mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于多载荷无人机遥感的大豆地上鲜生物量反演
以多载荷无人机获取数据和地面实测的数据为基础,将大豆生殖生长期分段建模,采用植被指数和光谱参数相结合再加上农学参数株高,通过最小二乘法建立多元线性回规模型的方法,来估算大豆开花期和结荚期的鲜生物量,采用高光谱植被指数法估算大豆鼓粒期和成熟期的鲜生物量。结果表明:在大豆开花期和结荚期内,采用混合法构建生物量反演模型利用交叉验证法,验证结果的R2和RMSE分别为0.714和0.393;在大豆鼓粒期和成熟期内,采用高光谱植被指数法构建生物量反演模型,利用交叉验证法,验证结果的R2和RMSE分别为0.697和0. 大豆开花结荚期构建的模型和鼓粒成熟期构建的模型都有比较高的精度和可靠性,利用这两种模型完成了高光谱影像鲜生物量的遥感空间制图,能反映当地当时大豆的真实长势情况。
基于改进多目标粒子群算法的平原坡水区水资源优化调度
在分析平原坡水区水资源优化调度特点的基础上,构建了协调泵站提水量和受水区缺水量两个目标的优化调度模型。针对传统粒子群算法存在的容易陷入局部极值点、早熟等缺点,从惯性因子及学习因子选择、外部档案维护和全局最优选取策略3个方面进行改进,对比改进多目标粒子群算法与传统NSGA-Ⅱ算法在求解测试函数中的表现,验证改进算法的可行性和优越性。对宿迁市黄河故道及以南地区水资源优化调度进行实例研究,采用改进算法求解模型得到Pareto前沿,结果显示,两个目标函数值分布范围较广,且各频率来水调度方案集在空间中分布均匀。
协调AGC与PFR的水电机组有功频率联合控制策略及应用
电网频率在系统扰动发生后将持续波动,机组一次调频(primary frequency control, PFR)与自动发电控制(automatic generation control,AGC)将先后动作,AGC与PFR作为系统频率调节的主要手段,二者协调动作对频率稳定至关重要。近年来电网实际扰动和水电机组现场试验多次出现了机组AGC与PFR不协调的现象,AGC反向调节PFR,或者PFR动作闭锁AGC(含闭锁反向AGC)调节的现象十分普遍。基于系统计算分析及机组调试发现的问题,提出了一种多模式适应的监控系统有功/频率联合控制系统模型结构,通过在监控系统有功控制结构上设计调频修正逻辑,可实现当频率变化时实时计算调频功率目标值以动态修正监控系统功率给定,实现AGC和PFR的指令叠加。同时为提高监控系统有功/频率联合控制的适应性,在监控系统新增的调频修正逻辑可设置2套独立参数,以匹配调速系统大/小网控制模式。该策略已在白鹤滩等20余台水电机组示范应用,从机组投产至今保持安全稳定运行,解决了水电机组PFR与AGC协调难题。在高占比水电系统及水电高占比新型电力系统中,该策略可以保障水电机组稳定、足量贡献一次调频和二次调频功率,对维护系统频率稳定具有重要意义。
基于地理探测器的玉米重金属影响因素探测及其污染特征分析
为探究山西省旱作农业区玉米中重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、Hg和As)污染特征和影响因素,对寿阳县玉米籽粒样品进行采样调查,采用单因子指数法和内梅罗污染指数法对研究区玉米籽粒中重金属污染进行评价,采用地理探测器对玉米重金属累积的影响因素进行分析。结果表明,研究区玉米籽粒中单个重金属平均含量均未超标,但有7.81%的样点中Pb超标,应给予关注;各乡镇玉米重金属平均含量总体处于清洁安全水平,玉米质量良好,但北部乡镇重金属综合污染指数较中、南部大。地理探测器的因子探测显示,土壤重金属含量和工业企业密度是造成当地玉米中Pb污染和各乡镇玉米重金属累积的主要影响因子,次要影响因子为人口密度和路网密度。交互探测显示,当地玉米中Pb污染和各乡镇玉米重金属累积是多种因素综合作用的结果,以土壤重金属含量和工业企业密度、土壤重金属含量和人口密度及土壤重金属含量与路网密度这三对组合的影响最大。结果表明人类活动是造成当地玉米重金属累积的主要原因,后续应从工业、交通、能源消费、农户等多角度构建绿色农业生产环境。
受电弓状态反馈线性化主动控制方法研究
在三元弓网耦合动力学模型基础上,利用非线性系统的微分几何理论,通过微分同胚映射,建立弓网耦合振动系统全局输入-输出线性化模型,提出一种基于状态反馈线性化的弓网系统全局线性化主动控制策略。该控制策略的整定参数集可以通过经典零极点配置控制理论进行优化设计,克服了既有主动控制策略对关键参数经验估计和经验知识积累依赖的不足。同时,研究对比表明,相较于LQR最优控制策略,全局线性化主动控制策略作用下的弓网接触压力标准差下降了30%以上,并且对期望弓网接触压力均值的有更好的跟踪效果,验证了该控制策略的优越性。
基于多源数据交互的高渗透率主动配电网保护策略
主动配电网中分布式电源渗透率逐步提高情况下,由于传统过电流保护的整定值预先设定,使得灵敏度降低,保护配合出现困难。为此,首先分析故障下不同类型分布式电源控制策略特点,并研究分布式电源出力、控制方式、并网点电压与故障电流之间的关系;然后,根据故障电流与电压的关系,在对主动配电网运行信息的多源数据融合方式进行研究后,提出在线自适应整定的电流保护策略;对分布式电源并网点增多且渗透率进一步提高下,改进后保护的灵敏度降低问题,利用采集的电压信息、节点导纳信息进行故障电流匹配计算以实现故障区段搜寻,为识别并切除线路故障提供依据;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真结合MATLAB编程验证方案的有效性。
端对端交易-云储能市场的非合作联合博弈出清模型
在"碳达峰,碳中和"的背景下,分布式可再生能源的进一步推广是电力系统低碳化的重要路径之一。为了消纳用户侧大量的分布式可再生能源,提出了端对端交易-云储能联合市场以最大化能源卖家的市场收益、最小化能源买家的用电成本。首先将能源买卖双方建模为非合作博弈的关系;其次,在考虑云储能总容量限制的情况下,求解出能源卖家的Nash均衡和能源买家的广义Nash均衡点;然后基于核求解出云储能的合作剩余的最优分配方案;最后使用爱尔兰的社区级微电网作为算例,验证了提出的端对端交易-云储能联合市场的优越性。所提出的联合市场模型能够最大化买卖双方的市场收益,实现了市场参与者效益的帕累托改进,而对比实验中的端对端交易的参与者相较于传统现货市场的参与者而言,购电成本下降了39.68%,云储能市场使得传统市场参与者的总成本降低了27.4%,因此将端对端用能交易与云储能市场耦合起来可以极大地降低用户的发电和购电成本,具有较强的实际应用价值。
考虑调峰特性的抽水蓄能电站综合效能量化评估
