mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
飞轮储能参与风电平滑的自适应滤波算法及无传感器控制
通过对风电系统和飞轮储能系统运行特性的分析,针对飞轮转子设计难以安装位置传感器的特殊性问题,提出一种基于自适应非奇异快速终端滑模观测器的飞轮储能无传感器控制策略,提高转子位置角估计精度。此外,针对飞轮储能系统参考功率指令滞后的问题,在无传感器控制基础上,引入自适应滤波算法作为飞轮储能控制系统的功率给定,以减小功率指令滞后现象。在Typhoon HIL 602+仿真平台进行实验验证,结果表明:飞轮储能系统运行性能良好,观测器具有优越的估计性能,能满足飞轮快速充放电并有效平滑风电功率波动的控制需求,同时提高储能利用率。
近直立特厚煤层分段综放夹持煤柱冲击机理
以窑街三矿近直立特厚煤层水平分段综放开采为背景,建立了倾向剖面“夹持岩梁”力学模型与走向剖面“U-λ”岩板力学模型,揭示了近直立煤层水平分段开采的顶底板夹持煤柱冲击地压机理,分析了应力分布与塑性区演化规律,对工作面微震事件进行定性监测与时空定量监测。研究表明:当顶板岩层形成的“悬臂”结构达到一定长度极限, “U-λ”岩板断裂,对下方煤体产生冲击载荷,造成强烈的矿压显现;随着工作面不断向深部开采,煤柱所受水平应力增加,积聚在煤体中的弹性变形能释放,工作面下方煤体形成一定深度的剪切挤压张裂带破坏区;工作面下部为巨厚的底煤积聚大量的弹性应变能,产生塑性变形释放弹性能,导致底板突然底鼓、支架工作阻力升高。随着工作面向前推进,顶煤与其上方松散破碎煤岩体发生垮落,岩块在滑落和回转失稳过程中释放大量能量,对工作面造成动载扰动。
暂态电压稳定薄弱区域辨识的Louvain分区算法
针对大电网暂态电压稳定整体研究过于复杂的问题,提出一种暂态电压稳定薄弱区域辨识方法。首先,引入节点间电气距离计算模块度,运用Louvain算法对电网进行分区;然后,考虑线路负载率与线路开断对节点电压的影响,利用熵值法构建关键线路辨识指标筛选出关键线路,将关键线路三相短路故障作为预想故障集;最后,利用基于暂态电压稳定判据构建的节点暂态电压稳定评价指标,评价出暂态电压薄弱的区域。通过广东电网仿真结果验证所提方法的有效性。
稻草不同还田量对土壤动物群落结构的影响
【目的】研究稻草不同还田量下土壤动物群落结构特征。【方法】在5 m × 5 m的样方内,以未进行稻草还田的处理为对照(ck),采用手拣法和干、湿漏斗分离法,调查稻草还田后2个月和稻草还田后5个月,不同还田量[0.8(T_(20))、0.4(T_(10))、0.2(T_5)和0 kg·m~(-2)(ck)]处理下耕地土壤动物群落特征。【结果】试验共捕获土壤动物1 194只,隶属于3门11纲19目44科,平均密度4.45 × 10~5只·m~(-2);稻草还田处理后的样地土壤动物密度和类群数明显增加(P< 0.05),土壤动物类群数排序为T_(20)(37)>T_(10)(30)>T_5(28)>ck(17)。土壤动物群落垂直分布明显,土壤动物密度随着土层加深而降低,具有明显的表聚性特征。稻草还田2个月后T_(20)处理的土壤动物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均最高,稻草还田后5个月T_(10)处理优势度指数最高。【结论】农业生产上稻草切碎后覆盖还田宜选择0.8 kg·m~(-2)还田量。
内蒙古荒漠草原两种草地型植物生态类群变迁及其气候变化特征分析
气候变化与植被之间的相关关系研究多集中在全球和区域尺度上,而对小尺度区域的长时间序列研究则较少。将研究区限定在苏尼特右旗朱日和镇,在大量搜集气象和植被相关数据资料的基础上,采用线性回归与趋势分析方法,针对该地区荒漠草原分布较广的短花针茅(Stipa breviflora)、冷蒿(Artemisia frigida)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)草地型和小针茅(Stipa klemenzii)、无芒隐子草草地型近60年来的植物生态类群变迁及其局地性气候变化特征进行了深入研究,旨在为了解和深入研究该地区生态环境变迁驱动机制提供参考依据。结果显示:近60年来,朱日和镇年均气温呈波动上升趋势,其上升速率为0.045 5 ℃·a~(-1),每个年代平均递增了0.438 ℃,80年代中后期以来增温十分明显;夏季各年代平均气温增幅最大,平均递增了0.4 ℃;年降水量呈波动减少趋势,其减少速率为0.698 mm·a~(-1),每个年代平均减少了12.43 mm;夏季各年代平均降水量减少幅度最大,每个年代平均减少了10.39 mm;牧草生长季(4—10月)每个年代平均降水量减少了10.38 mm;两种草地型草原种减少、荒漠草原种增加。朱日和镇气候逐年旱化、温暖化,旱灾增多、周期缩短,尤其在牧草生长季节干旱越来越严重,其草地植被逐年趋于旱生化和荒漠化。
北京山区土壤养分空间变化特征研究
为了揭示土壤养分空间变异分布特征并且指导土壤规划管理,以北京市西部山区水源林和京津风沙源地带为研究对象,在野外大田采集样本的基础之上,运用了地统计学与GIS相结合的研究方法,探究了典型区域土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质和全氮的空间变化格局,同时采用模糊模式识别理论对土壤养分等级进行了综合评价,并结合地区的实际情况分析了其变异特性的影响因素。结果表明:土壤养分的空间分布整体上符合正态分布(P<0.05),有效磷、速效钾和有机质的空间分布变异性较强,碱解氮和全氮的变异系数相对降低,并且随着土层深度的增加,土壤的养分含量呈现逐渐缩小趋势。土壤养分的各项指标能够较好地符合半方差函数模型,有机质和全氮具有较好的空间自相关性,碱解氮、速效钾和有效磷体现出中等自相关性,土壤养分整体分布格局的空间自相关性水平较强。土壤碱解氮含量等级为中等的比重最大,其面积占比为27.87%;有效磷、速效钾含量整体处于缺乏状态;而有机质含量在很丰富等级比重较大,且区域73.77%的土壤质地类型属于有机质丰富;全氮含量变化程度较低,并且大部分地区处于丰富的水平;区域土壤肥力的综合水平为IV。研究成果为区域土壤资源使用划分、修复重建以及可持续利用提供科学依据。
智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用
对智能变电站继电保护装置实现自动测试的关键技术进行了研究,分析了智能变电站继电保护装置的外部接口特点、测试用例重用等关键问题。提出了一种基于智能继电保护测试仪快速构建自动测试系统的方法,并介绍了自动测试系统的系统设计方法、系统构成、软件模块划分以及核心调度流程设计等。该系统适用于智能变电站所有类型的继电保护装置,其实现思路及系统构建方法对智能变电站的现场调试、验收等工程实践具有参考意义。
