mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
不同施用量石灰和生物炭对稻田镉污染钝化的延续效应
为筛选适用于西南地区稻田土壤及农作物Cd污染的修复技术,采用田间小区试验比较了单施石灰、生物炭以及复合施用石灰+生物炭及其不同用量对Cd污染稻田的土壤基本理化性质、稻米Cd含量及其水稻各部位富集转运的影响。结果表明:第1年修复试验中,单施石灰和生物炭以及复合施用均可降低稻米Cd含量以及水稻各部位富集和转运系数,且随着施加量的增加稻米Cd含量呈降低趋势,土壤至水稻根系Cd富集系数呈先降低后增加趋势,复合施用(石灰(1.5 t/hm~2)+生物炭)效果优于单施石灰和生物炭,与对照相比,稻米Cd含量降低57.14%~88.57%,土壤至水稻根系富集系数降低22.06%~32.96%;施用石灰可显著提高土壤pH和降低土壤有效态Cd含量。第2年修复剂施用延续效应试验中,石灰在短时间内降低土壤有效Cd和稻米Cd的效果较好,但其长效性和稳定性不及生物炭,与对照相比,单施石灰和生物炭以及复合施用土壤有效Cd分别降低2.97%~25.19%,13.94%~23.41%,1.93%~21.41%,稻米Cd含量分别降低0.72%~34.87%,12.11%~49.14%,36.55%~51.71%。总体来看,设定试验条件下,复合施用(石灰(1.5 t/hm~2)+生物炭(3.0 t/hm~2)),效果最优。
海陆交互带土壤及河流沉积物中镉含量及形态分布特征
镉污染对人类健康构成威胁,研究土壤中镉的空间分布可以用来评估对人类和环境构成的风险.通过分析海陆交互带不同埋深土壤中的重金属镉(Cd)含量及形态,揭示了土壤重金属镉的富集特征及变化规律.结果表明:①广州南沙区地表水中Cd质量浓度均低于0.000 1 mg·L ~(- 1),河流沉积物的理化性质以上横沥水道为界呈现空间差异,重金属Cd主要沉积在上横沥以北,总Cd均值为2.71 mg·kg ~(- 1),上横沥水道及以南河流沉积物总Cd为0.062 ~ 0.39 mg·kg ~(- 1),对海洋环境危害小; ②土壤剖面Cd含量随土壤埋深增加逐渐减小,埋深0 ~ 20、20 ~ 50、50 ~ 90、90 ~ 140和140 ~ 200cm等5层剖面Cd含量中值依次为0.51、0.50、0.45、0.42和0.33 mg·kg ~(- 1),且离散程度随埋深增加逐渐减小,pH小于5的土壤中Cd在垂向上的迁移量及迁移深度显著增加; ③土壤中残渣态Cd约占40%,随埋深变化趋势基本持平,弱酸提取态Cd占比中值与pH的变化一致,均随剖面埋深的增加而增大;可还原态Cd占比中值与铁、锰含量的变化一致,随剖面埋深的增加而减小.这些结果对城市周边农田土壤Cd污染的区域防治、污染土壤治理修复具有重要的指导意义.
水分调控对膜下滴灌水稻土壤水热状况及产量的影响
【目的】研究滴灌条件下分蘖期不同水分处理对滴灌水稻土壤水热状况和产量的影响。【方法】在石河子大学试验场采用测坑试验,于分蘖期设置不同水分下限为85 %、75 %、65 %共3个处理,每个处理重复3次,在播后取样,对比不同处理土壤含水率、土壤温度、日温差、干物质量、产量等指标,分析不同水分条件对滴灌水稻分蘖期生长的影响。【结果】滴灌水稻根系吸水主要是0 ~ 40 cm处的土壤水分,从苗期到分蘖期这一阶段主耗水主要集中在0 ~ 30 cm的土层中,到分蘖期之后耗水层主要以0 ~ 40 cm为主;随气温的升高,土壤日温差差异增大,整个分蘖期各处理的日平均温差表现为W3 >W2 >W1处理;拔节期W2处理积累的干物质量占全生育期的比例与W1、W3处理相比较分别提高了13.66 %、4.52 %,W2处理干物质总量较W1、W3处理有所增加,分别提高了4.09 %、9.43 %;W2处理由于成穗率最高,有效穗数与W1、W3处理相比较分别提高20.08 %、46.25 %;产量表现为W2 >W1 >W3,W2处理产量与W1、W3处理相比分别增加7.14 %、16.37 %。【结论】分蘖期控制灌水下限在75 %左右,对成穗率具有显著的影响,有利于增加有效分蘖,减少无效分蘖发生,增大10 cm深度土壤日温差,促进根系生长的同时优化干物质积累动态,从而提高成穗率,进而影响产量形成。从滴灌水稻节水栽培的角度考虑,控制0 ~ 40 cm土层平均土壤含水率为田间持水量的75 %,能够达到节水高效栽培的目的。