在当前"双碳"目标的背景下,中国大力提倡能源转型,可再生能源发展迅速,其反调峰增大了系统的调峰压力。抽水蓄能电站作为重要调峰资源,是解决上述问题的有效手段之一,综合量化评估其在大规模风光并网下的效能,是对抽蓄电站的建设投资、运营设计和经济优化等工作提供科学决策的前提。为此,首先分析实际系统运行中抽蓄电站效能发挥的典型场景,并根据抽蓄电站的特性从不同维度建立了电站效能评价指标。然后采用模糊综合评价法构建了一套综合效能量化评估体系,运用改进层次分析法-CRITIC法的综合赋权法对各层指标赋权,并结合评价指标设置多层评价集,实现了对抽蓄电站从局部到整体的效能评估。最后,通过实例对综合效能评估模型验证分析,结果表明:构建的评价体系能较好地评估抽水蓄能电站的综合效能,研究结果可为中国蒙西地区抽水蓄能电站的建设提供指导,为其他地区抽水蓄能电站的效能评估提供指标和方法参考。
8个绣球品种耐热性综合评价与耐热指标筛选
夏季高温已成为制约绣球引种与园林应用的首要限制因子,为构建绣球品种耐热性评价体系并筛选耐热品种,本研究以8个绣球品种为材料,对其高温半致死温度(HLT50)及其高温胁迫下热害指数(HII)进行观测,通过测定44 ℃/33 ℃(昼/夜)高温胁迫6 d后的14项生理生化指标,采用多元统计分析方法对其耐热性进行综合评价。结果表明:通过主成分分析法将原有14项指标转化为4个彼此独立的综合指标,利用隶属函数法得到各品种的综合评价值(D值),通过聚类分析将8个绣球品种分为3个类群,耐热型包括‘花手鞠'与‘头花';中等耐热型包括‘爱莎'‘含羞叶'‘小町'和‘纱织小姐';不耐热型包括‘银边'与‘灵感'。在此基础上采用逐步回归法建立了以游离脯氨酸(Pro)含量、叶绿素(Chla+Chlb)含量、类胡萝卜素(Car)含量、叶绿素a/b值(Chla/Chlb)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、相对含水量(RWC)与可溶性糖(SS)含量7个指标为变量的耐热性评价模型。此外,HLT50与HII也可作为鉴定绣球品种耐热性的可靠方法。本研究可为绣球品种在南方城乡园林中的应用推广以及耐热型绣球品种选育提供理论依据。
超深井自动控制压井室内物理模拟试验及结果分析
现有超深井溢流压井技术依靠手动控制节流管汇,响应速度慢,井筒压力波动大,容易引发二次溢流、漏失等复杂情况,而自动控制压井技术可实现钻井时溢流压井作业稳定控制。为此,设计了比例-积分-微分(PID)与位移双层协同反馈的自动控制方法,开发了超深井自动控制压井系统,建立了自动控制压井物理模拟试验装置,开展了恒定目标压力、连续变化目标压力、压力突变干扰等条件下的自动控制压井试验。试验结果表明,自动控制压井系统能够在30 s左右完成节流阀开度的调节,节流压力波动范围小于0.02 MPa,与手动控制压井相比,自动控制压井系统具有良好的稳定性、准确性、反应速度和抗干扰能力。研究结果为超深井复杂地层安全压井提供了理论依据。
基于优度评价法的西藏土地利用生态安全评价研究
研究目的: 构建区域土地利用生态安全评价指标体系, 定量评价西藏7个地(市)的土地利用生态安全状况. 研究方法: 优度评价法, 可拓理论. 研究结果: 西藏土地利用生态安全的总体程度不高, 所有地(市)表现出基本安全或不安全状态; 土地利用生态安全状况存在明显的空间分异, "一江两河"中部地区最好, 藏北和藏西北地区最差, 其他地区居中. 研究结论: 优度评价法能较好地应用于区域土地利用的生态安全评价
永磁同步电机电流控制模型的无传感器运行
传统基于扩展反电势估算转子位置和转速的永磁同步电机无位置传感器控制系统,其扩展反电势幅值易受负载转矩变化影响,使得电机转子位置和转速估算不精确。针对该问题,基于实际电机电流值与模型电机电流值之差,提出γ - δ旋转坐标系下的永磁同步电机无位置传感器电流控制模型算法。新型电流控制模型算法包含模型转速和γ -δ轴估算转速,通过δ轴电流误差求取模型转速,对模型转速补偿处理得到轴估算转速。在此基础上,对轴估算转速补偿后积分处理得到转子位置估算,从而获得准确的电机转速,避免了扩展反电势的求取。仿真和实验结果表明新型电流控制模型算法负载转矩波动下动态转矩性能良好,对电机内部参数摄动和外部干扰具有鲁棒性。
考虑实时市场联动的电力零售商鲁棒定价策略
电力零售商作为连接电力批发市场与零售市场的桥梁,是电力市场化改革中的重要主体,其经营效率直接决定了市场化改革的成败。然而电力零售商在运营过程中面临着用电量需求和价格双重不确定性的市场风险,亟需通过优化市场行为以保障自身的利益。为此提出了考虑实时市场联动的电力零售商鲁棒定价策略,以提升其抗风险能力。首先,考虑电力零售商日前定价、日前购电、实时能量管理、电动汽车用户需求响应和电力市场统一出清价格等因素,建立了考虑电动汽车不确定性的电力零售商鲁棒定价模型。然后,通过线性化方法将鲁棒定价模型转化为两阶段混合整数规划,并通过列与约束生成算法迭代求解。最后,在IEEE-33节点测试系统上进行了仿真,结果表明所提策略充分考虑了市场不确定性因素的影响,利用对冲机制降低了市场风险,提高了电力零售商的经营效率。
巨厚关键层对冲击矿压动静载作用机制研究
以陕西某千米深井巨厚关键层下采场冲击矿压显现为工程背景,分析了巨厚关键层矿震发育及采场冲击显现特征,采场第4、5工作面回采时巨厚关键层内矿震发育逐渐覆盖巨厚关键层全厚范围,且巨厚关键层下冲击显现主要发生在第4、5个工作面走向中部区域并监测到高能矿震。研究了巨厚关键层下采场覆岩结构及围岩应力演化特征并揭示了巨厚关键层对围岩动静载应力的作用机制。研究结果表明:巨厚关键层下采场第4、5工作面回采时,巨厚亚关键层和主关键层分别发生破断运动,顶板形成大尺度悬臂-铰接结构,其承担上覆载荷并转移至相邻实体煤区域,导致采场周围煤岩体静载应力显著升高;采动影响下大尺度悬臂-铰接结构发生多岩层协同破断,产生高能矿震动载扰动作用,导致高应力煤体动力失稳,冲击风险显著增加。提出了巨厚关键层下冲击矿压顶板深孔预裂爆破防治方案,实践结果表明该方案能够明显减小工作面顶板来压步距和矿震活动强度,显著降低冲击风险。
胶州湾互花米草湿地氮、磷元素的垂直分布及季节变化
为了研究胶州湾互花米草湿地N、P的垂直分布及季节变化特征,分别于2015年4、 7、9、10、11和12月对该区域互花米草湿地和光滩土壤全氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)、全磷(TP)、速效磷(AP)、总有机碳(TOC),以及pH、盐度、含水量进行了测定.结果表明: 胶州湾互花米草湿地土壤TN、NH_4~+-N、TP、AP含量平均值分别为0.396 g·kg~(-1)、12.14 mg·kg~(-1)、 0.419 g·kg~(-1)、16.52 mg·kg~(-1),光滩平均值分别为0.385 g·kg~(-1)、8.13 mg·kg~(-1)、0.423 g·kg~(-1)、19.57 mg·kg~(-1).总体来说,它们的含量随着土壤深度(0 ~ 60 cm)的增加逐渐降低; 互花米草湿地N、P含量的季节变化明显,互花米草湿地土壤全氮含量在春季最高,秋季最低,而光滩土壤随着季节变化逐渐降低; 二者土壤全磷含量的季节变化趋势相反,而速效磷含量的季节变化趋势一致; 胶州湾互花米草湿地土壤TN、TP与土壤TOC含量呈显著相关,而在光滩土壤中无显著相关关系.pH、盐度显著影响互花米草湿地和光滩土壤N、P含量.