徐州市侧柏人工林林下植物多样性对郁闭度的响应
【目的】探究徐州市泉山、云龙山50 a侧柏(Platycladus orientalis)人工林林下植物群落物种多样性特征及林下植物多样性对郁闭度的响应,为石灰岩地区山体绿化提升和树种更换提供理论指导。【方法】采用典型样地调查法对侧柏人工林进行郁闭度测定,依据野外林分状况,将其划分为[0.9,1]、[0.8,0.9)、[0.7,0.8)、[0.6, 0.7)和[0,0.6) 5个郁闭度等级,研究不同郁闭度林分下植物物种组成和多样性变化。【结果】①侧柏人工林林下乔、灌、草共出现植物65科116属129种,随郁闭度的减小,植物物种数均呈先升高后降低的趋势,林下物种呈由阴生向阳生逐渐过渡的演替格局,同时植物生活型趋于复杂化和稳定。②Shannon–Wiener多样性指数随郁闭度的减小呈先升高再降低的趋势,郁闭度为[0.6,0.7)和[0.7,0.8)的Shannon–Wiener多样性指数显著高于郁闭度为[0.9,1]、[0.8,0.9)和[0,0.6);Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数在5个等级郁闭度中无显著差异(P > 0.05);Simpson优势度指数随郁闭度的减小呈先上升后下降的趋势,在郁闭度为[0.6,0.7)时优势度指数达到峰值。③根据侧柏人工林郁闭度与植物物种多样性指数的相关性分析,郁闭度与Shannon–Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数及Pielou均匀度指数呈负相关;与Simpson优势度指数呈极弱负相关。【结论】侧柏人工林林下植物多样性在中郁闭度为[0.6,0.7)时各指标表现最优,更高或者更低的郁闭度可能会导致林下植物的物种组成及多样性相对减小,不利于侧柏人工林林地的维持。
科尔沁沙地南缘典型林分枯落物层与土壤层水源涵养能力研究
研究科尔沁沙地南缘人工林枯落物层与土壤层对该地区水文效应的影响,为该地区之后人工林的经营与恢复提供理论依据。以不同配置模式的人工林为研究对象,利用熵权法对不同配置模式的人工林水源涵养能力进行评估。对于不同配置模式中的枯落物持水量与浸水时间、枯落物吸水速率与浸水时间以及土壤入渗时间与入渗速率进行拟合,均呈现出显著的函数关系;针阔混交林模式在枯落物有效拦蓄量、土壤最大持水量、土壤有效持水量和毛管持水量中均为最大,灌木纯林最小,其它的配置模式在枯落物层和土壤层的水文过程中表现有所差异;运用相关性分析和主成分分析对林地涵养水源指标进行分析和因子筛选,最终筛选出9个指标对6种不同的配置模式进行枯落物层和土壤层水文效应进行综合评价,表明水源涵养能力最强的针阔混交林模式,并且不同配置模式中混交林在枯落物层与土壤层的整体表现都优于纯林。
基于分布式Raft算法的直流微电网功率协调控制
随着分布式能源并网的推广和应用,直流微电网作为其载体在可控性和电能质量等方面具有众多优点。首先,文中针对含有多节点分布式能源直流微电网中可靠通信控制和功率协调控制问题,考虑光伏和发电机输出的不确定性,定义功率评价系数,提高功率协调控制合理性,减少多节点通信负担。其次,采用深度学习中的长短期记忆网络对光伏输出进行预测。基于分布式一致Raft算法参与微电网二次控制,实现直流微电网的功率协调控制和经济优化。最后,基于PSCAD/EMTDC建立四端直流微电网仿真模型进行验证。仿真结果表明,所提控制方法能够有效改善微电网稳定性,协调微电网功率控制。
贵阳市不同林龄马尾松林凋落物储量及持水特性
以贵阳市花溪区孟关林场不同林龄马尾松人工林为研究对象,采用时空替代法,选取不同林龄样地依次为林窗(对照)、幼龄林、中龄林、成熟林、过熟林5个样地,通过野外调查和室内分析的方法,对贵阳地区不同林龄马尾松林凋落物的储量及持水特性进行了研究。结果表明:不同林龄马尾松人工林凋落物储量及其持水特性存在显著差异(p<0.05),呈现先增后减的趋势,均表现出成熟林最大,幼龄林最小,其中,成熟林凋落物储量、最大持水量、最大持水率、有效拦蓄量分别为:35.29t/hm~2,84.48t/hm~2,239.49%,38.31t/hm~2;幼龄林凋落物储量、最大持水量、最大持水率、有效拦蓄量分别为:10.19t/hm~2,12.33t/hm~2,120.38%,6.71t/hm~2;吸水速率开始0.25h内最快,表明马尾松凋落物可在短时间发挥截水作用。通过对贵阳市不同林龄马尾松凋落物储量及持水性的对比得到:贵阳市马尾松成熟林具有最佳的生态水文特性。
水环境下碳纤维拉索锚固结构的疲劳性能研究
碳纤维增强复合材料(CFRP)拉索强度高、重量轻且耐久性好,但长期处于潮湿服役环境下其锚固结构的可靠性存疑。为此对CFRP拉索进行了应力幅为200 MPa、应力上限为0.65极限强度的200万次疲劳循环试验,并令较低端的锚具放置于水环境中,在拉索两端内嵌光纤光栅测量轴向应变变化。结果表明:在循环荷载作用下,CFRP筋与锚固填料间产生微裂缝,锚具内部发生了应力重分布;水浸作用加快了锚具内的应力重分布,其规律分为两个阶段:第一阶段速率较大,主要集中在前50万次循环;第二阶段为50万次至200万次的循环,应力重分布逐渐平稳。研究的CFRP拉索安全通过了疲劳试验,但剩余强度降低了17%,说明水环境对CFRP拉索锚固结构耐久性造成的影响不可忽视。
种植模式对阿克苏绿洲农田土壤肥力的影响
土壤肥力是影响农田生态系统生产力及稳定性的重要因素,其演变的方向和程度受人类活动直接影响,探究农业种植模式与土壤肥力的相互关系对绿洲土壤生态系统的开发与保护具有重要意义。以塔里木河上游阿克苏绿洲为研究靶区,选择20年棉花连作、棉花/水稻轮作、棉花/茴香套作、棉花/打瓜套作4种不同种植模式的棉田为研究对象,综合土壤物理、化学和生物学性质利用因子分析法选取13项土壤因子评价土壤肥力状况的优劣。结果表明:种植模式和作物种类均会影响农田土壤的理化性质及酶活性,进而影响土壤肥力状况; 4种种植模式下农田土壤肥力评价值排序为棉花/打瓜套作模式>水稻/棉花轮作模式> 20年棉花连作>棉花/茴香套作模式。
中田河流域景观异质性对水体总氮浓度影响研究
土地利用变化使输移至河流的营养盐负荷发生变化从而导致地表水水质变化. 研究景观异质性对营养负荷的影响程度对改善水质的最佳管理措施至关重要. 本研究从2013年1~12月,对中田河流域干支流水系20个监测点的地表水总氮浓度进行了周年定点监测,考虑到流域单元的嵌套关系,选择7个土地利用结构和13个景观格局指数,探讨了景观异质性对中田河流域水体总氮浓度的影响. 研究表明:①建设用地和草地对总氮浓度有重大影响,表现为建设用地会恶化水质,而草地可以改善水质; ②景观斑块-形状指数、 景观斑块-面积指数和建设用地是景观尺度上影响流域总氮浓度的主要因素; ③回归分析进一步显示建设用地和景观斑块-面积指数对总氮浓度的贡献分别是67.31%和32.69%.
