mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于光伏并网点电压优化的配电网多时间尺度趋优控制
为应对高比例分布式光伏并网引起的电压越限和电压波动问题,充分发挥光伏逆变器的实时无功调节能力,提高光伏消纳率,提出基于光伏并网点电压优化的配电网多时间尺度趋优控制方法。长时间尺度下,建立以配电网运行成本期望值最小为目标,考虑状态变量机会约束的两阶段动态随机优化调度模型,制定传统无功电压设备和光伏并网点电压的经济趋优调度计划。短时间尺度下,以并网点电压调度值为追踪目标,提出基于并网点PV-PQ-QV节点类型转换的自适应趋优控制策略,实时调整光伏无功出力和有功削减量。为提高算法效率,提出二阶锥规划与基于拉丁超立方采样概率潮流交互迭代的随机最优潮流解耦法求解两阶段动态随机优化调度模型。算例结果表明,所提方法能够有效解决配电网实时运行过程的电压安全问题,并提高系统运行的经济性。
混合型MMC系统直流故障穿越性能研究
针对半桥子模块(HBSM)、全桥子模块(FBSM)及箝位双子模块(CDSM)这3种子模块混合级联模块化多电平换流器(MMC),首先研究了混合型MMC的直流故障机理,此处提出了混合型MMC具备直流故障穿越的约束条件。然后,基于直流电压为±1 200 V、额定容量为20 kVA的21电平混合型MMC系统试验样机,对混合型MMC系统直流故障穿越特性进行研究。试验结果表明,直流故障发生后,混合型MMC系统通过闭锁换流器以阻断短路故障电流,在直流短路故障期间,交流断路器无跳闸,且直流短路故障清除后,换流器在10 ms内重新解锁并恢复至稳定运行。
基于电压序列最小KL散度索引的低压台区拓扑识别
为了实现对低压台区拓扑结构的准确刻画,提出一种基于电压序列最小KL(Kullback-Leibler)散度与深度搜索相结合的拓扑识别方法。首先,采用Neville插值修复电压采样序列,利用改进的KL散度计算用户电压序列概率分布,并依据KL散度大小对用户所属台区进行划分;其次,基于最小KL散度确定深度搜索的索引方向,通过主干搜索与分支搜索遍历台区用户节点,判断用户之间的连接关系;最后,针对不同场景分析所提方案拓扑识别性能。仿真结果验证了所提方案的有效性。
日本町村聚落演变特征分析
伴随快速城市化的乡村聚落的衰落是社会各界关注的一个焦点问题,为了缓解这种现状,国家提出乡村振兴战略。那么,在乡村振兴中如何看待村庄的衰减?如何合理布局村庄和促进乡村振兴呢?日本作为一个城市化高度发达的国家,经历了乡村衰落和町村合并,该历程可能对中国有所启示。分析日本过去近100年不同等级町(镇)村数量变化、人口数量变化、空间分布与变化特征,以及町村聚落变化的影响因素;然后从4个方面探讨日本的经验对中国的启示:1)町村规模越大,在时序上衰落(数量减少)越滞后,但2000年以后(城市化后期阶段)不同规模等级的町村都在减少;2)1980-2015年町村数量减少率由东北向西南递增。其中,减少率最高的区域为濑户内海两侧地区,均高于80%;3)1980-2015年町村人口增长的主要区域分布在都市地区(东京都都市圈、名古屋都市圈、大阪都市圈),且离都市圈越近人口增长率越高;4)城市化快速发展、町村合并及选择性的乡村振兴是导致町村变化的3大原因。
常州地区耕地利用空间分异及影响因素分析
[目的]通过分析常州地区耕地总面积时空格局进行分析,并利用耕地区位指数模型测算各子区域耕地面积的空间差异,并在此基础上,分析常州地区耕地利用的影响因素。[方法]文章运用地理综合分析方法分析1985—2015年常州地区耕地利用空间分异;选取人口、社会、经济、环境、科技5方面共12个指标,分析常州地区耕地空间分异的影响因素。[结果]从常州地区耕地面积时间变化来看,1985—2015年常州地区耕地总面积整体呈现出递减趋势;从常州地区耕地面积空间变化来看,总体来说,常州南部地区(溧阳区)为耕地密集区,北部(新北、钟楼、天宁、武进)为耕地稀疏区;从影响因素的效用来看,经济因素的影响效用大,尤其是人均GDP和地均GDP的比重,而社会因素的影响较小,尤其是房屋竣工面积、公路里程。[结论]总体而言,受区域经济发展影响,常州地区耕地面积呈下降趋势,但近年来下降幅度已基本得到控制。
采用余弦相似度的混合三端直流输电线路保护原理
为提高混合三端直流输电线路保护的可靠性、选择性、速动性和灵敏性,根据输电线路发生故障时电压和电流的变化差异,提出了一种基于余弦相似度算法的线路保护原理。该原理利用输电线路T区三端电流暂态分量构成故障区域选择判据;再将故障线路单端电流、电压故障分量进行数据标准化处理,利用两者余弦相似度的差异,完成区内、外故障及故障极识别。使用PSCAD/ EMTDC搭建混合三端高压直流输电线路模型,运用Matlab对所提保护原理进行仿真验证。仿真结果表明:所提保护原理在不同故障情况下,均可在3ms内识别故障,可靠性高、速动性好;可耐受500Ω过渡电阻,具有较强的耐过渡电阻能力;在20dB噪声情况下,依旧可以识别故障,具有较强的抗噪声干扰能力。
考虑热备用的气-电耦合园区综合能源系统弹性调度
随着气-电耦合园区综合能源系统IEGS(integrated electricity and gas community system)内部能源耦合程度的逐渐增强和其日益增长的供能可靠性需求,制定合理有效的调度策略增强系统对供能端故障的适应性愈加重要。为此,计及IEGS电、气互补运行特性,制定了考虑蓄热装置热备用的气、电互补多阶段弹性调度策略。首先,计算各个时刻发生气源、电源故障时满足重要负荷所需的最小储能备用容量;然后,基于备用信息进行考虑热备用约束的日前经济调度,若发生源端故障,系统切换至故障运行模式,优先保证重要负荷供能;最后,选取夏季运行日数据进行调度策略的验证分析。结果表明,考虑热备用的IEGS气、电互补弹性调度策略可在不明显改变运行成本的情况下提升系统对源端故障的适应性,保证故障域内重要负荷的可靠供给,具有较强的运行弹性。
杭州市余杭区典型农村暴雨径流污染特征
为探讨南方经济发达地区农村暴雨径流污染特征,选择杭州市余杭区的漕桥与蒲家头两个典型建制村,采集了屋顶、 场院、 农田和污水汇集口这4种下垫面的3次降雨过程中的径流水样,重点分析了氮、 磷和重金属元素(Mn、 Cu、 Zn、 Ni、 Cr、 Cd、 As、 Pb)浓度,对比了不同下垫面3次暴雨径流中污染物的浓度差异和年污染负荷. 结果表明,在漕桥暴雨径流中,TSS、 COD、 NH_4~+-N、 TP和TN的平均浓度分别为16.19、 21.01、 0.74、 1.39和2.39 mg·L~(-1); 在蒲家头暴雨径流汇中,TSS、 COD、 NH_4~+-N、 TP和TN的平均浓度分别为3.10、 15.69、 0.90、 0.78和3.58mg·L~(-1); 暴雨径流中各重金属浓度均低于国家地表水Ⅱ 类标准. 与地表水标准比较,漕桥和蒲家头TP的EMC分别超出地表水Ⅴ 类标准1.9倍、 3.5倍,TN分别超标1.8倍、 1.2倍. 另外,农田下垫面中的TSS和COD年污染负荷最高.
