时采用组播传输方式实现智能分布式FA通信,最终实现故障快速隔离与非故障区域恢复。经过RTDS仿真验证及现场验证表明,该方法可快速完成故障处理,当终端通信故障或下级开关动作失效时,上级开关自动动作,在减少故障处理时间的同时,提高了分布式馈线自动化系统的可靠性。
中国快速城市化区域生态系统服务价值预测及权衡研究———以佛山市为例
中国快速城市化区域由于经济迅速发展需要以及人类活动不断干扰,导致土地利用变化剧烈,影响生态系统功能发挥和服务供给,给予生态环境带来巨大压力。分析和预测快速城市化区域生态服务价值(Ecosystem Service Value, ESV)时空演变特征、权衡与协同关系,对协调区域可持续发展具有重要意义。通过FLUS(Future Land Use Simulation)模型、价值当量表估算法、皮尔逊相关分析和双变量自相关等方法,分析并预测2005—2025年佛山市土地利用变化对ESV的影响,同时探究2025年多情景下生态系统服务之间的权衡与协同关系。结果表明:①2005—2025佛山市土地利用格局变化明显,生态保护情景下土地利用变化程度最缓和。②2005—2015年ESV共下降11.41亿元,经济发展情景下的ESV下降趋势最明显。③供给、调节、支持与文化4种单项ESV,分别下降1.95、5.02、4.08、0.36亿元;生态保护情景下的各项ESV均上升。④生态系统服务之间均存在明显的协同作用,经济发展情景下的协同关系最显著;西南和东北区域主要表现为协同关系,局部区域表现为权衡关系。研究结果可为快速城市化区域生态系统功能调控和生态安全格局构建提供一定的思路。
川西北地区双鱼石区块超深层栖霞组气藏高产井主控因素
川西北地区双鱼石区块栖霞组气藏是四川盆地发现的首个超8 000 m深高温高压气藏,是四川盆地近年来发现的又一碳酸盐岩气藏主阵地,但较强的非均质性导致高产井部署困难。在已有储层评价研究成果的基础上,结合近4年的试采动态和统计分析,采用综合分析法分析地质与产能关系,再利用模糊聚类分析方法筛选了评价指标,给出了双鱼石区块栖霞组气藏高产控制的3层评价指标体系,并用层次分析法量化分析各指标的相对重要性,确定了产能影响的主要控制因素。评价结果与当前高产井特征符合程度高,试采区外2022年新完成双探X108井、双鱼001-X9井测试日产量均超过百万立方米。结果表明,栖霞组超深气井高产主要受白云化程度、高能滩丘复合体的分布及裂缝发育程度3个因素综合控制。该认识可用于指导双鱼石试采区南部区域的生产井部署。
塔里木盆地克深区巴什基奇克组砂岩成岩演化及主控因素
塔里木盆地克深地区下白垩统巴什基奇克组致密砂岩储层的成岩作用直接控制着储层致密化程度,进而制约着库车气藏的形成。针对研究区成岩作用影响因素不清的问题,基于储层物性、录井等资料,结合区域地质背景、构造演化史研究,运用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、流体包裹体等实验观察方法,对该区储层成岩作用类型及影响因素进行了研究。结果表明:克深地区巴什基奇克组致密砂岩储层主要经历了压实、压溶、胶结、交代、溶蚀以及破裂作用,现处于中成岩B期;成岩作用主要受构造、沉积以及流体充注等因素共同控制,构造作用为主控因素,沉积环境有补充作用,流体充注影响较小;构造运动宏观上控制着储层物性、沉积成藏环境、埋藏演化以及流体充注等多个过程。该研究对克深地区气藏的有效储层物性下限计算、储层致密史恢复等均具有一定的指导意义。
土地利用类型对典型黑土团聚体稳定性和抗蚀性的影响