基于灵活热电比的区域综合能源系统多目标优化调度
针对热电联供(Combined Heat and Power,CHP)"以热定电"导致的弃风及运行成本较高问题,提出基于CHP灵活热电比的区域综合能源系统多目标优化调度方法。首先,采用补燃装置对CHP补燃,灵活调整各时段补燃率以使CHP热电比跟随风电出力态势,提高系统风电接纳水平与运行效益。然后,考虑补燃燃油的使用增加了系统排污,综合经济性与环保性建立区域综合能源系统多目标优化模型,通过层次分析法对各目标权重进行决策。最后,依托商业优化软件GAMS对建立的混合整数非线性规划问题进行求解。算例研究表明:对CHP热电比进行灵活调节,能够有效促进风电并网消纳、降低系统运行成本。多目标优化使CHP热电比兼顾系统经济性与环保性,较单目标而言更具优势。
计及需求响应不确定性的电-气耦合配网系统动态分布鲁棒优化
需求侧负荷波动和天然气管存动态特性给电-气耦合配网系统的调度运行带来了较大挑战。针对需求响应不确定性和天然气动态特性,提出了一种机会约束与Wasserstein距离相结合的电-气耦合配网系统分布鲁棒动态优化模型。首先,考虑可削减、可转移、可替代3种需求响应负荷及天然气传输的管存特性,构建了确定性的电-气耦合配网动态优化模型。其次,针对需求侧电负荷、气负荷的不确定性,基于衡量不同概率分布之间Wasserstein距离的分布鲁棒方法,构建不确定变量的概率分布模糊集。由于传统的分布鲁棒优化未考虑不等式约束的不确定性,结合机会约束将含不确定变量的不等式约束成立的期望概率,限定在最低允许的置信水平之上,以提高模型的可靠性。最后,通过对偶理论和条件风险价值近似将所提模型转化成线性规划问题进行求解,在修正的33节点配电网和比利时20节点配气网组成的电-气耦合配网系统进行仿真实验,结果表明所提模型可有效降低运行成本,提高风电的消纳能力。
基于无人机高光谱遥感的典型草原退化指示种识别
利用无人机高光谱遥感数据技术快速、准确地提取典型草原植被类型,对动态监测草原生态安全具有重要的意义。为此,在退化较严重的白音锡勒牧场典型草原区,采集了空间分辨率为1.8 cm、光谱分辨率为4 nm,共有125个波段(450~950 nm)的高光谱影像。选主要退化指示种-冷蒿为识别目标,经微分变换和包络线去除等光谱变换处理,进行光谱特征差异分析发现冷蒿与其他绿色植被和背景土壤在500、550、670 nm处有明显的光谱差异,因此选择以上3个波段作为特征波段,构建了支持向量机(SVM)和随机森林(RF)的退化指示物种识别模型,并进行了精度验证。结果显示:SVM和RF的识别精度分别为96.92%和97.34%,Kappa系数分别为0.95和0.96。从结果可知,随机森林模型的识别精度更高,退化指示种的像元空间分布更接近自然状况,可以为监测典型草原退化指示种提供技术支持。
武陵山脉核心区石漠化演变及其经济驱动机制——基于贵州铜仁的实证检验
西南地区石漠化问题是我国土地退化的三大问题之一,也是学界长期以来关注的问题。利用Landsat数据提取了贵州省铜仁地区2000—2014年的石漠化情况,并对其演化过程中的时空特征进行了分析,进而利用空间面板数据回归对其经济驱动力进行了研究。结果显示:(1)铜仁市石漠化情况主要出现在西北部,其集聚态势十分显著; (2)空间转移概率矩阵显示石漠化整体改善的趋势比较明显,但潜在石漠化地区的控制并不容易,因此应着眼于潜在石漠化地区的控制的改善,防微杜渐,从源头上遏制恶化的趋势;(3)种植业对于石漠化有抑制作用,而畜牧业的发展则加剧了石漠化的恶化,而工业与服务业则有助于控制石漠化的扩张。最后,提出了重点治理、全面控制、加速推进现代化农牧业和旅游业发展3条发展建议。
基于多微电网投影的配电系统协调恢复方法
微电网参与配电系统恢复可以提高恢复效果进而提升系统韧性。提出了一种考虑微电网隐私和参与配网应急恢复偏好的含多微网配电系统恢复方法,可以统筹协调配电网和微电网的发电资源。首先,建立基于虚拟节点和虚拟流分解的多微网参与配电网恢复的协调机制,有效保护微电网隐私;进而针对恢复问题提出了基于投影的关键恢复信息共享方法,并利用顶点搜索快速得到投影域,实现关键信息交互;然后,提出了配电网-微电网的双层协调恢复框架。其中,下层微电网向配电网提供包含恢复偏好和可行域的有限信息,上层配电网进行统筹决策,并将决策得到的联络线功率下发至微电网,下层微电网以联络线功率作为约束条件决策内部负荷恢复;最后,基于构建的含多微网配电系统,验证了所提方法的有效性和优势。
考虑服务半径的城市区域充电站布局优化研究
充电站优化布局对新能源汽车产业持续高质量发展具有重要意义。以最大覆盖模型为基础,充分考虑因充电站服务半径缩短而导致充电需求覆盖可能性减小的问题,将充电站覆盖用户需求概率作为充电服务半径的分段函数,把概率覆盖引入到充电站布局优化中,建立了新的充电站随机概率覆盖模型;以重庆市南岸区为例,通过爬取兴趣点(point of interest, POI)数据,采用遗传算法进行求解,并对候选充电站综合效用进行了敏感性分析。研究结果表明:随着服务半径缩短,需求覆盖量也随之减小;通过新建充电站能有效地提高充电需求覆盖量。
基于三相电流型五电平整流器的空间矢量脉宽调制算法
针对由多个三相电流源型桥式整流器并联组成的电流型多电平整流器(MCSR),采用传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法涉及大量三角函数运算,影响控制器的运算效率。该文研究一种基于三相电流型五电平整流器(5L-CSR)的60°坐标系SVPWM算法,该方法有效地简化了基本矢量及其作用时间的计算过程。并且针对均流电感存在的电流平衡问题,提出合理分配冗余开关组合作用时间和作用顺序的方法,使得单个调制周期内均流电感承受平均电压为零,进而解决了均流电感电流不平衡问题,实现了直流侧自均流。最后,搭建三相5L-CSR的仿真模型以及实验样机进行验证。
6-BA预处理对干旱胁迫蒙原欧李生理响应特性的影响
【目的】探讨外源细胞分裂素6-BA预处理对干旱胁迫条件下蒙原欧李生理响应特性的影响,为蒙原欧李抗旱机制研究提供参考。【方法】以蒙原欧李盆栽苗为材料,通过不同质量浓度的6-BA预处理后,采用断水方法对苗木进行干旱胁迫处理,分析6-BA预处理对蒙原欧李叶片水分状况(叶片相对含水量(RWC)、水分饱和亏缺(WSD))、光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素(Car))、光合性能(净光合速率(P_n)和光合性能指数(PI_(ABS)))、渗透调节能力(脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白(SP))、抗氧化系统(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))、细胞伤害程度(丙二醛(MDA))及综合抗旱性的影响。【结果】断水5 d时,200 mg/L6-BA预处理对提高蒙原欧李植株综合抗旱性的效果最好,可使WSD降低32.2%,P_n和PI_(ABS)分别提高37.9%和49.5%,Pro增加64.0%,POD和CAT活性分别提高26.6%和54.3%;断水10 d时,100 mg/L6-BA预处理对提高植株综合抗旱性的效果最好,可使WSD降低62.6%,Car/Chl a+b提高50.0%,MDA含量减少34.7%,POD和CAT活性分别增强116.8%和32.2%;断水15 d时,100 mg/L6-BA预处理对提高植株综合抗旱性的效果最好,可使WSD降低30.4%,Chl a、Chl b、Chl a+b、Car、P_n和PI_(ABS)分别提高38.7%,64.6%,42.8%,24.4%,84.0%和22.4%,MDA含量减少29.5%,SP和Pro分别增加43.6%和47.1%,POD活性增强460.3%;断水20 d时,150 mg/L6-BA预处理对提高植株综合抗旱性的效果最好,其可使Car/Ch a+b提高5.7%,MDA减少35.7%,POD、CAT活性分别提高119.0%和27.6%。【结论】6-BA预处理对干旱胁迫条件下蒙原欧李生理特性的调节作用受干旱胁迫程度和6-BA质量浓度的共同影响。叶面喷施适宜质量浓度的6-BA,能够在一定程度上缓解干旱胁迫对蒙原欧李植株造成的伤害,提高其综合抗旱性。