不同蓝莓品种幼苗氮素利用效率和适宜施氮水平分析
为筛选蓝莓(Vaccinium spp.)氮高效品种及探究不同蓝莓品种幼苗的适宜施氮水平,本研究以长江流域4个蓝莓主栽品种‘莱格西'(‘Legacy')、‘绿宝石'(‘Emerald')、‘优瑞卡'(‘Eureka')和‘蓝美1号'(‘Lanmei 1')为实验材料,通过盆栽实验,设置不施氮(0.000 g·kg~(-1))、低氮(0.214 g·kg~(-1))、中氮(0.429 g·kg~(-1))和高氮(0.857 g·kg~(-1)) 4个处理,分析不同施氮水平下不同蓝莓品种幼苗农艺性状及氮素利用效率的差异。结果显示:‘莱格西'和‘绿宝石'属于低氮高效型,‘优瑞卡'属于中氮高效型,‘蓝美1号'属于氮高效型。随着施氮水平的提高, 4个蓝莓品种幼苗的单株干质量增加量,株高,冠幅,基径,叶片叶绿素相对含量,根、茎、叶和单株氮素增加量,以及单株磷素增加量总体呈上升趋势;单株分枝数和单株钾素增加量呈先上升后趋于稳定的变化趋势;氮素效率、氮素吸收效率和氮素生理利用效率总体呈先上升后下降的变化趋势;根冠比则总体呈下降趋势。相关性分析结果显示:在不施氮和3个施氮水平下,蓝莓幼苗的氮素效率与单株干质量增加量、茎氮素增加量、单株氮素增加量、单株磷素增加量、单株钾素增加量、氮素吸收效率均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。综合分析结果表明: ‘蓝美1号'为氮高效品种,可作为氮高效遗传改良种质资源;单株干质量增加量可作为蓝莓氮素利用效率评价的重要指标;氮高效品种‘蓝美1号'和中氮高效品种‘优瑞卡'幼苗的推荐施氮水平为0.429 g·kg~(-1),低氮高效品种‘莱格西'和‘绿宝石'幼苗的推荐施氮水平为0.214 g·kg~(-1)。
噻虫嗪处理的芫菁夜蛾斯氏线虫SF-SN对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的杀虫效果和搜寻效应
【目的】昆虫病原线虫受到化学农药作用后,其对害虫的杀虫效果和搜寻效应可能会发生变化。本研究旨在探讨噻虫嗪处理的昆虫病原线虫对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga幼虫(韭蛆)的杀虫效果及搜寻效应的影响。【方法】采用培养皿滤纸法,通过功能反应试验测定了噻虫嗪(15 mg/L)处理的芫菁夜蛾斯氏线虫Steinernema feltiae SF-SN (Sf)对韭蛆3龄幼虫的致死率和搜寻效应,比较噻虫嗪处理的Sf和未处理的Sf致死功能反应和搜寻效应的差异。【结果】噻虫嗪处理的Sf引起的韭蛆3龄幼虫的校正死亡率高于未处理的Sf引起的校正死亡率,处理6 h时,较未处理的Sf引起的校正死亡率提高了2.13倍。当Sf浓度固定在6 400 IJs/皿时,噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫功能反应均拟合Holling Ⅱ和Ⅲ型方程,与未处理的Sf相比,噻虫嗪处理的Sf对该试虫的攻击率(a'=0.5592)提高了42.46%,线虫寻找、寄生及致死该试虫所花费的总时间即处理时间(T_h=0.0081 d)则降低了44.90%,消耗率(a'/T_h)提高了2.59倍,日最大致死量(Na_(max))则分别提高了1.81倍(Holling Ⅱ)和1.41倍(Holling Ш)。而噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫的搜寻效应均随韭蛆密度的增加而呈线性下降。当韭蛆密度固定在40头/皿时,噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫的致死效果均随着韭蛆密度的增加而增大,搜寻效应则均先上升后下降,且噻虫嗪处理的Sf的寻找参数和相互干扰参数均高于未处理Sf的。【结论】噻虫嗪处理的Sf对韭蛆3龄幼虫的校正死亡率、瞬时攻击率、消耗率、日最大致死量和搜寻效应均高于未处理Sf的,而处理时间则显著降低。
采用新型自适应动态规划算法的柔性直流输电附加阻尼控制
区间振荡是大规模交直流互联电网安全稳定运行面临的主要问题之一。文章将一种新型自适应动态规划算法-- GrHDP(goal representation heuristic dynamic programming)算法应用于设计柔性直流输电的附加阻尼控制器(supplementary damping controller,SDC)以阻尼区域间功率振荡、提高交直流互联系统的整体动态稳定性。GrHDP是在HDP(heuristic dynamic programming)2层神经网络的基础上发展而来的,它增加了一个目标网络,能形成自适应的内部强化信号,来调节输入信号与输出控制量之间的映射关系,从而大大改善系统的动态性能。GrHDP-SDC相对于常规超前滞后SDC的优点是,前者的设计无需精确的被控对象模型,且对系统运行状态的改变具有很强的学习能力和适应性。以含两端柔性直流输电的四机两区域系统为例进行了仿真研究,仿真结果表明,GrHDP-SDC与常规超前滞后SDC、 HDP-SDC相比,能更好地改善系统的动态性能,且能更好地适应运行点的变化和不同的扰动情况。
致密砂岩气藏逐级降压开采物理模拟实验认识与启示
苏里格气田属于鄂尔多斯盆地典型致密砂岩气田,受储层致密、强非均质性、气水关系复杂以及原始地层压力低等因素影响,目前面临天然气储量动用规律不清楚、提高采收率方向不明确等关键瓶颈。为解决这一难题,选用苏里格气田盒8段主力储层岩心,通过建立一套逐级降压开采方式物理模拟实验方法和流程,开展了不同生产压差下逐级降压衰竭开采实验,揭示了储层压力、供气能力以及储量动用等关键指标全生命周期变化规律,明确了储量充分动用的临界地层压力,为探索提高采收率新方法奠定了理论依据。研究结果表明:①含水致密砂岩气藏储层压力、供气能力以及储量动用在不同生产阶段的变化特征差异显著,最终采收率随生产压差增大而降低;②在储层压力大于等于15 MPa时,生产压差越大则储层供气能力越强,边界压力可逐级下降至井底压力,储量动用充分;③随储层压力下降至15 MPa以后,储层供气能力降低,边界压力下降缓慢且不能下降至井底压力,随储层压力进一步下降其差异越明显,表明该阶段近井区和远井区储量动用存在差异,远井区储量难以得到充分动用。结论认为,对于致密含水砂岩气藏,实现储量有效动用新方向为除采用水平井部署+密切割改造技术外,应大胆探索探索补充地层能量新方法,以确保气藏维持在较高地层压力下以合理生产压差开采,进而保障气藏产能和高采收率。
洞庭湖表层沉积物中营养元素、重金属的污染特征与评价分析
为了解近年来洞庭湖表层沉积物中氮、磷及重金属污染情况,对洞庭湖15个采样点表层沉积物中TN、TP和重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As)质量分数进行分析,并运用有机指数和综合营养法对TN、TP的污染程度进行评价,采用重金属潜在生态风险指数法、综合地积累指数法对重金属进行生态风险评价,利用主成分分析重金属的来源.结果表明,洞庭湖表层沉积物中w(TN)和m(TP)的范围分别介于576—1526 mg·kg~(–1),482—982 mg·kg~(–1)之间.空间分布上,TN和TP总体均表现为东洞庭湖>南洞庭湖>西洞庭湖.洞庭湖表层沉积物中重金属含量在0.08—378.5 mg·kg~(–1)之间,Cu、 Ni呈现东洞庭湖>南洞庭湖>西洞庭湖,Cd、Hg、Pb、As呈现南洞庭湖>东洞庭湖>西洞庭湖,Cr呈现东洞庭湖>西洞庭湖>南洞庭湖,Zn呈现南洞庭湖>西洞庭湖>东洞庭湖.洞庭湖表层沉积物中有机氮Ⅳ级污染点位约占所有点位的20%,有机氮Ⅲ级污染点位占比约为73.3%.营养盐综合污染指数等级为中度污染,空间分布整体呈现为东洞庭湖>南洞庭湖>西洞庭湖.洞庭湖表层沉积物中重金属风险RI值为483,潜在重金属生态风险为重污染,潜在重金属生态风险等级空间整体呈现为南洞庭湖>西洞庭湖>东洞庭湖.地积累指数表明洞庭湖表层沉积物重金属总体呈现偏重污染,空间分布为南洞庭湖>东洞庭湖 >西洞庭湖.研究表明,洞庭湖表层沉积物营养盐综合污染呈现中等污染,重金属污染呈现重污染状态, Cd、Hg两种重金属的风险最高,洞庭湖表层沉积物重金属生态风险主要是这两种重金属造成的.