为探究土地利用类型对典型黑土团聚体稳定性和抗蚀性的影响,以黑龙江省嫩江市鹤山农场3种不同土地利用类型(林地、草地、耕地)表层土壤为研究对象,采用干、湿筛及LB法测定并计算土壤团聚体的粒径分布、平均质量直径、几何平均直径,采用静水崩解法测定并计算土壤团聚体的水稳性指数和抗蚀指数,对比分析不同土地利用类型的土壤团聚体粒径分布特征、稳定性及抗蚀性的差异。结果表明:粒径>0.25 mm水稳性团聚体草地质量分数最高,分别较林地和耕地显著增加0.20、0.35倍,耕地粒径>0.25 mm机稳性团聚体质量分数最大,分别较林地和草地显著增加0.03、0.04倍;不同土地利用类型之间,平均质量直径和几何平均直径从大到小均为草地、林地、耕地,湿筛处理的草地平均质量直径比林地和耕地分别显著增加0.35、1.63倍,几何平均直径比林地和耕地分别显著增加0.72、1.85倍。LB法3种处理中,不同土地利用类型团聚体的土壤平均质量直径和几何平均直径从大到小均为慢速湿润处理、预湿后扰动处理、快速湿润处理,说明草地团聚体稳定性最强,耕地最弱;土壤水稳性指数和土壤抗蚀指数从大到小均为草地、林地、耕地,其中草地水稳性指数较林地和耕地显著增加0.14、0.97倍,抗蚀指数较林地和耕地显著增加0.35、3.18倍,说明草地团聚体抗蚀性最强,耕地最弱。
基于IIST与SVM的串联故障电弧诊断方法研究
针对S变换的时频分辨能力不足导致串联故障电弧特征难以准确提取的弊端,以中心频率测度为标准筛选低频和高频段的主要频率点,分别引入低频和高频段对应的高斯窗口系数,形成一种改进的不完全S变换(improvement incomplete S-transform,IIST)时频分析方法。首先,依据标准搭建串联电弧故障试验采集平台,采集不同负载情况下的电流信号;其次,采用IIST对信号进行时频分析并提取低频和高频段的对应特征量,形成特征向量样本集;最后,在此基础上构建故障电弧诊断模型,对样本集进行分类识别。结果表明,该特征提取方法在支持向量机(support vector machine,SVM)中识别准确率达到98.29%,能有效地提取电流故障特征,通过增设对照实验,探究不同特征提取方法、不同核函数的SVM对诊断结果的影响,进一步验证了IIST与SVM故障诊断方法是有效的。
新乡市某电池厂附近污灌农田重金属污染特征与分类管理
在河南省新乡市某电池厂东南污灌农田区不同距离处挖掘土壤剖面6个,高密度采集剖面样品,并在污灌农田区和电池厂西部不同距离处采集表层混合样12个,共获得土壤样品238份,同时在污灌农田区采集粮食样品13份.用ICP-MS法测定Cd、Ni、Pb、Cr、Cu和Zn含量,AFS法测定Hg和As含量,并对土壤重金属的垂直迁移、污染状况、来源及污染农田的分类管理进行了探讨.结果表明: 污灌农田耕层Cd平均含量均高于其风险管制值(GB 15618-2018),其他重金属几乎全部低于筛选值.Cd是最主要的致污因子,其他重金属对土壤污染的贡献可以忽略.耕层Cd、Ni和As含量随着距电池厂距离的增加呈递减趋势.大多数剖面中Cd、Ni、Cr、Cu、Zn和As含量呈现不同程度的表聚性,Pb含量自上而下逐渐递减,Hg含量上下基本一致.污灌农田Cd、Ni和As主要来自污灌,同时受电池厂的干湿沉降影响,是工业源重金属;Cu、Zn、Cr和Pb属于农业源重金属;Hg是自然和人为混合源重金属.根据土壤环境质量类别及农产品质量综合确定距离电池厂大约3.5 km以内的污灌农田属于严格管控类农用地,应尽快禁止食用农产品的种植,代之以苗圃、林地.
