mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于电压/电流控制模式的组合式三相逆变器
为满足逆变器负载短路而不停机的要求,提出正常情况输出恒定电压和异常情况下(如短路)输出电流恒定的2种模式相结合方案.基于组合式三相逆变器拓扑,分析得到带有LCL滤波器的逆变器等效拓扑,给出电压控制模式下PID加重复控制的控制策略和电流控制模式下状态反馈控制的复合控制策略.运用极点配置对PID控制和状态反馈系数进行设计,并阐述重复控制设计过程.2台400kVA/50Hz的逆变器并联系统表明该方案验证两种模式下较好的输出波形和相互切换的高可靠性
农用地整治建后管护体系解析与模式选取
研究目的:探讨农用地整治建后管护的内涵,构建建后管护的要素结构框架。基于不同管护模式特点,通过案例对备选模式进行适用性分析。研究方法:文献研究法、突变级数评价法。研究结果:(1)建后管护体系包括管护主体、管护客体与管护环境三大要素;(2)建后管护依据主体不同可分为政府管护、集体管护与个体管护等模式;(3)采用突变模型,从区域条件、工程条件、参与者条件等方面对建后管护模式适用性进行定量评价,可为具体项目的管护模式选取提供参考。研究结论:农用地整治建后管护是对土地资源、工程设施和土地利用的综合管理,是保障效益长效发挥的关键,具体实践中应基于实际情况,选取相宜的管护模式,以推进建后管护工作。
有机质与黏粒含量对黑土压缩-回弹特性的影响
为探明有机质和黏粒对黑土压缩-回弹行为的影响,以典型黑土区耕作土壤为研究对象,通过人工添加腐植酸、人工分离-提取-添加黏粒、恒温恒湿培养的方法各配制3个梯度的重塑土。采用室内固结的方法,通过压缩系数、压缩指数及回弹指数的测定与分析,研究了2种含水量条件下黑土压缩与回弹对有机质和黏粒含量变化的响应行为。结果表明:(1)压缩指数均随有机质含量的增加而增大,且在高含水量时二者呈极显著正相关,有机质含量最高时压缩指数为0.246 3,但有机质含量对回弹无显著影响。(2)无论含水量高低,压缩指数均与黏粒含量呈极显著正相关,而回弹指数随着黏粒含量的增加逐渐降低,且在低含水量时二者呈显著负相关。(3)含水量不同,有机质与黏粒对黑土压缩-回弹特性的影响亦不同;黏粒对黑土压缩-回弹行为的影响更为显著。
基于自适应积分滑模与扰动观测的多PMSM同步控制
为了克服多电机差速失步振荡及同步稳定性变差等问题,提出了基于新型自适应积分滑模和扰动观测的多PMSM同步控制方法。首先,构建了一种改进型偏差耦合同步控制结构。其次,设计了基于新型自适应积分滑模(new adaptive integral sliding mode control, NAISMC)的PMSM控制器。同时,利用滑模扰动观测器(sliding mode disturbance observer, SMDO)对电机负载扰动进行观测,并与改进的偏差耦合同步控制结构相结合,提出了基于NAISMC与SMDO的多PMSM的改进型偏差耦合同步控制方法。最后,进行了实验分析。其结果表明所提出的同步控制方法能有效地保证4个电机具有良好的同步性能,提高了其抗扰动的能力,确保了多电机同步的稳定性。
基于GEE平台的黄河流域森林植被净初级生产力时空变化特征
黄河流域是我国重要的生态屏障,研究黄河流域森林植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的时空变化特征及驱动机制,对解释黄河流域森林碳汇/源变化具有重要意义。基于Google Earth Engine(GEE)云平台,利用MOD17A3H V6 NPP数据、MCD12Q1 V6土地覆盖类型数据、ECMWF/ERA5气象数据和USGS/SRTMGL1_003高程数据,采用岭回归分析、Hurst指数和冗余分析(Redundancy Analysis,RDA)对黄河流域2001—2019年森林NPP的时空变化特征及影响因子进行分析。结果表明:(1)2001—2019年,黄河流域森林平均总面积为3.66万km~2,其中阔叶林、针叶林、混交林平均面积分别为:2.64万km~2、0.01万km~2和1.01万km~2,森林NPP年总量呈线性增加趋势,其均值为8.99Tg C,年均增速为0.36Tg C/a,19a增长率为173.60%;不同森林类型的NPP年总量均值分别为:4.79Tg C(阔叶林)、6.04×10~(-5)Tg C(针叶林)和0.64Tg C(混交林),年均增速为:阔叶林(0.16Tg C/a)>混交林(0.04Tg C/a)>针叶林(6.98×10~(-6)Tg C/a)。(2)2001—2019年,黄河流域森林年均NPP呈线性增加趋势,其均值为241.58g C m-2 a-1,年均增速为7.18g C m-2 a-1,19a增长率为108.63%;不同森林类型的年均NPP均值分别为:178.48g C m-2 a-1(阔叶林)、0.60g C m-2 a-1(针叶林)和62.49g C m-2 a-1(混交林),年均增速为:阔叶林(4.75g C m-2 a-1)>混交林(2.39g C m-2 a-1)>针叶林(0.04g C m-2 a-1)。(3)黄河流域森林NPP呈增加趋势的面积占94.50%,其中显著增加的面积占73.29%;呈减少趋势的面积占5.50%,其中显著减少的面积占1.57%。阔叶林NPP显著增加的面积最高(76.78%),其次为混交林(60.84%),针叶林最少(56.76%)。(4)黄河流域森林NPP的Hurst指数(H)介于0.38—1.00之间,平均值为0.87,其中H≥0.5的像元数约占99.34%,黄河流域森林NPP在未来一段时间内仍保持持续增加趋势。(5)归因分析表明环境因子对黄河流域森林NPP时空变化的总解释率为55.80%,显著影响的环境因子为经度(35.50%)、降水(8.00%)、气温(6.50%)和纬度(5.40%)。2001—2019年黄河流域森林NPP呈增加趋势,且呈现较强的可持续性;GEE云平台结合冗余分析可及时、高效获取黄河流域森林NPP的时空变化并对其进行归因分析。
三明市区景观格局时空演变及生态网络构建研究
生态网络的构建充分利用了山地型城市所具备的良好生态环境,减弱了快速城市化带来的负面影响,提升了区域生态系统服务能力和生物多样性。以三明市区为研究区域,对比分析了2000、2010和2020年3个时期的景观格局、生态源地和生态阻力面的变化,运用形态学空间格局分析(morphological spatial pattern analysis,MSPA)方法、电路理论和重力模型等判定重要生态源地,构建生态廊道,并提出相应的优化策略。结果表明:(1)2000- 2020年三明市区核心区面积占研究区域总面积的比例均超过50%,但呈现逐年下降趋势。(2)三明市区有11个重要生态源地,构建了24条生态廊道。(3)运用重力模型将廊道分为3类,其中1级廊道2条,2级廊道5条,3级廊道17条。(4)识别出22个踏脚石、47个生态夹点、54个障碍点和114个断裂点。(5)提出修复生态断裂点、建设踏脚石、保护生态夹点、去除生态障碍点的优化策略来提升生态网络稳定性,增强区域景观连通性。研究结果可为山地城市的生态网络构建提供参考。