基于SWAT模型的沙塘川流域非点源氮磷污染特征及关键源区识别
湟水是黄河上游最大的支流,沙塘川流域是湟水重要且具有代表性的支流。通过建立SWAT非点源污染模型,研究沙塘川流域氮磷非点源污染特征,并识别面源污染发生的关键源区,对湟水流域水污染治理具有重要意义。研究结果表明:沙塘川进入湟水河的非点源总氮污染负荷为236.77 t·a~(–1),非点源总磷污染负荷为51.02 t·a~(–1);非点源总氮和总磷负荷均呈现丰水期>平水期>枯水期的规律;非点源总氮负荷从沙塘川流域上游至下游逐渐增大,在中上游流域东部负荷明显高于西部;非点源总磷负荷主要集中在沙塘川上游东部地区和下游地区;非点源总氮的关键源区为13、15、16、17和19号子流域,非点源总磷的关键源区为11、12、13和19号子流域,本研究结果可为典型流域非点源污染防控与治理提供科学依据。
无传感器接触器断开时间在线检测
该文提出一种利用线圈电流估计接触器断开时间的无传感器在线检测方案。在检测过程中,通过控制线圈电压,将包含动铁心位移信息的感应电势转换为线圈电流;根据线圈电流波峰与触头刚分时动铁心位移的对应关系,检测断开时间。对应关系可根据动铁心的机械运动和线圈电感变化推理得到。依照对应关系,在线圈驱动电路中配置补偿电阻可提高检测精度。相比基于触头电压的断开时间检测方案,所提方案具有更高的检测精度,同时能保留触头系统的断口并满足小体积需求。将检测结果作为反馈量,建立应用案例:延时能够根据断开时间变化自调整的零电流分闸方案。同时,在不同接触器上验证所提方案的可行性。
含高比例风电的送端电网两阶段式暂态电压安全预防控制
为提升风电消纳能力和电压支撑能力,面向含高比例风电场的送端电网研究风机和储能协调的两阶段式暂态电压安全控制策略。第一阶段以储能和风机的功率控制代价最小为目标,构建电网稳态阶段潮流优化模型,运用内点法进行模型优化求解,确定最优稳态运行点;第二阶段考虑电网暂态电压安全约束,以偏离稳态优化后的潮流运行点程度最小为目标,建立暂态电压安全预防控制优化模型,应用灰狼优化算法求解,进行潮流运行点的优化校正。通过对修改后的Nordic含高比例风电场的送端电网进行仿真,验证所提两阶段式预防控制策略能够有效提高风电消纳能力和暂态电压安全预防控制水平。
济阳坳陷渤南洼陷沙四下亚段沉积序列及石油地质意义
近年的勘探实践表明,断陷盆地早期不但沉积有氧化环境下的相类型,而且还存在半还原和还原环境沉积相。为搞清断陷盆地早期较为完整的沉积序列及其石油地质意义,以渤南洼陷沙四下亚段为例,综合应用钻井、测井及分析化验资料开展研究。结果表明:断陷盆地早期除沉积有传统认识下的冲积扇、辫状河沉积相外,还沉积有辫状河三角洲、扇三角洲及湖泊等相类型;原始沉积边界恢复和沉积中心分析表明渤南洼陷沙四下亚段冲积扇和辫状河的主要冲积方向为北北东向,辫状河入湖形成的辫状河三角洲展布于北西向带状的湖盆之中,“源—汇”体系控制下,断陷盆地早期可形成冲积扇—辫状河—辫状河三角洲—湖泊这一较为完整的沉积序列;冲积—湖泊沉积体系的再认识不但使原本“贫瘠”的“红层”具有了一定的生油气潜力,而且新认识的辫状河三角洲沉积可形成有利储集体和圈闭,从而“红层”勘探空间得到拓展。
电动汽车用户参与调控意愿的多代理表征与可信容量量化
作为一种重要的可调节资源,电动汽车(EV)参与调控有助于提升电力系统充裕性。然而, EV用户行为的不确定性可能为EV备用容量带来失效风险。针对上述问题,提出了EV用户参与调控意愿的多代理表征与可信容量量化方法。首先,结合EV出行行为设计了用户参与调控意愿的调研问卷,采集了真实用户参与调控的意愿数据;其次,通过小样本问卷数据深度挖掘建立了高效表征用户集群意愿的多代理模型;然后,在此基础上提出了用户参与调控意愿的判别方法,建立了EV集群可信容量量化模型;最后,通过算例分析了代理个体数等关键参量对EV用户集群参与调控意愿判别的影响,给出了合理设参时不同置信度下的EV集群可信容量。
抑制换相失败的变斜率VDCOL控制策略
在高压直流输电系统控制环节中,低压限流控制器的静态恢复特性和获取补偿电压的方法会导致连续换相失败。为减小连续换相失败发生的概率,本文在引入直流电流变化率改变低压限流控制器获取补偿电压的基础上,通过改变低压限流控制器的数学模型,提出了基于直流电流变化率控制的变斜率低压限流控制器控制策略。最后使用电磁暂态仿真软件中的国际大电网会议高压直流标准模型进行仿真,仿真结果表明,本文提出的控制策略在发生接地故障时能有效地抑制连续换相失败,从而优化了故障恢复特性。
规模化屋顶光伏接入配电网的建设决策
围绕规模化屋顶光伏的选优建设问题,提出一种规模化屋顶光伏建设方案的综合评价方法。基于屋顶光伏建设的相关方分析,从供电影响侧、环保侧、经济侧、市场侧角度构建一套适用于屋顶光伏建设决策的综合评价指标体系,供电影响侧考虑并网运行质量与匹配度,环保侧体现绿色低碳效益,经济侧关注投资建设效益,市场侧反映应用参与度与接受度;采用层次分析-G1结合赋权法、改进的基于指标相关性的指标权重确定法分别求解指标主、客观权重,并通过改进的最小偏差组合赋权模型确定指标综合权重,采用优劣解距离法完成方案的评价与决策。算例仿真结果验证了所提方法的有效性。
华北平原夏玉米潜在产量时空演变及其对气候变化的响应
华北平原是我国的粮食主产区,为探讨气候变化可能对该地区粮食产量产生的影响,本文以中国科学院青藏高原研究所的中国区域地面气象要素数据集为基础,对作物生长模型WOFOST(WOrld FOod STudy)进行面域化,模拟华北平原1979-2015年夏玉米的生长情况;利用一元线性回归、经验正交分解(EOF)分析了华北平原夏玉米潜在产量的时空变化,利用逐个栅格相关性分析、奇异值分解(SVD)分析了华北平原不同区域夏玉米潜在产量与全生育期、吐丝前和吐丝后平均温度及日均太阳总辐射的相关性。结果表明,研究区夏玉米潜在产量大致呈现从南向北逐渐升高的特点,大部分地区夏玉米潜在产量为7 000~9 000 kg·hm~(-2);研究区西北部夏玉米潜在产量波动较大,波动较小的地区在北京南部、天津以及河北中部一带,标准差在500 kg·hm~(-2)以下;研究区西北部及河北唐山北部以及山东半岛东部夏玉米潜在产量呈上升趋势,这些地区的夏玉米潜在产量上升幅度大部分在200~600 kg·hm~(-2)·(10a)~(-1);研究区的其余大部分地区夏玉米潜在产量呈下降趋势,其中河北中南部、天津、鲁西北以及皖北的部分区域下降较明显,变化幅度在-250 kg·hm~(-2)·(10a)~(-1)左右。河北西部和东北部、北京西北部以及山东中部和东部等地区的夏玉米潜在产量与气温具有较显著的相关关系,相关系数在0.9以上,这些地区的夏玉米潜在产量在过去37年呈上升趋势,表明这些地区夏玉米潜在产量的增加可能是由气温上升导致的。北京东部和南部、天津、河北中南部及秦皇岛唐山南部、山东、河南东部、皖北和苏北等地区的夏玉米潜在产量与太阳总辐射具有较好的相关关系,相关系数在0.8左右,其中,吐丝后通过显著性检验的区域较吐丝前大,相关系数也较吐丝前大,该区域大部分地区夏玉米潜在产量呈下降趋势,可能是由该区域太阳总辐射下降导致的,且总辐射的下降主要对夏玉米的生殖生长阶段构成影响。总的来说,研究区夏玉米潜在产量上升的区域与温度的上升有关,温度的变化是这些地区夏玉米潜在产量变化的主导因子;研究区夏玉米潜在产量下降的区域与太阳总辐射的下降有关,太阳总辐射的变化是这些地区夏玉米潜在产量变化的主导因子。因此,气候变化背景下针对华北平原不同地区制定不同的合理应对措施显得尤为重要。