隧道爆破及车辆荷载耦合作用下公路振动研究
针对隧道下穿环城公路爆破开挖产生的振动效应,同时考虑公路上车辆瞬时荷载耦合作用,运用LS-DYNA分析环城公路的振动规律及响应特征,并与实际监测结果进行对比分析,研究结果表明:(1)公路中部位置的峰值应力为1.7 MPa,大于两边的峰值应力,随着爆破点与路面间水平距离的增大,峰值应力也逐渐增大;(2)在0.015 s到0.02 s这段时间内,振速幅值最大,随后,幅值降低,振动频率变小,振动趋于缓和,数值模拟的结果要普遍小于实际监测的振速峰值;(3)公路左侧振动的位移响应最大,但是公路中部位置会在之后的振动过程中产生二次峰值,造成更大的位移响应。研究可为相似工程设计提供一个参考。
考虑云储能的综合能源运营商-负荷聚合商联盟混合博弈定价策略
为了准确描述负荷聚合商在与上级主体和同级主体进行能源交易过程中的各主体利益交互,以及用户侧储能昂贵且难以实施的问题。建立了综合能源运营商与负荷聚合商联盟之间的主从博弈模型,并特别考虑了拥有大量光伏用户的负荷聚合商之间的讨价还价博弈,以综合处理各主体之间的竞争与合作关系。为了实现负荷聚合商的低储高放策略,引入了云储能租赁的概念。采用二分法结合(alternating direction method of multipliers,ADMM)求解所构建的模型,以在各方持续互动过程中实现最大化的效益。研究结果表明,所建立的涵盖云储能租赁的混合博弈理论模型在保证各主体利益的同时能够制定合理的定价策略。
1987-2022年库布齐沙漠沙化土地时空动态及趋势预测
研究选取1987-2022年遥感影像,基于3S技术,采用NDVI像元二分法模型统计沙化土地时空动态变化;利用地理探测器对影响沙化土地空间变化的影响因子进行定量分析;最后选取PLUS模型预测了2032年沙化土地分布格局。结果显示:① 35 a间库布齐沙漠植被覆盖整体呈增长趋势,由13.59%增长到30.43%;自西向东呈现流动沙地到固定沙地的明显划分,北部沿黄段植被居多。②流动沙地面积减少50%;半固定沙地面积增长10%,主要来自流动沙地治理;固定沙地增长89.80%,其中2017年涨幅最大为2.3%。③沙化耕地35 a间由13.98%增长至17.56%,平均每5 a增长约1%~2%;沙化耕地面积增加的30.83%来源于半固定沙地,6.49%来源于流动沙地;沙化耕地弃耕或蚕食导致草地面积增加18.97%。④社会经济因素是库布齐沙漠土地利用变化的主导因子,未来库布齐沙漠将向半固定沙地,固定沙地增加,林地、草地、耕地等资源型用地面积增加的方向发展。研究区沙化土地减少植被覆盖增加,可为后续沿黄段沙漠治理与沙漠工程实施提供借鉴和数据参考。
一株穗花狐尾藻内生菌的分离鉴定及其溶磷特征研究
通过组织表面消毒、切面培养和共生培养的方法从健康的穗花狐尾藻植株体内分离获得了一株具有较强溶磷能力的内生菌,系统发育分析和VITEK 2系统鉴定结果表明,内生菌与沙雷氏菌的亲缘关系最近,因此,命名为Serratia sp. SP5.纯培养实验表明,菌株SP5通过产生酸性物质溶磷,在培养96 h后溶磷能力达到最大,溶解性磷酸根的浓度高达269.60 mg·L~(-1),培养液的pH值下降至4.32.氮源通过降低菌株SP5的产酸能力而间接影响了其对磷的释放能力,菌株SP5溶磷的氮源优先利用顺序为铵根离子>硝酸根离子>尿素.适宜菌株SP5生长的pH值范围为5~9,酸性条件下菌株的溶磷能力大于碱性条件,而在pH值为7时与对照相比菌株对磷的相对释放量最大.pH值达到9时,菌株无明显溶磷能力.共存高浓度的金属离子时菌株SP5的溶磷效果明显降低,影响程度的大小顺序为Mn>Fe>Mg.菌株SP5溶磷的最佳碳氮比为35:1,在相同碳氮比下,不同的碳氮量会明显影响溶磷效果.底泥模拟培养条件下,菌株SP5可通过释放底泥中的闭蓄态磷(O-P)和钙磷(Ca-P)而明显提高水相中的磷酸根离子浓度,与对照相比,底泥中这两种磷形态分别下降了15.21%和34.87%,而水相中溶解性磷酸根离子是对照的1.5~2.0倍.研究结果为研究富营养化水体中磷的生物地球化学过程提供了新的科学数据.