雪岭云杉林叶片碳氮化学计量特征及其与土壤理化因子的关系
碳(C) 、氮(N)对于植物生长和生理调节机能意义重大。研究雪岭云杉林叶片C、N化学计量特征随土壤理化因子的变化特征,对于认识森林生态系统的分布格局和未来变化趋势具有重要意义,为进一步探讨全球变化对植物的影响提供科学依据。以雪岭云杉林叶片为研究对象,利用统计分析探究叶片C、N化学计量的变化特征,并利用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)技术对叶片C、N化学计量特征与土壤理化因子的关系进行研究。研究结果表明,叶片C含量的平均值为465. 28 g·kg ~(- 1),变异系数为14%;叶片N含量的平均值为6. 54 g·kg ~(- 1),变异系数为42%;土壤C/N的平均值为90. 63,变异系数为82%。冗余分析的结果表明,在0 ~ 30 cm层中,叶片C、N化学计量特征主要受到土壤含水量和pH的驱动,土壤含水量与叶片C/N之间呈正相关关系,与叶片C、N含量之间呈负相关关系; pH与叶片C、N含量成正比,与C/N成反比;在30 ~ 80 cm层中,土壤含水量和土壤粘粒含量是影响叶片C、N化学计量特征的主要因素,土壤含水量和叶片C/N之间呈正比,土壤粘粒含量与C、N含量之间呈正比,与叶片C/N之间呈反比; pH、土壤C、N含量对叶片C、N化学计量特征的影响不显著。
金属基复合材料WC/SS316L超音速激光沉积行为及电化学失效机理
利用超音速激光沉积技术在316L基体上制备了WC/SS316L复合沉积层,并分析了该复合沉积层中颗粒的沉积行为、界面结合、组织结构特征以及其在电化学环境下的失效机理。研究结果表明,由于激光辐照的软化作用,SS316L颗粒在高速撞击过程中表现出较好的塑性变形能力,能够实现有效沉积;在激光辐照和高速粒子塑性变形的双重作用下,超音速激光沉积层较单一冷喷(CS)沉积层具有更好的界面结合行为。由于高速粒子塑性变形产生了加工硬化现象,沉积层中SS316L的显微硬度较原始粉末的明显增大。在电化学腐蚀环境下,WC/SS316L界面较易发生腐蚀行为。
宾县三生空间格局演变的碳流转路径动态研究
[目的]揭示宾县碳流转空间分布与碳要素转移关键路径,把握宾县三生空间生态环境现存问题,进而为宾县地区未来低碳乡村规划和土地利用弹性规划管理决策提供理论支持。[方法]以宾县为例,构建乡村"碳要素"整体代谢网络模型,识别与掌握三生空间格局演变规律,定量测度宾县碳源、碳汇特征以及碳要素时空动态变化。[结果](1)耕地生产空间仍是主要利用类型,其他土地利用类型的规模呈不同的波动模式,生态环境受到影响。(2)宾县生活空间的扩张导致总碳排放量呈现先增长后下降的趋势,2010年宾县总碳排放量增长了3.07倍并达到峰值,2020年宾县排放量相比减少225万t;碳汇量则呈现增加趋势,与生态空间面积的变化相关。(3)高碳汇-源密度空间分布主要聚集在宾县中部及西部。耕地生产空间与城镇生活空间分别是两个时期碳流转的关键分室,同时两个用地之间相互碳流转也是不同时期的主导转移路径。[结论]宾县碳流转空间分布与碳要素转移关键路径主要集中在城市化进程较快的地区,生态环境存在较严重问题,未来土地利用弹性规划可通过制定可持续的乡村低碳减排战略以促进区域的可持续发展。
基于四端E-SOP的有源配电网运行效率优化
柔性软开关SOPs(soft open points)通过准确控制换流器有功功率交换,提供了现有配电自动化体系所不具备的实时精细潮流调节优化能力。为了解决SOP对有源配电网运行效率的优化成效问题,本文首先建立了带有储能装置的四端SOP即E-SOP(SOP with energy storage)的接入拓扑和数学模型,考虑了四端E-SOP换流器和直流侧储能装置的运行约束。其次,建立了基于四端E-SOP的有源配电网运行效率优化模型。然后,利用半定规划方法对模型进行了线性化求解。最后,通过算例验证了所提方法的有效性和实用性。
水源保护区的生态脆弱性及生态修复成效分析
针对丹江口核心水源区(湖北段)生态环境存在的问题,该文以生态保护和修复为目标,从生态敏感性、生态恢复力、生态压力度3个角度甄选了16个指标因子构建"生态敏感性-生态恢复力-生态压力度"模型指标体系,运用主成分分析法和层次分析法,在格网尺度下定量分析了2015、2020年的生态脆弱性时空演变特征和生态修复成效。主要结论如下:①水源区生态现状良好,95%以上的区域在中度脆弱以下,脆弱性受人类活动影响空间分布由中心城区向周围城镇逐渐减弱;②各县区生态保护策略因地制宜,重脆弱区应控制建设用地的扩张减小生态敏感性,低脆弱区应发挥区位优势以生态旅游业带动经济发展;③5年间,生态修复成效明显,特别是中度脆弱区占比减少了5.82%,植被长势监测、露天采矿修复、复绿工程的实施等都使生态系统持续向好发展。
基于自注意力生成对抗网络的电力设备在线监测缺失数据填补
电力设备的在线监测系统常出现不同程度的数据缺失,而传统的缺失数据填补模型精度较低。因此提出一种基于自注意力生成对抗网络(self-attention generative adversarial networks,SA-GAN)的电力设备在线监测缺失数据填补模型。首先搭建基于自注意力机制的时间序列填补模型,并对权重融合模块进行改进,然后将时间序列填补模型作为生成器,构造对应的判别器与损失函数,提出了具有自注意力机制的生成对抗网络SA-GAN,对电力设备在线监测数据进行缺失填补。最后通过实际工程中的电力变压器、高压电缆在线监测数据对模型进行训练与测试,验证了模型的有效性。结果表明,通过局部遮掩对110 kV变压器在线监测数据进行自然缺失模拟并通过各类缺失填补模型进行补全时,SA-GAN模型的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)最高为0.11,均方根误差(root mean square error,RMSE)最高为0.17,较其他模型分别至少降低19.10%、14.07%,验证了SA-GAN模型的有效性;对9.51%自然缺失率下的220 kV高压电缆在线监测数据进行填补时,SA-GAN模型的MAE为0.58, RMSE为0.84,较其他模型分别至少降低21.71%、14.43%,表明该模型可在电力设备状态异常且部分监测数据缺失的条件下有效恢复缺失数据。此外,经SA-GAN模型填补之后的数据有效提高了高压电缆序列的预测精度,间接验证了SA-GAN模型缺失数据填补的有效性。
水化作用下白垩系砂岩崩解特性及耗散能分析
白垩系砂岩沉积时间短,胶结程度差,在水化作用下极易发生崩解。选用湖北宜昌地区白垩系五龙组砂岩开展室内静态与动态崩解试验,分析了静动态崩解方式下白垩系砂岩的耐崩解指数的变化规律。通过测定崩解循环后不同粒径范围内崩解物颗粒质量百分含量的变化分析白垩系砂岩的崩解过程,采用电镜扫描试验观察崩解前后白垩系砂岩的镜下微观特征,根据崩解后崩解残留物的形态特征分析白垩系砂岩的崩解破坏模式,研究白垩系砂岩的崩解机理;从能量耗散的角度入手,引用表面能增量定量描述白垩系砂岩崩解过程中的破碎程度。结果表明:静态崩解下白垩系砂岩的耐崩解指数整体上低于动态崩解,随着崩解次数变大,小粒径颗粒( 0.25~ 0.075 mm)的质量百分含量逐渐增加,最终趋于稳定;白垩系砂岩的崩解破坏主要是沿着节理裂隙面、颗粒胶结面以及微裂隙逐渐展开,随着崩解物粒径由大变小,与水的接触机会增多,且相应的裂隙扩展路径变短,崩解物破碎程度加大。采用表面能累计增量可以较好地反映白垩系砂岩在崩解过程中的破碎程度,表面能累计增量越大,崩解残留物越破碎,崩解程度越高。研究成果可为易崩解软岩地区岩土体工程性质评价提供理论参考。