基于分层优化的分散式城轨供电系统网络化支援供电
在不同地铁线路之间可相互共享外部电源的背景下,为研究网络化支援供电方式对分散式城轨供电系统故障恢复的影响,该文建立网络化运营模式下的分散式城轨供电系统拓扑模型和支援供电故障恢复数学模型。采用分层优化方法,先基于拓扑搜索生成开关操作次数最少的候选方案集,再基于潮流计算找出中压系统附加损耗最小的可行方案。以五条线路的供电系统为分析实例,结果表明:一个电源开闭所退出且失电区域含换乘站时,60%的故障下,跨线支援供电在保证调度快速的同时,提高了城轨供电系统故障恢复后的运行经济性。相邻两个电源开闭所同时退出且失电区域含换乘站时,26.7%的故障下,通过跨线支援供电方可恢复全部一、二级负荷,提高了城市轨道交通的供电可靠性。
系统单相接地故障下接地变压器的运行特性分析
变电站中的接地变压器不仅为中压不接地系统提供中性点,同时兼做站用变为变电站正常运行提供电源保障,确保接地变压器可靠运行对电力系统的安全稳定至关重要。针对变电站配出线路单相接地故障发生频率高、对接地变压器运行状态及其监测影响较大的问题,分析了单相接地故障对接地变压器运行特性的影响因素。结合配电网实际参数在PSCAD软件中建立仿真模型,通过对比单相接地故障时配电网中零序电流的仿真值与电容电流的计算值大小,验证了模型的正确性。在此基础上仿真分析了系统单相接地故障下接地变压器的运行特性。结果表明:系统发生单相接地故障时,接地变压器一次侧电流增大、相位相同,但不会影响其安全稳定运行。在系统单相接地故障燃弧和稳定接地阶段,故障初相角、过渡电阻以及失谐度大小会影响接地变压器一次侧电压、电流幅值。同时,在稳定接地阶段,故障初相角大小会影响其一次侧电压、电流处于稳态的时间。在熄弧阶段时,仅失谐度大小会影响其一次侧电压、电流的振荡恢复过程。
计及长线路参数扰动的新能源黑启动工程分析
大量电力电子设备组成的张北新能源黑启动系统处于一种较脆弱的状态,长线路的电容电感参数受地域环境和气压条件等外界因素的干扰,容易引起电压电流的畸变从而导致整个系统的启动失败。因此,文中首先以张北风光储黑启动工程的拓扑结构为研究基础,鉴于微源输出外特性的差异性和集中线路的不适用性,推导了不同控制策略的电源输出阻抗模型,建立了基于Π单元传输线路等效线路阻抗模型;其次,通过伯德图分析线路电阻、电感和电容参数变化时系统的谐振特性;最后,在Pscad/Emtdc仿真软件中验证了黑启动长距离输电谐振机理的有效性和正确性。
致密砂岩储层成岩相类型划分———以鄂尔多斯盆地环县西部地区长33储层为例
通过铸体薄片、扫描电镜等分析资料,明确了鄂尔多斯盆地环县西部地区长33储层特征,确定了成岩作用类型及强度。在此基础上,对研究区成岩相类型进行划分,并探讨其与产能之间的关系。研究表明:强烈的胶结作用使砂岩储层原生孔隙遭到严重破坏,是致密储层形成的主要原因;以成岩作用强度为要素,结合三端元将研究区储层成岩相划分为溶蚀-胶结(充填)相、胶结(充填)相2类成岩亚相,根据胶结物对储层物性的影响关系,储层成岩亚相进一步划分为溶蚀-伊利石+绿泥石胶结相、溶蚀-高岭石+碳酸盐+硅质胶结相、高岭石+碳酸盐+硅质胶结相3种成岩微相;结合实际产能分析,溶蚀-伊利石+绿泥石胶结相产能效果最好,是有效的油气富集储层;溶蚀-高岭石+碳酸盐+硅质胶结相产能效果较差;高岭石+碳酸盐+硅质胶结相储层物性极差,以产水为主,难以形成有效的油气藏。
基于协整和向量误差修正的轴承剩余寿命预测
针对传统机器学习出现“伪回归”问题,忽视非平稳序列间的长期依赖关系,提出协整理论和向量误差修正模型预测滚动轴承的性能退化趋势,进而预测其剩余使用寿命(RUL)。首先从振动信号中提取峭度值、峰峰值和均方根值,并分析其平稳性。然后检验3种时域特征的协整关系,根据检验结果来建立向量误差修正模型,并对模型进行残差分析,分析结果接近于高斯白噪声分布,表明模型良好。最后利用该模型预测轴承性能退化趋势和RUL,并使用均方根误差(RMSE)、平均百分比误差(MPE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和Theil不等系数来定量评估预测结果。实验结果表明,提出的向量误差修正模型相比于差分平均移动自回归-卡尔曼滤波模型,具有更高的预测精度,并简化了建模过程。
火龙果周年液流特征及其对环境因子的响应
为探明火龙果蒸腾规律,采用田间大棚试验,研究了4 a生火龙果树主茎的液流速率,并同步监测相关环境因子,分析其液流特征及其与各因子间的关系。结果表明:火龙果单日液流以春季(3—5月)最高(平均值11.95 g/h),其次是冬季,最小是夏季,呈显著性季节变化;单日液流主要呈单峰曲线,峰值出现频率最多的时段是在10:00-13:00,谷值主要出现在17:00-20:00,随后至24:00液流呈增长趋势,零点到日出前液流速率变化平缓;白天(日出-日落期间)的液流量占全天的49.60%~71.51%,夜间则降低。伴随春季火龙果新梢的大量生长,白天的液流峰值和日液流总量为四季中最高,说明生育期起主导作用,但春季的夜间液流占比(平均31.05%)显著低于其他季节(P<0.01);夏季峰值出现的时间分散在上午或者下午,且液流量较低,说明高温和强光产生了抑制作用;其余季节峰值则集中在中午。白天与夜间液流总量呈显著正相关,相关系数为0.917(R~2=0.841,n=84)。瞬时尺度下液流速率与光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)呈正相关(P<0.01),但与饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)等呈负相关(P<0.01)。昼夜间液流对空气相对湿度(Relative Humidity,RH)和气温的响应相反。研究结果为火龙果水分及营养管理提供科学依据,在火龙果大棚生产的周年水肥管理中,满足春季需求是重中之重。
孤岛微电网逆变器不平衡负载下的控制策略
提出一种孤岛微电网逆变器在不平衡负载下的控制策略,采用分序网络解耦控制,在虚拟同步发电机(VSG)控制的基础上引入自适应负序补偿环。对三相负载不平衡下的电路进行分析,得到逆变器分序网络等效电路和逆变器间负序环流产生机理。通过分序网络解耦控制得到电压环参考电压各序分量,引入分序网络虚拟阻抗改进逆变器各序输出阻抗。正序网络采用VSG控制实现正序调频调压和电流的自主分配,负序网络加入负序补偿环抑制微电网三相电压负序分量。详细分析了微电网电压负序分量与负序补偿系数和逆变器输出电流负序分量的关系。负序补偿环采用自适应控制,在实现微电网三相电压平衡的同时根据逆变器额定容量自主分配输出电流负序分量。建模仿真结果验证了所提控制策略的有效性。