准噶尔盆地东部古生界深层天然气轻烃地球化学特征
自2020年准噶尔盆地东部(准东)阜康凹陷东斜坡区风险探井--康探1井在二叠系储层连获油气高产以来,中国石油加强了对该区域古生界深层油气的勘探。为进一步探究准东埋深超过4 500 m的深层天然气勘探潜力,对准东地区阜康凹陷、北三台凸起和东道海子凹陷的9个古生界深层天然气样品中的C_1-C_7系列烃类进行气体和轻烃组分及单体烃稳定碳同位素组成实验分析,研究了其成因类型、成熟度和可能的次生改造作用。结果表明:研究区天然气可分为3类:第一类为二叠系芦草沟组咸水湖相烃源岩生成的油型气;第二类为石炭系煤系烃源岩生成的煤型气;第三类为上述2种来源天然气的混源。研究区天然气整体进入成熟-高成熟阶段,庚烷值和异庚烷值分别为16.74%~32.59%和1.46~2.60,等效镜质体反射率为1.12%~1.57%。研究区天然气未遭受水洗、蒸发分馏和生物降解等次生改造作用,具备较好的天然气保存条件,说明自康探1井重大突破后,该区域古生界深层有望成为准噶尔盆地东部天然气勘探的重要接替区。
页岩岩心样品分析数据对比及其影响因素分析
近10年来,在对四川盆地川南地区下古生界上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩气的勘探开发过程中,以及在与多家国际石油公司的页岩气合作评价中,针对含气页岩层段钻取了大量的岩心资料,并且在国内外不同的实验室都开展了页岩岩石矿物学、有机地球化学、岩石物理和含气性等方面的测试分析,积累了大量的页岩岩心分析数据。通过对比分析同一块样品或同一深度层段样品的分析结果,发现在不同实验室之间、不同分析方法之间,甚至在不同样品类型、不同取样方式和不同取样部位之间,有关分析数据都存在着较大的差异,由此影响到对页岩气储层的准确评价与页岩气勘探开发前景的客观认识。为此,在剖析若干分析数据质量问题实例的基础上,讨论确认了造成页岩岩心样品分析结果不一致的一些影响因素,如样品类型、取样部位、取样方法以及测试方法等。进而提出建议:为了减少上述因素所带来的影响,应该在页岩油气行业内,从页岩岩心的处理到标准化取样制样和测试分析,建立起一套系统和规范化的致密岩石分析流程与普遍适用的实验方法。结论认为,必须重视页岩岩心样品分析的质量问题,除了实验室内部应该建立起一套科学的分析质量保证与控制体系(QA/QC)之外,重视和接受来自数据使用者的外部质量评估与意见反馈也是保证和提高分析质量的一条重要途径。
龙脊梯田典型坡面表层土壤水分的空间变异特征
【目的】分析广西龙脊梯田表层土壤的水分空间变异特征,为提高龙脊梯田的水资源利用效率与农业管理水平提供参考依据。【方法】以广西龙脊梯田典型坡面为研究对象,采用经典统计学方法分析其土壤(整体、田面外侧和内侧及田坎上侧和下侧土壤)含水量的统计学特征及其与环境因子的相关性,利用地统计学理论分析其土壤含水量的空间变异特征。【结果】龙脊梯田田面整体平均土壤含水量极显著高于田坎(P < 0.01,下同),田面外侧和田坎上侧的平均土壤含水量分别显著高于田面内侧和田坎下侧。田面和田坎的土壤含水量均具有中等强度的空间变异性(10.00%≤变异系数(CV) ≤100.00%) 、空间自相关性[0.25≤C0/(C0 + C) ≤0.75]和极显著或显著(P < 0.05,下同)的空间聚集性,其中,田坎土壤含水量的整体变异性高于田面,田面土壤含水量的空间自相关性弱于田坎,田面土壤含水量的空间聚集性高于田坎。Pearson相关分析结果表明,龙脊梯田的土壤含水量与土壤颗粒比表面积、黏粒含量和粉粒含量呈极显著正相关,与砂粒含量呈极显著负相关。【结论】土壤质地是龙脊梯田土壤水分空间变异的决定性因素,田面与田坎的土壤水分均具有中等程度变异性和显著的空间聚集特征。梯田耕作管理期间应尽量减少土壤细颗粒的流失,以维持土壤水分空间均衡,保障梯田水土的稳定性。
西江下游某滩涂农田土壤与江水中镉砷的分布特征
珠三角城市化、工业化过程增加了Cd、As的环境释放量,江水沉积物既是污染物的汇,又是沿江农田污染物输入的源,同时江水水体是污染物远距离迁移的主要载体.为防范沿江农田Cd、As的生态环境风险,需加大对Cd、As分布特征的研究.本文对西江下游F市某滩涂农田开展野外调查研究,采集了沿江水样、沉积物和滩涂农田土壤样品,探究了Cd、As在滩涂农田土壤和江水沉积物中的分布特征和相关关系.研究发现,江水水体中Cd总量普遍小于1 µg·L~(-1),As总量(均值45.80 µg·L~(-1))与农闲期(均值3.80 µg·L~(-1))相比显著增大.滩涂农田土壤和沉积物中Cd含量均值呈现低潮滩农田土壤>河流沉积物>高潮滩农田土壤的趋势;As含量均值呈现河流沉积物>低潮滩农田土壤>高潮滩农田土壤的趋势.相关性分析结果表明,低潮滩农田土壤Cd各形态含量与总量之间存在显著相关性(P<0.05),滩涂农田土壤和江水沉积物中As的残渣态与总量呈现极显著相关性(P<0.01);低潮滩农田土壤中As的个别形态与江水沉积物中As的个别形态之间存在着显著相关性(P<0.05).研究结果表明,相较高潮滩农田土壤与江水沉积物,低潮滩农田土壤Cd形态分布受到规模性的外部输入影响相对较大.滩涂农田土壤和江水沉积物中As主要为残渣态,江水沉积物和低潮滩农田土壤之间存在着明显的As交换,滩涂农田土壤中As受水力冲刷,发生横向迁移.江水水体中Cd受外源污染程度较小,江水水体中As可能来源于农田污染物迁移、农田排水和江水沉积物As释放.本文通过对西江下游滩涂农田Cd、As的存在形态与迁移规律的研究,以期为珠三角滩涂农田安全生产和Cd、As的生态风险防控提供数据支撑.