基于动态掺氢策略的综合能源系统低碳经济调度
针对现有综合能源系统中传统碳捕集电厂灵活性较差,电负荷系数、管道长度和管道运维成本等因素对计及气网掺氢的综合能源系统调度的影响尚未明确等问题,提出了一种基于动态掺氢策略的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,建立综合灵活碳捕集电厂模型,对二氧化碳的吸收与再生环节进行解耦;其次,建立基于动态掺氢的管道运维成本模型,实现掺氢比的动态调整,提高系统调度的灵活性;然后,引入阶梯式碳交易机制,构建考虑气网掺氢管道运维成本的综合能源系统低碳经济调度模型,利用McCormick松弛方法将非线性问题转化为线性问题,并进行求解。最后,算例仿真结果表明:气网各节点处管道运维成本系数与气体体积、输送距离等因素相关,应综合考虑上述因素对气体定价;在综合能源系统调度中综合考虑电负荷系数、气网管道长度等因素合理选择气网掺氢比上限、制定动态掺氢策略,系统的经济效益与环境效益分别提高了44.1%、47.8%。
甘肃河西地区2000-2019年水土资源耦合协调特征
以甘肃河西地区为研究区,采用耦合协调度模型和农业水土资源匹配系数法分别对河西五市和河西走廊三大内陆河中游地区水土耦合协调情况进行量化研究,并以此为基础通过灰色关联度法分析水土资源耦合协调度影响因素。结果表明:(1)2000-2019年,河西五市水土资源耦合协调度整体提升了64.65%,由濒临失调转换为初级协调,呈现不断改善的趋势。其中,张掖市、酒泉市水土资源耦合程度增长较高;(2)影响河西五市水土资源耦合协调的主要因素分别为水资源系统的人均水资源量、降水资源总量和水资源总量以及土地资源系统的地均粮食产量、耕地比例和地均农业总产值;(3)河西走廊三大内陆河中游地区水土匹配情况存在较大差异,疏勒河流域耦合度最高,但是却呈波动下降趋势,黑河流域和石羊河流域水土耦合程度变化小。应继续坚持节水技术推广,促进农业向高效益、低耗水方向发展,同时注重水土资源的合理开发和保护,因地制宜,逐步实现水土资源的高效配置。
飞行环境非惯性系下行星齿轮传动系统耦合动力学建模及其动态特性
传统针对行星齿轮传动系统动力学的研究,均是假设其支撑在静止基础上,但置于飞行器内部的行星齿轮传动系统是随机体一起做空间运动,除了受到重力作用外还受到牵连惯性力和科氏惯性力,以及陀螺力矩的作用,这些附加载荷均影响系统的动态特性。为研究空天环境非惯性系下行星齿轮传动系统动力学行为,考虑内部非惯性系与外部非惯性系的综合影响,推导了机体任意空间运动状态下中心构件和行星轮运动方程,建立空天环境非惯性系下行星齿轮传动系统耦合动力学模型,并基于机体盘旋运动状态,研究空天环境非惯性系下行星齿轮传动系统的运动变化规律及不同非惯性条件下各构件的动力学行为。研究结果表明:机体无空间运动时,行星轮受到行星轮系内部非惯性系的影响,其径向平衡位置发生较大偏移;机体处于空间运动状态时,各构件重力将在径向产生分力,重力径向分力和附加惯性力随外部非惯性条件变化而变化;不同非惯性条件对各构件运动轨迹、轴承力、加速度有显著影响,且对中心构件与行星轮表现出不同的影响规律。
新疆2018年冬季雨雪风沙强降尘事件
2018年11月30-12月3日中国西北新疆地区发生了罕见的冬季雨雪风沙强降尘天气事件,基于气象观测记录、环境监测和大气降尘连续观测数据,分析研究了此次异常天气过程的大气污染物的时空变化特点及其环境影响。结果显示:该天气过程造成新疆90%以上的绿洲城市遭受大气颗粒物污染,污染组分主要以粗颗粒污染物为主,环境PM_(10)(空气动力学直径≤10 μm的颗粒物)最大浓度高达4745 μg·m~(-3);大风天气与PM_(10)浓度以及空气质量指数(Air Quality Index,AQI)高度正相关;首府乌鲁木齐市大气颗粒物总沉降量约90×10~4~152×10~4 t,大气降尘强度均值为85 g·m~(-2),超过城市年均值的60%。此次冬季异常雨雪风沙天气过程导致环境空气重污染和高降尘量,风蚀沙尘颗粒物在大气环流场急流作用下传输到绿洲区域,对城市大气环境质量的恶化影响显著,塔克拉玛干沙漠是造成此次西北新疆地区大范围强降尘事件的主要源地。
风电不确定性波动下的交直流输电容量优化模型
针对大规模风电远距离交直流混合输送条件下风电不确定性导致的送受端电网功率波动抑制问题,提出一种基于交直流系统能量传播路径优化的输送容量分配优化方法。首先,以交直流输电线路首末端为节点,交直流输电线路为边,建立交直流能量有向传播网络模型;其次,通过对混联电网内交直流线路输送容量载荷程度和风电不确定性分析,建立交直流功率分配变化传播强度(PDPI)模型,并在此基础上建立基于传播强度最小化的风电波动潮流传播路径优化模型;然后,研究风电节点波动在交直流混联电力系统有向传播网络中不同传播方式下最优传播路径与潮流分配之间的关系,构建基于改进蚁群算法的交直流潮流优化方法。最后,采用IEEE 10机39节点交直流系统进行仿真验证,仿真结果表明,所提出的基于输电容量变化传播强度的交直流容量优化方法能有效减小风电不确定性波动对交直流电网的影响范围,并具有较好的计算精度和求解速度。
极端高温对冬小麦冠层碳同化的影响
以涡度相关通量观测系统对山东禹城冬小麦农田碳通量进行11年(2003-2013年)连续观测,定义该11年内灌浆期日最高气温(T_(a_max))的第95百分位数(30.58 ℃)为极端高温(EH)阈值。选择2004年和2012年中两个典型EH日和非极端高温(non-EH)日,对比分析EH对净生态系统生产力(NEP,白天)的影响特征与机理。结果表明: 2004年EH日Ta_max比non-EH日高3.10 ℃,白天NEP总量低3.25 mg(CO_2)?m~(-2)?s~(-1),降低比率19.77%; 2012年EH日Ta_max比non-EH日高3.17 ℃,白天NEP总量低6.04 mg(CO_2)?m~(-2)?s~(-1),降低比率19.17%。两年中, EH日与non-EH日的光合有效辐射(PAR)与NEP均呈显著二次曲线关系,但在PAR>1 000 μmol?m~(-2)?s~(-1)时段(该时段NEP总量占白天NEP总量的52.31%以上)则没有显著相关关系。随着PAR的增强, EH日和non-EH日的NEP差距有扩大趋势;在PAR>1 000 μmol?m~(-2)?s~(-1)时段,两者差异显著。无论全天还是仅PAR>1 000 μmol?m~(-2)?s~(-1)时段,空气相对湿度(RH)与NEP均没有显著相关关系。在4个观测日中, 0~20 cm土壤含水量(SWC)均为田间持水量的80%左右,在冬小麦灌浆期适宜的土壤含水量范围内,对冠层碳同化无抑制作用。从全天看, EH日和non-EH日的气温(T_a)与NEP相关性均不显著,但在PAR>1 000 μmol?m~(-2)?s~(-1)时段, Ta与NEP则有显著负相关关系, Ta上升1 ℃, NEP降低7.28%~9.53%(2004年)和6.94%~10.42%(2012年)。因此华北平原冬小麦灌浆期极端高温(30.58 ℃)对冠层碳同化有显著抑制作用,在EH日, Ta对NEP抑制的贡献率为59%~83%, Ta升高1 ℃,白天NEP总量降低6.05%~6.37%。