基于GRA-K-means++算法的配电网供电可靠性水平评价
为有效衡量地区电网建设管理水平,差异化地对地区可靠性水平进行量化评价,提出了一种基于GRA-Kmeans++算法的配电网供电可靠性水平评价方法。首先,综合考虑外部因素与电网因素,构建地区配电网可靠性影响因素集。结合地区供电范围,基于灰色关联算法(grey relation analysis,GRA)分析可靠性影响因素与供电可靠性的关联度。然后,提出基于外部因素的地区加权聚类模型,选取外部因素的信息熵和关联度作为指标综合权重,结合带权重的K-means++算法对同等外部条件地区进行聚类,提出可靠性偏移度作为地区可靠性水平评价指标。随后结合电网因素的关联度评价指标,辨识影响地区可靠性偏低的关键因素,确定提升电网可靠性的建设管理方向。采用实际配电网数据进行算法验证,结果表明所提方法能够有效实现配电网可靠性水平评价,并为决策可靠性提升手段提供一定的理论依据。
数据与模型驱动在输电杆塔风致灾损预测中的应用对比分析
应对气候变化带来的电网灾损是保障新型电力系统安全运行的关键之一。该文以输电杆塔风致灾损预测为出发点,对现有两类主流方法——数据驱动与模型驱动进行对比分析。在数据驱动方面,基于多源异构数据构建样本集,利用随机森林算法对输电杆塔风致灾损概率进行预测。在模型驱动方面,将输电线路与杆塔构成的塔线系统进行建模分析,利用设备应力强度与风荷载相关关系求取杆塔损毁概率。最后,通过台风"彩虹"下我国沿海某地区案例,对两类方法的预测结果进行对比,结果表明,模型驱动方法的预测精度较高,但建模复杂度较高,难以大范围广域应用;而数据驱动方法建模复杂度较低,计算效率高,同时具有较高预测精度,可为生产实际提供指导。随着数字化、信息化及智能化等技术普及,数据驱动方法因其建模复杂度低等特点,将会在未来科学应对电网灾害中发挥关键作用。
考虑扩展碳排放流和碳交易议价模型的园区综合能源优化调度
文中建立了一种基于供需双侧双重博弈的园区综合能源优化调度模型。首先,引入储能"荷碳率"的概念和调度周期内碳排放守恒原则,建立了扩展的碳排放流模型。基于该模型,在园区内部实施以碳为主导的定价机制,并建立园区和用户的上下双层博弈模型。而在多个园区之间则采用纳什议价模型来模拟各主体参与碳交易市场的博弈行为,从而形成双重博弈机制。采用数据驱动的两阶段鲁棒优化结合自适应交替方向乘子法进行求解,获得最优碳配额交易量和交易价格。最后,算例仿真结果表明所提扩展碳排放流模型的正确性和碳排放流定价机制在降低碳排放方面的作用。同时,也分析了碳交易市场和碳捕集对不同资源禀赋主体的作用以及文中采用算法的有效性。
整合测井资料的碳酸盐岩气田“一点法”产能评价方法
气井产能评价结果是采气工程和地面集输工程设计的依据。针对碳酸盐岩气田产能评价实践过程中常规“一点法”计算结果可信度较低,以及传统稳定经验数求取方法的不足,文中厘清了“一点法”的核心内涵,并以四川盆地8个碳酸盐岩大气田96口气井的试井和测井资料为基础,研究了试井地层系数与稳定经验数、测井储能系数之间的量化关系,将测井所反映的地质信息整合至“一点法”产能评价公式中,建立了整合测井资料的“一点法”产能评价新方法。通过四川盆地安岳、龙岗和罗家寨气田的实例计算及对比表明:该方法能够提升稳定经验数小于0.17的气井产能评价效果,其产能计算平均相对误差由169.64%下降至27.08%;对于稳定经验数大于0.25的气井,常规“一点法”产能评价效果更优。新方法的建立解决了矿场采用常规“一点法”评价气井产能时因稳定经验数不明而造成的产能评价误差问题,对于碳酸盐岩气田的开发设计、规模调整具有积极意义。
基于神经网络的配电网电能治理一体化系统
随着生产工业的发展,企业配电网的电能污染治理问题受到越发的重视。本课题组多年来针对电网无功补偿与谐波治理进行了广泛研究。在课题组前期研究基础上,设计了一种配电网无功补偿与谐波治理一体化的电能治理系统,并采用BP神经网络算法作为一体化系统的控制策略。同时在MATLAB平台上搭建一体化系统的仿真模型,实验验证了电能治理一体化系统方案的可行性,以及控制策略的良好控制效果。
特低渗透砂岩储层敏感性评价与酸化增产液研制
酸化是特低渗透砂岩油藏的重要增产措施,若酸液体系使用不当,会对储层造成敏感性伤害。为此,以吐哈盆地鄯善油田三间房组砂岩储层为例,通过XRD衍射分析、扫描电镜、储层敏感性评价实验及现场资料整理等方法,研究储层敏感性特征及损害机理,并研发一种酸化增产液,该酸化增产液可与土酸组合使用,提高酸化效果。研究表明:三间房组储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主,黏土矿物以高岭石和蒙脱石为主,属于高黏土矿物储层;储层物性整体表现为低孔特低渗特征,原油为轻质原油,油藏为正常地层压力的未饱和油藏;储层具有中等偏弱速敏、碱敏、水敏、盐敏以及弱酸敏特性;增产液与土酸组合酸液体系可溶蚀大孔隙、微孔隙等多种尺度孔隙后形成孔隙网络系统,可使目标储层岩心渗透率最大提高至原有渗透率的2.68倍。现场应用效果显著,与酸化前相比,平均单井日产油量增加1.29 t/d。研究成果可为特低渗砂岩油藏酸化增产提供技术支持。
基于图神经网络多智能体强化学习的电力——交通融合网协同优化运行
针对多重不确定性因素下配电系统、交通系统和电动汽车动态交互的电力-交通融合网序贯协同优化问题,提出一种基于图神经网络多智能体强化学习的电力-交通融合网协同优化方法。首先,基于图理论方法将电动汽车间的相互影响关系转换为一种动态网络图模型,采用一种基于注意力机制的图神经网络多智能体强化学习算法求解电动汽车充电引导策略,探讨电动汽车多智能体间的相互影响作用。然后,在含可再生能源出力的主动配电网中采用二阶锥优化及对偶优化理论对配电网最优潮流进行求解,得到配电网节点边际电价,研究电力和交通系统的动态交互特性。最后,在某区域108节点交通网络和IEEE 33节点电力系统上验证所提方法有效性。
生烃动力学模拟在页岩油原位转化中的应用
选取松辽盆地西北部的白垩系嫩江组、鄂尔多斯盆地西南部的三叠系延长组7段、柴达木盆地西南部的古近系、准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷的二叠系芦草沟组4块典型页岩样品,通过生烃动力学实验模拟和数值计算,确定其有机质生烃动力学参数。结果表明,有机质生烃活化能与成熟度密切相关,主要分布在197~227 kJ/mol。以此为基础,计算了页岩加热转化生烃所需要的温度。结果表明,在恒温加热条件下,较为理想的加热温度是270~300 ℃,经过50~300 d即可达到90%以上的成烃转化率。持续恒速升温速率条件下,在1~150 ℃/月升温速率条件下,主生烃期对应的温度在225~350 ℃。为了获得较高的经济效益,建议采用相对较快的升温速率(60~150℃/月)。通过实际样品生烃动力学模拟和计算,获得了较为可靠的动力学参数,可以为页岩油地下原位加热转化提供更加合理的加热方案。
