mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
黄浦江中游5种典型林分枯落物和土壤水源涵养能力研究
为了解黄浦江流域中游典型人工纯林枯落物和土壤的水源涵养能力,提高流域内水源涵养林建设保护与经营管理水平,选择黄浦江中游东岸的浦江郊野公园内的5种典型人工纯林(香樟林、桂花林、栾树林、无患子林和池杉林)作为研究对象,采用环刀法、烘干法与室内浸泡法对林分地表枯落物和土壤的水源涵养能力进行研究,并结合枯落物有效拦蓄量和土壤有效蓄水量来定量比较5种林分枯落物层和土壤层的水源涵养能力。结果表明:(1) 5种林分枯落物有效拦蓄量为7.74 ~ 27.90 t/hm~2,表现为池杉林>无患子林>桂花林>栾树林>香樟林。(2)土壤有效蓄水量为104.87 ~ 174.01 t/hm~2,表现为栾树林>无患子林>香樟林>池杉林>桂花林。(3)林分枯落物有效拦蓄量和土壤有效蓄水量的总和为116.79 ~ 184.17 t/hm~2,表现为栾树林、无患子林的枯落物和土壤水源涵养能力较强,池杉林次之,香樟林与桂花林较弱。因此,在今后水源涵养林的建设管理过程中可优先选择落叶阔叶树种,适当种植针叶树种与常绿阔叶树种,加强对地表枯枝落叶层的保护,使林分更好地发挥其涵养水源的能力。
官厅水库国家湿地公园维管植物多样性
2018年3月至2019年3月期间,在官厅水库国家湿地公园内,进行了野外植物调查,研究了维管植物的物种多样性、重要值和植物区系。研究结果显示,在官厅水库国家湿地公园内,共有维管植物318种,隶属61科191属;植物区系以温带成分为主;其中,
MMC环流抑制策略的暂态分析
模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)内部存在环流问题,导致功率损耗和系统成本增加。在分析MMC环流产生机理的基础上,阐述了基于二倍频负序坐标变换、基于准比例谐振和基于内模控制的三种环流抑制器的控制原理,提出一种评价环流抑制器性能优劣的指标,即环流谐波占比。通过仿真对比三种策略在系统稳态运行、直流电压阶跃和接收功率阶跃等三种工况下的指标大小,得出结论:基于内模控制的环流抑制策略更适用于系统稳态运行的工况;基于准比例谐振的环流抑制策略抗干扰能力最强,更适用于系统发生直流电压或功率突变的工况。
基于二次聚类的工业用户负荷可调节潜力特征提取与综合评估方法
随着新能源发电占比增加,发电侧的调节能力降低,挖掘负荷侧的可调节潜力是新型电力系统电力供需平衡的必然选择。针对工业用户,提出了一种基于二次聚类的可调节潜力特征提取与综合评估方法。综合考虑工业用户的可中断性、可转移性和生产属性,建立了负荷可调节潜力评估指标体系。首先,采用近邻传播(affinity propagation, AP)聚类-k均值(k-means)聚类的二次聚类方法挖掘用户可调节潜力特征,计算可调节指标。其次,基于相关性定权(criteria importance through intercriteria correlation, CRITIC)法和多准则妥协解排序(vlsekriterijumska optimizacija I kompromisno resenje, VIKOR)法分别评估工业用户可中断潜力、可转移潜力和生产潜力。然后,利用集对分析(set pair analysis, SPA)-可变模糊集(variable fuzzy set, VFS)法评估工业用户负荷综合可调节潜力,并得到优先级排序。最后,根据某地区9户工业用户历史负荷监测数据进行可调节潜力评估,通过对不同聚类方法、不同指标体系以及不同评估算法结果的对比分析,验证了所提方法在特征提取、指标定义以及评估合理性方面的优势。
最小二乘配置与REHSM求解GPS应变场的方法
首先在最小二乘配置方法中,通过多项式函数、高斯函数、似高斯函数、希尔沃宁函数、空间调和函数(2个)共6种协方差拟合函数,在WGS-84椭球面上比较获得最优的区域速度场信息。然后在研究区域进行划分与编码,通过块体的整体旋转及均匀应变模型(REHSM)解算得到应变场。最后对运城盆地2007~2010年19个基于"数字地震网络工程"的监测数据进行分析,给出该区域的应变场分布。
闽东滨海湿地入侵种互花米草表型可塑性及生物量分配对潮位梯度的响应
外来植物入侵对生物多样性和生态系统稳定性具有严重威胁,为阐明互花米草(Spartina alterniflora)在闽东滨海湿地入侵机理,分析影响互花米草表型可塑性的因素与其成功入侵之间的关系,选择闽东滨海湿地潮间带6条断面,研究不同潮位生境互花米草种群形态特征、无性繁殖特征、有性繁殖特征以及生物量积累和分配格局.结果表明,潮位梯度对互花米草形态特征和有性繁殖特征有显著性影响(P < 0. 05),对互花米草无性繁殖影响不显著(P > 0. 05);株高、茎粗、叶长等形态指标在高潮位(S_6)处均显著大于其他潮位生境,但中潮位和低潮位整体上无显著差异;潮位变化对互花米草种群密度影响不显著,互花米草种群入侵速度放缓,说明尽管互花米草有性繁殖可塑性很强,但繁殖效率低下;而无性繁殖表型可塑能力差可能就是解释互花米草种群10年来在闽东滨海湿地入侵缓慢甚至趋于稳定的原因之一;潮位梯度对互花米草生物量积累有极显著影响(P<0.01),样地S_6地上生物量和地下生物量均显著高于其他样地,对互花米草生物量分配有一定影响,但没达到显著性水平.总之,互花米草更适应高潮位生境,生境“觅养”能力与有性繁殖能力更强.