基于最大熵投影寻踪耦合的燃煤机组节能减排评价方法研究
随着电厂污染物排放标准的严格化,燃煤发电机组采取节能减排调度是一种必然。供电煤耗不能全面反映燃煤机组的节能减排效果。文中综合考虑节煤、节电、节油、节水和减排5方面构建燃煤机组节能减排评价指标体系。最大熵原理构建投影指标函数,消除了投影向量分布不确定性的影响,可提高模型的可靠性。最大熵与投影寻踪方法相耦合用于燃煤机组节能减排综合评价模型中,投影值之间差异明显,评价结果稳健,且该模型基于数据本身,具有较强客观性。
基于树轮的塔里木河下游生态输水对胡杨生长特征影响研究
采用树木年轮和稳定同位素技术,分析了2000—2015年生态输水对塔里木河下游胡杨树木轮宽指数和树轮稳定碳同位素比率(δ~(13)C)的影响,探讨了生态输水与胡杨生长的关系。研究结果表明:(1)胡杨生长与生态输水量有着密切关系。受生态输水影响,塔里木河下游上段英苏断面胡杨轮宽指数和树轮δ~(13)C经历了3个阶段:在最初前4 a(2000—2003年)的输水过程中,胡杨生长响应十分敏感,胡杨轮宽指数和树轮δ~(13)C呈增加趋势,其平均值分别为1.52和-26.70‰;但在2004 —2009年,随着生态输水量的逐渐减少,胡杨轮宽指数和树轮δ~(13)C逐渐下降,分别较2000—2003年平均减少了28.83%和2.41%;当2010—2015年生态输水重新稳定后,胡杨轮宽指数和树轮δ~(13)C也逐渐增加并趋于稳定。(2)输水时间与胡杨生长有着密切关系。胡杨生长与生长年(前一年9月—当年8月)、生长季(4—8月)和前一生长年(前一年4月—当年3月)生态输水相关性最高,与自然年(1— 12月)生态输水相关性不显著。其中,2008年自然年(1—12月)没有下泄生态水,2009年(1—12月)虽然有输水,但因2009年生长季、生长年和前一生长年均没有生态水补给,导致胡杨轮宽指数和树轮δ~(13)C在2009年降至2000—2015年的最低值,分别为0.76和-27.50‰,较2003年分别降低了61.18%和3.14%。(3)根据研究结果,推导出生态输水促进胡杨生长的作用机理:塔里木河下游的生态输水有效抬升了地下水位,改善了胡杨生长的水分环境,提升了胡杨水分利用效率,从而增加光合累积产物,最终促进了树木的生长。但生态输水对地下水埋深、胡杨生长的影响具有滞后效应,滞后时间约为1 a。为维持荒漠河岸林的有效恢复与重建,建议塔里木河下游生态输水最好在植物生长季实施。
考虑群体决策差异冲突解决机制的配电站房健康状态评估方法
针对配电站房缺乏健康评估机制、运维周期设置不合理的问题,提出了一种考虑群体决策差异冲突解决机制的配电站房健康状态综合评估方法。首先,建立配电站房指标体系和专家评价框架,设计了一种新型的二元冲突测量函数来量化全局冲突。然后,使用专家评价结果的虚假度、可信度、可用度等测度指标构造专家修正因子,以改进D-S证据理论,通过聚合不同专家的评价意见来量化评价指标的权重。接着,建立改进灰色关联度-逼近理想解法(grey relation analysis-technique for order preference by similarity to an ideal solution, GRA-TOPSIS)评估模型,引入灰色关联接近度,与距离接近度融合得到综合接近度,改善TOPSIS评价判据片面性的缺陷。最后,计算每个配电站房的评价值与理想解之间的综合接近度,反映配电站房的健康状态。实验分析表明该方法能兼容专家评价之间的冲突性、差异性、不确定性,与现有方法相比评估结果更具准确性和合理性,对运维人员制定合理的检修决策具有一定的指导价值。
缓释肥N/P比及加载量对5种珍贵树种1年生苗生长和养分库构建的影响
【目的】揭示不同缓释肥N与P_2O_5质量比(N/P比)及加载量对浙江楠等5种珍贵树种1年生容器苗生长、N与P素吸收利用及养分库构建的影响,以期为精细化培育珍贵树种容器苗提供科学指导。【方法】采用4×4两因素析因设计,研究N/P比和加载量对浙江楠等5种珍贵树种1年生容器苗生长发育及N、P库构建的影响。【结果】缓释肥N/P比、加载量对5树种1年生容器苗生长和干物质积累均有显著或极显著影响。随着N/P比提高,各树种的反应却不一致;当缓释肥加载量为F3(3. 5 kg/m~3)时,5树种生长指标和干物质积累均达到最大值。浙江楠、浙江樟和木荷的叶N含量与缓释肥N/P比密切相关,但南方红豆杉和赤皮青冈叶N含量在各 N/P比间差异不显著。除浙江楠外,其他4树种的叶P含量在不同N/P比下差异显著,但各树种叶N和P累积量却对N/P比响应均不敏感。较之于N/P比,缓释肥加载量对5种珍贵树种1年生容器苗N、P库构建的影响更明显,叶N、P含量及累积量均在较高的缓释肥加载量F3下达到最高。N、P含量在各树种器官内的变化规律基本一致,说明N、P吸收同步,但不同树种间N、P素在各器官的分配却不同。【结论】浙江楠容器苗生长及其养分库构建均需高N缓释肥,浙江樟、赤皮青冈和木荷则需要相对高P缓释肥,而南方红豆杉容器苗生长对N/P比要求不严格,但其养分库构建需高N缓释肥;在考虑N/P比的同时,适量(3.5 kg/m~3)增施缓释肥,可提高珍贵树种的容器苗质量。