沁河源区水源涵养功能辐射效益研究
以沁河源区为例,分析了水源涵养功能空间分布特征,通过构建辐射效益评估模型,估算了其水源涵养辐射量,并对辐射量和水源涵养量进行了对比。结果表明:(1)沁河源区75.40%的区域覆盖着落叶阔叶林和常绿针叶林,土壤以粉砂壤土和壤土为主,渗透性较强,水源涵养量均值234.75m~3,总量3.52亿m~3,水源涵养辐射量均值168.41m~3,总量2.14亿m~3;(2)99.30%的林地具有水源涵养辐射效益,林地斑块的实际辐射量占供给量的64.89%,辐射总量1.91亿m~3;(3)97.12%的草地具有水源涵养辐射效益,草地斑块的实际辐射量占供给量的97.76%,辐射总量0.22亿m~3;(4)94.89%的耕地具有水源涵养辐射效益,耕地斑块的实际辐射量占供给量的92.98%,辐射总量0.24亿m~3。
基于生态系统服务和生态敏感性评价的漓江流域生态安全格局构建
科学构建生态安全格局,对于保障区域生态系统健康完整、增进人民福祉具有重要意义。本研究以漓江流域为研究对象,针对典型喀斯特地区自然环境特征,通过生态系统服务和生态敏感性评价选取生态源地,应用水土流失敏感性和石漠化敏感性叠加结果修正阻力面,利用最小累积阻力模型(MCR)和重力模型识别生态廊道,构建生态安全格局。结果表明:1)漓江流域重要生态源地主要分布于兴安县、灵川县等生态服务高值区,总面积为3 105.68 km~2,占全域面积的53.20%; 2)生态廊道呈“三横两纵”格局分布,总长694.42 km,其中关键廊道和潜在廊道分别为475.87和218.55 km;3)对识别出的生态源地和廊道进行总体规划,提出“一廊两带,双屏五区”的生态安全格局优化方案。综合考虑了漓江流域的生态系统脆弱性问题,研究结果可以为流域生态保护体系构建及区域可持续发展提供科学依据。
低山丘陵区农村居民点复垦与新建对农村居民点空间分布形态的影响
农村居民点的空间分布形态是一定自然、经济、社会发展环境下农村居民居住活动在其分布地区的反映。研究以重庆市石柱县万朝乡为研究区,采用Voronoi图、聚集度、紧凑度、分维数及距离分析等方法,从居民点区域空间分布及内部结构形态两个尺度对研究区的农村居民点复垦与新建对其空间分布形态的影响进行了分析。结果表明: 2010—2014年,研究区内农村居民点在空间分布上呈现出明显的分散趋势,在内部格局上呈现出离散的趋势,在内部结构上变得更加破碎,在空间分布形态上呈现出不稳定的状态,上述这些现象的出现与研究区内农村居民点复垦与新建有直接关系;低山丘陵区农村居民点复垦和新建对农村居民点在空间分布格局、内部结构和空间形态特征的变化都有着重要的影响;新建农村居民点是引起农村居民点区域空间聚集程度降低的主要影响因素,而农村居民点复垦是造成农村居民点内部结构紧凑度降低的主要因素。因而事前做好相关规划,特别是农村居民点复垦及新建的合理选址是避免上述问题出现的根本路径。
1961-2012年北疆干旱时空变化
基于北疆38个气象站1961—2012年逐日的气象数据和综合气象干旱指数,探究了北疆干旱的时空演变特征。结果表明:1961—2012年,北疆旱情有所缓解,但干旱仍然频发,且全域性干旱较多,其中夏旱和秋旱较多且覆盖范围较大。干旱频次和干旱覆盖范围呈减少趋势,干旱强度逐渐减弱。四季中,冬季干旱缓解最为明显,其次是春季和夏季,秋季干旱略有缓解。空间上,自东南和东部向西北,旱情逐渐减轻。干旱强度和干旱频次中南部减势最明显,干旱频发会有所改善;东部减势较弱,干旱频发将会持续;西北部减势最弱,旱情仍持续较轻。气候变化下,北疆降水量和潜在蒸散量分别与综合气象干旱指数存在显著的正相关和负相关,北疆降水量的增加趋势和潜在蒸散量的减少趋势对北疆干旱缓解有重要的作用。
基于改进无参尺度空间经验小波变换的变压器高频电流局放噪声抑制研究