岩土覆被格局对西南喀斯特坡地产流产沙的影响
为研究不同岩土格局对喀斯特坡地水土流失/漏失的影响,利用人工模拟降雨试验,以裸坡为对照组,研究镶嵌格局、横坡格局、顺坡格局3种岩土覆被格局下的坡面产流产沙特征。结果表明:(1)顺坡格局的地表产流量最多,分别较镶嵌格局、横坡格局与裸坡的地表产流量增加88.6%,67.1%,576.1%,同时顺坡格局的地下产流量最少,分别较镶嵌格局、横坡格局与裸坡减少37.5%,36.1%,39.2%。(2)地表产沙量顺坡格局>镶嵌格局>横坡格局>裸坡,地下产沙量镶嵌格局>横坡格局>顺坡格局>裸坡。3种岩土格局的地表产沙量较裸坡均有明显增加,但地下产沙量相对增加较少。(3)岩土格局可改变地表径流泥沙关系,地表累积径流量与地表累积产沙量呈幂函数关系,镶嵌格局明显改变地表径流泥沙关系,使坡面地表侵蚀量显著提升。研究结果可进一步深化对喀斯特坡地降雨侵蚀规律的认识,为喀斯特地区的石漠化治理提供参考依据。
基于分光测色反演哈密瓜叶片叶绿素与含水率研究
为了快速、精准地预测哈密瓜叶片含水率和叶绿素含量,提高对哈密瓜作物精准管理水平,采用分光测色技术,选用生长期、开花期和结果期三种不同生长阶段的哈密瓜叶片作为实验对象,分别研究9:00-10 : 00、 14:00-15:00和20:00-21:00三个不同采集时间段的叶片温度、叶片含水率和叶绿素含量与色彩空间CIELAB特征值的相关性变化。采用最小二乘法(LS)对不同样本叶片的温度、含水率和叶绿素含量与颜色特征值存在的变化规律进行数据预处理,选用拟合度最优的特征值进行回归分析和预测模型验证。结果表明:①叶片温度、叶片含水率和叶绿素含量在不同参数情况下,都会使叶片存在不同的颜色特征值变化。②含水率为84%~93%的叶片,其温度和叶绿素含量都与叶片含水率呈负相关性。③叶绿素含量和叶片含水率与色彩空间CIELAB存在一定的线性相关,随着叶片含水率的上升,L呈上升趋势,表现为叶片颜色逐渐变浅呈淡绿色,随着叶绿素的增加,L呈下降趋势,表现为叶片颜色逐渐加深呈黑绿色,所有的样本数据均存在L、B为正值。④通过模型预测与评估,选用随机森林(RF)、偏最小二乘法(PLS)、支持向量机(SVM)和LASSO都能很好地对叶绿素含量进行有效的预测。在叶绿素预测模型中,RF预测性能最好,R_c~2=0.939、RMSEc=0.868和MAE=0.686,R_p~2=0.915、RMSE_P = 1.194和MAE=0.942。⑤通过模型预测与评估,选用随机森林(RF)、偏最小二乘(PLS)、自适应增强与套路回归(ADABOOST)和多项式回归(POLYNOMIAL)都能很好地对叶片含水率进行有效的预测。在叶片含水率预测模型中,POLYNOMIAL预测性能最好,R_c~2=0.884、RMSEc=0.005 9和MAE=0.005 2, R_p~2=0.920和RMSE_P=0.006 2和MAE= 0.005 7。采用分光测色的方法,能够有效、快速地测定叶片含水率与叶绿素含量,有望为无损、快速和精准地测定叶片含水率与叶绿素含量提供一种可选的可行测定方案。
青南退化高寒草甸植被土壤固碳潜力
青南与青北高寒草甸植被、土壤、气候类型相似,地植被、土壤碳密度可比性强。研究表明,青南高寒草甸植被退化严重,植被和土壤碳密度随退化程度的加剧而降低,轻度、中度、重度和极度退化植被碳密度分别为921.281/809.998.237.974gC?m~(-2)和75.972gC?m~(-2),0~40cm土壤碳密度分别为16.760、16.145/14.360gC?m~(-2)和12.945kgC?m~(-2)。在青北未退化草甸植被和0~40cm层次土壤碳密度分别为1149.327gC?m~(-2)和20.305kgC?m~(-2)。相对青北高寒草甸植被类型而言,青南高寒草甸轻度、中度、重度、极度退化的植被固碳密度分别增加228.046、339.329、911.354gCm~(-2)和1073.355gC?m~(-2),而对应0~40cm层次土壤固碳密度可分别增加3.545/4.160/5.946gC?m~(-2)和7.359kgC?m~(-2)。以青南当地未退化草地而言,轻度、中度、重度和极度退化的高寒草甸0~20cm层次土壤固碳密度可达1.694、2.087/3.537kgC?m~(-2)和4.282kgC?m~(-2),表现出较大的固碳潜力。
冻融作用下单裂隙类砂岩冻胀力与强度变化规律研究
为研究不同裂隙长度、宽度、深度和长宽比(横截面面积相同)条件下冻胀力的大小及其萌生演化规律,首先通过室内试验对冻融过程中裂隙冻胀力进行了监测,初步得到了冻胀力与裂隙尺寸的函数关系,进而对冻融前后的试样进行单轴压缩试验,获得了冻融前后试样强度的损失规律。结果表明,非贯通裂隙试样冻胀力演化过程包括孕育阶段、爆发阶段、跌落平衡阶段、融化上升阶段和消散阶段;冻结过程中冻胀力峰值、稳定值和融化过程中冻胀力峰值均与裂隙长度呈二次函数负相关,与裂隙宽度呈二次函数正相关,与裂隙深度呈线性正相关,与裂隙长宽比呈线性负相关;随着裂隙长度、深度和长宽比增加,裂隙试样单轴抗压强度逐渐降低;试样强度与裂隙宽度无明显相关关系。
疆电外送通道土地覆被时空变化及驱动力分析
探究土地覆被变化及其驱动力对于区域土地资源可持续发展至关重要。然而,疆电外送能源通道建设过程中土地覆被时空变化的深入研究仍然相对匮乏,通道建设对地表覆被的影响仍不明确。本文分析了昌吉回族自治州内的吉泉线10 km缓冲区土地覆被的时序变化特征,并利用多尺度地理加权回归模型(Multi-scale Geographically Weighted Regression,MGWR)探究该区域2010-2022年间土地覆被时空变化及其驱动因素。研究发现:①研究区域以草地、裸地和耕地为主,草地和裸地面积占比超过90%,疆电外送通道建设期间,土地覆被变化更为剧烈且复杂; ②驱动因子在时间上存在差异,在通道建设准备与正式建设阶段,到基站的距离与到电网的距离重要性分别位列第1与第2,然而建设完成后运营期间,到水源的距离和最低气温的重要性则分别排名第1和第2;③不同因子在空间上的作用范围存在差异,年最低气温和到水源的距离主要影响草地、裸地和农田区域。研究结果可以为未来类似工程建设提供参考,促进可持续土地利用和生态保护。
基于随机森林模型的土壤重金属源解析———以晋中盆地为例
为了解晋中盆地土壤重金属污染现状及来源,测定了302个土壤样品中Pb、Cr、Cd、As和Hg五种重金属的含量,采用多元统计方法、地统计学方法和随机森林模型,分析了盆地内土壤重金属的污染状况和污染来源。结果表明:五种重金属含量均值都高于山西省背景值含量,其中As和Cr含量均值接近山西省背景值含量,Pb略高于山西土壤背景值、Cd和Hg则存在明显超标,其中Hg和Cd分别有11. 5%和60. 0%的样点超过国家土壤质量二级标准。源解析结果显示: As和Cr主要来源于土壤母质等自然源,Pb、Cd和Hg主要来源于工、农业生产等人为源。随机森林结果显示:影响Cd含量的主要因素重要性排序依次为土壤有机质含量、人均工业产值和土壤全氮含量,说明Cd的积累受工业活动和农业活动中化肥施用的共同影响;影响Hg含量的主要因素重要性排序依次为人均工业产值和污染企业距离,说明Hg主要来源于工业污染活动;影响Pb含量的主要因素重要性排序依次为道路距离、人均工业产值和污染企业距离,说明Pb既受交通运输的影响又受工业活动的影响。