基于参数自修正的配电网故障定位数字孪生技术研究
配电网参数受天气条件和负载条件等因素影响会发生变化。由于传感装置安装有限、数据延时传输等因素,无法实时获得配电网准确参数,进而给传统故障定位方法的精度带来影响。针对以上问题,通过建立配电网数字孪生模型,基于配电网数字孪生模型的参数自修正技术,提出了一种定位模型随参数变化动态校正的配电网故障定位方法。同时,搭建了基于数字孪生服务器和实时数字仿真系统(real time digital system, RTDS)的数字孪生平台,实现了配电网实时的物理模型和数字孪生模型的同步运行。在算例仿真中,利用该数字孪生平台,验证了基于数字孪生技术的配电网故障定法方法。结果表明,该方法可在各类系统运行条件下实时修正配电网参数,显著提高配电网故障定位的速度和精度。
玛南斜坡区上乌尔禾组弱胶结砂砾岩储层特征及控制因素
为明确准噶尔玛南斜坡区二叠系上乌尔禾组弱胶结砂砾岩储层对油气富集的影响,在岩心观察、薄片鉴定和分析化验等实验资料的基础上,对研究区储层特征和控制因素进行研究。研究结果表明:上乌尔禾组储层为泥质杂基充填弱胶结低孔低渗砂砾岩,结构成熟度和成分成熟度均较低,孔隙类型以剩余粒间孔为主,发育大-中孔中-细喉道型、小-微孔细喉道型和微孔-裂缝型3类储集空间;一类储层平均孔隙度大于9.0%,平均渗透率大于10.000 mD,具大-中孔中-细喉道的孔隙结构特征。储层的质量受沉积环境直接控制,三角洲扇前缘水下分流河道微相为优质储层沉积相。古地貌特征间接影响储层物性,古沟槽区水动力强,泥质含量低,物性好。研究区成岩作用以压实作用为主,对储集空间改造有限,砾石支撑抑制压实作用使原生粒间孔得以大量保存。研究结果丰富了玛南斜坡区二叠系上乌尔禾组砂砾岩储层特征,对后期砂砾岩储层的深入研究具有一定的指导意义。
渝东南地区茅口组气藏大石1HF井酸压工艺技术研究
渝东南地区在深层气藏,特别是深层页岩气勘探开发方面取得了重大的进展,但在浅层气勘探方面一直无较大进展,特别是浅层的茅口组气藏,为裂缝-基质型灰岩气藏,其储层孔隙度、渗透率、储层温度、压力系数均较低,裂缝发育一般,酸压过程中,酸液破胶困难、返排难、效果差,难以实现突破。以大石1HF井茅口组碳酸盐储层为例,分析其改造过程中的难点,合成了清洁胶凝酸稠化剂,并阐述了其自破胶的降解机理,优化了酸液体系配方,优选水平井分段酸压管柱,形成了清洁胶凝酸和多级封隔器的酸压工艺体系,同时优化了茅口组分段酸压工艺参数。大石1HF井累计完成4段酸压,酸液总用量为2 129.2 m~3,压后测试工业气流产量为22.6×10~4 m~3/d。结果表明:渝东南浅层灰岩气藏采用清洁胶凝酸和水平井分段酸压工艺技术具有较好的效果,为今后类似层位的酸压改造提供了借鉴。
基于采样值状态估计的配电网虚拟量测特性与网络化保护方法
在受益于信息共享带来保护适应性提升的同时,由于对多节点采样与大范围通信的依赖,配电网网络化保护也面临着误动、拒动的潜在风险。为有效提升配电网网络化保护抵御信息异常、缺失等风险的能力,并拓展保护对采样条件的应用方式,构造基于虚拟量测的保护实现方法。首先借助于采样值状态估计,获取配电网保护系统的虚拟量测。进一步依托于虚拟量测展现出来的可观性、精准度优势及其区别于实际量测的故障反映能力,设计了融合虚拟量测的闭锁、补充动作以及延迟动作判据。通过原理阐述与案例分析,充分说明该方法的应用能够有效缓解采样数据异常、缺失等情况对网络化保护性能的影响。
带状采伐对天然更新油松幼树树冠结构的影响
为促进辽西半干旱地区油松人工林的可持续经营,以辽西地区辽宁省生态实验林场油松人工林为研究对象,分析带状采伐对天然更新油松幼树树冠结构的影响。2014年春季选取油松成熟林进行带状采伐,2017年冬季在采伐带及保留带内各选取不同地径大小的50株幼树进行枝条解析。测量幼树的地径、树高、冠长等林木因子,同时测量所有枝条的枝长、弦长、分枝角度、着枝深度。每株幼树每轮选取1个标准枝条,测量标准枝枝长的连年生长量。结果表明:伐带内天然更新幼树单株的平均轮数11.5,保留带内幼树活枝的平均轮数为12.1,对照区内幼树活枝的平均轮数为12.8。方差分析结果表明采伐带、保留带与对照区内油松幼树单株活枝轮数差异不显著(p>0.05)。在实施带状采伐后,采伐带内幼树单株每轮平均枝条数量为2.4,保留带内单株每轮平均枝条数量2,采伐带内单株每轮枝条数量显著大于保留带(p<0.05)。采伐带内枝条的分枝角度从树冠上部至下部变化较大,保留带内则变化相对较小,且保留带各轮枝条分枝角度总体上大于采伐带。采伐带内枝条的平均生长量为16.1cm,保留带的平均生长量为11.7cm,差异显著(p<0.05)。采伐带内天然更新油松幼树树冠形状的平均拐点为0.66,保留带平均拐点为0.73,对照区的幼树树冠的平均拐点为0.74,保留带内幼树的拐点显著大于采伐带,保留带与对照区之间的拐点差异不显著(p>0.05)。研究结果可为制定科学合理的森林经营方案以促进油松人工林天然更新奠定基础。