变压器是电力系统中的关键设备,局部放电(PD)是致使变压器绝缘劣化的主要原因,也是绝缘劣化的重要表现形式。针对高频PD信号中复杂的噪声信息,提出一种基于互信息和峭度优化的改进无参经验小波变换的降噪方法。该方法以经验小波变换(EWT)分解为基础,构造高斯核函数平滑频谱生成尺度空间,利用k-means聚类对边界点进行筛选得到频带分界点,然后提取无参尺度空间EWT分解的模式分量的互信息值和峭度值进行合并优化,排除冗余的频谱划分点并对频谱重新分割,利用新的频谱边界进行划分得到有价值的分量,在有价值的分量中去除噪声分量并将剩余分量进行通用阈值降噪然后重构信号达到PD信号降噪效果。文中方法不需要人工参与且解决了模态混叠问题,仿真和实验室、现场测试表明,与现有小波变换降噪和基于经验模态分解降噪的方法进行对比,文中的方法能够更加有效抑制PD信号中的噪声信息。
闽南古茶树资源价值与保护策略探讨
古茶树是重要的茶叶种质资源,不仅对茶叶抗性和品质改良具有较高的利用价值,同时还是全球重要农业文化遗产(GIAHS)-安溪铁观音茶文化系统的重要组成部分,已成为当地茶叶农耕文明的活化石,在乡村文化振兴中具有独特的文化价值。闽南地区是我国重要的茶叶产地之一,古茶树资源丰富。加强闽南地区古茶树资源的保护与开发,对于推动闽南地区茶叶产业的发展具有重要意义。该文阐述了闽南古茶树资源开发利用的潜在价值,分析了古茶树资源保护与利用面临的问题,提出了闽南古茶树资源保护的策略及其开发利用的路径与措施,可为促进古茶树资源的可持续利用提供参考。
黄土高原传统农区乡村人居环境系统恢复力及关键因素研究——以陕北佳县为例
传统农区村庄表现出更易受到环境变化的不利影响以及更难恢复的特征,增强其人居环境系统恢复力是摆脱不利影响、实现乡村转型与振兴的有力途径。基于“缓冲—适应—转型与创新”维度提出了乡村人居环境系统恢复力构成框架。以陕北黄土高原佳县62个样本村为研究对象,运用田野调查、GIS空间分析、障碍度与贡献度模型等方法,开展了恢复力评估、关键因素识别的实证研究。研究发现:(1)研究区乡村人居环境系统恢复力空间差异较小,恢复力值低于0.5的村庄占比达61.29%。自然生态系统恢复力普遍高于社会经济系统和支撑系统,支撑系统的空间差异最大,自然生态系统最小。(2)乡村人居环境系统恢复力的关键贡献维度包括自然生态系统与支撑系统的适应能力以及社会经济系统的缓冲能力。具有变革意义的转型与创新能力极低,空间差异极大,是85%以上村庄社会经济系统、支撑系统恢复力形成的关键障碍维度。(3)乡村人居环境系统恢复力形成的关键要素中,贡献者为生态服务体验、社区感、邻里友好与社区管理服务,障碍者为农业文化景观、家庭农场、农业专业合作社、文化传承支持与物流寄递服务。
环渤海地区云量的精细化预报方法
利用2010-2016年的云观测资料和T639数值预报产品, 分析了云量与影响云生成的主要气象因子间的相关性, 通过逐步回归方法建立了环渤海地区云量的时间精细化定量预报模型. 结果表明, 与总云量和低云量相关性显著的气象因子主要是水汽、大气不稳定度和上升运动. 其中水汽类因子包括整层相对湿度、整层湿度和大气可降水量; 大气不稳定度类因子为K指数和位势不稳定指标; 上升运动为850 ~ 400 hPa 5层平均垂直速度. 通过逐步回归方法建立了环渤海地区总云量和低云量的时间精细化预报模型, 总云量和低云量预报方程的复相关系数大部分在0.5以上. 回代预报检验结果表明, 总云量和低云量绝对误差分别为22%和18%; 试预报检验结果表明, 总云量预报的绝对误差为23%;个例分析结果表明, 新民站和沂源站的预报效果比较理想, 大部分时段总云量的预报值及变化趋势与实际观测结果接近, 模型预报性能较好, 具有一定的实际应用价值.