大豆高速播种机侧置导引式精量排种器设计与试验
针对机械式排种器在高速作业条件下充种效果差,递种过程不稳定导致排种器合格指数低的问题,基于引导充种、缩短递种距离设计思想,设计了大豆高速播种机侧置导引式精量排种器,利用侧置型孔结构和导引板实现有序充种、稳定可靠递种。对充种、清种及递种过程进行了理论分析,建立了充填力模型,确定了影响排种器性能的关键参数为:充种倾角α、开口角β;确定了型孔的主要结构参数,并以合格指数、漏播指数为评价指标,采用二因素五水平中心旋转组合试验方法,对充种倾角α、开口角β开展仿真试验。结果表明:切向充填力随位置角的增大先增加后下降,z向充填力逐渐增大到最大值;充种倾角α、开口角β对合格指数、漏播指数影响极显著,得到结构参数的最优组合为:充种倾角α为11.50°、开口角β为119.05°;台架试验结果表明,在作业速度4~14 km/h下,侧置导引式大豆排种器合格指数不低于95.27%,漏播指数不大于4.73%,破损指数低于0.53%,满足高速精密播种要求。
基于Vine Copula的梯级水库短期发电调度风险估计
基于能准确描述高维变量相关关系的Vine Copula,考虑短期径流预报误差的空间相关性,构建了梯级水库短期发电调度风险估计模型,并将模型应用于长江上游溪洛渡、向家坝和三峡水库,分析了径流预报误差带来的单一水库、梯级水库短期发电调度风险。结果表明:基于C-vine Copula构建的联合分布能较好地描述屏山站、朱沱站、寸滩站和武隆站的日径流预报误差特性;随着水库可调节安全区间范围增大,单一水库发电量不足风险率、弃水风险率均越来越小,梯级水库发电量不足、弃水联合风险率和同现风险率越来越小,即水库调节库容越大,其承担的风险也就越小。
考虑短线路折反射的配电网故障定位研究
为了解决连接有短线路的配电网故障测距难题,提出一种考虑短线路折反射规律的故障定位方法。首先在每条线路的首端提取故障电压初始行波及故障电流初始行波,根据电压和电流行波极性是否相同判断故障线路。同时根据故障线路两端测得的模量时间差大小判断故障发生在线路的前半部分还是后半部分。最终依据故障线路的中点处线模电压行波波头的前两个到达时刻,进行故障的精确定位。利用PSCAD/EMTDC搭建连接有短线路的10 kV配电网模型,进行不同故障情况仿真验证。结果表明:所提方案能够准确定位故障点,不需要进行时间准确同步,不受故障距离、故障电阻及故障初相角等因素的影响,具有良好的经济性与工程实用性。
应用近似动态规划算法求解安全约束随机动态经济调度问题
针对大电网安全约束随机动态经济调度(DED)问题的求解时间太长,提出了应用近似动态规划算法快速求解不含抽水蓄能电站电网的安全约束随机DED问题的方法。建立了随机DED问题的虚拟存储器模型,以系统的正旋转备用容量作为存储变量,构建系统相邻时段的状态转移方程,并考虑了各输电线路和断面的安全约束。以风电场日前功率预测曲线为基础,通过拉丁超立方抽样产生风电场出力的误差场景,并逐一场景递推求解每个时段的二次规划模型以对各个时段的值函数进行训练,形成收敛的值函数,再代入预测场景求解以获得最终的优化调度方案。该方法实现了对随机DED模型各个场景和各个时段的解耦求解,将一个大规模优化问题分解为一系列的小规模优化问题,有效提高了对大电网随机DED模型的求解速度。以某一实际省级电网为算例,通过与场景法和鲁棒优化调度方法的比较验证了所提出模型和求解方法的正确有效性。
考虑移动式储能的综合能源系统冰灾后抢修与调度协同优化
冰灾易造成大规模停电事故,此时综合能源系统中的热电耦合设备可协调电出力和热出力,降低损失。根据典型的气象数据模拟冰灾故障场景,建立除冰抢修、综合能源系统与移动式储能系统双层协同优化调度模型,以减少冰灾带来的不利影响。上层优化模型为保障综合能源系统的电网快速恢复供电的除冰抢修调度模型,下层优化模型为综合能源系统与移动式储能系统调度模型,上层的各故障线路除冰抢修进度与下层的各节点实时切负荷情况相互传递、交互优化,保障在短时间内抢修更多的故障线路的同时恢复更多的用电负荷,并充分利用热电联产机组灵活的热电比以优化综合能源系统调度,有效减少系统整体经济损失。另外,下层优化模型依据故障后综合能源系统的切负荷情况调度移动式储能系统,进一步减少系统切负荷损失,同时可提高综合能源系统韧性。通过算例仿真验证所提方法的有效性。
面向能效服务的标准化信息模型及信息交互方法
为满足负荷聚合商、综合能源服务商、用户等参与主体之间互操作的需求,需要建立面向能效服务的标准化信息模型并设计相应的信息交互方法。基于此,归纳并整理能效服务的数据主题域;剖析现有公共信息模型标准中与能效服务业务相关的信息模型,提出“项目-服务-计量-数据”框架的标准化信息模型设计方法,构建面向能效服务的标准化信息模型,通过基于资源描述框架的信息模型验证和数据集成,实现了数据交互;设计了能效服务应用的信息集成架构,以建筑能耗计算分析工具BETTER为例进行了应用说明,验证了数据交互方法可以灵活、快速、按需地管理能效服务业务模型,同时探讨了建筑领域的建筑信息模型与面向能效服务的标准化信息模型之间的兼容性。
基于EnlightenGAN图像增强的自然场景下苹果检测方法
自然光照下阴影会降低采摘机器人视觉系统对苹果目标的准确感知能力,导致采摘效率低。本研究采用EnlightenGAN算法进行图像增强,以实现阴影的去除和苹果目标检测精度的提升。首先通过图像光照归一化处理得到自正则化注意力图,达到图像阴影检测的目的,再采用注意力引导的U-Net作为生成器骨干网络得到增强后的图像,然后通过全局-局部判别器来比对图像信息,最终在生成器和判别器的对抗中达到图像质量增强的效果。为了进一步检验该方法的阴影去除效果,分别采用EnlightenGAN、Zero_DCE、Adaptive_GAMMA、RUAS等算法在MinneApple公共数据集上进行试验验证。结果表明,EnlightenGAN算法均方误差较Zero_DCE、Adaptive_GAMMA、RUAS算法分别降低19.21%、59.47%、67.42%,峰值信噪比增加6.26%、34.55%、47.27%,结构相似度提高2.99%、23.21%、68.29%。同时,在对果园拍摄的苹果图像进行标注后,将其送入YOLO v5m目标检测网络进行苹果检测训练。并对EnlightenGAN算法增强前后的苹果图像进行了测试,图像增强前后检测精确率分别为97.38%、98.37%,召回率分别为74.74%、91.37%,F1值分别为84%、94%,精确率、召回率和F1值分别提升1.02%、22.25%、11.90%。为证明模型有效性,对不同数据集进行了试验,结果表明EnlightenGAN算法增强后的目标检测精确率、召回率和F1值较无增强算法及Zero_DCE、Adaptive_GAMMA、RUAS算法有显著提升。由此可知,将EnlightenGAN算法应用于苹果采摘机器人的视觉系统,可以有效克服果园图像光照不均以及存在阴影的影响,提升果实目标检测性能。该研究可为自然条件下复杂光照环境中的果实检测提供借鉴。
基于控保协同的光伏直流升压汇集系统直流故障判别方法
光伏直流升压汇集系统由于内部直流变压器间特殊的串联形式,正常运行时直流变压器汇集端口电压、电流随光伏单元出力变化而波动,当在系统出力较小且直流侧发生较大过渡电阻故障时,故障特性与正常运行出力波动的暂态过程类似,系统故障特征不明显,保护难以实现故障的准确识别。针对上述问题,设计了基于控保协同的无通信直流故障检测方案。在分析直流变压器谐波产生机理的基础上,通过改变其载波频率产生谐波扰动,并根据谐波流通路径差异实现对系统故障工况的可靠检测。PSCAD仿真结果表明,所提方法仅利用换流器本地量测信息即可实现汇集系统直流故障的可靠识别且不受光伏出力影响。