干湿循环作用下受荷砂岩损伤劣化特性研究
为研究干湿循环作用下砂岩力学特性的劣化规律,对经历不同干湿循环次数下的弱胶结砂岩进行核磁共振(NMR)及单轴压缩试验,采用声发射技术(AE)实时监测砂岩受荷破坏过程,并采用砂岩孔隙度定义损伤变量,建立干湿循环受荷条件下岩石损伤劣化模型,探究岩体在干湿-受荷作用下的损伤劣化机制。结果表明: ①砂岩在循环初期的驰豫时间T2谱面积增幅最大,且随循环次数的增长不断减小;单轴压缩后的岩样,其T2谱面积相较于破坏前增长幅度显著。②随循环次数的增加,砂岩试样的塑性变形不断增大,声发射累计振铃数呈降低趋势,降低幅度最大达76.21%。③单轴抗压强度和弹性模量均随干湿循环次数的增大呈指数衰减;引入劣化度表征岩石力学参数的劣化程度,发现岩石单轴抗压强度的劣化速率随孔隙度的增长不断减缓。
基于混沌自适应人工鱼群算法的含家庭储能配电网快速重构方法
针对分布式电源接入配电网具有波动性和随机性的特点,提出一种基于混沌自适应人工鱼群算法的含分布式电源配电网快速化重构方法。在风电、光伏和家用储能的数学模型和节点划分基础上,以电网网损、开关次数以及失电负荷成本最小为目标函数,建立基于多目标优化的含分布式电源配电网的优化重构模型。利用混沌自适应人工鱼群算法对模型进行求解,通过对鱼群的混沌初始化和自适应动态调整步长参数,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度。根据电化学储能系统出力特性划分配电网网架重构的典型工作场景,通过含分布式电源的IEEE 33节点测试系统仿真实例验证了该文方法的有效性。仿真结果表明,与单独考虑电网网损成本相比,由该文方法得到的配电网优化重构成本降低了50%以上,优化重构时间均小于0.9 s,实现了含分布式电源配电网的快速自愈。
计及新能源不确定性的多区域互联系统分散协调调度
针对新能源多区域互联优化调度问题,提出考虑新能源出力不确定性以及区域间联络线交互功率偏差控制的分布式协调调度方法。首先,根据调度级别的不同设计了多区域互联系统分散协同调度框架;然后,通过分散协调算法将区域互联调度问题分解为子问题和主问题,其中,主问题为协调优化区域间联络线交互功率,综合考虑新能源出力不确定性等因素影响,通过互联系统交互功率的模型预测偏差控制,减少联络线计划电量和实际交易电量偏差,确定联络线协调调度最优方案,子问题为区域内系统独立经济运行,实现区域内发购电总费用最优。最后,通过2区64节点系统对所提方法进行有效性验证。结果表明,所提方法不仅能有效降低多重不确定性对互联系统安全运行及新能源消纳的影响,而且提高了互联区域的经济收益。
风电机组全风速段多目标发电优化控制
降低机械载荷、提高发电量以及平抑功率波动是风电系统的主要控制目标之一。研究发现,在持续性风速激励下,轴系扭振除特征频率振荡分量以外还存在与风速同频的宽频受迫扭振,而现有扭振抑制方法不仅无法应对受迫扭振,在不适当的参数下甚至会产生不利影响。文章聚焦于持续波动风速作用下风电机组的多目标发电优化控制,根据低频段削弱、同时特征频率增强的分频段轴系电气阻尼虚拟配置原则,基于小信号频域分析法揭示了扭振、最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)和功率波动3个优化目标受控制器参数的影响规律。综合考虑了MPPT和功率波动对宽频扭振镇定的约束及3个目标的综合优化,针对全风速段不同工作模式分别设计控制器结构和参数,最后通过控制综合形成一套完整的控制策略。控制器硬件在环仿真表明所提控制策略可有效实现持续性风速激励下的多目标发电优化控制。
铝胁迫下柠檬酸对多年生黑麦草种子萌发和幼苗生理特性的影响
为探究柠檬酸处理对多年生黑麦草铝毒害的缓解作用,以多年生黑麦草品种维多利亚为试材,采用培养皿滤纸发芽法,研究柠檬酸不同浓度(0.2,0.5,0.8,1.1,1.5 mmol/L)对250 mg/L和500 mg/L浓度铝胁迫下多年生黑麦草种子萌发和幼苗特性的影响。结果表明:柠檬酸不能提高铝胁迫下多年生黑麦草的发芽势、发芽率及发芽指数,但能促进铝胁迫下其地上部分以及地下部分的生长,同时还能提高幼苗叶片SOD活性,使其MDA含量和相对电导率下降,柠檬酸浓度为0.8 mmol/L时对缓解铝胁迫对多年生黑麦草的毒害作用最适宜。
黄土高原-青藏高原过渡带小流域立地类型划分及植被优化配置