基于智能计算的多FACTS协调配置
灵活交流输电(flexible AC transmission system,FACTS)装置在电力系统中应用广泛,但通常各台FACTS设备都是针对本地量和各自目标进行参数整定。为了更大程度地发挥FACTS效用,消除潜在的不利交互影响,有必要对多FACTS进行参数的协调配置。文中首先采用小波变换分析了协调配置的必要性,结合改进的多目标量子遗传算法和极限学习机提出了多FACTS协调配置算法,最后在装设有TCSC 和 SVC 的算例中进行仿真,验证了所提算法的有效性。
基于小波变换的配电变压器差动保护相位补偿方法
为降低配电变压器故障引起的财产安全损失,提升电力系统运行稳定性,提出了基于小波变换的配电变压器差动保护相位补偿方法。首先,通过计算线模行波电流波动及其梯度绝对值大小,判断配电变压器有无故障,即创建保护启动判据。然后,依据等效线模行波差动电流的能量比确定故障区域,并计算小波变换故障区域的初始模量反向行波差动电流,以获得小波变换模极大值。最后,通过构建故障选极判据获取故障类型,计算故障状态下配电变压器空载合闸时的励磁电流,判断励磁涌流和内部故障电流的变化,并结合保护输出信号的开启和关闭,实现配电变压器的差动保护相位补偿。仿真实验表明,该方法可对区内故障进行有效鉴别,具有很强的可靠性及有效性。负载工况下,该方法相位补偿后电压电流的相位差一致,具有更好的稳定性。
兴安落叶松树干液流与太阳辐射的时滞效应
为了系统研究大兴安岭地区兴安落叶松树干液流与太阳辐射的时滞效应,采用热扩散技术测定树干液流,使用自动气象仪器测定辐射因子,利用逐行错位分析及相关分析法,分析兴安落叶松树干液流日变化和时期变化对总辐射(GR) 、净辐射(Rn) 、光合有效辐射(PAR)的时滞效应。结果表明:树干液流日变化对GR、Rn、PAR的响应不是同步进行,响应存在140~150 min的时滞,时滞效应显著;树干液流与Rn的相关性最好(R~2 =0.465) 、时滞最短(滞后140 min) ;生长季树干液流量变化与GR的相关性高于Rn、PAR,树干液流与GR、Rn、PAR的时滞性的相关性不显著;树干液流对Rn的响应存在时滞,树干液流量时期变化与太阳辐射的时滞效应的相关性不显著。
井壁失稳风险的可靠度理论评价方法
国内外学者针对井壁稳定的问题已经开展了较为深入的研究,建立了多种经验模型、解析模型和数值模拟方法,但针对输入参数的不确定性及其对井壁稳定分析结果影响的研究则较少、认识尚不明确。为此,以井壁稳定力学解析模型为基础,结合可靠度理论下的一次二阶矩方法,建立了基于可靠度理论的井壁失稳风险评价方法,研究了不同钻井液当量密度下的井壁稳定可靠概率,并考察了参数不确定程度对井壁稳定分析结果的影响规律。研究结果表明:①井壁稳定输入参数的分布规律基本满足正态分布,变异系数越高,则样本数据的不确定性越强,对井壁稳定分析结果的影响将更加显著;②随着钻井液当量密度的增加,井壁垮塌的概率逐渐降低,但井壁被压漏的概率也逐渐增加,在井壁坍塌和破裂可靠概率曲线交点以下能够找到一个合适的安全窗口;③各地质因素不确定性对井眼稳定的影响顺序为:地应力>孔隙压力>岩石强度。结论认为,在井壁稳定分析中准确确定地应力的大小、降低其不确定程度的影响,可以提高井壁稳定评价的准确性。
基于多端行波频率矩阵的复杂配电网故障定位方法
针对配电网线路参数受依频变化影响导致现有故障定位方法实现复杂以及行波传输速度无法准确计算的问题,基于多端行波频率矩阵,提出一种不依赖波头时间信息的复杂配电网故障定位方法。通过对故障行波固有频率主成分与传输距离的关系进行分析,定义各分支节点的参考端,并计算真实故障发生前的基准固有频率矩阵与真实故障发生后的故障固有频率矩阵之间的差值,最终得到相应的故障分支判定原理。在判定故障分支的基础上,按照故障点到参考端的路径不经过分支节点或经过分支节点数量最少为原则选取参考端,同时计算对应参考端故障固有频率主成分下的波速度,进而对故障点位置实现精确定位。仿真结果表明,所提方法无须检测行波波头时间,通过构建多端频率矩阵准确刻画配电网拓扑任一分支发生故障的情形,在保证故障分支可靠判定的同时实现了频率分量与波速度相互匹配,大大提高了故障定位精度,且定位结果不受故障位置、类型、过渡电阻、初相角影响。
考虑不确定性的高速公路光储充电站选址定容
针对高速公路并网光储充电站选址定容中存在的不确定性,提出了一种基于数据驱动的分布式鲁棒优化的两阶段选址定容方法。阶段1基于蒙特卡洛模拟方法得到充电点的位置,利用整数规划模型确定充电站的位置;阶段2兼顾充电站利益及用户满意度,建立基于数据驱动的分布式鲁棒优化定容模型,通过KL(Kullback-Leibler)散度构建以经验概率分布为中心的概率分布模糊集合描述不确定量,利用风险理论将分布式鲁棒优化模型转化为混合整数线性规划问题,进而对充电站内的充电桩数量及光储容量进行优化。最后,通过环形路网对所提方法进行验证并进行敏感度分析。结果表明:所提方法可行、有效;配置光储设备能降低年均寿命成本;通过控制KL散度公差、样本数量、续航里程、充电功率等能有效平衡系统的经济性与鲁棒性。
数据-模型混合驱动的风电场聚合等值建模方法
目前风电场等值建模方法主要针对全信息的情况,未考虑实际风电运行信息缺失的现状,且无法计及同群机组动态特性的差异。针对这两个问题,提出基于神经网络匹配算法的机组级信息获取方法,以克服实际场站机组级实时出力信息缺失难题;根据风电机组全风速的响应特性,分析确定分群指标,提出了风电场最少等值机表征原理,发现了传统等值方法的误差来源于对同群机组动态特性差异的忽略,进而提出了基于等值机动态行为校正的两机聚合等值建模方法。结果表明,提出的方法在不同的风速场景、电压跌落与故障持续时间下,均能够很好地模拟故障穿越响应特性。
混合级联高压直流输电系统受端典型交直流故障特性分析
以白鹤滩-江苏特高压混合级联直流输电工程为例,从理论和仿真两方面分析混合级联直流输电系统受端典型交直流故障对其稳定运行的影响。针对受端直流故障,分析直流线路接地故障及不同工况下,多组并联的模块化多电平换流器(modular multileve converter,MMC)闭锁故障后关键电气量的响应过程及暂态故障特性,并给出故障穿越方法。针对受端交流故障,分析受端电网换相换流器(line commutated converter,LCC)交流母线三相短路故障后LCC换相失败的故障特性,研究并联MMC运行方式对LCC换相能力的影响。为混合级联直流电网的安全稳定运行提供理论基础与技术支撑。
基于特征指标的气象因子对PM_(2.5)浓度的影响分析
以西安为研究区域,为探究气象因子对PM_(2.5)浓度的影响,采集2017-2019年空气质量与气象因子数据,改进k-Means聚类算法,形成严重污染、重度污染、中度污染、轻度污染共4个PM_(2.5)浓度与气象因子样本簇集。分析簇集数据分布,选择Spearman相关性分析方法,确定影响PM_(2.5)浓度的气象因子;定义PM_(2.5)凸显性条件,给出幅度特征FOA、浮动特征FOF和凸显特征FOH,构建三维空间,确定气象因子对PM_(2.5)影响的大小,进而建立气象因子对PM_(2.5)浓度的影响分析方法。比较多元线性回归和随机森林回归方法,结果表明:该方法提高了分析效率,且无需考虑因子选取和表达,能有效确定影响PM_(2.5)浓度的气象因子种类及影响程度。在低温、高湿、高压和相对静风的气象条件下,空气中颗粒物难以扩散和输送,使西安市PM_(2.5)浓度升高。严重污染、重度污染和中度污染中,PM_(2.5)浓度与相对湿度呈显著正相关,与风速、气温呈显著负相关,且影响大小依次为相对湿度>风速>气温;轻度污染中,PM_(2.5)浓度与相对湿度、气压呈显著正相关,与风速、气温呈显著负相关,且影响大小依次为气温>相对湿度>气压>风速。
配电网混合型MMC双极短路故障后快速恢复策略