接种菌根真菌滇重楼幼苗光合作用的光响应曲线
目的: 研究滇重楼幼苗光合作用-光响应特性,筛选滇重楼生长发育适宜的AM真菌,为人工栽培和引种驯化提供理论基础和技术支持。方法: 采用盆栽培养试验与室内分析相结合的方法,以长势一致的1年生滇重楼幼苗为试验材料,以不接种为对照组(CK组),观察了6种丛枝菌根(AM) 真菌易误巨孢囊霉Gigaspora decipiens、巨大巨孢囊霉Gigaspora gigantea、双紫盾巨孢囊霉Scutellospora dipurpurascens、亮色盾巨孢囊霉Racocetra fulgida、沙荒球囊霉Septoglomus deserticola、细凹无梗囊霉Acaulospora scrobiculata对滇重楼幼苗光合生理特性的影响。结果: 滇重楼能迅速与AM真菌相互识别,形成了良好的共生关系。接种和未接种AM真菌滇重楼幼苗的净光合速率(P_n) 、蒸腾效率(T_r) 、气孔导度(G_s) 、气孔限制值(L_s) 均随着光合有效辐射(PAR) 增强而逐渐增大,而胞间CO_2浓度(C_i) 均随着PAR的增强和P_n的增大而减少。与对照组(CK组) 相比,AM真菌诱导处理后,对滇重楼幼苗植株的生长发育影响不大,但不同AM真菌对滇重楼幼苗叶片的光合生理的影响有所差异。总体来说,AM真菌侵入滇重楼幼苗根系形成共生体后,能够不同程度地提高了最大净光合速率(P_(nmax)) 和光饱和点(LSP),并降低了暗呼吸速率(Rd) 和光补偿点(LCP),从而增强滇重楼幼苗对光环境的适应能力,提高其光合作用的能力,有利于植株的生长。结论: 6种AM真菌对滇重楼幼苗的共生偏好性不同。综合考虑滇重楼幼苗生长、光合色素含量和光合特性, 本试验条件下,双紫盾巨孢囊霉Scutellospora dipurpurascens、沙荒球囊霉Septoglomus deserticola等是培育滇重楼菌根苗优良备选菌株。
便携式充电CRM图腾柱功率因数校正过零检测延迟与交错相位误差补偿控制
图腾柱功率因数校正(PFC)被广泛应用于电动汽车充电机以提高充电效率。该文提出考虑零电压开通(ZVS)裕度和轻载频率限制的全范围ZVS控制模型,全电压范围内实现完全ZVS开通。分析了电流过零检测(ZCD)延迟对输入电流总谐波畸变率(THD)的影响,提出基于在线时间计算模型的ZCD延迟补偿方法,满载电流THD降低1.4%。针对两相交错相位误差,提出考虑开关周期变化量的相位误差补偿方法,提高交错精度,满载THD进一步降低0.5%。最后,搭建了一台3kW便携式充电机,验证所提控制策略的有效性,充电机前级图腾柱PFC最高效率为98.8%,整机最高充电效率为96.6%,满载THD为2.4%,相比补偿前降低1.9%。
近距离煤层群开采工作面瓦斯超限治理技术研究
针对近距离煤层群开采过程中工作面瓦斯浓度频繁超限的问题,以重庆松藻矿区为例测试了煤体孔隙结构和吸附能力,现场对比了裂隙带高位抽采钻孔、高位抽采巷道和采空区抽采钻孔3种方法防治瓦斯超限效果。结果表明:煤体大孔与裂隙不发育,渗透率低,瓦斯预抽效果差,开采卸压导致工作面瓦斯超限。裂隙带高抽巷作用下平均瓦斯抽采量为12.6 m~3 /min,平均瓦斯抽采体积分数为32.75%,与高位抽采钻孔相比分别提高了5倍和2.8倍。采空区抽采钻孔与冒落带连通导致工作面空气进入高抽巷,平均瓦斯抽采体积分数降低至28.19%,抽采量为11.38 m~3 /d。高抽巷方法使工作面尾排瓦斯平均体积分数降低了63.2%,上隅角瓦斯平均体积分数降低了19.6%,杜绝了工作面瓦斯超限事故的发生,单月工作面推进效率平均提高了46.7%,10个月共抽采可直接利用瓦斯441.7万m~3,取得了良好的经济社会效益。
伊宁市冬季PM_(2.5)输送特征及污染源地分析
利用全球数据同化系统(GDAS)气象资料和生态环境部环境监测总站的PM_(2.5)浓度数据,使用MeteoInfo软件和TrajStat插件的聚类方法和聚类统计对2018年12月–2019年1月到达伊宁市主城区的气流轨迹进行了聚类分析,运用潜在源贡献(PSCF)及浓度权重轨迹(CWT)分析了伊宁市主城区PM_(2.5)潜在源贡献率(WPSCF)和轨迹权重浓度(WCWT)。结果显示: a)轨迹聚类分析表明该区受西南气团影响最大,主要来自哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦; b) WPSCF和WCWT分布特征类似,重度污染源区WPSCF最高在0.7~0.8以上, WCWT最高值在80~110 µg·m~(–3),潜在源主要集中在昭苏-特克斯盆地。
基于DDQN-KRR动态重构策略的综合能源系统运行优化
在电–气–热互联的综合能源系统优化中考虑配电网动态重构策略是提高系统灵活性和经济性的重要手段。针对考虑配电网动态重构之后模型复杂与求解效率低的问题,提出了基于双层深度Q网络(double deep Q network, DDQN)和内核岭回归(kernel ridge regression, KRR)方法获取配电网动态重构策略,并将其纳入综合能源系统运行优化模型中,通过把耗时较多的模型学习过程转移到训练过程中,仅应用训练好的模型,进而快速得到运行优化结果。首先,建立包含综合能源系统状态与静态重构结果的数据库,依据时间序列并考虑开关动作成本,制定出动态重构策略;其次,提出KRR方法,用于预测耦合机组的最优出力;最后,基于DDQN挖掘综合能源系统状态与重构结果之间的映射关系,实现快速动态重构。以IEEE 33节点配电网、20节点天然气网和16节点热网组成的E33-G20-H16系统以及E78-G40-H32系统为例,验证了所提模型和方法的有效性。
适应于风电接入系统的抗高阻接地时域方程距离保护研究
双馈风电接入系统带来的高次谐波、频率偏移等故障特性使传统工频量距离保护适应性存在问题。基于时域距离保护原理较适用于风电系统送出线,但在送出线发生单相经高阻接地故障时,易发生距离I段区内拒动现象,保护适应性存在问题。提出了一种抗高阻接地时域方程距离保护原理。基于时域距离保护原理,通过对时域方程进行重构,增加过渡电阻待识别量,从原理上解决了时域距离保护未充分考虑过渡电阻所带来的不利影响的问题。仿真结果表明,该原理能较好地适用于风电系统送出线,并且有效地避免了风电系统送出线距离I段区内发生单相经高阻接地故障时距离保护拒动的现象。
模块化多电平换流器子模块关键组部件稳态电流应力全解析化计算
模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)是当前柔性直流工程的主流拓扑。高压大容量柔性直流输电工程中,MMC子模块中的半导体器件,特别是绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的通流能力较弱,电流安全裕度较小,对各半导体器件的稳态电流应力进行精确解析计算对换流器器件选型、换流器损耗计算、阀冷系统设计、换流阀运行状态评估等具有决定性的作用。同时,支撑电容器也是模块的关键组部件,电流是其研发的关键指标。该文基于MMC子模块各组部件的通流条件和平均开关函数模型,推导了各组部件的电流平均值和电流有效值等关键参数的精确解析表达式,并进一步分析了MMC处于整流状态和逆变状态时各器件稳态电流应力的大小关系及特征。通过将稳态电流应力的解析计算结果与电磁暂态仿真结果进行对比,验证了该文提出的解析计算方法的精确性。最后,基于解析计算和仿真分析,揭示了各组部件电流应力分布的特征规律。
不同地表覆盖方式对胡杨幼苗光合特性的影响及评价