增强序分量选相元件适应性的光伏并网逆变器序阻抗角重构方案
光伏电源的拓扑结构和控制方法与同步发电机有着显著差异,故其故障特性相较同步发电机产生了实质性的改变,恶化了传统序分量选相元件的动作性能。推导了将抑制负序电流作为控制目标时光伏电源的序阻抗表达式,详细分析了序分量选相元件受光伏电源影响的机理。提出了一种新型光伏电源控制方案,通过重构光伏并网逆变器的序阻抗角来模拟同步发电机的故障特性,从而辅助序分量选相元件正确判断故障类别。基于PSCAD/EMTDC平台的仿真结果验证了所提控制方案的有效性和可靠性。
基于能量谱熵及小波神经网络的有源中性点钳位三电平逆变器故障诊断
功率开关器件是逆变器核心组成部分,其故障特征参数的提取及分类方法是故障诊断和预测的重要技术基础,对于提高逆变器可靠性具有重要意义。以有源中性点钳位(ANPC)三电平逆变器的IGBT开路故障诊断为例,首先提出一种基于能量谱熵及小波神经网络的故障诊断方法,采用ANPC三电平逆变器上、中、下桥臂电压作为测量信号,通过小波包能量谱熵提取桥臂电压信号特征,并利用核主成分分析对特征向量进行优化;其次利用自适应矩估计小波神经网络(A-WNN)建立故障字典;最后通过搭建实验平台验证了算法的可行性。实验结果表明,A-WNN具有故障特征辨识速度快、精度高等优点,适用于ANPC三电平逆变器实时故障诊断。
基于改进Prony的动态宽频测量算法
高比例可再生能源和高比例电力电子设备的大规模接入正成为新型电力系统的重要特征,电气量中出现大量谐波与间谐波分量,且动态行为明显,这对宽频测量提出了新的挑战。该文针对现有宽频测量算法在动态条件下测量精度不够的问题,分析了大量的现场录波数据,发现了宽频电气量在时间上的动态特性,分析了宽频测量算法的频率分辨率与动态带宽之间的关系问题;建立了基于多项式的动态宽频多分量拟合数学模型,以准确地描述表征宽频电气量的动态时变行为,提出了一种基于改进Prony的短时间窗动态宽频测量算法,并通过简化Prony约束条件减小了算法计算量;最后,进行了仿真测试、硬件测试和现场信号分析验证,结果表明所提方法可以实现动态条件下谐波与间谐波的准确测量。
海上风电场维护任务动态调度策略
在海上风浪、载荷等因素的耦合作用下,风机状态数据波动迅速,时变工况下风机状态特征的敏感性导致维护需求的动态变化,增加了风电场维护任务精准调度的难度。文中提出了海上时变工况下考虑风机状态风险态势的风电场维护任务动态调度方法。首先,利用模糊C均值聚类算法划分风机时变工况,通过采用改进联合领域自适应卷积神经网络最小化特征分布差异,实现时变工况下风机状态特征自适应提取。然后,根据部件状态序列利用马尔可夫模型描述各部件的初始状态转移矩阵,考虑到不完全维护对机组部件性能的影响,引入部件性能退化过程,建立了考虑风机自适应状态评估的风险态势预测模型。同时,提出以维护船只、人员、工作时长等条件为约束,以单位电量调度维护成本最小为目标的海上风电场维护任务动态调度方法,实现了时变工况下海上风电场维护任务的动态调度。最后,以某海上风电场为例,验证了所提方法的有效性和经济性。
基于多因素融合的电网高风险设备评估方法
最大可能地降低设备风险是防止电力系统发生事故的有效途径。从分析设备风险的影响因素的角度出发,综合设备重要度和设备隐患对设备风险的影响,定义了设备风险影响度,并提出了设备重要度指标和设备隐患指标,建立了设备风险影响度计算指标体系。在该体系的基础上,利用设备相对重要度矩阵和设备相对隐患矩阵构建设备风险影响度计算模型以获取设备的风险影响度,以辨识出对电网可靠、稳定和安全运行具有巨大影响的高风险设备,从而有针对性地对高风险设备进行重点关注,对降低电力系统的总体风险水平具有重要意义。最后,将该方法应用于山西晋城220 kV东沟变电站中主要设备的风险影响度计算。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性,为进一步挖掘高风险设备提供了数据支撑。
长荡湖沉积物重金属污染特征及生态风险评价
为明确长荡湖重金属污染特征及生态风险,于2018年9月至2019年8月采集长荡湖入湖河流、湖泊水体及表层沉积物样品,分析8种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg)含量,采用正定矩阵因子(PMF)模型和主成分分析多元线性回归(PCA-MLR)模型对湖泊重金属污染来源进行解析,评估长荡湖沉积物重金属污染程度及风险等级。结果表明,8种重金属有7种超出江苏省土壤环境本底值,秋季长荡湖沉积物中重金属含量普遍较低。Cr、Cd、Zn和Ni的分配系数较高,现阶段不易从沉积物中释放到水体中,但由于Cd多为可交换态且在沉积物中含量较大,因此仍具有从沉积物中释放到水体中的潜力;Cu、As和Hg的分配系数较低,具有从沉积物中释放到水体中的潜力。Hg、Cd、As和Cu污染来源中农业生产占比最高,Pb和Zn交通污染占比最高,Ni自然来源占比最高,Cr工业活动占比最高。长荡湖春季和夏季受重金属污染程度更高,Cd和Hg的生态风险较高,需重点关注。
输入串联输出并联中压直流变压器阻抗特性及稳定性分析
为解决直流变压器接入直流电网的潜在稳定性问题,针对广泛应用的双有源桥子模块输入串联输出并联型直流变压器,本文基于降阶平均建模方法建立了其输入输出阻抗模型,并通过扫频仿真验证了阻抗模型的正确性;在所建立模型基础上,利用阻抗判据法对直流变压器的输出侧与输入侧分别进行稳定性分析,并针对相角裕度不足的问题分别提出了输出电流反馈的输出阻抗重塑方法以及输入侧并联电容的谐振抑制方法。时域仿真结果表明,所提方法可有效提高级联系统的相角裕度,改进级联系统稳定性。本文所建立模型及提出的谐振抑制方法可为直流变压器稳定接入直流电网提供理论参考。
融合集对分析和关联规则的变压器故障诊断方法
结合集对分析和关联规则各自的特点,提出了一种电力变压器故障诊断的新方法.该方法通过分析变压器运行中各故障征兆参数之间的关联性,建立了故障类型集合;通过对比计算关联规则的支持度与置信度,同时引入变权公式,得到故障类型和故障征兆的权重系数,有效避免专家意见或经验的主观性的问题;根据集对分析的可扩展性,采用5元联系度提高变压器故障诊断中处理不确定性因素的精度.实例对比分析表明,与关联规则、集对分析方法相比,该方法具有较好的诊断效果,在多故障问题处理中也表现优异.