考虑冷热电互补及储能系统的多园区综合能源系统协调优化调度
新能源出力和用户负荷的随机性使得综合能源系统的优化调度问题充满挑战,本工作提出一种考虑冷热电互补及储能系统的多园区综合能源协调优化调度方法。首先,引入虚拟电厂技术,将综合能源系统内部资源聚合,考虑园区内的能量储存装置以及园区间的能量传输装置,构建虚拟电厂框架下的多园区综合能源系统结构;其次,建立热电联供单元、储能系统、冷热管道等内部资源模型,以最大化系统收益为目标,建立多虚拟电厂综合能源系统协调调度模型;最后,构建深度强化学习框架,再将Q值迁移方法引入到深度强化学习算法中,基于改进的深度确定性策略梯度算法进行连续状态和动作空间下的优化调度决策。通过算例分析,验证了所提方法的有效性,结果表明基于改进算法的多园区综合能源系统协调优化调度能够有效实现资源的合理分配以及各个园区间的供能互补,降低了系统运行成本。
次同步振荡中暂态能量流与电功率和阻尼转矩的关系
暂态能量流法是一种新的振荡分析方法,可用于多种振荡的扰动源定位和阻尼评估。文中进一步研究了其在次同步振荡中的物理意义。推导了暂态能量流与次同步功率、超同步功率之间的关系,暂态能量流的能流功率正比于超同步功率和次同步功率之差。在含串补的次同步谐振系统中,电阻可能消耗或产生暂态能量,产生暂态能量时即为负阻尼,电感和电容表现为零阻尼,但会通过改变线路电流而极大地影响电阻的阻尼特性。通过比较暂态能量流与电气子系统阻尼转矩系数,验证了上述推导的合理性。最后,在不同算例中的仿真结果验证了结论的有效性。
光伏高占比系统中储能辅助调频控制策略研究
该文采用超级电容储能辅助光伏机组进行调频,提出一种适用于功率波动、故障扰动引起频率变化场景的储能调频控制策略。该策略在频率处于调频死区或光伏机组处于故障阶段下,光伏机组不参与系统调频;频率偏移量超过调频死区或故障清除后的恢复阶段,储能系统辅助光伏机组向电网提供一次调频功率或惯量支撑功率。经验证,该策略全面增强高占比光伏系统频率稳定性。
新疆建设用地适宜性分析及空间配置优化策略
采用ArcGIS 10.2对新疆维吾尔自治区土地建设开发适宜性、建设用地开发程度、布局匹配度以及压力状态进行测算分析,结合自治区主体功能区规划,利用"木桶原理",进行宏观上的优化配置。结果表明:2018年新疆适宜建设区仅有33万km~2,占总土地面积的20.3%,适宜建设面积较少,建设开发可供选择的地域空间受到约束。94.3%的县市建设用地压力较小,建设开发格局与土地资源趋于协调。建设用地在压力大、中、小状态下得出8种优化配置方案,在建设用地指标供给及是否占用耕地指标等提出对策建议。
计及UPFC的含新能源电网静态电压稳定性分析
随着大规模高比例新能源的接入,新型电力系统的安全运行面临静态电压稳定性的问题。文章提出使用统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)提升新能源电网静态电压稳定性的方案,从系统静态电压稳定性方面评估UPFC发挥的控制效能。首先详细分析了UPFC的结构及工作原理,并基于UPFC的等效功率注入模型得到电力系统潮流计算方程;其次基于潮流计算方程提出反映系统静态电压稳定的效能评估指标,计算分析接入不同容量新能源对系统静态电压的影响以及UPFC对系统薄弱节点静态电压的提升;最后通过仿真验证,安装UPFC后能明显地改善新能源电网薄弱节点的电压稳定问题。文中所提出的方法方便快捷,具有一定的实际应用价值。
光伏/光储参与调频的参数设计方法及对比分析
随着新能源装机占比的不断提升,光伏参与调节电网频率成为研究热点。但现有研究以调频效果为目标,凭经验直接给出下垂系数等参数,不具备工程实际上的参考价值。从调频策略和调频技术两个维度对该问题展开研究。以减载运行和附加储能两类调频技术为行文主线、以下垂控制和虚拟惯量控制两类调频策略为研究对象:分别基于传统机组功频静特性和转子运动特性,提出一种设计调频参数的通用方法,并揭示两类调频技术的本质。以贵州某新能源富集地区为例,利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建区域电网模型,设计频率超出/未超出光伏调频限度作为仿真工况,并与前人工作对比,验证了所提参数设计方法的准确性和有效性;同时比较两类技术的调频效果发现:相同工况下,附加储能技术调频效果更佳。
中国主要克拉通前寒武纪裂谷分布与油气勘探前景
利用地质、地球物理和钻井资料编制中国主要克拉通盆地长城系、蓟县系和南华系残余厚度图,初步查明中-新元古代裂谷分布。华北和扬子克拉通中-新元古代裂谷中心以一套由粗快速变细的裂陷层序为标志,从目前的裂谷期地层等时对比格架上判断,现今鄂尔多斯盆地和四川盆地腹部的中-上元古界烃源岩均不如盆地覆盖区外的裂谷中心区域发育。塔里木克拉通南部和北部新元古代裂谷则具有不同的展布特征、形成时间和成因演化,塔里木南部的裂谷活动与以华南大陆(由扬子克拉通和华夏克拉通构成)为中心的地幔柱作用有关,而塔里木北部的裂谷主要形成于罗迪利亚超大陆外侧泛大洋俯冲引起的弧后伸展作用。塔里木南部裂谷开启时间较华南晚约20~40 Ma,但比塔里木北部提前至少40 Ma。前寒武纪裂谷演化对早寒武世沉积盆地具有重要的控制,使得后者具有“向前相似”而不是“向后相似”的特点。在塔里木和扬子,早寒武世盆地与南华纪-震旦纪裂谷盆地具有显著的继承性关系;在华北,青白口纪裂谷活动中心向东南缘移位控制了早寒武世盆地的发育位置和海侵方向。就目前的研究程度而言,中国古老克拉通前寒武纪裂谷的类型和分布特征仍显示出动力学上的多样性和复杂性,因而在充填演化和勘探价值研究上也有不同的观点和结论。近期研究除应继续加强地球物理资料处理,以更精细落实盆地覆盖区隐伏裂谷和裂陷外,也应重点开展裂谷期层序识别、地层对比和充填模式建立工作,努力解决前寒武纪裂谷类型及其演化的动力学问题,以恢复与烃源岩沉积阶段的盆地原型,查明烃源岩分布规律。
基于首行波曲率半径的交直流互联电网交流输电线路单端量保护
交直流互联电网中逆变侧交流输电线路故障特征与纯交流系统具有较大的差异性,传统交流输电线路的保护方案已经不再适用于逆变侧交流输电线路.首先,基于逆变侧交流输电线路发生区内、外故障时拓扑结构的不同,分别推导了两种情况下线模故障分量电流首行波的表达式,理论上明确了交流输电线路在发生区内、外故障时首行波波形特征的差异性.其次,采用小波变换模极大值法和Levenberg-Marquardt算法提取首行波曲率半径,构造了利用首行波曲率半径进行故障区域识别的高可靠性单端量保护方案.最后,在PSCAD/EMTDC中搭建交直流互联电网模型,使用MATLAB对保护方案进行验证.仿真结果表明:所提保护方案快速有效,可靠性高,耐受过渡电阻的能力较强,具有良好的抗噪声能力.