为筛选对胡杨幼苗生长有效的地表覆盖物。以1年生胡杨幼苗为试材,设置覆膜(T1) 、覆草苫子(T2) 、覆沙(T3)和裸地(CK)共4种处理,利用相关性分析和隶属函数值法全面评价3种地表覆盖物对植株产生的效果。结果表明: T1、T2、T3处理均显著提高了不同月份的土壤含水率(P<0.05) ,平均土壤含水率较CK分别提高了26.1%、27.9%和23.5%;各覆盖均显著提高了成活率、株高及地径的生长,T2增长幅度最大;各覆盖均显著提高了叶片净光合速率(P_n) 、气孔导度(G_s) 、蒸腾速率(T_r) (P<0.05) ,生长初期T1值最大,生长中后期T2值最大; T2处理的最大净光合速率(P_(max)) 、光饱和点(L_(SP))最大,光补偿点(L_(CP))和暗呼吸速率(R_d)最低;各覆盖对水分利用效率(W_(UE))和表观量子效率(A_(QY))影响较小;植株生长与土壤含水率、P_n、G_s、P_(max)、L_(SP)呈极显著正相关(P< 0.01) ,综合效果由强到弱顺序为T2、T3、T1、CK。覆草苫子较适宜在胡杨幼苗栽植过程中应用推广。
旅游文化创意产品多文化意象色彩设计评价方法
为了使旅游文化创意产品更好得承载文化意象,需要通过计算机辅助技术来优化和评价设计方案,匹配色彩与多文化意象之间的关系,提高设计效率。本文通过结合灰关联分析法(GRA)和逼近理想解法(TOPSIS),利用梯形模糊数以描述用户对旅游文化创意产品配色方案中文化元素的文化意象偏好,提出了基于灰关联分析-逼近理想解排序法的旅游文化创意产品色彩设计方案评价方法。
大顶苦瓜种质资源的遗传多样性分析与指纹图谱构建
为实现对大顶苦瓜种质的快速精准鉴定,以包含主栽品种在内的26份大顶苦瓜种质为材料,通过筛选高多态性简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)核心标记,对其进行聚类分析和指纹图谱构建。结果表明:在苦瓜基因组6种SSR基序单元类型中,二核苷酸SSR标记的多态性最好,适用于进一步从中筛选苦瓜SSR核心标记。在遗传相似系数0.80处,40个SSR标记将26份大顶苦瓜种质分为3个类群,第一类群包含18份种质,果形以短圆锥形为主;第二类群包含5份种质,果形以长圆锥形为主;第三类群包含3份种质,其果形与大顶苦瓜相似,但含有非大顶苦瓜种质背景。利用MC05_69594、MC04_50530、MC06_87314和MC10_ 146038这4个SSR核心标记可对26份大顶苦瓜种质进行有效鉴定,并为每份大顶苦瓜种质建立独特的QR编码指纹图谱,其中,1号大顶和3号大顶疑为相似材料。构建的大顶苦瓜指纹图谱可以为大顶苦瓜种质鉴定与育种利用提供科学依据。
托顶煤巷道锚固“梁-拱”结构分类及顶板冲击失稳机制
我国煤矿托顶煤巷道冲击地压频发,且冲击动载下顶板灾害尤为严重。为探究托顶煤巷道顶板锚固结构类型和冲击失稳机制,以陕西某矿301工作面回风巷道大面积冲击垮顶为工程背景,运用相似实验、理论分析及数据统计等方法,分析了托顶煤巷道围岩应力、位移和巷表加速度的动载响应特征,研究了顶煤厚度与支护构件影响下顶板锚固结构的分类特征,探究了弹性波下托顶煤巷道的应力响应机制,提出顶板锚固“梁-拱”结构的冲击失稳机制,评估了301工作面回风巷道的抗冲能力,并提出了相应的抗冲支护优化方案。结果表明:①冲击动载下托顶煤围岩应力和位移等监测数据验证了顶板存在内、外层的梁或拱形锚固结构,因顶煤厚度增加,顶板内层锚固结构存在由“梁”向“拱”的转换;②基于顶煤厚度与支护构件相对关系,将顶板锚固结构划分为薄顶煤的“叠加梁-拱”、厚顶煤的“组合梁-拱”和特厚顶煤的“组合拱”,建立了厚煤梁由“梁”向“拱”转化的临界厚度指标;③顶板锚固梁结构和锚固拱结构的冲击失稳机制为动静载荷下分别达到其拉伸、剪切强度极限后破坏,锚固“梁-拱”结构对冲击载荷的放大效应受其尺寸影响明显; ④特厚顶煤的“组合拱”结构中内层拱承载强度较低,可增加锚杆长度提升内层拱厚,对应的“组合拱”结构的承载能力上升明显,与抗冲能力评估结果相符。
适应新型电力系统发展的多元灵活资源优化调度建模和分析
我国新能源快速发展,新能源大发时消纳难和新能源少发时电力保障供应难的矛盾突出,对新型电力系统灵活性提出更高要求。在传统的以水火电为主的优化调度模型基础上,基于我国能源结构与灵活性资源特性,构建了计及灵活性改造后煤电机组调节特性、特高压直流输电能力与煤电开机方式耦合关系、电制氢新型资源调节特性的多元灵活资源多目标优化调度模型。以某省级电网实际数据验证了模型的有效性与可行性,验证结果表明,建立的模型有利于发掘利用源网荷储输等各类资源调节能力,提升系统整体灵活调节能力,支撑新能源消纳和电力保障供应,助力我国新型电力系统的构建。
储能聚合商自营共享模式下电能交易方法
针对用户侧分布式储能成本较高、利用率低、运营模式单一等问题,提出了一种兼具电能自营和储能共享模式的储能聚合商(ESA)自营共享电能交易方法,ESA分别从与电网公司、用户的电能交易中获益。基于分时电价和用户负荷预测,建立ESA控制储能充放电的日前优化模型,以ESA与电网之间的交易成本最小化为目标,获得ESA日前各时段的充放电电量,并将其作为ESA实时优化和定价的储能控制策略。以最大化ESA效益为主目标、最大化用户日效益为从目标,以内部电价为控制变量、用户用电量为状态变量,以内部电价限价、用电刚性需求等为约束,建立一种基于主从博弈的电能交易实时优化模型。算例仿真表明:ESA对日前储能充放电的决策获得了最低购电成本;主从博弈优化的电能交易决策了内部电价,提升了ESA和用户的经济效益。ESA自营共享电能交易方法是电力系统在共享经济模式下的有效尝试。
导流堤遭受泥石流灾害的易损性评价
开展导流堤易损性研究,为泥石流地区防治工程等级的划定和导流堤防灾减灾能力的判定提供了一种有效的方法。以雅泸路雀儿沟导流堤遭受的泥石流灾害为工程背景,参照有关易损性的研究成果,提出导流堤易损性的概念。结合泥石流致灾特征和导流堤承灾时的特点,建立泥石流危害作用下导流堤的工程易损性评价方法,并利用所提出的组合层次法处理指标权重问题。采用该评价方法对雀儿沟导流堤进行易损性评价,结果为高度易损性,说明该导流堤工程的整体运行情况较差,防护能力较低,需要及时对其采取相应的应急处理措施,以保证其能够正常服役。评价结果与现场实地调查情况和定量计算结果一致,验证了方法的可行性。
中国近海盆地油气地质特征及勘探开发进展
通过半个多世纪的海洋油气勘探实践与科技创新,中国近海盆地油气勘探开发取得了长足进展和里程碑式的突破。2010年,中国海洋油气年产量突破5 000×10~4 t油当量大关,实现了建成“海上大庆”的目标。2011年以来,中国近海油气勘探开发进入了高速发展阶段,海域油气产量增长迅猛,目前,渤海盆地原油年产量已超过3 000×10~4 t且油气产能还在递增。系统阐明了中国近海含油气盆地构造结构类型、沉积充填特征、油气成因类型及烃源供给关系、油气成藏组合类型及运聚成藏模式等基本油气地质特点,概括分析了中国近海主要盆地油气(水合物)勘探开发进展,以期为挖掘已获得重大发现的盆地的剩余资源以及有效指导新盆地油气的高效勘探开发提供借鉴。
爆破震动作用下高地应力巷道动力响应特征与稳定性研究
为了研究爆破震动作用下高地应力巷道的动力响应特征及其稳定性,以淮南潘三矿超前预裂卸压爆破扰动瓦斯综合治理巷为工程背景,通过理论分析建立了爆破作业扰动巷道围岩模型,并根据应力波传播理论及波前动量守恒定理推导出了爆破震动作用下巷道围岩振动方程。使用数值模拟研究了巷道围岩质点峰值振动速度(Peak Particle Velocity,PPV)的衰减特征,从应力分布规律的角度对理论分析进行了补充,并根据模拟结果对巷道围岩稳定性进行了分析。结果表明:巷道围岩振动方程显示,爆炸应力波入射角度的不同会导致巷道围岩不同区域的动态响应特征存在差异。随着爆心距增大,巷道轮廓面附近围岩PPV出现波动,并在自由面处获得最大峰值振速;地应力对巷道围岩PPV具有抑制作用,地应力越大抑制作用越明显,且不同位置围岩的PPV对地应力敏感度存在差异;随着地应力增大,爆破震动作用下巷道围岩受力状态从拉剪变为压剪,最大主应力和剪切应力也随之增大。研究认为随着埋深增加,在对爆破震动作用下巷道围岩的稳定性进行评估时地应力因素不可忽略。对于潘三矿超前预裂卸压爆破工程现场而言,除了巷道的直墙外,墙角、拱墙也是危险区域,应当着重予以加固并加强监测。