为了探讨黄土高原-青藏高原过渡带上小流域立地分异性及其植被适宜性问题,以青海大通安门滩小流域为例,选取40个典型样地,分别调查其海拔、坡度、坡向、坡位、土壤密度、土壤水分、植被类型等因子,运用聚类分析对小流域内典型样地进行汇总归类划分立地类型,采用主成分分析确定主导因子。研究划分出5种立地类型,并采用立地主导因子分级组合法依次命名为阳平缓坡低海拔立地类型(T1)、阴陡坡低海拔立地类型(T2)、阴斜坡低海拔立地类型(T3)、阴平缓中海拔立地类型(T4)、阴陡坡高海拔立地类型(T5)。得出主成分主导因子为海拔、坡度、坡向。通过对各立地类型的植被现状分析,归纳其存在的生态问题和原因,遵照适地适树原则,提出了植被优化建议:立地类型(T1)中油松、祁连圆柏纯林补植柠条等灌木优化为混交林;立地类型(T2)对青杨华北落叶松混交林实行择伐,补植青海云杉幼苗;立地类型(T2和T3)华北落叶松、白桦纯林适当疏伐后,补植青海云杉幼苗,加速自然演替。立地类型(T3和T4)应适当疏伐青海云杉纯林以扩大林窗。
张开度影响的水平裂隙类岩试件破断试验与分析
为探究张开度影响的水平裂隙岩体破断机理,利用水泥砂浆制备不同张开度水平单裂隙类岩体试件,基于RMT-150B岩石力学试验机对制备的类岩体试件进行单轴加载试验。结果表明:同一预制裂隙长度下,随着裂隙张开度的减小,微裂纹萌生位置由预制裂隙中部向尖端转移。为验证此现象,基于PFC数值仿真平台的平行黏结接触单元构建了裂隙体数值模型进行分析,在数值计算边界条件与试验测试环境相一致的条件下,得到了与试验测试结果相一致的微裂纹起裂模式与破断特征。为进一步探究水平裂隙岩体微裂纹起裂扩展机制,结合微裂纹起裂扩展过程中数值模型颗粒位移场演化规律,基于裂纹面变形屈服特征,提出了固支梁简化计算力学模型,对不同张开度下水平裂隙岩体出现的微裂纹起裂扩展机制进行了分析和阐释。
离子液体修饰的磁性类沸石咪唑酯骨架材料在藻毒素分析中的应用
采用基于离子液体修饰的类沸石咪唑酯磁性复合纳米材料(IL@ M/ZIF - 8)的磁性固相萃取(MSPE)前处理技术,结合超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法(UPLC - MS/MS)测定环境水体中痕量微囊藻毒素MC - RR和MC - LR的浓度水平。以扫描电镜和透射电镜对合成材料进行表征,并对UPLC - MS/MS条件和MSPE技术中吸附剂用量、水样pH值、洗脱溶剂的种类、振荡时间等参数进行优化。在最佳条件下,MC - RR和MC - LR分别在0. 01 ~ 5 μg/L和0. 05 ~ 5 μg/L浓度范围内呈良好线性,线性系数(r)分别为0. 999 5、0. 999 3,检出限分别为1. 98、3. 94 ng/L,定量下限分别为6. 52、12. 98 ng/L。将该方法应用于实际水样的测定,加标回收率为88. 5%~ 108%,相对标准偏差为1. 5%~ 7. 2%。该方法操作简单,灵敏度高,可用于水样中痕量微囊藻毒素的检测。
计及拓扑相似性的含分散式风电配网双层优化重构方法
高比例风电接入背景下,配网优化重构是缓解弃风、失负荷问题的一种有效手段。多对象优化重构作为非凸非线性优化问题,同时含大量离散变量求解难度较大,为此建立了基于拓扑相似性的含高比例分散式风电配网双层交互式优化重构模型。模型设计了支路复介数相似度评价指标,来衡量所有辐射状拓扑的相似度,再将相似网络进行聚类,形成了重构层的树状解空间。重构层以分段/联络开关状态为决策变量优化网络拓扑结构,并传输至调度层;调度层以分散式风电出力、储能运行状态、无功补偿装置功率及需求响应量为决策变量,进行配电网有功无功协同优化调度,以确定各对象最优运行状态并反馈到重构层,两层不断交互迭代得出最终策略。为适应该模型提出了一种剪枝和声搜索算法,其中和声库从树枝切换到枝内的过程,提高了重构层网络重构的求解效率。采用IEEE 33节点系统仿真测试,验证了所提方法在提升系统电压安全性、降低系统运行成本方面的优越性。
玉米全膜双垄沟残膜回收机优化设计与试验
针对现有玉米全膜双垄沟残膜回收机作业中存在起膜单体仿形能力差、易堵塞、根茬易被挑起及卸膜难等问题,对机具的起膜装置、卷膜装置及卷膜装置的传动方案进行优化设计。起膜装置由8个仿形起膜单体、滑块、导轨及调压弹簧组成,起膜单体能够随地形上下仿形,解决了根茬被挑起、堵塞及冲击振动问题。卷膜装置由主从动锥型卷膜辊、辅助卷膜齿和联动卸膜转臂组成。其中,卷膜辊应用了摩擦传动恒线速度机理,保证卷膜松紧程度均匀;辅助卷膜齿采用快速插接机构插接在主从动锥型动卷膜辊上,实现残膜高效缠绕;主从动卷膜辊设计为锥型结构,便于脱膜;联动卸膜转臂能够保证主从动锥型卷膜辊近似直线分开,使卸膜较为便捷。通过分析偏心伸缩弹齿的运动,确定了弹齿周向分布4个。以残膜回收率、缠膜率和含杂率为评价指标,采用正交试验得出样机最优工作参数为:前进速度3km/h、偏心伸缩弹齿挑膜滚筒转速60r/min、卷膜辊转速90r/min。以最优工作参数进行了田间试验验证,结果表明,作业机残膜回收率为89.46%,缠膜率为1.93%,含杂率为25.53%,满足全膜双垄沟残膜回收技术要求。
计及可再生能源与负荷高维时序相关性的主动配电网扩展规划