三江源一次降水过程雨滴谱垂直演变特征
利用布设在泽库站内的微雨雷达(Micro Rain Radar,MRR)、OTT-PARSIVEL激光雨滴谱仪、雨量计(Rain Gauge,RG)观测资料,针对2021年9月17日一次降水天气过程,对比分析MRR在高原地区的适用性,研究了不同雨强MRR观测参量及雨滴谱的垂直变化特征。结果表明:在此次过程中MRR与雨滴谱仪及RG的累计雨量结果较为一致,MRR 200 m雨强与雨滴谱仪反演值相关性较好。不同雨强下降水参量在垂直分布上有所差异,雨强Ⅰ档,受蒸发作用影响反射率因子、液态水含量、雨强由高层至低层表现出波动变化的趋势;雨强Ⅱ档,蒸发作用减弱,各微物理量峰值高度有所降低;雨强Ⅲ档,粒子碰并作用增强直径增大,各微物理量随高度的降低而增大。此次降水过程以小粒子为主,在各个高度层小粒子对数浓度的贡献均最大。1000~4000 m小粒子对雨强贡献率均大于90%; 1000 m以下中等粒子随着高度降低对雨强的贡献逐渐增大;大粒子在高层对雨强的贡献率大于低层。
基于改进Smote-GBDT算法的岩爆预测模型
为准确预测岩爆等级,确保施工人员和设备安全,首先,从岩爆机制、数据和算法角度,分析埋深(D)、单轴抗压强度(UCS)、单轴抗拉强度(UTS)、岩石脆性指数(B_1、B_2)、围岩最大切向应力(MTS)、应力集中系数(SCF)和弹性变形能指数(W_(et)) 8个指标,建立岩爆预测指标体系;其次,针对岩爆样本存在的数据不均衡问题,引进托梅克联系(Tomek Link)对欠采样方法,改进合成少数类过采样(Smote)算法,对岩爆训练样本进行混合过采样;最后,构建SmoteTomek-梯度提升树(GBDT)岩爆预测模型,以38组数据验证模型的有效性,并与其他模型进行对比。结果表明:SmoteTomek-GBDT的准确率为92.1%,较未采样提升5.3%,Smote采样提升10.5%,优于随机过采样模型,并且避免跨等级的岩爆误判。
深松(耕)方式对砂姜黑土耕层特性、作物产量和水分利用效率的影响
【目的】研究深松(耕)方式对砂姜黑土耕层特性、作物产量、水分利用效率和经济效益的影响,筛选砂姜黑土区适宜的土壤耕作制度,为构建砂姜黑土合理耕层提供依据。【方法】试验设置5个冬小麦-夏玉米周年耕作处理,分别为秋季旋耕+夏季免耕(ART+SNT,对照)、秋季深松+夏季免耕(ASS+SNT)、秋季深耕+夏季免耕(ADMP+SNT)、秋季深耕+夏季下位深松(ADMP+SSSS)和秋季深耕+夏季侧位深松(ADMP+SSSL)。研究深松(耕)方式对冬小麦-夏玉米土壤物理特性、根系形态、作物产量和水分利用效率的影响。【结果】深松(耕)显著降低了土壤紧实度和土壤三相比R值,促进了冬小麦和夏玉米根系生长,提高了作物产量和水分利用效率,且深耕的效应大于深松,在冬小麦季深松(耕)的影响大于夏玉米季。与秋季旋耕+夏季免耕相比,秋季深松(耕)土壤紧实度降低20.9%,土壤三相比R值降低12.9%,作物根系干重密度增加29.8%,冬小麦、夏玉米及周年总产分别增加22.0%、8.8%和15.2%,冬小麦季、夏玉米季及周年水分利用效率分别增加18.2%、7.9%和14.0%,经济效益增加19.8%。秋季深耕+夏季深松对土壤耕层特性的改良效果优于单一秋季深松(耕),其作物根系生长、产量和水分利用效率均高于单一秋季深松(耕)。与单一秋季深松(耕)相比,秋季深耕+夏季深松(ADMP+SSS)土壤紧实度和土壤三相比R值降低5.6%和15.0%,作物增产4.4%,水分利用效率和经济效益增加4.0%和3.3%。5个处理中,以秋季深耕+夏季侧位深松对土壤耕层特性的改良效果最好,作物根系生长量、产量和水分利用效率最高。秋季深耕+夏季侧位深松土壤紧实度和土壤三相比R值比秋季旋耕+夏季免耕分别降低28.4%和26.6%,夏玉米根长、根系表面积、根系体积和根系干重密度分别增加67.0%、45.3%、23.1%和49.5%。秋季深耕+夏季侧位深松冬小麦、夏玉米和周年作物产量比秋季深耕+夏季免耕分别增加5.5%、3.4%和4.4%,比秋季旋耕+夏季免耕分别增加27.8%、 11.6%和19.4%;冬小麦季、夏玉米季及周年水分利用效率比秋季深耕+夏季免耕分别增加3.7%、3.5%和4.1%,比秋季旋耕+夏季免耕分别增加20.9%、10.7%和18.1%;经济效益比秋季旋耕+夏季免耕增加24.4%。【结论】秋季深耕+夏季深松的作物产量和水分利用效率均高于单一秋季深松(耕)。在5个不同的深松(耕)方式处理中,秋季深耕+夏季侧位深松的产量和水分利用效率最高,是砂姜黑土区适宜的深松(耕)方式。
冒山小流域不同地形和土地利用下的土壤养分空间变异特征
土壤养分是植物生长的物质保障,地形及人类活动均会影响土壤性状的空间分布。以东北黑土区冒山小流域为例,将GIS技术与地统计学方法相结合,对土壤养分的空间分布特征进行分析,并探讨了地形因子、土地利用方式及其交互作用对土壤养分空间变异的影响。结果表明: ①冒山小流域土壤养分分布符合正态分布,土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾变异系数为17.34%~ 40.81%。②土壤养分空间分布总体呈现由西北向东南递增,在流域中间位置较东西两侧含量偏高。③海拔因子和坡度因子均与土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾呈显著负相关,坡向因子与表层土壤养分含量不存在显著相关关系。④海拔因子与土地利用的交互作用对表层土壤养分含量影响显著,坡度因子和坡向因子与土地利用交互作用对表层土壤养分没有显著影响。
基于生态功能评价的盘锦湿地景观格局优化研究
景观格局的不断变化会影响其内部生态功能的发挥,而生态功能的变化又会对景观格局产生影响,两者密不可分。为优化配置盘锦湿地资源,充分发挥其自身的生态功能,选取盘锦湿地为研究对象,以遥感影像为基础数据,利用遥感和GIS技术分析了1989-2020年间盘锦湿地面积变化对景观格局的影响,并在此基础上采用MCR模型,优化盘锦湿地的景观格局。结果表明:1989- 2020年,盘锦湿地的景观结构和面积发生明显变化。自然湿地比例由35.960%下降到25.644%,人工湿地面积由46.271%增加到55.056%,湿地内部人类活动越发频繁;2020年盘锦湿地的生态功能总价值为185.44×10~8元。其中,物质生产功能和历史文化功能的生态功能值价值较大,分别为102.31×10~8元和49.35×10~8元,物质生产功能和历史文化功能是盘锦湿地生态功能中的主导功能;研究区中西北部的芦苇、水田与旱地交界处和西南部的滩涂与养殖塘交界处是景观优化的关键区域,对景观连通性的影响最大;建设性地将盘锦湿地景观优化分区为维护区、恢复区、强化区和保护区,为其他滨海湿地景观格局的优化研究提供了科学参考。研究结果为滨海湿地的科学管理和规划提供的科学依据,同时也丰富了滨海湿地在景观格局优化领域的研究。
基于实际控保录波的HVDC送端区内阀短路故障定位
为高效、快速识别高压直流输电系统整流站区内4种典型阀短路故障,提出融合控保录波数据的阀短路故障定位方法。首先,基于Y桥和D桥阀短路保护动作,识别12脉动换流器出线短路;然后,根据阀短路保护动作后执行的控制逻辑引起的各桥故障电流特征差异,在考虑控制系统对故障特征影响的基础上,设计基于不同阀导通状态时各桥三相电流标幺化的阈值分类判据,以区分区内交流侧相间短路和各桥桥臂短路及换流器6脉动换流器出线短路。最后,基于RTDS与实际控保系统的闭环仿真平台,验证了本文所提阀短路故障定位方法的有效性。