故障清除后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的快速恢复技术是柔性直流配电技术的重要研究内容。本文针对子模块混合型MMC故障后由于子模块电容电压不均导致的故障恢复过电流问题,提出了一种桥臂过电流抑制策略,避免解锁过程中桥臂子模块过电流的发生,使得解锁过程能够稳定可靠进行;在此基础上,还研究了基于桥臂电流前馈的子模块电容电压快速均衡方法,可促进换流器解锁时桥臂子模块电容电压快速重新稳定至额定值,有利于提高换流器直流侧电压恢复速度;最后,在MATLAB/Simulink环境中搭建了单端混合型MMC仿真模型,验证了所提控制方法的有效性和可行性。
采煤沉陷裂缝区土壤含水量变化对柠条叶片叶绿素荧光的响应
采煤塌陷引起的土壤环境因子的变化对矿区植物生长的影响越来越受到人们的关注,快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术被称为植物受胁迫状态的有效探针,能够快速获取胁迫下光系统II光化学活性和电子传递的信息。研究采煤塌陷裂缝区植物叶片叶绿素荧光的变化是揭示煤炭开采塌陷胁迫对植物个体生长影响的关键环节,能为大尺度下采煤沉陷区植物损伤机理研究提供基础。对于黄土高原半干旱矿区,土壤水分无疑是植物生长最重要的限制因素,而植物叶片叶绿素荧光变化采煤塌陷影响下土壤含水量变化的响应如何尚不清楚。为了弄清采煤沉陷裂缝影响下土壤含水量变化对柠条叶片叶绿素荧光响应的影响,选取神东煤田大柳塔矿区52302工作面为实验场地,在分析了采煤塌陷裂缝对土壤含水量的影响的基础上,以生态修复物种柠条为研究对象,对采煤塌陷裂缝区不同土壤含水量下柠条叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线进行监测。结果显示:(1)由于煤炭井工开采在地表形成大量裂缝,破坏了土体结构,增加了土壤水分的蒸发面,加速了土壤水的散失。土壤水分含量随着与裂缝之间距离的增加而增加,从距离裂缝0 cm到300 cm,土壤平均含水量从5.63%增加到15.07%;(2)裂缝区土壤水分降低,柠条受到干旱胁迫程度加重,叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线由O—J-I-P变形为O-K-J-I-P曲线。干旱胁迫通过干扰柠条叶片PSII电子供体侧、受体侧以及电子传递链的功能,严重的损害了柠条叶片光合机构的正常功能。
基于TOPSIS模型的村域高标准基本农田建设时序与整治模式
乡村振兴背景下,研究村域尺度的高标准基本农田建设时序安排和整治分区是实现耕地规模管控、质量保护和生态管护的有效措施,也是保障国家粮食安全的重要手段。针对集中连片、设施配套、生态良好等要求,以玉皇村为研究区域,分别从耕地的自然禀赋、设施配套条件、空间区位条件和景观形态4个方面构建了较为全面的指标体系。采用熵权法和AHP法修正权重,基于理想解逼近法安排高标准基本农田建设时序。同时识别主要限制因子,利用矩阵互斥法对限制因素进行了组合设计,确定整治模式。结果表明:高标准基本农田建设时序分为近、中、远期建设3种类型区,面积分别为80.29hm~2,212.76hm~2,88.59hm~2;整治模式分为3类,即坡改梯整治区、水利设施整治区和田间道路整治区,各区耕地面积分别为42.16hm~2,78.69hm~2,91.91hm~2。该研究不仅对村域的高标准基本农田建设时序进行了合理安排,且确定了具体整治模式,为村域范围内耕地差别化管控、土地整治提供参考,为微观尺度下的高标准农田建设规划和新一轮土地整治规划编制提供科学支撑。
煤矿粉尘防控与职业安全健康科学构想
人民健康已成为国家优先发展战略,以煤工尘肺为主的职业安全健康问题严重制约“健康中国”发展。从煤矿粉尘现状、基础研究、关键技术装备、政策标准等方面系统总结分析煤矿粉尘防控与职业安全健康面临挑战,在此基础上,提出煤矿粉尘防控与职业安全健康科学构想。该构想基于理工医多学科交叉融合,以大数据、云技术、人工智能和物联网等高新信息技术为支撑,创新 “四位一体”科学研究方法,以煤矿无害作业、职业病精准治疗和职业安全健康智能预警等为核心,最终实现煤矿从业人员职业生命全周期职业安全健康。本文凝练了煤矿粉尘防控与职业安全健康6个主要关键科学问题,围绕煤矿粉尘产尘机理与高浓度粉尘分源高效防控理论、煤工尘肺多维度多层次生命信息流的发病机理、煤矿无尘化开采及粉尘精准防控技术与装备、煤工尘肺智能判识与精准诊疗技术装备、煤矿粉尘与职业安全健康智能预警等方面提出了5个主要研究方向。我国应加强理工医交叉融合协同创新与科研平台建设,深入开展基础研究工作,研发适合我国煤矿生产实际的成套技术与装备,重视示范工程建设和成果转化,加大政策支持力度和标准体系完善,构建煤矿粉尘防控及职业安全健康长效机制,实现煤矿无尘化作业和职业病少(零)发病,以煤矿职业安全健康助力健康中国发展。
基于Copula函数分析华北地区年高温干旱复合事件发生特征
基于华北地区36个气象站1960-2019年逐日最高气温和降水数据,识别逐年高温强度和干旱强度,利用Copula函数构建高温强度和干旱强度的二维联合累积概率分布函数,分析不同类型高温干旱复合事件的重现期以评估复合事件的发生特征。结果表明,对年高温日数和干旱强度进行边际分布拟合时,GEV函数在更多的站点效果最好;将年高温日数和干旱强度进行二维联合,应用最多的Copula函数为Symmetrised Joe-Clayton函数。相比于高温强度,干旱强度对复合事件联合重现期的影响更大。华北地区西南部更容易发生高温强度高的复合事件,中南部更容易发生干旱强度高的复合事件。华北地区高温干旱复合事件不同区域的主导因素存在差异,需针对不同区域复合事件的特征采取措施以减轻其带来的危害。
计及相关性的主动配电网动态鲁棒规划方法研究
为进一步科学地制定配电网不确定规划策略,考虑到分布式电源及多元负荷的不确定性及相关性,提出了一种计及相关性的主动配电网动态鲁棒规划方法。利用Cholesky分解将具有相关性的随机变量转换为相互独立的变量。同时利用多面体不确定性集合表征的方法,将随机变量的不确定性通过无分布的有界区间来表示。提出了主动配电网二阶段鲁棒规划方法,以修改后的IEEE33节点系统作为算例,与传统鲁棒规划方法和不考虑相关性情况下进行了对比分析。仿真结果表明,所提方法提高了配电网不确定性规划策略的合理性和经济性。
电动自走式玉米-花生带状复合种植模式施药机设计与试验
针对玉米-花生带状复合种植模式施药农艺要求,设计了一款基于STM32单片机控制系统的电动自走式玉米-花生带状复合种植模式施药机。对施药机的驱动电机、转向机构、喷杆及防飘装置、施药管路等关键部件进行了选型与设计;采用流量传感器和速度传感器实时采集管路药液流量和底盘行驶速度,通过增量式PID算法实时调节比例控制阀开度,实现了变量施药控制;开发了基于Android手机的APP控制软件,实现了对施药机的远程控制。流量控制精度试验表明,调控后单个喷头目标流量与实际流量的相对误差η≤4.0%;变量施药试验表明,施药系统平均超调量为2.7%,施药量与理论值相差2.1%;雾滴沉积试验表明,雾滴沉积个数极差为4个/cm~2,单位面积最低沉积量为35个/cm~2,符合国家标准。
电力系统脆弱线路辨识研究现状
随着电网进一步互联互通,大停电事故波及的范围越来越大.电力系统脆弱线路的辨识对预防连锁故障发生、保障系统安全稳定运行具有重要的理论和现实意义.为此,综述了目前电力系统脆弱线路辨识的研究方法.将近年来电力系统脆弱辨识方法的相关研究成果分为两大类:第一类基于电力系统状态分析,以潮流计算和电网动态特性为核心,介绍了熵理论法、连锁故障模拟法、风险评估法、能量函数法和强化学习法5种方法在电力系统脆弱线路辨识中的应用;第二类以复杂网络理论为背景,详细归纳了改进介数法、最大流理论法和对偶图法在电力系统脆弱线路辨识中的应用.然后分析了现有方法具有兼顾系统结构和状态、考虑系统静动态特性的优点,以及缺乏考虑源荷不确定性,仅仅考虑单一线路脆弱性的不足.最后,结合电力系统发展需求,提出了考虑新能源并网、移动冲击负荷接入、基于数据驱动以及组合脆弱线路辨识为下一步的主要研究方向.