东北黑土区农业废弃物资源化利用研究进展
东北黑土区是我国粮食主产区,随着农业生产和农民生活水平不断提高,大量作物秸秆和畜禽粪便等农业废弃物产生的污染问题十分突出,而农业废弃物作为重要的可再生资源,充分挖掘其巨大潜能、发挥其利用价值,对于促进黑土区农业的可持续发展有重要意义。文章综述了作物秸秆和畜禽粪便的利用现状及存在问题,包括来源、危害、特性以及潜力分析等,并对作物秸秆的“五化”利用和畜禽粪便的资源化利用进行了探讨,针对其影响因素及存在问题,提出了合理化对策和建议,最后对农业废弃物的资源化利用和可持续发展进行了总结与展望,旨在为降低环境污染、农业废弃物资源化利用及未来产业发展方向提供参考依据。
玛纳斯河流域山前平原区蒸散发时空异质性分析
玛纳斯河流域气候干燥、蒸发强烈,准确估算蒸散发量对地下水资源评价及生态环境保护具有重要指导意义。以往蒸散发研究空间分辨率较低,已不能满足各水文地质分区景观格局演变引起的蒸散发细部变化研究,针对以往不足,文章基于SEBAL模型利用Landsat系列影像估算了近30年来玛纳斯河流域山前平原区蒸散发,并进一步探讨不同水文地质分区蒸散发时空分布特征及影响因素。结果表明,蒸散量空间分布按照水文地质分区呈现明显带状性,各水文地质分区日蒸散总量表现为戈壁带<荒漠带<绿洲带,时间尺度上全区蒸散总量呈上升趋势,且增大幅度逐渐变缓,各分区呈现绿洲带蒸散总量递增、戈壁带及荒漠带蒸散总量先减小后增大,各分区蒸散总量变化趋势是由各分区主地物类型蒸散量变化控制;通过对影响因素的分析可知日蒸散发量随气温的升高而升高,各地物日均蒸散发量与全区平均气温变化趋势一致;归一化植被指数与日蒸散发量在戈壁带与绿洲带呈现较好的正相关关系;地下水位埋深与日蒸散发量在绿洲带呈负相关,当地下水位埋深大于5.5 m时,日蒸散发量趋于稳定。
基于快速随机潮流的电力系统安全风险评估
电力系统中各种不确定性因素为安全风险评估工作带来困难,随机潮流计算可以计及这些不确定性因素。提出一种基于快速随机潮流的电力系统安全风险评估方法,通过考虑风电时序特性的短期风电功率预测方法构造风电出力多场景;在快速解耦潮流模型的基础上,考虑电力系统功频静态特性,采用以半不变量为基础的改进Von Mises 方法获得各状态变量的概率分布函数。除节点电压和支路功率外,可以得到系统频率的概率分布等统计信息,通过各状态变量越限概率和产生后果的严重程度等风险指标全面评估系统风险。IEEE 39节点系统的测试结果表明该方法的计算快速有效,具有在线应用前景。
VSP资料在盐穴储气库构造特征描述中的应用
随着世界各国对天然气需求量不断增加,为确保能源安全,调节天然气季节性供需矛盾,建设地下储气库是一种较为先进的办法。随着中国盐穴储气库的大规模兴建,对目标盐岩矿的准确分析与评价,是储气库建设成功的关键。在河北宁晋地区盐穴储气库建设过程中,由于地面地震资料少,遇到了地下盐体地质构造难以描述的问题。为此,提出了利用VSP资料对宁晋盐穴储气库的构造特征进行描述。首先,在该区部署了零井源距、Walkaway、Walkaround VSP资料采集;通过对VSP资料的处理,获得了VSP走廊叠加记录、Walkaway VSP成像剖面、Walkaround VSP数据及其插值成的三维数据体;综合利用零井源距VSP资料、Walkaway VSP成像数据、Walkaround VSP三维插值数据体,分别从点、线、面、体的角度对探区内石盐体进行研究,描述了探区内石盐体的几何形态和断层分布,预测了裂缝发育方向。该成果对宁晋地区盐穴储气库建设具有一定的指导意义。
阔世玛对谷子幼苗叶片光合特性及可溶性物质含量的影响
为明确阔世玛( Sigma Broad)对谷子幼苗叶片光合特性和可溶性物质含量的影响,以张杂谷5号和晋谷21号为试验材料,分别于施药后7 d测定不同浓度( 0、7.5、15.0、30.0、60.0 mg·L~(-1) )的3.6%阔世玛水分散粒剂对叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数、光合关键酶活性和可溶性物质含量的影响。结果表明,谷子叶片的净光合速率( Pn) 、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶( PEPC)活性、丙酮酸磷酸双激酶( PPDK)活性、苹果酸脱氢酶( NADP-MDH)活性以及表观光合电子传递速率( ETR)均随着阔世玛浓度的增加而降低,阔世玛浓度高于15 mg·L~(-1)时均与CK差异显著;而2个品种的苹果酸酶( NAD-ME)和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶( Rubisco)活性以及可溶性物质含量均随着阔世玛浓度的增加呈先升高后降低的趋势,NAD-ME活性、还原糖、蔗糖和可溶性蛋白含量均在阔世玛浓度为15 mg·L~(-1)时达到最大值。综上所述,阔世玛处理会降低光系统反应中心的活性及光合作用暗反应过程中的关键酶PEPC、NADPMDH和PPDK的活性,导致叶片Pn降低,影响Rubisco和NAD-ME的活性以及糖的代谢。本研究明确了阔世玛影响谷子光合作用的生理机制,为阔世玛在谷子田间的安全使用提供了理论基础。
不平衡负载下车载三相四线双向充电器中线桥臂控制与软启动设计
针对汽车向用户供电(V2H)时,由于负载不平衡引起的母线电压振荡、电流不平衡等问题,设计适用于工作在V2H模式下的车载三相四线双向充电器。采用分裂电容并结合中线桥臂作为负载不平衡时中线电流的回路,以抑制因负载不平衡引起的分裂电容两端电压振荡问题。首先分析不平衡负载下分裂电容两端电压振荡的根本原因,给出不同的不平衡负载下分裂电容容值的选择依据,并通过仿真验证了理论分析的正确性。在此基础上,结合中线桥臂与拓扑电路的等效模型,提出与其他三相完全解耦的中线控制方法,保证了不平衡负载下分裂电容端电压及三相输出电压的稳定。同时给出在V2H模式下系统启动过程中的隐患,提出通过调节PWM死区时间的方法实现了系统软启动,进一步提高系统的可靠性。最终采用双有源桥与三相四线逆变器级联完成了10kW的V2H样机,不平衡负载由切换纯电阻负载模拟完成,实验数据与仿真值匹配,验证了所提方案的有效性。
基于高频测量阻抗幅相特性的接地极双回跨线故障测距方法
接地极线路阻抗监视系统测得的高频测量阻抗具有显著的非线性变化特征,不能直接用于故障测距,文章分析了高频测量阻抗的幅值和相角随故障距离的变化特征,基于故障情况下测量阻抗变化量的幅值和相角周期特性,构建了幅值-相角数值表,实现对故障区段的判定。在此基础上,根据短区段相角值的近似线性单调特性,提出了基于区段边界相角值的故障测距方法,实现了基于接地极线路高频测量阻抗幅值-相角特性的双回线故障测距。仿真验证了所提测距方法在多种工况下的有效性和准确性,能够显著降低高压直流输电系统接地极线路的故障检修难度。
气象要素对彰武县大气降尘变化的影响研究