泸州区块深层页岩气富集高产主控因素
要实现深层页岩气的规模效益开发,明确其富集高产主控因素至关重要。为此,以四川盆地川南地区泸州区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于地震、钻井、测井及岩心分析化验资料,深入研究该页岩气区块的构造特征、沉积特征、储层特征及可压性,并结合气井生产动态分析页岩气井高产的主控因素。研究结果表明:①泸州区块龙一1亚段在纵向上存在着两套Ⅰ类储层,一套为储层厚度介于10 ~ 20 m的龙一_1~(1-3)小层,另一套为储层厚度介于3 ~ 10 m的龙一_1~4小层,且两套储层的含气饱和度、总含气量和脆性矿物含量都高;②Ⅰ类储层厚度越大、其水平井段钻遇的长度越长,气井初期产量就越高,在 Ⅰ类储层钻遇长度相同的情况下,泸州区块气井的测试产量较长宁、威远区块高出10% ~ 25%;③深水陆棚沉积中心控制了泸州区块优质页岩的展布,在低陡构造及异常高压背景下,高角度天然裂缝发育有利于游离气的聚集,且该区块脆性矿物含量高,人工压裂后易形成复杂缝网,从而使该区块页岩气井易获得高产。结论认为,位于深水陆棚沉积中心、在异常高压背景下发育高角度天然裂缝的低陡构造有利于页岩气的富集高产。
计及等效负载变化的消弧逆变器性能分析与设计
分析了消弧逆变器等效负载的性质,结果表明:等效负载是有源负载,等效源具有较大的幅值和较宽的变化范围;随过渡电阻和故障距离的变化,等效负载阻抗可呈现阻性、阻感性和阻容性。这一结果表明逆变器需要在负载性质改变和等效电源扰动的情况下,仍能稳定跟踪包含多频次的给定电流。对抗扰性和跟踪性要求的提高,增加了设计难度。鉴于此,提出了消弧逆变器输出滤波器和控制器的设计方法。输出滤波器采用滤波电容分流法进行设计,保证了逆变器能输出包含多频次的电流。采用电容串联电阻来抑制阻感负载情况下带来的谐振失稳问题,并给出了串联电阻的计算方法。控制器采用了定带宽设计法,带宽选定在幅频特性重合段。控制器参数设计准则为:保证阻容负载情况下传函幅频特性低频段具有较高增益。采用PSCAD/EMTDC仿真验证了结论的正确性和所提设计方法的可行性。
多情景模拟下柯柯牙绿化工程区碳储量变化特征
本文以柯柯牙绿化工程区为研究对象,耦合MCCA-InVEST模型对多土地利用情景下碳储量特征状况进行分析。研究结果表明:①MCCA模型模拟精度较好,适宜未来土地模拟;②除2050年现状发展情景外,未来不同年度3种发展情景碳储量均表现为增加趋势,且生态优先情景增长幅度最大。本文对区域生态安全及"双碳"目标下土地利用效率的提升具有重要意义。
正断层下盘开采应力演化及断层阻隔效应连续-非连续方法模拟
断层破坏了采场岩层的连续性,应力由断层一盘向另一盘的传播过程将受到断层的阻隔,从而引起断层附近应力集中,极易诱发煤矿灾害.开展采动条件下断层附近应力和煤层支承压力的演化以及断层阻隔效应研究对于煤矿灾害的预防具有重要意义.以自主开发的拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法为基础,为了处理煤层离散单元形成的聚集体仍能承受超过自身承载能力的问题,采用了应力跌落方法;为了模拟时间较长的煤炭开采过程,采用了准静力计算模式.根据济三煤矿6303工作面的地质条件建立更准确的力学模型,其中,在断层上盘下端面施加垂直向上的适当均布载荷,以克服传统力学模型的应力集中问题.模拟了正断层下盘开采条件下岩层的运动过程.通过在断层上盘断层附近布置多个测点,获得了不同测点的正应力和切应力的演化.详细描述了断层阻隔效应.研究了开采速度对不同测点正应力、切应力和煤层支承压力的影响,定性探讨了开采速度快慢与断层阻隔效应强弱的关系.
单粒精播对夏直播花生生育生理特性和产量的影响
为探明单粒精播对夏直播花生的个体发育和群体结构以及产量的影响,以‘花育22号’花生为试验材料,研究了麦茬夏直播花生单粒精播(SS)和双粒穴播(DS)在相同密度条件下的植株发育动态、叶片生理特性和产量及其构成因素的差异。结果表明:夏直播花生单粒精播在生育前期的主茎高和侧枝长均高于双粒穴播,而在生育后期则低于双粒穴播,但差异不显著。单粒精播在各个生育期的主茎节数、主茎绿叶数、分枝数和叶面积指数均高于双粒穴播,尤其是分枝数差异显著。夏直播花生单粒精播在饱果期和成熟期的叶片SOD、POD、CAT活性和叶绿素含量以及净光合速率均高于双粒穴播,而其MDA含量低于双粒穴播,其中在成熟期除了CAT活性差异不显著外,其余指标均显著差异。夏直播花生单粒精播的单株饱果数增多,单株果重增加,荚果产量显著高于双粒穴播。夏直播花生荚果产量与单株果重和叶片净光合速率极显著正相关,与经济系数、主茎绿叶数、叶面积指数和叶绿素含量呈显著正相关。
钢铁企业参与电力系统调度及风电消纳
针对钢铁企业参与电力系统调度及风电消纳的问题,提出调节电弧炉变压器分接头的电弧炉功率模型;考虑电弧炉功率与风电功率的随机波动性,采用蒙特卡罗法研究电弧炉功率与风电功率之间的交互影响,获得电网应对电弧炉功率与风电功率波动所需的备用容量;采用基于净负荷曲线的边界确定方法与峰-平-谷时段划分方法激励钢铁企业参与需求响应。算例分析结果验证了所提模型与方法的有效性。
采用多正弦信号注入的宽频带并网逆变器频率耦合特性测量方法
阻抗稳定性分析法是实现新能源发电设备与电网构成的互联系统稳定性分析的有效方法,准确获得新能源发电设备阻抗特性是进行互联系统稳定性分析的关键。为了实现新能源发电设备频率耦合阻抗特性的测量,文中提出一种基于模型预测控制和多正弦波信号注入的并网逆变器频率耦合阻抗特性测量方法。通过采用直接预测电压控制策略,减小阻抗测量装置测量端口阻抗幅值,以简化被测并网逆变器频率耦合特性的提取过程。随后进一步研究多正弦波幅值、频率和相位的设计方法,通过单次注入扰动信号实现频率耦合阻抗特性的快速提取。最后通过Typhoon控制硬件在环仿真平台,验证该文所提方法的准确性与有效性。
金边鲤群体的遗传结构及个体间遗传差异的QTL标记分析
为了评估金边鲤(Cyprinus carpio var. Jinbian)群体的遗传组成,制定合理的繁殖配组策略,本研究用24个QTL标记分析了金边鲤亲本群体的遗传结构及雌、雄个体间遗传距离。结果显示:在192尾样本中共检测到184个等位基因,群体平均等位基因数(No ) 、有效等位基因数(Ne ) 、观测杂合度(Ho ) 、期望杂合度(He )和多态信息含量(PIC)分别为7.667、3.941、0.590、0.707和0.670,表明群体处于高度多态水平(PIC≥0.5),具备进一步选育优良品种的遗传潜力。经Bonferroni校正的Hardy -Weinberg平衡检验显示,金边鲤群体有10个位点显著或极显著偏离平衡,多数位点表现为杂合子缺失。在此基础上统计了金边鲤雌、雄个体间的遗传距离在0.1231 ~ 1.8563之间,遗传距离呈正态分布,且中间值位于0.7 ~ 0.9,占38.36%,结合聚类图将192个个体划分为3个繁殖组,组间呈现出显著的遗传分化,交叉配组能够有效避免近亲繁殖。研究结果为金边鲤选育、繁殖配组及持续利用提供参考。
电容器组开关选相分合闸装置运行分析及控制策略改进