西北印度洋鸢乌贼角质颚微结构及生长特性
角质颚是头足类重要的硬组织之一,经常被用于研究头足类的年龄与生长、种群结构和资源评估等。根据2019年3-5月中国灯光罩网渔船在西北印度洋调查生产期间采集的1 009尾鸢乌贼样本,测量了260对鸢乌贼角质颚外部形态参数,结合日龄,对西北印度洋鸢乌贼角质颚的微结构及其外部形态生长特性进行了研究。结果显示,西北印度洋鸢乌贼角质颚上颚喙部截面有明显的生长纹,头盖区的生长纹较为清晰。协方差分析表明,角质颚外形特征参数、相对尺寸与日龄间均不存在性别间显著差异。赤池信息准则(AIC)显示,除上头盖长(UHL)外,所有外形特征参数与日龄的生长关系均以线性函数关系为最适,而UHL与日龄的关系则以对数函数为最适。所有特征参数的相对尺寸均随日龄的增加呈减小趋势,且变化趋势基本相同。6项外形特征参数的绝对生长率和相对生长率整体呈减小趋势,其中,上侧臂长(ULWL)和下翼长(LWL)的绝对生长率在181~210 d处达到峰值,而上脊突长(UCL)、UHL、下侧臂长(LLWL)和下脊突长(LCL)的绝对生长率在211~ 240 d处达到峰值,所有参数的相对生长率均在181~210 d处达到峰值。本研究为后续利用角质颚研究鸢乌贼的年龄生长、群体划分和生活史等渔业生物学奠定基础,为科学开发该资源提供依据。
闸站并列布置工程泵站前池流态改善
为研究闸站并列布置工程泵站运行时清污机桥位置对前池内水流流态的改善效果,以南水北调东线刘山泵站工程为例,基于Navier-Stokes方程和Standard k-湍流模型对前池原设计方案和改进设计方案的进水流场进行了定常数值模拟,分析比较不同开机组合时前池流场分布和流道进口后断面的流速分布均匀度及速度加权平均角度,并进行水工模型试验验证。结果表明:原设计方案前池在4号和5号机组进水流道进口前存在回旋区,4号机组流道进口前产生有害吸气旋涡;改进设计方案前池将清污机桥整体向泵房方向移动25 m,并将节制闸与泵站间导流墙长度减短使其头部与清污机桥墩齐平,不仅消除了4号机组流道进口处有害吸气涡,还将4号机组进水流道进口流速分布均匀度平均提高2.5%,泵站进水流态改善显著。通过调整泵站进口清污机桥桥墩位置解决了前池流态存在的问题,不需再另增底坎、立柱和导流墩等措施,研究成果可为同类型工程研究提供参考。
基于多场景置信间隙决策的风光储联合鲁棒规划
为实现具有鲁棒性的风光储联合规划以应对可再生能源出力不确定性带来的负面影响,提出基于鲁棒驱动的多场景置信间隙决策理论(MCGDT);以风光消纳率最大化和总投资成本最小化为优化目标,构建了基于MCGDT的风光储联合鲁棒规划模型;基于不确定性理论将模型中复杂的机会约束进行等效确定性转换,设计了一种新颖的交叉熵-雷达扫描微分进化算法高效求解模型。MCGDT不仅能弥补常规鲁棒优化和信息间隙决策理论未能计及鲁棒准确性以及随机因素多态性的不足,还能解决随机规划中典型场景不具有区间遍历性的问题,可实现更为合理而准确的不确定性规划。所提理论与方法的有效性和优越性通过算例分析得到了验证。
宁夏植被覆盖时空变化对气候因素的响应
【目的】植被是衡量生态环境优劣的重要部分,通过研究宁夏植被覆盖的大小以期为区域的生态改善提供理论依据。【方法】利用2001~2021年MODIS-NDVI数据集、气象数据,用最大值合成法、均值法、趋势分析法、相关分析法等分析宁夏植被覆盖时空演变特征,探讨植被时空变化与气候因素的关系。【结果】 2001~2021年宁夏植被覆盖呈波动增加趋势,增长速率为0.001 4,夏季NDVI的变化速率为0.002 4,植被改善较明显。从空间上看, 2001~2021年南部地区植被显著增加,占总面积的27.75%,在中部地区植被覆盖基本不变,占总面积的39.21%,而北部地区植被覆盖显著减少,面积占比较小。南部地区植被覆盖与气温呈负相关、与降水呈正相关。北部地区植被覆盖与气温呈正相关、与降水呈负相关。【结论】 2001~2021年间宁夏植被覆盖状况呈现逐步变好的趋势,生态环境逐步改善,这与研究区域近20 a气温升高和降水增加有一定的相关性。
7个野生一年生早熟禾种质萌发期耐盐性综合评价
本研究用不同浓度的NaCl和Na_2SO_4溶液处理7个野生一年生早熟禾(Poa annua L.)种子,通过测定种子萌发特性的变化,研究其萌发时的耐盐能力,以期为一年生早熟禾耐盐新品种的选育提供依据。结果表明,随着NaCl和Na_2SO_4胁迫浓度的增大,7个种质的相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数和相对活力指数均逐渐降低,相对盐害率逐渐增大,且同一盐浓度胁迫对相对根长的抑制普遍强于相对芽长。一年生早熟禾(湟中)种子萌发时对盐溶液的耐性最强,且Na_2SO_4对一年生早熟禾种子萌发的抑制作用大于NaCl。隶属函数法综合评价显示,7个种质萌发期耐盐性强弱依次为:一年生早熟禾(湟中)>一年生早熟禾(甘州)>一年生早熟禾(永昌)>一年生早熟禾(安宁)>一年生早熟禾(天祝)>一年生早熟禾(凉州)>一年生早熟禾(秦州)。综上,一年生早熟禾(湟中)和一年生早熟禾(甘州)具有培育耐盐一年生早熟禾新品种的开发应用潜力。
注射施肥对桃园土壤环境和果实产量品质的影响
以盛果期10a生品种‘阿部白’桃为试材,在大田条件下,进行连续2年定位施肥试验,设置放射沟施全量肥(R_(NPK))、放射沟施半量肥(R_(1/2NPK))、注射施全量肥(I_(NPK))和注射施半量肥(I_(1/2NPK))4个处理,分析注射施肥对桃园0~60cm土层土壤养分含量、土壤酶活性和微生物数量以及果实品质的影响,探讨注射施肥在桃树生产中的应用,为高效施肥和提高水肥利用率提供理论依据。结果表明:(1)桃幼果膨大期(5月15日),0~40cm土层中,试验各处理的总氮钾含量差异不明显,注射施肥土壤中速效养分含量显著低于放射沟施肥;果实成熟前期(7月15日),在相同施肥量下,0~40cm土层中注射施肥处理的碱解氮、速效钾含量均以I_(NPK)处理的最高,且分别比放射沟施肥处理显著提高16.61%、12.56%和10.15%、23.93%,同时注射施肥处理的0~40cm土层中有机质含量均低于放射沟施肥处理,部分处理差异达显著性水平;不同处理对土壤中磷的影响较小。(2)果实成熟前期,0~60cm土层中注射施肥土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性,以及0~20cm土层的碱性磷酸酶均显著高于放射沟施肥;同期根际土壤微生物数量变化规律与土壤酶活性变化基本一致。(3)I_(NPK)处理的桃单果重、可溶性固形物含量显著高于其他施肥处理,且分别比R_(NPK)处理显著增加了12.24%和11.21%;I_(1/2NPK)处理的单株果实产量最高(65.25kg)并显著高于放射沟施肥处理,但与I_(NPK)处理间差异不显著。研究认为,注射施肥对桃树土壤中养分含量、土壤酶活性和微生物数量以及果实品质都有积极的影响,且以NPK全量注射施肥处理效果最佳。