利用彰武县气象局本站观测的常规气象要素资料,结合2007 ~ 2020年的大气降尘量数据,对彰武县大气降尘变化规律及其气象影响要素进行分析。结果表明:降尘量总体呈M型逐年增加,但趋势不明显;春季降尘量占全年总量的76.7%,与其他季节存在显著差异,其中4月降尘量占全年降尘总量41.4%。降尘量主要与风沙扬尘天气日数、风向风速、相对湿度等气象要素相关,运用逐步回归分析法得到最优线性回归方程,通过其回归系数的相对贡献率发现彰武县降尘量主要受相对湿度和平均风速的影响。
预压脆性岩石动态宏细观力学模型研究
预压应力脆性岩石动力特性研究,对深部地下工程围岩变形评价有重要实践意义。细观裂纹扩展严重影响预压脆性岩石动态力学行为。基于细观裂纹扩展与应力关系模型、裂纹速率与动态断裂韧度模型、裂纹速率与应变率关系模型及应变率与应变关系模型,提出了一种考虑预压轴向应力及围压的脆性岩石承受动态荷载作用下的宏细观力学模型。其中裂纹速率与应变率关系模型是通过对应变相关的裂纹长度求解时间导数获得。应变率与应变关系模型描述了预压岩石动态荷载导致的应变率随应变演化曲线。研究了不同预压轴向应力及应变率影响下的脆性岩石应力应变关系曲线,并利用试验结果验证了模型的合理性。讨论了围压、初始裂纹尺寸、初始裂纹角度、及初始裂纹摩擦系数对预压应力岩石的动态应力应变关系、预压裂纹长度、预压轴向应变、及动态峰值强度的影响。主要研究结果:预压应力越小、围压越大、初始裂纹面尺寸越小或初始裂纹摩擦系数越大,则预压轴向应变及裂纹长度越小,且预压岩石动态强度越大。
考虑指标关联的配电网设备利用率综合评价
针对当前配电网设备利用率缺少评价方法,且指标关联性强的问题,提出一种考虑指标关联的配电网设备利用率评价模型。首先,从供电可靠性、网络结构、负荷特性、负荷供应能力和电网建设裕度等配电网影响因素中,提炼出多个配电网设备利用率指标;然后,采用灰色关联阈值变权方法对层次分析法AHP(analytic hierarchy process)确定的权重进行调整,避免指标关联造成的影响;最后,提出一种利用调整后的权重和最优化思想确定模糊测度的方法,采用Choquet模糊积分对多个指标的评价值非线性聚合,得到综合评价值。通过对某电网5个地区的配电网设备利用率情况进行评价,并与传统评价方法对比,验证了所提方法的实用性和合理性。
适用于中压配电网的无联结变压器柔性环网控制器
无联结变压器柔性环网控制器在交流侧出现故障时无法阻止零序电压分量传输,从而扩大了故障范围。文中采用经典电路分析方法和正负序分析算法,解释了零序电压分量的形成与传输的基本原理。提出了一种无联结变压器的柔性环网控制器拓扑,交流侧换流器都采用传统半桥子模块的模块化多电平换流器,而在正负极性母线上分别串联全桥子模块阀串。利用全桥子模块输出正负电压的能力,抑制了直流侧电压波动,同时也阻止了故障范围扩大。通过MATLAB/Simulink软件对故障时零序电压被抑制的特性进行了仿真分析,仿真结果验证了理论分析的正确性和所提拓扑的有效性。
含逆变型分布式电源的配电网智能分布式保护
为解决含分布式电源配电网的保护选择性问题,提出一种基于通信的智能分布式保护方案。本文分析了逆变型分布式电源的双闭环控制策略及抑制负序电压的控制方案。基于这类电源在系统发生不对称故障时只输出正序电流及对原有配电网负序电流分布和大小没有影响的特征,利用两段式负序电流保护和两段式正序方向电流保护分别反应不对称故障和三相短路的智能分布式保护方案。该方案仅在每条线路的电源侧设置保护装置,借助于通信通道和保护装置整定值的相互配合实现全线路故障的0 s跳闸,不需要随着分布式电源的接入与否改变整定值。PSCAD/EMTDC仿真验证了该保护方案的有效性。
融合模糊K近邻及证据理论的变压器油纸绝缘状态评估方法
为实现"双碳"目标,构建新型电力系统已成为电网发展的必然趋势。在此背景下,保障电力变压器的可靠运行具有重要意义。鉴于此,提出融合模糊K近邻(fuzzy K-nearest neighbor, FKNN)及证据理论的变压器油纸绝缘状态评估方法。首先,构建基于回复电压法的多特征参量数据库,并基于数据库提出证据的基本概率分配方法。而后,采用组合赋权法综合特征参量的主观权重及客观权重,同时藉由证据折扣因子对证据基本概率进行再分配,避免D-S证据理论的冲突问题。最终,对各证据进行融合推理,获得绝缘状态命题的置信水平。利用提出的方法对变压器实测数据进行验证。结果表明,绝缘状态的置信分布式结果不仅能够准确反映变压器油纸绝缘状态,也能表征出变压器油纸绝缘的劣化趋势,为电力变压器检修策略制定提供了指导。
合浦珠母贝选育基础群体的遗传多样性评价
利用微卫星标记对2012年3月和6月分别构建的两批共17个合浦珠母贝(Pinctada fucata)选育基础群体进行了遗传多样性分析。6对微卫星引物在17个群体共680个个体中检测到29个等位基因,每个位点的等位基因数在2 ~7之间,平均有效等位基因数在2. 06 ~ 3.07之间,平均观测杂合度在0. 31 ~ 0. 58之间,平均期望杂合度在0.46 ~0.65之间,平均多态信息含量在0. 39 ~ 0. 58之间,高度多态(PIC≥0. 50)群体有11个(占64. 7%)。Hardy-Weinberg平衡检验(卡方检验)的结果显示,在检测得到的102个数据结果中,有53个(占52.0%)极显著地偏离了Hardy-Weinberg遗传平衡(P <0. 01)。从遗传偏离指数(D)的结果可以看出,17个群体在不同的微卫星位点存在不同程度的杂合子缺失现象。本研究表明,两批群体的遗传多样性参数非常接近,每个群体的遗传多样性都较高,对群体之间的遗传距离和遗传分化格局有了初步的把握,为下一步交配设计构建下一代核心群体奠定了理论基础。
基于门控时空图神经网络的电力系统暂态稳定评估
随着特高压交直流互联规模的不断扩大,在线高精度快速地暂态稳定评估对电网安全运行至关重要。为此,提出一种基于门控时空图神经网络的暂态稳定评估方法,并采用时间自适应方法,同时提高暂态稳定评估的准确度和速度。首先,为减小故障切除后动态拓扑结构对暂态稳定评估影响,使用门控时空图神经网络提取融合电网的拓扑结构关键特征和相邻节点属性信息,学习空间数据相关性、提高评估准确度。然后,将提取的特征量输入门控神经网络以学习各个时刻数据相关性,调整稳定性阈值快速输出准确评估结果;同时,为避免模型性能受训练样本质量的影响,采用具有K最近邻思想的改进加权交叉熵损失函数处理不平衡训练样本。最后,通过分析算例,从数据可视化视图验证所提出的方法能有效提高评估准确度和缩短评估时间。
低温环境下高压断路器故障模拟
高压断路器是电力系统中的重要设备,发生故障会对电力系统的安全稳定运行造成影响。低温环境会影响断路器的开断性能,为研究低温下故障对断路器的影响,建立了液压弹簧机构和分合闸线圈模型,仿真分析了低温、分合闸线圈故障对分合闸时间与线圈电流的影响。搭建了低温环境下的故障模拟实验平台,在不同低温等级下进行了大量故障模拟实验。将断路器分合闸时间、分合闸线圈电流和振动信号边际谱能量作为特征量,分析其变化规律。研究发现:低温环境影响断路器的开断性能;断路器的分合闸时间随着温度的降低而增大;温度对线圈电流影响很小;-10℃以下振动信号边际谱能量变化较小。研究结果为低温环境下断路器的故障诊断提供了参考。
基于连续时间尺度的储能运行提升光储型园区需量防守能力
工商业园区配置光伏和储能可大幅减少用电成本,光储电站必然会成为新型电力系统用户侧重要组成部分。但特殊场景下负荷激增或光伏发电骤减,极易引发园区需量防守失败,影响光储电站收益最大化。在此背景下,该文提出一种连续时间尺度的储能运行策略,用以提升特殊场景下光储型园区需量防守能力。首先,推导出区间归一化Bernstein多项式,以获取连续时间尺度下储能能量状态和充放电功率。然后,基于区间归一化Bernstein多项式,构建了连续时间尺度下储能运行模型。最后,综合考虑电度电费、需量电费及系统约束,提出了基于区间归一化Bernstein多项式的光储型园区需量防守策略,并以淄博某光储型园区的数据进行仿真分析,结果表明所提方法明显优于传统基于离散运行的储能优化策略,有利于提升光储型园区经济效益。