从选相控制精度、合闸涌流、操作过电压等方面分析电容器组相控装置运行数据,对比相控分合闸与随机分合闸的区别,分析选相控制效果及存在问题,总结电容器组相控装置运行情况,并提出了改进选相控制精度及控制策略的改进建议。结果表明,变电站电容器组开关选相分合闸装置总体运行情况良好,相控断路器动作时间稳定,目标角度控制精准稳定,能够较好地抑制暂态效应对开关及无功设备造成的冲击。
气候变化对叶尔羌河流域极端水文事件的影响
通过选取叶尔羌河流域4个典型气象、水文观测站点的月值数据,对比分析了气候变化背景下叶尔羌河流域气温、降水及径流的演变特征,并探究了其对极端水文事件响应。结果表明: (1)气候变化中,近55 a叶尔羌河流域气候变化整体呈增暖增湿趋势,以1998年变化最为显著,且4个典型观测站中库鲁克栏杆站气温及降水变化率最大(0.24 ℃·10a~(–1), 7.41 mm·10 a~(–1)); (2)径流变化整体呈线性增加趋势且年内变化显著,其中叶尔羌河及提孜那普河年内径流量最大值分布集中于7月和8月; (3)近55 a叶尔羌河流域极端水文事件呈显著增加趋势,且以6月径流变化最为显著,降水增加及冰川加速消融是流域极端水文事件频发的主导因子。因此,加强水文事件对气候变化的应对措施和洪水灾害的影响评估,对提高叶尔羌河流域水资源的利用效率,减少其气候变化的危害具有重要意义。
含风电互联系统的SVC附加双通道广域阻尼控制设计
由于风电互联系统结构复杂并且具有随机性,传统控制器难以满足系统多运行方式下的阻尼控制效果,为提高含风电互联系统抑制低频振荡的能力,提出静止无功补偿器(static var compensator,SVC)附加双通道广域阻尼控制方法。首先建立附加双通道控制器模型;其次基于频域子空间辨识与几何测度结合法设计最佳控制回路,实测方便,更有利于应用在复杂电网;最后采用基于多目标函数的改进型鸟群算法(improved bird swarm algorithm,IBSA)对控制器进行优化,确定控制参数。将上述研究方法通过含风电的两区四机系统进行仿真验证,结果表明接入设计控制器的系统阻尼大大提高,控制效果显著,能够快速抑制振荡,从而增强系统稳定性能。
面向稳控策略校核的并联图注意力网络稳定评估模型
考虑稳控策略的数据驱动稳定评估模型可以实现稳控策略的快速评估与校核,是值得探索的研究方向。应用中不仅要求稳定评估模型准确判断系统失稳与否,还需要获得主导失稳机群等信息,辅助稳控策略调整。论文提出了一种并联结构的图深度学习稳定评估模型。分别采用图点积注意力网络和时序卷积网络,有效提取故障期间和稳控动作前后的关键特征。设计了发电机分段稳定指标,并通过机组级稳定指标和机组稳定分类指标的多任务并行预测和相互校核,实现了高精度和细粒度的稳定评估。在IEEE10机39节点系统算例的对比分析验证了模型的有效性和准确性。
基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法
分布式电源(distributed generation, DG)大量接入使配电网继电保护面临严峻挑战。单相接地故障发生概率大,但故障信息十分微弱,特别是在DG多样化故障输出特性的影响下,有源配电网单相故障定位的准确性常难以保证。为此,提出了一种基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法。分析了配电网单相接地故障下DG的输出特性,建立了在不同故障位置下有源配电网的正序增广网络,构建了故障位置关于馈线出口以及DG输出电流的函数,建立了配电网单相接地故障位置模型,利用不同故障位置下短路电流矢量占比系数的差异性构建了新的故障定位判据。通过将单相接地故障定位问题转化为故障位置模型系数的求解问题,提高了故障定位的准确性和实用性。理论和仿真分析表明,在不同故障位置、不同过渡电阻下均能准确定位单相接地故障,具有原理清晰、故障特征量采集便捷、灵敏性和可靠性高的优点。
水氮互作对直播稻产量及稻米品质的影响
【目的】探讨水氮耦合对稳定直播稻产量、改善米质的调控途径,为发展节水丰产优质型直播水稻生产提供理论基础和实践依据。【方法】以杂交稻F优498为材料,通过“淹水灌溉(W_1) ”“干湿交替灌溉(W_2) ”“旱种(W_3) ”3种灌水方式及不同的氮肥运筹比例处理,研究水氮互作对直播稻产量和稻米品质的影响。【结果】结果表明,灌溉方式和氮肥运筹对直播稻产量、稻米加工品质、外观品质、RVA谱、食味米质均存在显著或极显著的互作效应,灌水方式对稻谷产量、结实率、千粒重的影响明显高于氮肥运筹处理;而氮肥运筹对整精米率、垩白度、垩白粒率、RVA谱、蒸煮食味值的调控作用显著。3种灌水方式在施氮量为150 kg/hm~2条件下,直播稻氮肥后移比例均以占总施氮量的20%~40%为宜,且与干湿交替灌溉方式耦合可进一步提高稻谷产量、改善稻米品质;而氮肥后移比例过大(达总量的60%)或者W_3处理均会导致产量及蒸煮食味米质显著下降。【结论】综合直播稻产量及稻米品质表现,W_1下氮肥后移量占总施氮量的20%~40%为宜;W_2节水灌溉模式下氮肥运筹基肥∶ 蘖肥∶ 穗肥为5 ∶ 3 ∶ 2与之配套,为本试验最佳的水氮耦合运筹模式;W_3下应减少氮肥后移比例,可占总施氮量的20%为宜,对稻谷产量及改善食味米质均有一定的补偿效应,可为生产中水资源不足的情况提供参考。
西北太平洋远东拟沙丁鱼渔场时空分布及其与环境因子关系研究
远东拟沙丁鱼(Sardinops sagax)是西北太平洋公海重要的捕捞品种,其资源时空分布受海洋环境影响。本文基于2017年西北太平洋灯光敷网渔船渔捞日志、海水表面温度(Sea Surface Temperature, SST)及叶绿素a(Chlorophyll-a,Chl-a)浓度数据,运用渔场重心分析、地统计插值、聚类分析法探究远东拟沙丁鱼渔场变动及其与海洋环境的关系。结果表明,远东拟沙丁鱼渔场分布于海洋锋带附近,集中分布于42.5° ~ 43.5°N、152° ~ 154.5°E;产量重心呈4-9月往东北迁移,9-11月往西南折回趋势;按空间距离大小可将产量重心分为3类: 4月为1类,5、6、11月为1类,7-10月为1类。研究表明:西北太平洋远东拟沙丁鱼渔场的时空分布与海洋锋、Chl-a等环境因素有关。
海岛城市生态安全格局构建与优化策略研究——以舟山本岛为例
在当前全国开展国土空间规划时期,针对海岛城市的生态脆弱性和地理独特性,开展基于生态安全格局的精细化评估,对于规划编制具有重要的实践意义。以浙江省舟山市本岛为例,采用遥感生态指数(RSEI)评价整体生境质量;结合海岛地理特征和生态过程,运用最小积累阻力(MCR)模型,构建生态安全格局;基于要素叠置,研判空间冲突,提出国土空间的结构优化和分区管控策略。结果表明:(1)舟山本岛生态环境质量总体较好,但空间差异显著。RSEI高值比例达60.94%,由海岸向内陆呈三圈层递增趋势。(2)由 "源地-廊道-缓冲区"构成的生态网络体系是全岛生态安全格局的关键。生态源地占比达43.32%,占据核心腹地;生态廊道67条,总长276.5 km,多位于南部源地斑块破碎区。(3)空间冲突集中于本岛中南部,主要与新城扩张和产业发展相关。在此基础上,研究提炼海岛城市"内源外廊周缓、集聚间有离析"的空间结构概念模型,并针对舟山本岛提出了"一轴四廊、五片九岬"的结构优化和"核心保育、缓冲修复、优化协调"的分区管控策略,旨在为海岛城市生态安全与科学编制国土空间规划提供借鉴。