荒漠肉苁蓉种子生产对水肥耦合效应的响应
为探究补施水肥对荒漠肉苁蓉(Cistanche deserticola)生长和种子产量的影响变化规律,以不同时间的灌水(W)及施肥(F)作为试验因子,利用混合水平正交设计原理进行田间试验。结果表明:水肥耦合影响肉苁蓉的花序长度及种子粒径,对蒴果数、地上生物量、种子产量均没有影响。灌水影响肉苁蓉的地上生物量、种子产量及种子粒径,施肥影响种子粒径,灌水施肥的时间对肉苁蓉花序长度、地上生物量、蒴果数、种子产量及种子粒径影响均不明显。综合各因素分析,5月向每株梭梭灌水5L并施用200g磷酸二铵(N:P:K为18:46:0)复合肥最适合肉苁蓉生长且种子产量最佳。
太湖流域平水期水生态功能区浮游动物群落结构特征
为了解太湖流域平水期水生态功能分区浮游动物群落结构特征,于2018年5月对太湖流域201个采样点进行了浮游动物群落调查和水质监测。结果表明,浮游动物共检出122种,隶属于3类49属,以轮虫类和枝角类种类数居多。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级区都以轮虫类丰度居多。Shannon-Wiener指数(H) 、Simpson指数(D) 、Pielou指数(E)均在Ⅰ级区最大,分别为2.28、0.84和0.47。共检出19种优势种,其中富营养指示物种占60%。Ⅱ级区的优势种最多,其中螺形龟甲轮虫无脊变种和角突臂尾轮虫是最优势种,影响Ⅱ级区的水质。通过典范对应分析(CCA)可知,浮游动物优势种群落结构与TP、TN显著正相关。通过Pearson分析可知Ⅰ级区、Ⅱ级区、Ⅲ级区和Ⅳ级区物种都与TP显著正相关,随着分区等级的提升,与TP的相关性显著提升,并且与COD_(Mn)和TN相关性也显著提升。水体浮游动物种群结构的变化以及水体富营养化的状态主导因子是P。综上,2018年太湖流域平水期处于富营养状态,水质状态为中污染,太湖流域藻华治理应以限制磷排放、降低TP含量为主。浮游动物群落结构影响了生态功能区的划分。
考虑配电系统灾后响应全过程的开关配置与线路加固方法
为应对日渐频发的极端自然灾害对配电系统造成的巨大威胁, 提出一种面向韧性提升的配电系统开关配置与线路加固方法。首先, 针对台风灾害, 基于Batts风场模型与历史故障数据, 生成典型灾害袭击场景集。其次, 建立典型场景集下的韧性配电系统预防、退化及恢复三阶段综合响应和运行模型。通过构建考虑规划措施的故障传播约束, 解析表征网络拓扑、故障位置、规划措施等与系统故障分布之间的关系。在此基础上, 以最小化规划成本和灾害造成的失负荷成本为目标, 提出考虑灾害影响下配电网响应全过程的开关配置与线路加固方法。最后, 采用IEEE 33节点系统验证了所提方法的有效性和优越性。
2000-2030年云贵高原碳储量和生境质量时空格局演变
云贵高原岩溶地质条件导致当地的石漠化严重、生态环境脆弱,对该地区的生态系统服务功能进行评价有助于改善生态环境问题。基于InVEST模型和PLUS模型定量评估了云贵高原2000-2030年的碳储量和生境质量,结合自然资源区划,分析该地区2000-2030年碳储量和生境质量的时空变化特征及驱动因子。结果表明:2000-2030年云贵高原碳储量均值为7.323×10~9 t,多年呈现下降趋势,共减少0.471×10~9 t,空间上呈西部高、东部低的特征,最高的四级区划是丽江市东部楚雄北部小区;碳储量贡献率最高的地类是林地(>60%),其次是耕地(>28%);碳储量空间分异解释力最强的因子是高程,交互作用最强的因子是土地利用和坡向。2000-2030年云贵高原生境质量均值为0.755,多年呈下降趋势,共减少0.016,空间上呈现西部高、中部和东部低的特征,最高的四级区划是丽江市西部-怒江傈僳族自治州东南部小区;林地的生境质量最高,指数为0.83。研究结果揭示了云贵高原碳储量与生境质量演变规律及分布格局,可为该区生态环境建设提供科学依据。
基于相轨迹MLE 指标的暂态功角稳定在线辨识
为实现暂态功角稳定的快速预判,提出一种利用动态系统最大李雅普诺夫指数 (MLE)对相平面中转速差-功角差轨迹特性进行分析的暂态功角稳定在线辨识方法。首先,介绍了MLE稳定判断原理及求取方式。其次,以单机系统为例,从物理机理上严格分析了不同场景下转速差-功角差相轨迹变化特性与暂态功角稳定之间的关系。进而,在利用递推最小二乘算法改进MLE求取方式的基础上,结合相轨迹特性自动优选参数,给出了无需传统方法中预先确定MLE符号观测窗口的暂态功角稳定判据,形成在线辨识方法。最终,利用双机等值思想将方法推广到多机系统。仿真算例验证了方法的正确性与有效性,方法对一摆、多摆稳定判断问题均有效,并对发电机分群结果有较强的容错能力。
智能矿山综合管控平台研究进展及发展路径
智能矿山综合管控平台是实现煤矿安全高效生产的一个重要支撑,然而在研究及实践过程中仍存在对管控平台的概念描述不一致、管控平台功能开发及建设重点偏离核心发展方向等问题。为明确管控平台后期功能开发及现场应用过程中的发展方向及路径,分析了管控平台的本质,得出以数据流为主线的管控平台的本质涉及数据接入、数据融合、数据综合应用3个方面。通过对比和整合已出台的国家能源局、主要产煤大省、主要能源央企等的智能矿山验收管理办法,将管控平台的功能要求细分为基础支撑功能、扩展补充功能及关键核心功能。以三大功能为主线,总结了管控平台的研究及应用进展,并提出了发展路径:基础支撑功能存在数据接入稳定性不够、成熟度不够、实用性不够等问题,应朝规范性、可靠性方向发展;扩展补充功能可满足企业的个性化需求,但并不是智能综合管控的核心发展方向,应朝实用性、补充性方向发展,辅助实现全局的互联互通、协同管控、自主决策等关键核心功能;关键核心功能宜向标准化、稳定性方向发展,当前对关键核心功能的研究缺乏具体的标准和细节,为了实现智能矿山建设目标,需要解决煤矿现场实际存在的难点问题,并逐步挖掘新的应用场景和潜在需求。
大芦湖油田高21块不稳定注水方式研究
针对注采井间窜流通道导致大芦湖油田高21块油井产量快速递减、含水率迅速上升、剩余油分布不均的问题,利用流线模拟与模糊综合评判相结合的方法定量识别注采井间窜流通道,并通过现场示踪剂检测结果验证窜流通道识别结果的准确性。以此为基础,设计36种不稳定注水方案,优选不稳定注水方式。研究表明:流线模拟与模糊综合评判相结合可以定量识别水驱窜流通道;对称周期注水、短注长停注水、异步不稳定注水可以起到增油降水、扩大波及体积的作用。全区异步不稳定交替注水方案为技术、经济最佳方案,与常规水驱方案相比,累计产油量提高7.6×10~4m~3,净收入提高1 074×10~4元。该研究为此类油藏的高效开发提供了重要的借鉴意义。
面向高比例分布式能源接入的输配网两阶段风险调度研究