油菜基质块苗移栽机倾斜式分苗装置设计与稳定性分析
针对传统移栽机在油菜移栽过程中苗块易翻倒导致分苗装置分苗失效的问题,设计了一种适用于油菜基质块苗移栽机的倾斜式分苗装置。分析了分苗装置结构组成与分苗过程,确定了分苗装置主要结构参数;构建了分苗过程依次连续输送和夹持分离阶段苗块力学模型,依据动力学分析明确了影响分苗稳定性的主要因素。分析得出,当苗块摩擦系数一定且同步带倾角在24.5°~35.0°时,有利于依次连续输送阶段苗块不翻倒;分苗夹持力越大,夹持分离阶段苗块分苗效果越优。优选得出分苗装置关键参数:同步带倾角 γ为30°,分苗夹持力f_j_1>0.8 N,分苗气缸工作气压P为0.5~0.8 MPa。分苗装置分苗试验表明:苗块翻倒率为4.2%,分苗成功率为92.5%,满足油菜基质块苗分苗需求。
基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器
随着直流电网技术的广泛运用,直流断路器作为关键保护设备已成为相关领域研究重点。提出一种基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器,具有通态损耗低、经济性良好、重合闸速度快等优点。首先,提出新型断路器的拓扑结构及动作策略,通过电压钳位原理切除故障,而后利用LC振荡关断支路晶闸管;其次,分别对母线和线路故障进行解析推导,进而针对其关断过程设计参数;最后,利用PSCAD/EMTDC中的三端直流电网模型验证其有效性与适用性,并分别对两种故障仿真加以分析,通过故障电流、系统电压及支路电压对比分析等验证该断路器可代替多个常规断路器,减少了主断路器需求。
新安江源区杉木树干液流速率变化及其对环境因子的响应
中国南方湿润区局地气候条件多变、下垫面情况复杂,导致蒸散发的测算较为困难。树木蒸腾是森林蒸散发的关键组成部分,树干液流监测成为树木蒸腾耗水研究的主要手段。杉木(Cunninghamia lanceolata)林作为新安江源区的代表性植被,对该区的水源涵养、水土保持及气候调节等至关重要。该研究基于树干液流测定系统量化新安江源区杉木树干液流速率(Js),结合气象梯度塔监测和土壤含水率连续观测,揭示杉木生长季(2020年4-9月)环境因子对Js变化的作用机制。主要结果:杉木Js呈显著季节性变化,其平均值8月最大, 5月最小;环境因子中太阳净辐射(Rn)及饱和水汽压差(VPD)与Js的相关性最强;主成分分析结果显示,在小时及日尺度上主成分1的方差贡献率分别达59.1%、57.9%,其中, VPD和Rn对主成分1起主要作用,是影响该区杉木树Js变化的关键环境因子;观测期Js峰值提前于VPD约(20 ± 3) min,滞后于Rn约(100 ± 5) min。杉木生长季由降雨产生的土壤含水率差异未对Js产生显著影响,而不同天气条件下Js存在较大差异,晴天Js较高,主要呈单峰变化且启动早结束晚,雨天Js呈多峰型变化,启动晚结束早。
不同土地利用方式土壤的钾素形态及有效性——以科尔沁沙地南缘为例
分析不同土地利用方式对土壤各形态钾素含量和有效性的影响,能优化土地利用,并对科尔沁沙地土壤肥力的提升具有重要意义。通过化学分析方法测试土壤的各形态钾素含量,计算非交换性钾转换量、非交换性钾转换率,结果表明:研究区土壤整体钾素质量分数为16.41~20.75g/kg,但有效钾素质量分数仅占0.76%~2.62%,严重缺乏有效钾素,需要根据作物进行定期施肥。不同土地利用方式使土壤钾库储备显著提升(P<0.05),有效性增强,各形态钾素的有效部分比例提高0.46%~1.86%,质量分数呈现表聚特征,但受研究区土壤质地影响无层化特征。长期稳定的土地利用使土壤的非交换性钾转换量平均提高23mg/kg,有效钾素间具有显著正相关性,促进各形态钾素间的平衡转化。土壤钾素肥力评价排序为阔叶林>旱田>针阔混交林>水田>针叶林>灌木>天然草地。在不添加钾素的情况下,营造阔叶林或针阔混交林是较好地维护提升风沙土钾素肥力水平的利用方式。
基于数据关联性分析的工业用户电能质量特征识别
随着电力电子型用电设备的大量使用,电网公共连接点上干扰源用户的类型和数量越发增多,使得其电能质量扰动指标特征和时空特征更为复杂。针对目前电能质量监测装置难以对每条馈线上各终端用户均实现专门监测,且无法识别馈线上多个用户各自电能质量特征等问题,提出一种基于多源数据关联分析的工业用户电能质量特征识别方法。首先,以指标限值和累积分布图拐点为依据,提取监测点电能质量时间序列的超标和波动的数值及其时段,得到谐波关键指标、电压偏差、负序电压不平衡度等指标的扰动时序数据;其次,提出一种基于导数动态时间弯曲的时序距离计算方法,分析扰动时段下监测指标与工业用户用电数据的相关性,依据不同指标关联度识别用户的电能质量特征;最后,基于多类型干扰源仿真和实测算例,验证所提方法的可行性,可实现不同工业用户的电能质量特征识别。
湖相页岩型页岩油勘探开发理论技术与实践——以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组为例
针对湖相页岩型页岩油高产稳产主控要素不清楚、页岩油生产规律不明确等问题,综合利用沧东凹陷古近系孔店组二段4口井700 m系统取心、十万余条分析数据和试油资料对湖相页岩型页岩油实现高产稳产的理论认识基础、勘探开发关键技术、页岩油的开发效果及生产规律等进行分析和总结。提出“三高一低”优质页岩是页岩油富集的物质基础、中偏高热演化是页岩油富集有利条件、纹层状长英质页岩是湖相页岩型页岩油最优富集层等页岩油富集理论认识。形成了富集层及富集区评价预测技术、水平井开发井网部署技术、页岩油储集层压裂工艺技术、页岩油排采制度优化技术等支撑页岩油高产稳产的勘探关键技术方法。理论认识与技术方法指导实现了沧东凹陷页岩油的高产稳产,其中4口水平井单井日产页岩油突破百吨,GY5-1-1L井日产油达208 m~3;截至2022年4月,28口生产井日产油稳定在300~350 t,累产油17.8´104 t。揭示了页岩油水平井自喷阶段产量呈指数递减、机械采油阶段产量呈台阶状递减后再趋于稳定的生产规律,采出页岩油轻烃类组分比例与日产油量呈正相关性且在试采进程中逐渐减少。
不同方法评价喀斯特煤矿区农田土壤重金属生态风险比较
采用TCLP法、内梅罗综合污染指数、嵌入I_(geo)综合污染指数法等方法对贵州织金县某煤矿区周边农田土壤重金属进行评价.土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Hg和Zn的含量范围分别为0.79 ~ 2.08 mg·kg~(-1)、 144.20~ 464.40 mg·kg~(-1)、91.63~ 187.50 mg·kg~(-1)、48.13~ 104.47 mg·kg~(-1)、0.14 ~ 2.33 mg·kg~(-1)、144.35 ~ 265.89 mg·kg~(-1),所有土壤样点的Cd、Cr、Cu和Ni含量均已超过国家土壤环境质量二级标准,部分土壤样点的Hg和Zn含量超过二级标准.TCLP法评价结果所有土壤样点均未受到重金属污染;内梅罗综合污染指数法评价结果为农田土壤重金属生态风险处于安全水平;嵌入I_(geo)综合污染指数法评价结果表明,90%的土壤达到中度污染以上,其中65%的土壤处于中度污染,25%的土壤受到中度至重度污染;潜在生态危害指数法评价表明,所有土壤样点重金属均处于轻微生态风险水平.针对不同评价方法得出的结果存在差异的情况,在评价土壤重金属污染状况时,应根据评价目标的差异选择合适的评价方法.