遮荫下氮肥前移对棉花产量及纤维品质的影响
[目的]研究果棉间作下棉花适宜的氮肥追施模式,为间作棉氮肥合理施用及高效栽培提供理论依据。[方法]以中棉所49号为材料,采用单因素随机区组设计,设置不施氮肥(N0) 、氮肥前移至初花期结束(N1) 、氮肥前移至盛花期结束(N2)和正常追肥(N3) 。[结果]遮荫50%下棉花株高、始节高度、真叶数、倒四叶宽和霜前花率均随氮肥前移时间的提前呈增加趋势。叶面积指数(LAI)表现为初花期以前以氮肥前移至初花期(N1)最大,初花期以后则均以氮肥前移至盛花期(N2)较大。N1和N2较正常施肥的N3吐絮期分别提前8 d、5 d。纤维长度随氮肥前移时间的提前而降低,纤维成熟度和马克隆值则呈相反趋势。纤维整齐度和强度随氮肥前移时间的提前呈先升高再降低的趋势。单株铃数和单铃重以氮肥前移至盛花期的N2最高,皮棉产量达2 594.13 kg /hm~2,与N0、N1差异显著。[结论]在遮荫50%下,氮肥前移至盛花期结束(7月中下旬)缩短了生育期,提高了霜前花率,显著增加了单株铃数、单铃重和产量,并改善了纤维品质。
基于支持向量机的黄连饮片产地识别研究
目的建立基于支持向量机的黄连饮片产地区分识别模型。方法采集4个产地多批黄连样本,量化外部特征值(包括形状、气味、味道等),并按《中国药典》2010年版方法测定内部特征值(包括水分、总灰分、醇浸出物,指标成分表小檗碱、黄连碱、巴马汀、小檗碱质量分数),在Matlab 7.0平台进行数据降维和融合,建立黄连产地区分模型。结果单独分析各项数据不能较好区分各产地黄连饮片,而采用支持向量机建模后所有特征叠加识别率达到97.1%,能准确区分各黄连饮片产地,内外特征的高识别率说明各特征子集间具有一定的互补性,可综合辨识不同产地黄连饮片的差异性。结论建立的基于支持向量机的识别模型,实现产地的区分,为黄连产地区分提供研究思路和基础。
储能系统抑制电网功率振荡的机理研究
为了揭示储能系统(ESS)抑制电网功率振荡的机理,首先建立含有ESS的单机无穷大电网在机电时间尺度下的数学模型。随后,利用经典的电气转矩法分析影响同步机电力系统惯性效应、阻尼水平和同步能力的物理机制、关键因素及其影响规律。结果表明:ESS控制策略采用功角控制时,ESS只需调节功角控制环的PD参数即可等效改变同步机电力系统的同步能力和阻尼水平;ESS控制策略使用转速作为外环反馈信号时,转速控制环的PID参数分别影响同步机电力系统的阻尼水平、同步能力和惯性效应。仿真结果证明ESS抑制同步机电力系统功率振荡机理分析的正确性。此外,研究结论有助于设计有效的ESS控制策略,以辅助提升电力系统的惯性水平和阻尼能力。
基于百度迁徙数据的东北地区城市"层级-网络"结构
基于2021年3月9日至4月28日百度迁徙大数据,应用分形理论、城市标度律、社会网络分析和SOM(Selforganizing Map)神经网络方法,从人口迁徙的视角探究了东北地区城市体系的"层级-网络"结构。研究结论如下: ①以迁徙规模为基础的城市体系首位度较低,高位序城市分布集中、低位序城市分布松散,与迁徙路线的规模分形特征总体一致;沈阳、长春与哈尔滨位于第一层级,迁徙规模与城市人口呈超线性增长关系;②基于迁徙规模构建的网络中,沈阳、长春、四平、铁岭和哈尔滨处于网络核心位置,哈尔滨、沈阳、长春和大连为网络的关键枢纽城市; ③城市间有向迁徙流动与净迁徙流动网络在结构上存在明显差异,沈阳与长春迁徙规模较大,而哈尔滨净流入量较高;④迁徙行为存在空间集聚现象,核心区域在东北地区东部、中部与南部,区域内迁徙行为以省内迁徙为主,根据迁徙偏好可分为4个次级组团;⑤人口迁徙视角下,哈长城市群内部联系较弱,辽中南城市群已经显现集聚发展态势;⑥东北地区城市根据自身迁徙规模和网络位置分为高流入型核心城市、低流入型核心城市、高流出型半边缘城市等六大类型;研究表明"层级-网络"结合视角相比单一规模层级划分更能揭示城市的内在特质。
考虑孔隙结构的砾岩储层物性分类评价方法
自新疆玛湖发现特大型砾岩油藏以来,砾岩油气藏的勘探与开发越来越受到重视。但砾岩油气藏具有很强的非均质性,导致储层识别和评价都非常困难。本次研究以HM工区上乌尔禾组为例,将砾岩储层分为五类,用球管模型对核磁回波进行优化反演,得到优化T_2谱,并采用12个谱形态参数刻画优化T_2谱。12个谱形态参数和谱特征值分别构成谱形态预测向量和联合预测向量,并用支持向量机(SVM)分别对该两个向量进行训练,建立储层物性分类参数的预测模型。将预测模型处理的结果与储层物性参数、油气产量进行对比、分析,发现储层物性分类参数与储层物性具有很好的相关性,与储层测试产量具有很好的一致性。对比结果表明,基于球管模型优化反演的T_2谱形态参数及特征值,可很好地刻画砾岩油气藏的物性特征。该研究成果有助于提高砾岩油气藏的分类评价质量和可靠性,并为高效开采砾岩油气藏提供测井技术支撑。
MMC-HVDC无源性PI稳定控制与环流抑制方法
模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)日益广泛应用于高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)技术中,但MMC的多变量、强非线性特性,使其稳定控制问题成为拓展应用的瓶颈所在。从能量耗散和环流抑制的角度出发,基于MMC动态数学模型,直接在abc静止坐标系下建立双线性Lagrange方程。以均衡子模块电容电压为目标设计能量函数,结合PI控制简单架构,提出新型的无源性PI控制方法,使系统沿Lagrange积分最小化轨迹移动。在满足系统全局渐进稳定的前提下,实现期望轨迹的快速跟踪。针对MMC-HVDC环流产生的变流器损耗增加问题,设计MMC环流控制器,获得无源性PI控制环节桥臂电压补偿量,实现电容电压平稳和环流有效抑制。仿真结果表明所提出的方法具有响应快速、稳定性高、鲁棒性强的特点。
保水剂和氮肥混施对沿海沙地3个竹种抗性生理及叶绿素荧光特性的影响
以勃氏甜龙竹(Dendrocalamus brandisii)、花吊丝竹(Dendrocalamus minor)和大头典竹(Dendrocalamopsis beecheyana) 3个竹种为试验材料,研究不同用量保水剂与氮肥混施对竹子叶片抗性生理和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:(1)保水剂和氮肥混施减缓了3个竹种叶片叶绿素含量的下降,增强了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,提高了可溶性糖和可溶性蛋白含量,减少了丙二醛(MDA)含量和电解质渗透率的上升;(2)在一定用量保水剂和氮肥处理下,3个竹种能够提高最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN),但不同处理间差异不显著;(3)不同用量保水剂和氮肥混施处理对3个竹种抗性生理与叶绿素荧光特性的影响存在差异,主成分分析法表明勃氏甜龙竹和花吊丝竹最佳处理为30 g·丛-1保水剂和200 g·丛-1氮肥混施,大头典竹最佳处理为60 g·丛-1保水剂和400 g·丛-1氮肥混施,勃氏甜龙竹和花吊丝竹在较低用量的保水剂和氮肥混施处理下就能够达到明显的效果.