随着大量高比例可再生能源接入配电网,潮流呈现双向化,输电网和配电网互联性增加,分散独立的调度影响电网可靠稳定运行水平。面对输网与配网间互济需求增强的现状,提出了面向高比例分布式能源接入的输配电网两阶段风险调度研究。首先以最小运行成本为目标,构建考虑输配电网不同运行风险的日前经济调度模型,在风险限值约束情况下协同优化系统源网荷储多种可调资源;其次构建目标函数为综合风险值最小的日内风险调度模型,计算三类运行风险指标值,对日前可调控资源进行出力计划调整;最后通过改进的粒子群算例求解模型,证明了该模型可使输配电网间交互协调,协同优化运行成本与运行风险,验证了所提两阶段风险调度模型的有效性和优越性。
基于故障关联系数的广域后备保护新方法
为了降低广域后备保护通信量,提高故障识别的容错性,提出了基于故障关联系数的广域后备保护新方法。在故障发生后,主站对子站上传的母线各序电压比例系数进行排序以确定候选故障线路。然后,主站向相关子站索取候选故障线路及其相邻线路的保护和方向元件的动作信息,用于计算线路的故障关联系数。最后,主站通过融合线路的故障关联系数并且和设定的门槛值进行比较来实现故障线路的识别。仿真算例表明,新算法广域通信量小,并且具有较高的容错性,可提高广域后备保护的性能。
不同覆盖雷竹林出笋规律及其与温度的相关性
【目的】揭示覆盖栽培竹林生理生态变化机制,为现代竹林定向培育和衰退竹林生态修复技术研究提供依据。【方法】采用对比设计和相关性分析,研究覆盖0年(对照)、1年、3年、6年、9年、12年雷竹林出笋规律及其与温度的相关性。【结果】各竹林以覆盖1年竹林出笋最早,笋期最长,笋产量最高,达16 633.93 kg/hm~2;覆盖3年、6年、9年、12年竹林笋产量分别为:15 422.97、12 004.90、11 652.36和10 288.25 kg/hm~2;对照竹林出笋最晚,笋期最短,笋产量仅8 173.60 kg/hm~2;各竹林出笋与气温相关性均未达到显著水平,但对照竹林与气温相关性最高,相关系数(r值)达0.866;除覆盖1年、12年竹林,各竹林出笋与地温正相关水平不显著,但r值均在0.650以上。【结论】覆盖能提前笋芽萌发,延长笋期,提高笋产量,但随覆盖年限加长,笋产量持续下降,这与地下茎笋芽萌发能力降低有很大关系。此时,需要创新培育技术,重点开展竹林生态修复技术研究,以促进实现竹林可持续经营。
河北太行山丘陵区不同林分类型枯落物与土壤持水效益
为揭示太行山丘陵区不同林分类型水土保持效益规律,选取毛白杨林,侧柏林,杂木林和灌丛这4种典型林分的林下枯落物和林地土壤作为研究对象,分别采用室内浸水法和环刀法对4种林分林下枯落物和林地土壤的持水特性进行研究。结果表明:4种林分枯落物蓄积量表现为侧柏林(10.55 t/hm~2)>毛白杨林(7.25 t/hm~2)>灌丛(6.93 t/hm~2)>杂木林(6.39 t/hm~2)。灌丛枯落物的最大持水量最大,为17.28 t/hm~2,而杂木林的最小,为12.50 t/hm~2。林下枯落物的持水量与持水时间呈对数关系:Q=aln(t)+b,枯落物的吸水速率与持水时间呈幂函数关系:V=kt~n.4种林分枯落物有效拦蓄量灌丛最大,为13.55 t/hm~2,杂木林最小,为9.95 t/hm~2.0-40 cm的土壤层中土壤容重均值最大的是侧柏林,为1.53 g/cm~3,最小的是灌丛,为1.48 g/cm~3。土壤总孔隙度最大的是侧柏林,为43.69%,最小的是毛白杨林,为40.40%。土壤的毛管孔隙度均值表现为侧柏林(32.45%)>灌丛(30.36%)>毛白杨林(29.72%)>杂木林(28.19%)。侧柏林土壤的最大持水量最大,为570.01 t/hm~2,毛白杨林最小,为527.58 t/hm~2。分析4种林分林下枯落物和林地土壤的持水能力,得出侧柏林(583.01 t/hm~2)>灌丛(567.12 t/hm~2)>杂木林(557.17 t/hm~2)>毛白杨林(542.94 t/hm~2)。综合4种林分枯落物层和土壤层的持水特性,得知侧柏林的持水能力最大。
小流域拦砂坝上下游冲淤特征调查分析
极端降水诱发的泥石流具有规模大、沿程侵蚀严重、淤埋范围大等特点,需要在小流域内修建梯级拦砂坝工程进行调控。在汶川地震影响区域内选取33条典型泥石流沟道进行调查,获取了105座拦砂坝特征参数以及梯级拦砂坝作用下的沟道冲淤形态变化,总结了拦砂坝的类型及判别方式,提出了实体坝与透过性坝的4种坝型组合模式、梯级坝的坝间距下2种回淤模式。进一步分析了梯级坝的特征模式(坝型组合模式、回淤模式)对沟道的冲淤形态(回淤坡降折减系数、冲刷深度相对系数)的影响。结果表明实体坝与透过性坝的组合模式(SO、OS模式)对沟道回淤形态影响明显,两种回淤模式中的互馈式运行模式对淤积形态影响显著,回淤相互不影响的独立运行模式下的冲刷作用更强烈。研究结果可为小流域内梯级坝的坝型选择、坝间距优化提供参考。
直流输电系统换相失败研究综述
分析了直流输电系统换相失败机理,介绍了多馈入直流(MIDC)输电系统中与换相失败相关的多馈入交互作用因子(MIIF);通过分析逆变系统运行时与关断角密切相关的系统参数和电气量,归纳了影响直流输电系统换相失败的主要影响因素;介绍了用以判断换相失败的主要判别方法,同时给出了耦合阻抗、MIIF及有效短路比判别MIDC输电系统中不同换流站是否同时发生换相失败的方法;总结了换相失败的抑制措施以及换相失败后系统的恢复策略。
闪电河流域“三水”氢氧同位素特征及水体转换分析
通过采集闪电河流域2020年2月至2022年2月的降水与2021年的丰(8月)和枯(10月)水期的地表水和地下水,运用稳定同位素技术,对流域“三水”的氢氧稳定同位素进行时空变化分析,探讨水体同位素与环境因子的关系,结合HYSPLIT模型追踪大气水汽来源,利用端元混合模型揭示水体转换关系.结果发现,当地降水线的斜率和截距均小于当地大气降水线,水汽主要来自西风水汽、极地气团和东亚季风环流,降水同位素有显著的温度效应;时间上,地表水与地下水同位素在季节变化上均表现出枯水期较丰水期更富集,地表水与地下水d-excess值均低于全球平均值,显现出当地强烈的蒸发作用;空间上,地表水δ~(18)O值丰枯季节在空间上具有相同的变化特征,呈现上游至下游逐渐富集,地下水δ~(18)O高值区空间分布不均,地下水δ~(18)O值随埋深的增加更加贫化;地下水水线斜率最高在丰水期为7.87,与当地大气降水线和地表水水线斜率十分接近,表明丰水期“三水”存在复杂的水力联系.研究区在丰水期地表水主要接受降水的补给,其次是接受地下水的径流补给.研究结果有助于明确闪电河流域同位素变化特征反映的水文信息,为揭示干旱半干旱区水文循环提供理论依据.
交流电参数的卷积窗加权测量及其单片机实现