2001-2020年贺兰山东麓荒漠草原植被覆盖度演变
贺兰山是中国荒漠和荒漠草原分界线,其东麓洪积扇上分布荒漠草原,在维持生态系统稳定性方面发挥着积极作用。本文研究了其植被覆盖度(Fraction Vegetation Coverage, FVC)时空变化,分析影响植被盖度变化的主要因子。利用Landsat卫星遥感数据,基于像元二分模型反演了2001-2020年贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被覆盖度,分析其空间格局和时空变化特征,采用Sen+Mann-Kendall趋势分析、Hurst指数和参数最优地理探测器模型对其驱动因素进行分析。结果表明:(1)FVC空间上呈现出西北高东南低的趋势,以极低植被覆盖度和低植被覆盖度为主。多年FVC均值为33.38%,总体植被覆盖度处于较低水平。(2)2001-2020年FVC呈现显著增加趋势(P<0.01),年均增长率为2.34%,整体表现为西北部和东南部呈改善趋势,改善的区域占植被覆盖总面积的93.24%;植被覆盖度的平均变异系数为0.394,整体相对稳定,空间上东部和中部变化表现最为剧烈,具有显著的空间差异。(3)研究区植被覆盖度的反持续性较强,Hurst指数平均值为0.495,大于0.5的区域占44.77%;从空间分布上看,研究区南部、西部Hurst指数较高,植被变化的持续性较高,东部、北部Hurst指数较低,植被变化的持续性较低。(4)年降水量和土地利用类型是影响贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被覆盖度空间分布的主要因子,交互探测表明年降水量、海拔、日照时数和空气湿度的交互作用Q值最大,水热因子组合对植被盖度影响增强显著;风险探测表明各驱动因子对研究区植被生长的影响均有其适宜的范围。本研究有助于揭示不同因子对贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被变化的驱动机制。
火山岩风化壳及油气地质意义——以新疆北部石炭系火山岩风化壳为例
以新疆北部石炭系火山岩风化壳为例,利用露头、岩心、试油和测井等资料,研究火山岩风化壳特征、分布及油气地质意义。完整火山岩风化壳具有6层结构,即土壤层、水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带和母岩,不同结构层具有不同特征和识别标志,有利储集层主要发育于淋蚀带和崩解Ⅰ带内。风化淋蚀时间控制风化壳厚度,火山岩风化壳最大厚度可达550 m,形成时间约46.3 Ma;岩性、岩相、风化程度控制风化壳储集层物性;断裂控制风化壳储集层渗流能力,越靠近断裂渗流半径和渗流能力越大。火山岩风化壳主要分布于古地貌高部位、斜坡带及断裂发育的低洼部位;靠近断裂区油层垂向跨度大。建立火山岩风化程度和有效储集层评价方法和模型,可利用测井资料评价未取心井钻遇的火山岩风化壳风化程度及有效储集层。
砾质辫状河型冲积扇沉积微相及沉积模式:以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例
冲积扇砂砾岩储集层具有相变快、连续性差等特点,显示冲积扇内部沉积环境的复杂性。本次研究以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例,在丰富的野外露头资料基础上,结合区域水文资料以及冲积扇文献资料,对白杨河冲积扇沉积演化特征及沉积模式进行探讨。按其沉积机制,白杨河冲积扇属于辫状河型冲积扇,具有规模大(扇体总面积约327.6 km~2)、坡度平缓(约4‰~7‰)、沉积粒度粗和漫洪细粒沉积物不发育的典型特征。在白杨河冲积扇内共可识别出16种岩相类型,并根据岩相形成的流体动力差异划归为5类成因,即重力流成因、高流态牵引流成因、低流态牵引流成因、静水沉积成因以及风成沉积成因。白杨河冲积扇扇体建造过程可划分为洪水期和间洪期2个时期,洪水期以沉积作用为主,从扇根至扇缘依次发育扇根补给水道沉积、扇根片流沉积、扇中片流沉积、扇中辫状水道沉积、扇缘径流水道沉积和扇缘湿地沉积6种沉积微相类型;间洪期以改造作用为主,从扇根至扇缘依次发育扇根主槽沉积、扇中辫状沟槽沉积和扇缘湿地沉积3种沉积微相类型。最后,依据白杨河冲积扇建立了砾质辫状河型冲积扇洪水期和间洪期的沉积模式。
全长锚固锚杆支护软岩巷道围岩承载结构力学响应解析
为研究高应力软岩巷道围岩在全长锚杆锚固后围岩力学承载结构的稳定性,考虑软岩峰后强度软化时的扩容特性和全长锚固锚杆受力边界条件,建立了全长锚固锚杆力学模型,推导得到锚杆受力解析式。并通过将锚固力等效为体积力的形式建立了全长锚固围岩力学模型,将其由浅及深依次划分为锚固残余区、锚固塑性软化区、非锚固塑性软化区及弹性区,推导了各分区的应力表达式。结合工程算例分析了空间效应、扩容系数、锚杆长度和托盘反力等因素对围岩应力和锚杆受力的影响规律。结果表明:受空间效应影响,巷道变形破坏呈现渐进式发育,借此提出了"锚固调控区"的概念,即在全长锚固锚杆支护过程中,围岩的虚拟支护力和锚固力处于此消彼长的状态,从而抑制围岩应力向深部转移,有效减小了塑性区范围。锚杆安装时机越早,作用于杆体的围岩变形越大,且与围岩之间更易形成共同承载体;锚杆轴力与扩容系数呈正比关系,随着扩容系数增大,锚固力增长速率显著加快,保证了锚杆对围岩径向应力的恢复作用;锚杆长度越大,围岩/锚固剂界面粘结范围越广,使得沿杆体的轴力分布及其峰值明显增大,进而使围岩切向应力峰值区向洞壁方向偏移;全长锚固锚杆托盘反力对残余区和塑性区边界的影响较小,其作用主要体现在改善锚杆受力情况,充分发挥锚杆锚固作用及护表能力。
MMC-HVDC模块电容器预充电策略及仿真分析
基于模块化多电平换流器的直流输电系统(MMC-HVDC)起动时需要对换流器中的模块电容器采取合适的预充电策略以限制其过充电流和过充电压,并将电容器电压较快地充电到额定值.在研究模块化多电平换流器拓扑结构的基础上,分析了MMC中子模块电容器的充电特点,根据IGBT的工作状态,提出了IGBT不可控和IGBT可控的两个阶段对子模块电容进行预充电的策略,并进行了仿真验证,结果表明所提出的充电方法是正确的,对实际工程具有一定的指导意义.