直流偏磁对变压器保护的影响及直流偏磁保护改进
随着高压直流输电工程的建设,直流系统对周边电力设备的影响逐步受到关注。当直流系统单极大地运行或直流控制系统出现异常时,可能产生较大的直流电流注入相邻变压器。此时变压器可能产生直流偏磁。文中通过对变压器几种磁饱和特性的对比指出了直流偏磁的特殊性,结合现场波形特征分析直流偏磁及常见的偏磁抑制装置对保护设备的影响,指出现有直流偏磁保护判据存在的问题,进一步从直流偏磁出现的场景以及波形特征出发提出了对现有偏磁保护的多种改进意见。仿真及试验验证结果表明改进判据可有效提升直流偏磁保护的可靠性。
断陷盆地陡坡带富有机质页岩基本特征及勘探前景--以济阳坳陷为例
以济阳坳陷内典型凹陷陡坡带古近系富有机质页岩为研究对象,在岩心精细观察描述的基础上,通过岩石薄片观察、X射线衍射分析、扫描电镜分析、高压压汞测试以及地化分析等,结合勘探实践,开展陆相断陷盆地陡坡带富有机质页岩基本特征研究,探讨勘探前景,认为陡坡带页岩层系储油和产油条件比盆地中心基质型页岩更为优越;加强陡坡带页岩油认识和勘探力度、刻画砂岩夹层的发育分布将是当今条件下济阳坳陷页岩油获得高产最为现实的途径.研究结果表明:济阳坳陷陡坡带页岩发育厚度2~30 cm的砂岩夹层,(纹)层状灰质泥岩和砂岩夹层是最发育的岩相组合类型;砂岩夹层广泛发育粒间孔和溶蚀孔隙,孔径范围大,宏孔占比高,灰质胶结现象普遍,渗透率远大于页岩基质部分;页岩基质S_1为0.5~6.5 mg/g;热演化程度R_o适中,多数集中在0.5%~1.0%,整体均处于主生油窗内;相同演化程度下,陡坡页岩油的气油比较高、原油密度较低,可动性强;脆性矿物质量分数平均超过70%,从后期压裂改造角度,陡坡带页岩岩相组合破裂压力低、具有更强的可压性.总体上,与盆地中心基质型页岩相比,陡坡带页岩层系储油和产油条件更为优越.
基于启发式规则和人工免疫的智能配电网自愈
为了快速得到智能配电网故障后的最优自愈方案,提出了一种基于启发式规则和人工免疫的配电网自愈方法.首先,分析了免疫抗体选择过程和电网自愈方案选择过程的相似性,并提出电网自愈的数学模型.然后,根据启发式规则生成自愈方案候选集.最后,利用人工免疫方程从负荷停电损失、网络损失和开关操作次数3个方面对所有自愈方案进行综合评价,确定最优的自愈方案.以五馈线配电网络为例,对其发生故障后自愈方案的选择进行仿真分析.仿真结果验证了该方法的可行性和有效性.
±320 kV厦门双极柔性直流输电工程系统设计
为了避免采用对称单极接线柔性直流工程在可靠性、绝缘水平以及大容量换流变压器运输制造上的缺点,±320 kV/1 000 MW厦门柔性直流输电工程是世界范围内第一个采用双极接线的柔性直流工程。文中以厦门工程为背景对双极高压大容量柔性直流工程的系统设计展开研究。首先,通过主接线优化设计使得采用双极接线的柔性直流工程具备3种运行方式,提高了系统的可靠性。其次,高压大容量柔性直流工程中设备裕度通常较小,通过对主回路参数开展精确计算从而实现小容量可关断器件支撑工程大功率传输。最后,对比了采用对称单极接线和双极接线柔性直流工程的暂态特性,即采用双极接线的工程暂态过电压较低但暂态电流恶化。提出通过暂态电流精确解析计算方法以及优化布置等方法,确保工程可关断器件的安全性。实践表明所提设计方法是可行和有效的。
甘泉-富县地区本溪组气藏控制因素和有利成藏区预测
根据钻井、地震和试气资料,对甘泉-富县地区本溪组的构造、古地貌、沉积相、储层和气水分布规律等进行研究。结果表明,本溪组为潮坪-泻湖-障壁沉积体系,储层主要为东、西两个平行岸线的北西向障壁砂坝砂岩,障壁砂坝分布在古岩溶高带两侧,为浅灰色石英质中粗砂岩和细砾岩。研究区中东部下伏地层为奥陶系马六段,由于缺乏马家沟储层和向下运移的通道,油气主要在本溪组东障壁成藏。研究区西南部本溪组下伏古岩溶凹槽,煤系烃源岩与马五溶蚀灰岩储层侧接,所以奥陶系成为主成藏层位,本溪组西障壁砂岩成藏相对较差。本溪组气藏主要为砂岩透镜体圈闭,少量砂岩上倾尖灭圈闭,气藏沿障壁砂坝中心厚砂体呈串珠状分布。水层主要为单层厚度小于2 m的薄砂层,为潮道或障壁边缘砂岩,个别较厚的水层砂岩平面上位于气藏之间,应该与局部存在的大断距断裂在成藏期的活动和破坏有关。干层为孔隙度小于3.2%或渗透率小于0.07 × 10~(-3) μm~2的致密砂岩,主要为深灰色凝灰质和浅灰色岩屑石英两种砂岩类型,二者测井孔隙度均小于3.2%,显微镜下面孔率<1%。凝灰质砂岩具有颜色深(深灰色,简称黑砂岩)、粒度细(细砂岩或粉-细砂岩)、单层厚度薄(0.5 ~2 m)的特点,随机夹于浅灰色障壁或潮道砂岩之中,本一段和本二段均可含一层凝灰质砂岩,镜下具火山尘杂基、燧石和岩屑含量高、基底式胶结、颗粒分选和磨圆度差等特点。致密的浅灰色岩屑石英砂岩则具有黏土质和白云质胶结、颗粒线接触-凸凹接触、压实作用强、分布不均匀等特点。根据沉积相和物性对气藏的控制,结合地震属性和含气检测等手段对有利成藏区进行预测,认为研究区本一和本二段各发育两个北西向障壁,障壁砂坝内部为有利高产能区,朝障壁边缘物性变差,产能降低;含水厚砂岩主要受燕山期北北东断裂活动的控制。
考虑气热惯性的综合能源系统备用配置方案
电气热多能耦合的综合能源系统具有多时间尺度特征,其气热慢动态特性蕴含着丰富的灵活性。外部条件变化时,气热系统状态变化相对滞后,可在一定时间尺度内为系统提供功率支撑。针对这一特点,依据气热系统基本原理,定义综合能源系统气热惯性,建立综合能源系统气热惯性功率支撑模型。基于所提气热惯性功率支撑能力,提出一种考虑气热惯性的综合能源系统备用配置方案。算例结果表明,考虑气热惯性的支撑能力使得综合能源备用配置手段多样化,提高了综合能源系统协调运行的灵活性和经济性。