分析了交流电电压、电流以及功率等均值参数的采样法测量理论,给出了不引入测量误差的条件。分析了非同步采样导致交流电参数测量误差的原因以及采用窗函数加权抑制测量误差的机理。重点给出了非同步频偏很小时抑制误差最有效的矩形互卷积窗及误差公式。针对实际中模数转换(ADC)电路的输入信号中存在直流分量,导出了适用于单片机直接实现交流电参数测量的卷积窗加权算法的系列公式。通过仿真实验测试了单片机执行卷积窗加权算法的机器周期数与时长。结果表明采用STM32单片机仅需利用采样周期的很小一部分时间即可完成2阶卷积窗加权算法交流电参数测量中1个采样点的计算,算法具有很高的时效性。
螯合剂稳定飞灰的条件优化及螯合产物的稳定性评价
研究了垃圾焚烧飞灰螯合稳定化处理过程中螯合剂的加药量、体系的含水率以及搅拌时间对飞灰中各种重金属浸出浓度的影响;随后研究了飞灰螯合产物在自然环境下、紫外线光照下和35℃下重金属的浸出行为,同时对比了大分子DTC和小分子SDD的螯合性能。结果表明:当螯合剂的加药量达到3%时,飞灰中常见的6种重金属的浸出浓度都低于GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的限值;提高含水率有利于螯合反应的进行,对Pb、Zn和Cd,加大螯合时的含水率都可以降低浸出液中的重金属浓度;当搅拌时间超过2 min后,飞灰中重金属的浸出基本稳定。随着时间推移,不同放置条件下螯合飞灰中重金属的浸出浓度均满足填埋场入场控制标准,同时发现大分子DTC较小分子SDD具有更好的螯合效果。
准噶尔盆地阜康凹陷二叠系深层岩性油藏成藏条件及模式
利用有机碳、岩石热解、质谱-色谱、岩石薄片、铸体薄片和扫描电镜等实验,以准噶尔盆地阜康凹陷二叠系上乌尔禾组油藏为研究对象,文中通过对油藏类型及各控藏条件开展研究,揭示了阜康凹陷上乌尔禾组成藏模式。结果表明:1)芦草沟组咸水还原环境下沉积的Ⅰ类烃源岩水生生物供给充足,有机质丰度较高,成熟度高,具备良好生油潜力,为后期油气成藏提供了丰富的物质来源。2)上乌尔禾组为扇三角洲-湖泊沉积体系,埋深大,压实作用强烈,溶蚀孔和裂缝是深层特低孔特低渗储层的主要类型及油气运移的主要通道。3)乌三段泥岩盖层给油气保存创造了良好条件,通源断裂及伴生缝网给油气运移聚集提供最便利的通道,在超压体系作用下,油气源源不断地聚集成藏。4)各个成藏条件相互配置,形成"源储一体、断裂输导、超压聚集"成藏模式,油气不断聚集,形成现今的二叠系上乌尔禾组深层大型岩性油藏。该研究成果可为阜康凹陷上乌尔禾组深层油藏及国内其他岩性油藏的勘探提供参考依据。
富油煤(长焰煤)孔隙结构三维表征及渗流模拟
采用X射线CT(computed tomography)成像仪对富油煤(长焰煤)进行了三维表征,建立了统计孔径分布(PSD)的等效孔隙网络模型(PNM),研究了压力梯度和流动方向对渗流过程的影响。结果表明:孔隙、矿物和基质分别占总体积的11.30%、1.03%和87.67%,连通孔隙率为5.13%。孔隙等效半径在3~8 μm内的数量占89.23%,平均配位数为2.87,孔隙连通性较差。等效半径小于2 μm的喉道数占73%,喉道的等效长度主要分布在10~30 μm之间。在相同压力梯度下,三个方向的孔隙压力、渗流速度和流动路径分布不同,表现出各向异性。随着压力梯度的增大,渗流速度逐渐增大,且渗流速度随压力的变化呈现明显的非线性关系。三个方向上的调和平均渗透率为0.1403 mD,这与前人测得的榆神府矿区富油煤渗透率(0.1345 mD)相差在5%以内。
非正交非对称面齿轮啮合原理与齿面设计
为了增加面齿轮的有效齿宽,研究一种任意轴交角传动且齿廓双侧压力角不等的非正交非对称面齿轮副。首先,设计出非对称齿条形刀具,根据齿条和插齿刀的运动关系,推导出非对称插齿刀的齿面方程;其次,基于啮合原理,建立非正交非对称面齿轮的插齿加工坐标系,并借助数据可视化软件对非正交非对称面齿轮的工作曲面和过渡曲面进行离散求解,建立了完整齿面的数学模型;第三,确定了非正交非对称面齿轮齿宽的限制条件,并分析了轴交角和压力角对齿宽的影响,得到不同压力角组合的面齿轮的齿面接触路径;最后,将求解得到的点云导入三维软件,曲面拟合得到非正交非对称面齿轮的复杂曲面模型。研究结果表明:非正交非对称面齿轮的根切界限与从动侧齿面相关,从动侧齿面压力角越大,产生根切的内径越小;增大轴交角或者减小从动侧的齿面压力角能有效避免齿顶变尖,增加有效齿宽;面齿轮采用非对称齿形能获得较长的接触路径,拥有更好的传动性能,但更容易发生边缘接触。
基于广域量测的电力系统扰动后最低频率预测
扰动后系统最低频率预测是电力系统频率安全稳定评估的重要内容。提出一种基于广域量测数据计算扰动后电力系统频率及其最低频率的预测方法。该方法对扰动后的系统进行线性化处理,利用扰动前、后系统的广域量测数据,建立扰动后系统的状态方程。算法中考虑了系统网络、负荷、原动机–调速系统对系统动态频率的影响。使用Arnoldi 降阶方法,对系统状态方程进行降阶处理,形成低阶系统。求解降阶后系统的低阶状态方程,计算系统动态频率及最低频率。通过与PSS/E 仿真结果比较,证明该算法能够准确、快速计算出扰动后的系统频率及其最低频率。分别使用扰动后25及50 ms 时刻的数据,仍能有效地计算出系统频率及最低频率,表明算法具有较好的鲁棒性。
贺兰山对银川一次致灾暴雨过程影响的数值模拟
贺兰山是中国西北地区干旱区与半干旱区的重要分界线,但是其地形对某些强降水天气过程的影响并不清楚。本文利用WRFV3.4中尺度数值模式,对2012年7月29—30日发生在银川的罕见大暴雨过程进行了数值模拟,并进行了削平贺兰山的敏感性试验。结果表明:贺兰山地形对其东侧银川地区低层绕流气旋的产生、垂直运动、散度场、水汽通量散度都有促进、加强作用,对此次银川大暴雨的产生起了至关重要的作用;若将贺兰山削平,在贺兰山以西的腾格里沙漠东部地区低层流场将出现切变辐合,垂直运动、散度场、水汽通量散度加强,会导致该地区降水强度增强、范围扩大。这表明,就该区域某些强降水天气过程而言,贺兰山加强其以东银川地区的降水,而对其以西腾格里沙漠东部的降水产生明显的不利影响。
褐菖鲉稚鱼对柴油污染的行为和生理响应
为研究柴油水溶性组分对褐菖鲉稚鱼行为反应和胆碱酯酶活性的影响,本研究以我国东海区典型的近岸岩礁性鱼类褐菖鲉为研究对象,以近岸海水本底调查的石油烃浓度为参考,探讨了不同浓度船用燃料油(0#柴油水溶性组分,DWSF)对褐菖鲉稚鱼行为活跃性、探索性及捕食能力的影响,并结合鳃的组织学变化与神经传递相关酶活性变化探究了石油类污染对褐菖鲉稚鱼的毒性效应.结果表明,当海水中DWSF浓度增加时,褐菖鲉稚鱼的探索性与活跃性均呈现先升高后降低的趋势.当DWSF浓度超过四类海水标准时(>0.30mg/L),稚鱼的行为活跃性受到明显抑制,捕食能力显著降低;通过组织学观察发现,当DWSF浓度达到0.45mg/L时,稚鱼的鳃组织会出现明显的病变和损伤,与神经传递相关的胆碱酯酶活性受到明显抑制,死亡率升高.综上可知,海水柴油污染能够引发褐菖鲉稚鱼的行为异常,显著降低其活饵捕食成功率,推断神经和呼吸系统功能受损可能是引发其行为异常的重要原因.为确保褐菖鲉等近岸岩礁性鱼类幼体的正常生长发育,海水中DWSF浓度应控制在0.45mg/L以下.