基于多目标两阶段规划的虚拟电厂优化调度
虚拟电厂(virtual power plant,VPP)聚合分布式电源和负荷侧可调资源以统一整体参与能源市场交易,成为了提升新能源消纳、挖掘负荷侧需求响应潜力的有效途径。在此背景下,构建了基于多目标两阶段规划的虚拟电厂优化调度模型。日前阶段以市场运营收益和用户用能满意度最大化为目标,构建了虚拟电厂多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解多目标问题的帕累托最优解,并提出综合效益指标对解进行筛选;实时阶段以偏差惩罚成本和弃风成本最小化为目标,构建了虚拟电厂鲁棒优化模型,考虑了热电联产机组(combined heat and power,CHP)灵活热电比对风电消纳的促进作用。最后,对某实际虚拟电厂进行算例分析,研究结果表明所提方法能够在保证虚拟电厂综合效益的前提下提高其能源利用效率。
基于位移平均曲率差的桥梁结构损伤识别方法研究
针对结构损伤识别受外界随机荷载干扰较大的问题,提出了归一化位移均值波形的平均曲率差法。该方法将多样本组的位移响应均值作为损伤特征函数,初步消除噪声的影响;再将位移均值曲线的曲率归一化处理,并求解曲率差值,大大降低随机荷载的影响;最后以相邻测点的平均曲率差为损伤识别指标判断损伤单元。以简支梁桥和自锚式悬索桥为算例,从理论和数值模型两方面对提出方法进行验证。结果表明,所提方法既能对任一移动荷载作用下的结构进行损伤识别,也适用于随机荷载作用下的结构损伤识别。该研究还分析了不同程度噪声对识别效果的影响,从分析结果可以看出,所提方法具有较好的抗噪性能。
小麦茎基腐病生防菌株YB-161的分离鉴定及防效测定
为筛选防治小麦茎基腐病的高效生防菌株,采用稀释涂布法从小麦茎基腐病病土中分离细菌,以假禾谷镰孢Fusarium pseudograminearum为靶标菌,通过平板对峙培养法和室内盆栽试验筛选优良菌株并测定其田间防治效果,分析优良菌株发酵滤液对假禾谷镰孢的抑菌能力,并结合形态特征、Biolog微生物自动鉴定系统和gyrA序列分析对其进行种类鉴定,以及测定该菌株的抑菌谱。结果表明,10份供试土样中共分离到98株细菌,对假禾谷镰孢的菌丝生长抑制率超过40.00%的菌株有14株,其中菌株YB-161对假禾谷镰孢的菌丝生长抑制率最高,达63.50%。室内盆栽试验结果显示,菌株YB-161处理小麦的病情指数最低,为31.40,对小麦茎基腐病的防治效果最好,为68.15%,其对小麦也表现出较好的促生作用。田间调查结果显示,菌株YB-161菌液拌种处理对小麦茎基腐病的田间防治效果高于52.35%,并对小麦具有一定的增产作用。菌株YB-161的发酵滤液5倍稀释液和10倍稀释液对假禾谷镰孢的菌落抑制率分别达66.67%和44.33%,该菌株被鉴定为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens。此外,菌株YB-161对辣椒炭疽病菌Colletotrichum capisci、烟草疫霉病菌Phytophthora parasitica等5种植物病原真菌均有较好的拮抗作用。表明生防菌株YB-161对绿色防控小麦茎基腐病具有良好的开发利用潜能。
智能变电站改扩建镜像调试技术研究及应用
针对智能变电站改扩建现场调试工作量大、一次设备配合停电次数及时间明显增加的问题,提出一种智能变电站改扩建镜像调试技术。基于改扩建域划分及改扩建前后子CRC(循环冗余校验码)的一致性比对,自动识别改扩建的测试边界。通过测试边界自动识别和虚回路镜像模拟传动验证了各设备之间虚回路连接的正确性,基于制造报文规范MMS报文模型实现技改、扩建设备更换时智能变电站继电保护闭环自动测试。并基于改扩建前后心跳报文比对,确保运行间隔改扩建前后报文模型参数正确。设计了智能变电站检修改扩建镜像调试系统,以某220 kV变电站改扩建测试为例验证所提技术的有效性。
饱和多孔介质对流特性对高压交流海底电缆载流性能的影响
精确分析海底电缆的载流性能对于提高海上风电系统的经济性具有重要意义,而现有计算方法未能表征多孔介质的对流换热效应对海底电缆温度场和载流量的影响。针对海床沙土的多孔介质属性,构建了海底电缆的电-磁-热-流多场耦合模型,研究了其周围饱和多孔介质中的对流换热过程,分析了多孔介质渗透率对温度场及对流换热强度的影响;结合导热系数、电缆埋深和三相间距等载流量影响因子分析,通过和IEC计算结果对比,讨论了渗透率对海底电缆载流特性的影响规律。分析结果表明,该文模型提高了海底电缆载流量的计算精度;当海床沙土的渗透率大于10~(-12) m~2时,海底电缆的载流量随渗透率变大而明显提升,此时电缆周围介质中对流换热过程占主导地位;而现有方法由于普遍将海床沙土简化为没有空隙的固体,而导致海底电缆载流量计算结果明显偏低且不受渗透率影响。该文研究结果为改善海底电缆载流性能提供了参考。
基于FLUS和InVEST模型的云贵高原土地利用与生态系统服务时空变化多情景模拟研究
[目的]探讨云贵高原不同情景下的土地利用与生态系统服务时空变化,为云贵高原土地利用空间格局优化、生态系统服务功能提升和可持续发展策略制定提供科学依据。[方法]以云贵高原为研究对象,以2001年、2010年和2020年3期MCD12Q1土地覆被数据为基础数据,辅以自然和社会经济数据,基于ArcGIS,FLUS模型和InVEST模型,模拟2030年、2040年和2050年自然发展情景、生态保护情景和耕地保护情景下的土地利用以及碳储量、产水量和土壤保持量3项生态系统服务功能时空分布格局。[结果](1)不同情景下云贵高原的土地利用变化以林地持续增加和草地持续减少为主要趋势;耕地保护情景下,耕地面积最高可占总面积的10.38%;生态保护情景下,林草面积在2050年可达总面积的90%。(2) 3种情景下,云贵高原2020—2050年碳储量和土壤保持量均呈上升趋势,而产水量呈下降趋势。生态保护情景下,2050年碳储量预测值最高,为8.13×10~9t;产水量减少速率显著低于另外两种情景,降幅为0.46%。(3)宜昌市、普洱市和常德市等市州的生态系统服务供给能力较高;而贵阳市、毕节市和安顺市等市州的生态系统服务供给能力较低。[结论]云贵高原2020—2050年整体生态系统服务供给能力较好,各项服务功能在不同情景下表现出较强的空间聚集性和异质性。云贵高原今后的生态系统服务管理和可持续发展中,应考虑不同生态系统服务功能的空间异质性以及林地面积持续增加可能带来的水资源失衡问题。
郑州市少数民族运动会期间O_3及VOCs污染特征的演变和评估
基于近地面观测的常规污染六参数、气象数据和在线VOCs数据,以臭氧及其前体物VOCs为研究重点,评估了民运会期间采取的污染管控措施对郑州市空气质量的影响.结果表明,2019年民运会管控期间污染物六参数相较上年同期均呈现降低趋势,其中PM_(2.5)和PM_(10)浓度分别降低了16.2%和25.1%,但是臭氧日最大8 h浓度均值的降幅仅为3.7%,且臭氧为首要污染物的天数超过90%.就臭氧前体物VOCs而言,民运会期间PAMS浓度(26.21 × 10 ~(- 9))低于历史同期;利用PMF模型解析出6个因子,依次为机动车尾气(28%) 、LPG(21%) 、燃烧(16%) 、工业(15%) 、溶剂(15%)和植物排放(5%);空气保障期间,对燃烧源和工业源的管控较为明显.