周期性淹水对水库消落带根土复合体抗剪性能的影响
为了探究三峡水库消落带根土复合体抗剪性能的影响机制,以狗牙根根土复合体为研究对象,利用三轴试验,定量分析含水率、干湿交替次数以及含根量对根土复合体抗剪性能的影响。结果表明:(1)随着干湿交替次数和含水率的增加,土壤抗剪性能逐渐劣化,含水率13%的根土复合体抗剪强度依次比含水率18%、含水率23%的土壤抗剪强度提高0.12%~14.76%,12.47%~21.14%;经历干湿交替6次与3次的根土复合体抗剪强度比经历1次的降低6.31%~14.71%与2.41%~8.19%。(2)根系含量能显著影响土壤抗剪性能,含根量为1.5mg/cm~3的土壤抗剪强度比含根量为0.5mg/cm~3的土壤抗剪强度提高0.86%~ 21.10%,内摩擦角增长0.09%~16.31%,黏聚力增长2.27%~30.55%。(3)含水率是影响土壤抗剪性能最主要的因素,对抗剪强度的贡献程度排序上为含水率(61.30%)>干湿交替次数(21.17%)>含根量(8.28%)。研究结果为消落带固土护岸的物种筛选、群落构建、水土保持生态建设、生态系统重建以及水库岸线管理等提供科学依据。
梵净山茶中18种矿物质元素的主成分、相关性和聚类分析
选用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定与比较分析梵净山茶中矿质元素含量的差异。结果表明,梵净山茶中18种矿物质元素含量变化趋势极相似,K和Mn含量均较高,红茶具高钾低钠特点,红茶和黑茶的有益矿物质元素比藤茶高。经主成分分析可知梵净山茶中特征元素为Ca、Mn、Co、Se、Cd、Hg和Pb;相关性分析显示梵净山茶18种矿质元素呈显著相关或极显著相关;聚类分析将矿物质元素分为4类,其中Na、Mg、Cr、Fe、Mo聚为一类;K、Cu、Zn为一类;Ca、Mn、Co、Se、Pb为一类;As、Cd、Sb、Hg、Sn为一类。通过对梵净山茶中矿物质元素含量比较分析,以期为梵净山茶的开发和综合利用提供理论依据,且聚类分析结果为进一步研究茶叶生长过程中的生理需要或者外部环境相互作用提供一定参考依据。
基于核心理论的风火-EV两阶段调度中的利润分配研究
研究风电、火电、电动汽车(EV)三方日前-日内两阶段协同调度及三方合作的利润分配问题。首先建立以最大化利润为目标的日前计划与日内调整两阶段优化调度模型,然后以日内各优化调度的利润结果作为分配依据,采取Shapley值、 Banzhaf值、Solidarity值分配策略进行三方联盟利润分配,并设置核心理论指标判别各分配策略下三方合作可能性。仿真结果表明,三方联合模式能促进风电的消纳与发展,且Shapley值分配策略下合作可成立。
粉垄深松深耕改善南疆重度盐碱土理化性质和棉花产量及其后效
南疆地区棉田土壤高盐碱与板结限制棉田增产增效。粉垄耕作有利于破除土壤板结层、促进灌溉洗盐作用。为探讨粉垄深松深耕对盐碱棉田的改良效果,该研究开展2 a(2021–2022年)田间试验,共设置3个粉垄耕作深度(DT20:深松20 cm,DT40:深松40 cm,DT60:深松60 cm)与常规耕作(五铧犁翻耕20 cm)交替,并设置CT20为连续2 a常规耕作,分析其对土壤理化性质、棉花生长及籽棉产量的影响,通过结构方程模型量化明确作物增产效应。结果表明:1)粉垄深松深耕能够疏松耕作范围内土壤以优化土壤结构。其中DT60较DT20与CT20显著降低耕作深度范围内的土壤容重、粗大团聚体(>2 mm)的含量与黏粒和粉粒(<0.053 mm),这使得土壤的平均重量直径和平均几何直径显著降低,并增加孔隙度和微团聚体(<0.25~0.053 mm)的含量。2)DT40与DT60处理能够显著增加0~40 cm土壤水分,并降低土壤盐分和pH值,而DT20处理则仅能降低0~20 cm的土壤盐分,而DT60能够较DT40显著降低0~60 cm土壤盐分和pH值,但不能显著增加土壤水分。盐分降低促进了土壤中0~40 cm土层有机碳和0~60 cm的全氮累积。3)结构方程模型的分析表明,土壤盐分是影响籽棉产量的间接因子,干物质量累计和棉铃质量为直接因子。土壤盐分的降低,有利于土壤养分累积和根系生长,促进养分向植株运移和累积,提高棉花干物质累积量和籽棉产量。因此DT60处理使得土壤盐分降低的效果最佳,使得该处理下的增产效果最佳。综合分析得,粉垄深松深耕60 cm与常规耕作交替的制度能够实现南疆重度盐碱棉田改良与增产增效协同。
大断面三孔小净距隧道围岩稳定性数值研究及工程实践
隧道支护设计的核心目标是提高围岩自稳能力,然而大断面三孔小净距隧道围岩失稳机制尚不明确,相关控制手段也鲜有研究。依托京张高铁长城站大断面三孔小净距隧道工程,系统研究其围岩稳定特性,提出相应的控制方法,并开展工程应用。研究表明:通过一系列三维数值分析,大断面三孔小净距隧道围岩稳定特征可以凝练为超前变形破坏大与夹岩变差易失稳;后行中洞由于受先行边洞开挖扰动的剧烈影响,造成过大超前变形和严重超前破坏,因此中洞安全状态最差;为防止围岩失稳破坏,提出纵向超前控制和横向夹岩控制两种方法,通过数值分析对超前支护参数进行优化,并研究管棚与帷幕注浆联合超前控制效果;控制措施在长城站得到工程实践,控制手段应用后,拱顶沉降减少62.5%,横向收敛缩小48.0%,围岩压力降低25.2%,有效保证隧道开挖安全。
小麦干旱监测技术研究进展与展望
发展小麦干旱监测技术是客观监测小麦干旱程度、准确反映干旱波及范围和持续时间的基础,从而能够对小麦干旱灾害做出预警并有效地评估其影响。本文系统梳理了国内外小麦干旱监测方法,包括基于地面常规观测、基于水分控制试验、基于作物模型模拟和基于遥感手段的4个方面的研究进展。分析表明,基于地面常规观测资料构建的小麦干旱监测指数,更多地考虑到业务和服务的应用需求,具有计算过程简单、资料获取方便、物理意义明确的特点;但其以气象观测要素为主,监测结果与农业旱情存在一定的偏差。基于人工水分控制试验的监测手段,直接与小麦生长状态联系,能反映实际的旱情;但仅靠部分站点的试验监测结果难以反映大范围的小麦干旱状况。作物模型可细致描述作物生长发育的全过程以及作物生长同降水量和土壤水分之间的动态关系;但其监测所需参数较多,模型本地化释用程度不高。遥感技术能够及时、客观地获取大范围地表综合信息,但受到天气状况、地表粗糙度、地形和植被等因素的影响,反演结果具有一定的偏差。因此,对于小麦干旱监测应该针对特定地区和特定生长阶段赋予不同干旱监测指数影响权重,应用综合监测指数以更准确地反映作物干旱状况。