毛乌素沙地杨柴灌木林恢复演替过程中土壤活性有机碳组分变化特征
土壤活性有机碳是土壤有机碳(SOC)的活性部分,是衡量土壤质量和健康状况的重要指标,能够反映植被恢复演替过程中土壤环境的早期变化。但在SOC贫瘠的沙地,长期恢复演替如何影响土壤活性有机碳组分尚不清楚。本研究以毛乌素沙地杨柴人工灌木林为研究对象,分别选取未造林(CK)与造林年限9 a、18 a和30 a的杨柴人工灌木林,探究毛乌素沙地杨柴人工灌木林恢复演替过程中土壤可溶性有机碳(DOC) 、微生物量碳(MBC) 、易氧化有机碳(ROC)和SOC变化规律。结果表明: (1)毛乌素沙地杨柴灌木林随恢复演替年限增加土壤固碳能力增强,但在恢复演替18 a时出现转折点,恢复演替18-30 a时土壤固碳速率相对减缓; (2)表层0-10 cm土壤DOC、MBC和ROC对恢复演替响应较为敏感,恢复演替过程中表层土壤活性有机碳各组分含量逐渐升高; (3)恢复演替年限并未对土壤活性有机碳占SOC比例产生显著影响,同时也未显著改变碳库活度。综上所述,毛乌素沙地杨柴灌木林恢复演替有助于土壤活性有机碳和SOC积累,但长期恢复演替是否持续对土壤活性有机碳固持产生积极作用仍需进一步研究。
多普勒雷达V型缺口特征在冰雹预报预警中的应用分析
利用山西4部C波段多普勒天气雷达基数据和地面观测资料,对2009 -2017年山西出现的38次多普勒雷达V型缺口特征进行统计分析,研究多普勒雷达V型缺口特征与降雹的对应关系,总结V型缺口对冰雹的预报预警指标,并在2018 -2022年开展实时业务应用,对V型缺口特征及预报预警指标进行检验并订正。结果表明:降雹在V型缺口出现后开始,在V型缺口消失前结束;降雹概率与V型缺口起始高度无明显的对应关系; V型缺口对应的上升气流高度≤4 km时无降雹; V型缺口理想的观测仰角为2.4°~6.0°,最佳观测仰角为2.4°;强回波区呈现"蝴蝶状"是降雹最强阶段。降雹开始阶段预报预警指标及关注点:(1)V型缺口有弱回波区或有界弱回波区;(2)初始V型缺口沿径向长度>30 km,当≤30 km时上升气流伸展高度要超过4 km;(3)平均径向速度具有低层辐合高层辐散特征。满足以上3点可预报有冰雹出现,如果V型缺口首先在6.0°仰角观测到,可预报有大冰雹出现(直径大于1 cm),并立即发布预报预警信号。冰雹持续期间预报预警指标及关注点:(1)>50 dBZ强回波中心连续下降且回波顶高>10 km;(2)V型缺口对应的弱回波区呈倾斜状;(3)弱回波区或有界弱回波区稳定维持;(4)当在0.5°仰角观测到V型缺口时可预报冰雹仍在持续;当强回波区呈现"蝴蝶状",可预报降雹强度增强;(5)当V型缺口最大垂直液态水含量>22 kg·m~(-2)、垂直液态水含量跃增量>26 kg·m~(-2)、垂直液态水含量密度>3.6 g·m~(-3)时,出现冰雹的概率较大。
祁连山中段青海云杉林土壤肥力质量评价研究
以祁连山排露沟流域青海云杉林为研究对象,研究了海拔梯度上土壤肥力因子的分布特征及变化规律,并运用主成分分析法对青海云杉林土壤肥力状况进行了评价。结果表明: (1)研究区土壤呈碱性,pH值均大于8.0;高海拔地区(3 300 m)含水量达到过饱和状态,各土层含水量均大于100%;随海拔升高,全氮含量呈增大趋势,全钾含量呈减小趋势,而全磷含量呈先减小后增大趋势;不同海拔梯度速效磷含量差异不显著(P > 0.05),海拔3 300 m处速效钾含量显著高于其他海拔段(P < 0.05) 。(2)不同海拔梯度下土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量都有明显的“表聚效应”,其中3 300 m处0 ~ 10 cm土层有机质含量高达325.93 g·kg~(-1),是本海拔段其他土层的1.6 ~ 1.8倍,是同土层其他海拔段的1.3 ~ 2.0倍。(3)土壤肥力因子间关系密切,土壤含水量与有机质、全氮呈极显著正相关关系,与土壤容重、pH和全钾呈极显著负相关关系,土壤养分含量之间存在不同程度的显著正相关关系。(4)不同海拔梯度土壤肥力质量为: 3 300 m > 3 200 m > 3 100 m > 3 000 m > 2 900 m。
阜康向斜煤层气开发高产关键地质要素
在前人划分的阜康向斜煤层气开发地质单元的基础上,结合煤层气井测井和生产数据,研究了阜康向斜煤层气井高产地质特征。结果表明,在阜康向斜已经划分的14个煤层气开发地质单元中,滞留区煤矿床层间裂隙水主要来源于上覆松散岩类孔隙潜水和同层含水层的侧向补给,在水力封闭或封堵作用下,煤层气易成藏,产量高于径流区;由于埋深对储集层垂向应力的影响,使得中部埋深滞留区渗透性好,产量高于深部滞留区;利用双侧向电阻率测井曲线判断煤层裂隙发育程度,深部轻微变形储集层渗透性较好,产量高于严重变形储集层;煤系非常规天然气的联合开发有助于煤层气井高产。
不同轮作模式对植烟土壤团聚体稳定性及烟叶品质的影响
2020年在湘西州花垣、永顺、龙山采集已实行5年烤烟-水稻轮作(TRT)和烤烟-玉米轮作(TMT)模式农田土壤,以烤烟连作(TT)作对照,测定粒径r<0.25 mm、0.25 mm≤r<0.50 mm、0.50 mm≤r<1.00 mm、1.00 mm ≤r<2.00 mm和r≥2.00 mm土壤团聚体稳定性和云烟87上部烟烟叶的理化性质,分析轮作对植烟土壤团聚体稳定性及烟叶品质的影响。结果表明:TRT土壤r≥2.00 mm和1.00≤r <2.00 mm团聚体含量最高,而0.25≤r <0.50 mm和r <0.25 mm团聚体含量分别低于TMT 9.9%~21.5%和10.3%~70.8%,TRT土壤r≥0.25 mm团聚体含量、平均质量直径和几何平均直径均大于TMT土壤的;与烤烟连作相比,轮作可提高上部叶烟叶长、叶宽和开片度,降低叶厚和含梗率,且烟叶化学成分及协调性处于优质烟叶适宜水平;TRT模式烟叶的钾含量、钾氯比和氮碱比均高于TMT的,而连作烟叶中氯含量显著高于轮作6.7%~33.3%;TRT烟叶化学成分可用性指数(0.77~0.83)和TMT(0.76~0.79)均处于“较高”水平;冗余分析表明,上部烟叶糖类、糖碱比、总氮、钾、钾氯比与土壤≥1.00 mm团聚体含量呈正相关,氯含量与<0.50 mm团聚体含量呈正相关;相关性分析表明,烟叶化学成分可用性与团聚体稳定性呈显著正相关,与分形维数呈显著负相关。综上,烟稻轮作模式优于烤烟-玉米轮作和烤烟连作,是维持土壤团聚体稳定性促进烟叶生长、提高烟叶品质的有效模式,适合在湘西地区推广应用。
基于耦合协调度的孟州市农村居民点布局优化
农村居民点布局适宜性取决于农村居民点空间结构稳定性和村庄发展适宜性。统筹农村居民点空间结构与村庄发展,有利于促进农村居民点布局优化和村庄协调发展。以孟州市为研究区,基于农村居民点空间结构稳定性和村庄发展适宜性,运用突变级数模型开展了农村居民点布局适宜性评价,并测度分析了居民点空间结构稳定性和村庄发展适宜性的耦合协调度。结果表明:孟州市整体农村居民点空间结构相对稳定,位于丘陵区的村庄空间结构稳定性较弱。村庄发展实力差距悬殊,西北部村庄发展适宜性较弱,西虢镇、南庄镇和化工镇村庄发展适宜性较强。孟州市农村居民点布局整体协调度较低,中度协调和高度协调农村居民点占农村居民点总面积的26. 90%,低度协调为72. 60%,濒临失调村庄仅4个。综合分析评价结果后将孟州市农村居民点划分为优先建设型、一般发展型、保留型、产业引进型和重点改造型5种布局优化模式。该研究结果可为乡村振兴背景下农村居民点整治和村庄规划编制提供理论与方法支撑。
基于最大相关最小冗余准则的变压器故障诊断特征选择
电力变压器油中溶解气体分析(DGA)技术广泛应用于变压器内典型故障诊断,其中基于DGA数据的人工智能诊断方法在变压器故障诊断领域具有较高的识别率,但该类方法在选择故障特征量时尚无统一的标准。鉴于此,本文尝试引入最大相关最小冗余算法(mRMR),以互信息理论为基础挖掘变压器故障特征量之间以及特征量与故障类型之间的关联关系,通过分析大量的DGA在线监测数据挖掘出最优的变压器故障特征量集,并采用支持向量机(SVM)分类器对比优选特征量集和传统的特征量集合在变压器故障诊断的效率。最后,通过与SVM智能分类、IEC推荐的三比值分类方法的对比测试表明该方案的故障诊断准确率优于传统的故障诊断方案,故障识别效率高于新型的人工智能诊断方案,更适合于现场的工程应用及推广。