基于生态系统服务流的东北地区水安全格局
基于供水服务"供-流-需"(供给-流动-需求)的研究思路构建水安全框架,采用水生态系统服务供需比测度水生态系统供需服务盈余和赤字状态,提取水生态"源" "汇"区,采用最小累计阻力模型识别"源-汇"廊道和脆弱节点,进而分析东北地区水安全格局。结果表明:2000-2020年东北地区产水量和需水量均呈增加态势,空间上产水量大致呈东多西少分布,需水量的空间分布与人口密度、社会经济发展程度高度一致;整体而言,研究期内水生态系统供需服务主要表现为盈余状态,且盈余面积逐渐增加;水生态"源"区主要分布在东部及中部地区的耕地和林地,水生态"汇"区主要集中在西部地区的耕地、林地和未利用地;东北地区的水生态"源-汇"廊道主要为松花江、绥芬河、辽河、图们江、大凌河、太子河等河流及其支流;辽宁中部、长春、哈尔滨等地多个供水节点较为脆弱,黑龙江中部的供水节点需要加强保护。
级联H桥多电平逆变器故障的多尺度OGLPE特征提取方法
针对级联H桥多电平逆变器IGBT开路故障时不同故障相似程度高而不易区分的问题,提出一种兼顾全局方差最大变换特性以及局部结构保持特性的正交全局与局部保持嵌入(orthogonal globality and locality preserving embedding,OGLPE)特征提取算法,并将其与集成经验模态分解(EEMD)相结合构成多尺度OGLPE特征提取方法。以级联H桥七电平逆变器为例,首先采集原始逆变侧输出端三相电流信号,并结合参考电流信号求取电流偏差信号;其次运用EEMD方法对各状态下的电流偏差信号进行多尺度分解,得到不同尺度下的本征模态分量(IMF);然后利用提出的OGLPE方法自适应提取嵌入于各IMF分量中的敏感特征,构成故障特征集;最后与常用特征提取方法进行对比分析,特征提取二维可视化结果表明所提方法能有效的提高不同故障的类间区分度,诊断结果表明所提方法诊断精度高达98.4%,明显高于其他方法。
基于波形突变特征的海量行波数据中雷击干扰波形辨识
行波装置等高采样率装置已在电力系统得到普遍应用,未来将成为新型电力系统运行数据积累的重要来源。行波装置不仅会记录故障产生的电磁暂态过程,也会记录雷击干扰等其他扰动。雷击干扰虽然会引起绝缘的部分损伤,但由于缺少跳闸记录等事件记录的支撑,且高采样率数据存在离群点问题,雷击识别存在较大困难。文中提出基于中位数绝对离差法滑动窗口的行波数据预处理方法,消除绝大部分异常坏点并对其暂态细节进行修复,抑制异常坏点引起的波形奇异点,对预处理后行波数据做形态学梯度提取,抑制波形中变化较为平缓部分,放大局部暂态突变细节,从而提取电流行波数据突变的相关特征。采用合成少数类过采样技术平衡少数类样本,利用随机森林无需特征归一化的特点,避免新加入数据造成归一化重置的问题,实现了海量数据中线路扰动数据的初步提取,并通过雷电定位系统完成验证。