基于新地震地质解释模式的川南荷包场地区茅口组油气地质条件再认识
以往研究多认为川南荷包场地区茅口组遭受东吴期广覆式岩溶,叠加喜马拉雅期产生的北东向断裂(裂缝带)形成优质储层,围绕该断裂展开井位部署并获得一批工业气流井位。但前期对该地区茅口组的地震研究侧重于展示资料二叠系特征,缺少对地震资料二叠系—深层的整体解析。为此,基于高品质三维地震资料、地质及钻测井资料,以二叠系—深层为整体研究对象,建立新的地震地质解释模式,并进行构造演化分析,重新认识了荷包场地区茅口组储层主控因素及源储匹配模式。研究表明:①荷包场地区新发现NE向和NWW向2组基底断裂,均为直立、花状走滑性质,2组基底断裂均发育于前震旦系裂谷隆凹转换带,在晋宁期均已形成,向上多消失于中二叠统内幕;②因东吴运动,NE向基底断裂顶部形成NE向二叠系层间滑脱模式的盖层断裂(前期茅口组井位部署区),盖层断裂在喜马拉雅期定型而非喜马拉雅期产生,该盖层断裂有利于茅口组灰岩在东吴期顺断裂岩溶,是茅口组裂缝—孔洞型储层形成的主控因素;③NWW向基底断裂在东吴期继承性运动,产生古构造坡折带(古地貌差),可能为茅口组较高能沉积区,叠加表生岩溶可形成优质储层,地震剖面茅口组呈明显“丘状、内幕杂乱”的反射特征;④基底断裂沟通志留系烃源岩与茅口组储层,主要排烃期荷包场位于泸州古隆起区域,晚期构造调整小,油气成藏条件佳。研究为川南地区茅口组扩大勘探成果提供了新思路。
石羊河流域≥10 ℃积温时空变化特征
利用1960-2017年石羊河流域5个气象站逐日平均气温资料,采用滑动平均方法,确定了 ≥10 ℃积温的界限;通过运用多元线性回归、均方差(σ)、线性趋势系数、累计距平和信噪比等方法,分析了石羊河流域≥10 ℃积温的时空变化特征。结果表明:石羊河流域≥10 ℃积温具有明显地域特征,≥10 ℃积温的均值和极值均为荒漠区高于绿洲平原区,绿洲平原区高于山区,≥10 ℃积温的空间分布与所受天气系统以及经、纬度和海拔高度的关系非常密切。≥10 ℃积温正常年份最多,概率超过65%,依次向两端迅速递减。年、年代≥10 ℃积温呈显著升高趋势。≥10 ℃积温主要在5 ~ 9月,7月为高峰值。≥10 ℃积温气候突变全流域、民勤和天祝在1996年,永昌、凉州和古浪在1997年。石羊河流域≥10 ℃积温升高使喜凉作物种植面积缩小,生育期缩短,不利于高产的形成;而使喜温作物种植面积扩大,生育期延长,有利于高产和高品质的形成。本研究将对现代农业结构规划、农作物品种调整以及农业的定量化评估具有重要意义。
复杂约束下梯级水电站机组尺度负荷逐次降维优化分配
梯级水电站负荷优化分配涉及水位协调型、时段耦合型等复杂约束条件。面向水位协调型约束,界定梯级水电站安全运行的高限水位与低限水位,分析在梯级水电站高水位运行区、经济运行区以及低水位运行区不同组合方式下的电站出力特性;结合时段耦合型约束条件,以厂间-厂内负荷一体化分配为研究目标,提出三层逐次降维策略,将梯级水电站总负荷分配至厂间尺度,利用耦合动态规划算法将梯级水电站厂内负荷分配至机组尺度。实例结果表明,与传统的动态搜索算法相比,所提算法对复杂约束条件表现出良好的适用性,寻优质量得到明显提高。
基于碳流追溯的多微电网系统电碳耦合交易方法
随着碳市场及分布式发电交易市场的逐渐放开,经济激励式交易市场机制成为促进微电网碳减排的有效方法。该文提出了一种基于碳流追溯的多微电网系统电碳耦合交易机制,首先建立了微电网各设备元件碳排放模型及多微电网的碳流追溯模型,考虑到储能设备充放电行为引起的单位电能涉及碳排放量波动对碳流追溯结果的影响,提出了储能"附碳密度"参数,并推导出了考虑储能设备充放电特性时的碳流指标计算矩阵。对于微电网内用户,提出基于碳流追溯结果的动态碳排放因子驱动的用户低碳需求响应模型。在此基础上,提出了一种配网运营商参与协调的多微电网系统电碳耦合交易机制,实现电碳耦合交易背景下多微电网系统的优化调度,激励各微电网主体主动参与电碳耦合交易。算例结果表明电碳耦合交易便于微电网灵活运行,改善经济效益,在运行中再结合碳排放流则可显著改善多微网系统的环境效益,使用户积极参与低碳需求响应,促进多微网系统有效碳减排。
基于超导磁储能的光伏场站送出线路距离保护
受光伏逆变器控制策略影响,光伏场站呈弱馈性和电流相位受控特性,导致送出线路光伏侧距离保护的测量阻抗无法正确反映故障所在位置,抗过渡电阻能力大大下降。根据送出线路系统的故障分量序网图推导出线路短路阻抗的求解方程组,同时基于光伏场站直流母线接入的超导磁储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)改变传统的低电压穿越控制策略,通过控保协同消除方程组中的未知量,进而对线路短路阻抗进行求解,提出了基于超导磁储能的光伏场站送出线路距离保护方案。与现有推导线路短路阻抗的方法相比,该方法不存在近似计算,计算准确度得到很大提升;且相比于其他控保协同方案,该方案在保证距离保护可靠动作的同时也兼顾了故障期间光伏场站对于电网的无功支撑,其低电压穿越能力不仅没有被削弱,反而得到一定的提升。
高标准农田建设区域划定与项目区选址研究
以河南省新郑市为例,基于GIS和改进突变级数模型相结合的方法测度高标准农田建设的适宜性和空间稳定性指数,并以耦合协调度模型统筹适宜性和空间稳定性,从而明确高标准农田建设的区域,在此基础上通过冷热点分析遴选高标准农田建设项目区。结果表明,研究区较为适宜开展高标准农田建设,优先建设区、重点建设区、全面整治建设区和不宜建设区的面积分别为27 004.83、17 040.40、4 361.16、5 761.55 hm~2。其中优先建设区应大力发展特色优质安全高效现代农业,重点建设区以整治项目为依托提升利用效率和效益,全面整治建设区以优化耕地布局和提升潜力为主,不宜建设区应注重修复提升地力、增强防灾抗灾能力。通过冷热点分析高标准农田建设的适宜性和空间稳定性耦合协调度在空间上的联系模式,实现了快速识别高标准农田建设项目区,结合研究区实际遴选了10个高标准农田建设项目区。同时,基于障碍度模型诊断识别各项目区的主要障碍因素,从而有针对性地指导各项目区有序开展高标准农田建设活动。
基于生态系统服务的浙江省水生态环境分区分类管控