沈阳近60年大雾发生规律及与气象条件关系
为了深入了解沈阳地区大雾发生规律及与相关气象因子关系,进而更好地开展大雾预报,利用沈阳市1951—2011年大雾资料,分析了沈阳市大雾气候特征及与气象条件关系。结果表明:沈阳大雾呈显著减少趋势,在20世纪70年代后期发生了1次明显的加剧减少趋势的气候突变,20世纪80年代前期减少趋势显著,之后该趋势一直持续;沈阳大雾存在明显的季节变化特征,8月—次年的1月出现几率较大,2—6月较少,9月最多,6月最少;一天中2时—8时出现雾的次数最多,一般持续时间在6 h以内,最长可达21 h,发生频率最大的持续时间为1~2 h;冬季风速为1.0~2.5 m/s、相对湿度为70%~90%,合适的气温,低云量较少时出现概率较高。
云储能模式下分布式用户虚拟储能需求评估
采用分布式储能技术可以改变能量的时空分布,提高配电网消纳分布式能源的灵活性。传统储能模式下储能成本过高、储能资源利用率低,而云储能是一种能够响应分布式储能需求的新型商业模式。文章考虑负荷、可再生能源出力、分时电价以及虚拟储能价格等影响用户虚拟储能需求的因素,建立了云储能模式下分布式用户虚拟储能需求配置优化模型。为验证该模型的有效性,选取社区内14个典型用户为分析对象。算例分析表明,与传统储能模式相比,云储能模式下用户的虚拟储能容量及功率需求分别降低了18.2%和7.1%,年化成本降低了4.12%,储能资源利用率提升了8.12%。因此,云储能模式具有很好的应用前景。
基于相轨迹凹凸性的暂态失稳判据准确性验证
已有研究证明基于相轨迹凹凸性的暂态失稳判据在二阶单机无穷大自治系统中严格成立,但将该判据推广到多机非自治时变系统中时,难以从理论上严格证明其正确性,因此通过大量暂态算例来验证凹凸性失稳判据在多机系统中的准确性和适用性。给出并详细阐述基于相轨迹凹凸性的暂态失稳识别流程,该流程改进了已有文献的实时分群方法,并补充了2个辅助判据,然后分别在IEEE 39节点系统和IEEE 145节点系统不同潮流方式、故障位置和故障持续时间下总计64566个算例进行扫描,结果表明,凹凸性判据的动作正确率高于99.9%,能够可靠、准确、快速地启动紧急控制。
湿式喷射法生态护坡技术在曼大公路取土场的应用
喷射生态护坡技术作为一种机械化高、生产能力大的技术,被广泛应用于边坡的生态修复工程中。在充分对比分析湿式和干式喷射生态护坡技术的基础上,依托穿越青藏高原仙米国家森林公园自然保护区的国道569曼德拉至大通高速公路项目,对公路沿线3#取土场开展了生态修复研究。具体技术参数为:选择湿式喷射生态护坡技术,根据恢复生态学原理,选取10g·m~(-2)披碱草、7g·m~(-2)冷地早熟禾、4g·m~(-2)星星草和3g·m~(-2)豌豆的种子。施工后1a的恢复效果表明,恢复效果因取土场坡度的不同而表现出较大的差异,坡度<1∶0.75的区域植被覆盖率、植物生长高度及植物多样性指标明显高于坡度>1∶0.75的区域,且植物群落逐渐向自然边坡演替。表明湿式喷射生态护坡技术适用于坡度<1∶0.75的边坡,坡度>1∶0.75的边坡可考虑采用干式喷射生态护坡技术。
晋西皇姑梁小流域人工植物群落优势种生态位和种间关系研究
在野外102个样方调查数据和双向指示种分析法(TWINSPAN)分类的基础上,采用生态位宽度、生态位重叠、χ~2检验和Spearman秩相关系数,对晋西皇姑梁小流域12个群落的12个优势种的生态位和种间关系进行了研究。结果表明:乔灌层Levins生态位宽度较大的种为油松、柠条锦鸡儿、沙棘。12个优势种组成的66个种对中,Pianka重叠指数≥0. 4的种对占总对数的45. 45%。呈极显著和显著关联的种对数较少,正负关联比均小于1。说明该小流域人工植物群落结构简单,种间资源竞争较激烈,仍处于演替的初、中期阶段。优势种华北落叶松与沙棘,沙棘与鹅观草呈显著正相关,它们均为地带性物种,生态适应性强,可作为皇姑梁小流域人工植被恢复的优选物种进行混种,而油松与小叶杨、小叶杨与沙棘或柠条锦鸡儿等种对间呈极显著负相关,在植被恢复中不宜混种。根据Spearman秩相关系数结果,将12个优势种划分为3个生态种组。
黄河下游典型湿地土壤养分及其生态化学计量特征
土壤中碳氮磷钾是植物生长发育所需的必要养分元素,其含量和生态化学计量比能够反映土壤质量与养分限制状况.选取黄河下游河南段的花园口黄河浮桥湿地为研究对象,运用方差分析、冗余分析和线性回归拟合等研究方法,分析黄河下游典型湿地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)及其生态化学计量特征,明确土壤养分的限制性元素,揭示影响湿地土壤养分及其生态化学计量比的关键理化因子.结果表明,湿地土壤ω(SOC)、 ω(TN)、 ω(TP)、 ω(TK)、 ω(AN)、 ω(AP)和ω(AK)的均值分别为: 5.46 g·kg~(-1)、 0.60 g·kg~(-1)、 0.28 g·kg~(-1)、 17.06 g·kg~(-1)、 13.75 mg·kg~(-1)、 6.54 mg·kg~(-1)和158.56 mg·kg~(-1),其空间分布呈现出从河岸向滩地波动增加的变化趋势,高植被盖度区普遍高于低植被盖度区,且土壤SOC、 TN、 TP和TK之间具有较强的相关性;土壤C/P、 C/K、 N/P和N/K呈现出和土壤养分一致的变化趋势,而C/N则相反;土壤SOC、 TN、 AN、 N/P和N/K变异系数超过50.00%,其空间差异性较强;湿地土壤C/N均值为11.882,接近中国土壤均值,而C/P和N/P的均值分别为49.119和4.516,两者均低于中国土壤平均水平,并且土壤N/P远小于14,研究区土壤受N限制;土壤黏粒占比和电导率共同解释了土壤养分变异与其生态化学计量比变异的61.4%和43.9%,是影响花园口黄河浮桥湿地土壤养分和生态化学计量比的主要理化因子.研究结果有助于加深对黄河下游湿地土壤养分及其影响因素的认知,为黄河下游湿地生态修复与管理提供重要科学依据.
1982-2099年内蒙古地区植被覆盖变化对气象干旱的响应
基于气象站的降水量和AVHRR NDVI数据,评估MPI-ESM全球气候模式在内蒙古适用性的基础上开展了历史时期和未来时期的植被覆盖度(FVC)对气象干旱的响应特征研究。结果表明:1)在研究区内,MPI-ESM模式的降水量、FVC和SPI03与历史数据通过显著性检验的地区分别为100%、96.92%和85.67%,该模式能够代表内蒙古地区的观测结果。2)历史时期内蒙古地区年FVC呈增加趋势,植被改善最明显的区域主要在内蒙古的东北部。就未来时期而言,SSP585比SSP245情景下FVC增加更为明显,表明高脆弱性和高排放路径下FVC改善显著。3)历史时期,年均SPI03呈波动增加趋势,SPI03的增加速率自东北向西南呈现“增-减-增”的空间格局;未来时期内蒙古地区干旱将进一步减弱。4)植被生长状况在大部分区域均与SPI03呈现不同程度的正相关,其中东北部植被对气象干旱的响应程度最高,中部次之,西部最低;对于不同情景而言, SSP585情景下的植被对气象干旱的响应程度最高,SSP245次之,历史时期最弱;在不同土地利用类型中,未利用土地对气象干旱的响应最强,林地和耕地的响应最弱。研究结果为内蒙古地区未来时期植物群落的生态预警和生态修复提供理论参考。
500 kV超高压输电线路负荷交流融冰研究
输电线路融冰方法的研究对提升输电线路运行可靠性具有重要意义。首先,基于热传学分析了负荷交流融冰热力学特征,建立了500 kV架空输电线路JLHA3-425铝绞线覆冰模型。然后,仿真分析了施加融冰负荷电流时覆冰导线温度分布,获取了了风速、环境温度、冰层厚度对融冰电流和融冰时间的影响,并通过安双5375和安岭5376超高压线路的实际融冰,验证了所提方法的可行性与有效性,有助于进一步提升架空输电线路融冰技术的发展与推广。