水环境综合管理被普遍认为是促进流域可持续发展的基本手段。生态系统服务是生态系统对人类福祉和生存的直接和间接贡献,是维持与影响流域水生态环境的重要因素。随着流域空间管控日益受到重视,基于生态特征的“分区分类”管控已成为流域精细化管理的重要内容。论文基于生态系统服务功能与水质关联性,采用典型对应分析(CCA)选取了土壤类型、土地利用、归一化植被指数和人口密度等4种生态特征作为水生态功能分区指标。结合流域生态特征、汇水区域和行政管理单元的空间分布,通过聚类分析及空间叠置法,将浙江省划分了10个水生态功能区和510个水环境控制单元。采用当量因子法对各控制单元的生态系统服务价值进行系统评估。结果表明2015年浙江省生态系统服务总价值为5123.7亿元,其中控制单元的生态系统服务价值范围为59.8—136.5亿元。利用K-means聚类方法得到了4类生态服务簇,并探讨了各类生态服务簇的服务类型、空间分布特征以及与各单元水质的关系。研究结果表明,Ⅰ类簇主要分布在西部及西南部的山地丘陵区,其面积占了全省面积的52.68%; Ⅱ类簇的占地面积最小但水域面积相对较高,主要覆盖千岛湖和钱塘江河口; Ⅲ类簇分布相对分散,主要分布在丘陵平原地区;而Ⅳ类簇主要分布在城镇较集中的平原地区。不同生态服务簇的主要生态服务类型存在明显差异,如Ⅰ类簇以原料生产、水土保持、生物多样性保护、气体调节和气候调节为主; Ⅱ类簇的主要生态服务类型为调节功能,包括气体调节、水文调节和废物处理; Ⅲ类簇和Ⅳ类簇以食物生产为主要的生态服务类型。水质特征与生态服务功能密切相关,生态服务价值越高,水体水质越好。因此根据各个生态服务簇的水质特征,将各类生态服务簇划分为保护、维持、改善、整治4种类型,并提出了不同生态服务簇内水环境控制单元的差异化管控措施,以推进浙江省水生态环境的差异化管理。
四川盆地及周缘志留系龙马溪组一段深层页岩储层特征及其成因
深层页岩储层是页岩气勘探开发的重要接替领域。针对四川盆地及周缘龙马溪组一段深层页岩,系统开展了X-衍射全岩(XRD)、总有机碳(TOC)、大薄片及氩离子抛光大片成像研究。结果表明,相对于浅层页岩,深层页岩储层具有高硅质和低TOC含量、低粉砂纹层含量、高孔隙度和更有效的孔隙网络特征。由浅层至深层,页岩硅质含量由30%增至62%。相应地,碳酸盐含量由32%降至14.3%,粘土矿物含量由33%降至7.8%,TOC含量由7.1%降至4.25%。深层页岩储层发育条带状粉砂纹理,与浅层页岩相比,其粉砂纹层含量减少、单层厚度减薄。黑色页岩发育有机孔、无机孔和微裂缝,由浅层至深层,页岩总面孔率由1.6%增至10.8%,有机孔和无机孔均明显增加,且微裂缝占比由1%增至12%。深层页岩储层有机孔、无机孔和微裂缝相互连通,形成有效的孔隙网络。深层高硅质含量、高孔隙度和更有效的孔隙网络与生物成因硅有关,低TOC含量与远离物源有关,低粉砂纹层含量与水深较大有关。生物成因硅在成岩过程中可形成大量有机孔、无机孔和微裂缝,且其可有效保存孔隙。有机质的生成受营养物质供给影响,远离物源区营养供给较少。粉砂纹层主要由碳酸盐矿物组成,深层不利于碳酸盐的形成。
深部原生煤岩组合体三轴压缩破裂特征与失稳模式
【目的】深部含煤地层原生分界面及其层状组合结构发育,在开采扰动作用下,层状煤岩体的原生组合结构破裂失稳是诱发突水等灾害的主要原因之一。【方法】为研究深部开采原生煤岩组合结构对层状岩体稳定性的影响,室内开展三轴压缩破裂试验及CT扫描重构,获得深部原生煤岩组合体与煤、岩单体破裂的差异,分析深部原生煤岩组合体分界面及其胶结区域的强度变化规律,划分其三轴压缩失稳的主导模式为低强度煤、原生胶结面及高强度岩石失稳3种,揭示各主导模式形成的力学机制,明确煤岩组合体失稳强度介于低强度煤与高强度岩石之间的力学机理。【结果和结论】结果表明:深部原生煤-岩及煤-岩-煤组合体的失稳强度介于煤、岩单体之间,前两者大小与其岩石含量及界面结构相关;原生界面区域煤的抗压强度变化速率对泊松比、黏聚力与内摩擦角等参数变化敏感,并远高于岩石;低强度煤的主破裂可穿越原生分界面,促使硬岩产生类似于含单裂隙结构面岩石的破裂机制,并导致组合体的失稳强度低于岩石单体。研究成果提升了对深部开采层状岩体失稳致灾机理的认识。
黄河包头段冻融期水体中PAHs的生态风险评价
选取黄河包头干流段为研究区域,于2012—2014年流凌期、封河期及融冰期采集水体样品,检测该河段水体中美国环保局优先控制的16种多环芳烃的残留含量,并利用实际监测数据对黄河包头段水体冻融过程中可能产生的潜在生态风险进行初步评价。结果表明:水体中共检测出11种PAHs,Σ_(11) PAHs的总量为6.58~ 222.37 ng·L~(-1),平均含量为61.48 ng·L~(-1),且冰封期含量最高,开河期含量最低。部分断面苯并〔a〕芘含量超出我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定限值。不同时期均以四环为主,其中荧蒽为最主要的污染物。水体中危害相对较高的为蒽、荧蒽及苯并〔a〕芘,其中蒽暴露浓度超过影响5.00%的水生生物的概率为83.92%。水体中 Σ6PAH联合毒性均高出生态风险最大的蒽单独作用的毒性,甚至大于单体ΣPAH重叠面积之和,表现出显著的联合毒性效应。
近21 a来京津冀城市发展空间特征及其与宏观地貌的关系分析
基于全国1:100万数字地貌数据库和1992-2012年的DMSP/OLS夜间灯光数据,从城市重心迁移变化、城市内部变异度和城市相对发展速率3方面,对近21 a来京津冀城市发展的空间特征,以及不同宏观地貌下城市发展的差异性进行了对比分析。结果表明:1992-2012年京津冀重心迁移方向大致经历西南-东北-西南3个阶段,不同城市重心迁移的轨迹和方向不同;京津冀整体发展水平不断提高,各城市间的差距呈减小趋势;不同地貌类型城市,其城市内部各辖区间的差异随时间变化的规律不同,平原型城市基本稳定不变,山地-平原型或平原-山地型城市有所下降,山地型城市各辖区间的差异随时间大幅减小;山地型城市相比其他地貌类型城市,城市重心偏移明显,城市整体发展水平较低。最后讨论了长时间序列下,城市发展与地貌间存在关联性。