分布式可再生能源与负荷的相关性对配电网规划结果有着至关重要的影响。首先,以截断的R-Vine Copula模型为基础,建立多种负荷与分布式风、光发电的高维时序联合概率分布模型;然后,提出了一种两阶段随机配电网扩展规划模型和相对应的机会约束规划模型。在该两阶段模型中,第1阶段为配电网投资决策模型,以配电网总成本最低为目标确定合适的馈线、变电站和电容器的拓展和升级方案;第2阶段为多场景下的配电网运行模型,该阶段以网损和配电网维护成本最低为目标,以配电网安全运行为边界条件确定最优的运行方案。负荷和分布式电源的相关性和随机性由场景及其实现的概率引入模型中。考虑到基于场景的随机优化模型和机会约束模型的求解较为困难,提出了一种新的双线性Benders分解算法,能够有效地求解含有大量二阶锥潮流方程的随机优化模型。最后,以中国南通市某38节点配电网为例,验证了所提模型和算法。
风电并网系统静态、次/超同步振荡安全域分析
风电大规模并网容易引发静态和次/超同步振荡(SSO)稳定问题,存在静态、SSO稳定运行边界。现有研究仅针对特定工况下风电SSO安全域进行研究,未考虑全工况下风电静态稳定和SSO稳定边界的关联性。为此,本文提出一种综合考虑静态、SSO稳定的安全域分析方法,首先基于潮流方程和全工况阻抗模型,给出风电静态、SSO稳定安全域定义;然后,针对风电功率注入空间提出了综合考虑静态、SSO稳定的安全边界搜索方法;最后,根据所提方法构建了全工况下风电并网多机系统安全运行稳定域,并通过仿真验证了所提方法有效性。
特高压直流电流测量装置阶跃响应特性校验系统研究
分析了特高压直流测量装置阶跃特性现场试验要求,开展阶跃响应特性现场试验技术研究,提出了基于BUCK电路的直流电流测量装置阶跃响应试验技术。研制了直流电流测量装置阶跃响应试验用快速上升长脉宽大电流源。完成了特高压直流电流测量装置阶跃响应验证试验。试验结果表明,所提出的直流电流测量阶跃特性校验系统最大输出3 000 A时,阶跃方波上升时间7 μs,持续时间10 ms,过冲幅值小于1%,其性能满足特高压直流电流测量装置的检测校验要求。
基于目标级联分析的输配电网黑启动分布式协同优化方法
协调优化大停电后输、配电网的恢复进程,充分发挥分布式电源的黑启动价值,可加快系统恢复速度,减小停电损失。考虑完整时间尺度下的黑启动过程,文中提出了一种输配电网黑启动分布式协同优化方法。首先,以最小化停电损失为目标建立了输配全局电网黑启动优化模型,利用经济手段量化黑启动方案的恢复效果。然后,基于目标级联分析将其分解为输电网黑启动优化子问题和各配电网黑启动优化子问题,子问题建模采用混合整数二次规划模型,计及了黑启动各时步电网不同元件的恢复操作。输、配电网控制中心仅需交换各时步的边界功率等少量信息就可进行分布式协调,进而得到输配协同的黑启动方案。最后,输配全局电网算例分析表明所提方法可有效协调输、配电网的恢复资源与进程,减小停电损失。
养殖尾水混合不同比例水溶肥种植水培生菜的综合效益评价
以“奶油生菜”为研究对象,将不同量的山崎配方水溶肥溶于工厂化养鱼尾水,配制成混合营养液,进行营养液膜栽培(NFT)水培生菜实验,以期筛选出最佳水肥配比,为实现工厂化养鱼尾水资源化利用提供理论依据。实验设置5个处理,分别为S1(123g水溶肥+150L养鱼尾水)、S2(98.4g水溶肥+150L养鱼尾水)、S3(73.8g水溶肥+150L养鱼尾水)、S4(49.2g水溶肥+150L养鱼尾水)、S5(24.6g水溶肥+150L养鱼尾水),以CK(123g水溶肥+150L清水)作为对照,探究不同处理对生菜产量和品质的影响。采用基于熵权法的TOPSIS综合效益评价模型分析确定最佳水肥配比参数。结果表明,混合营养液能提高生菜对水肥的吸收量,但随水溶肥浓度增加,生菜耗肥量呈先增大后减小的趋势;不同处理下生菜耗水耗肥量均低于CK处理,S1-S5处理相比CK处理分别节肥25.01%、19.15%、34.12%、51.89%和74.10%。混合营养液能有效促进生菜生长,但生菜各项生长指标均随水溶肥浓度上升呈先增大后减少的趋势,S2处理下生菜产量最高,为1.88kg·m~(-2),相比CK处理增加15.32%。此外,混合营养液可提高生菜品质,可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先增大后减小的趋势,S2处理下生菜可溶性糖和可溶性蛋白含量最高;维生素C(VC)含量、硝酸盐含量均与水溶肥浓度呈正相关,S1处理下VC含量最高,S1-S5处理下硝酸盐含量均低于CK处理。综合效益评价结果表明,S2处理对生菜的生长最为有利,可以获得较高的产量并兼具较好的品质,为最佳配比,养鱼尾水与水溶肥合理配施后,可显著促进水肥吸收,提高生菜产量和品质,实现作物生产效益最佳。
基于区间和灰色关联度的云制造服务匹配方法
为解决实际情况下云制造服务的匹配推荐问题,考虑服务属性的不确定性和需求方的主观偏好,提出一种基于区间和灰色关联度的云制造服务资源综合匹配推荐方法。采用区间数对质量信息进行描述,采用灰色关联度计算服务质量匹配相似度,对服务资源类型、描述和质量信息进行了匹配、过滤、排序,得到了服务推荐,还提出了用户反馈调整方法。通过算例和对比研究说明了该方法具有较好的查准率和查全率,验证了该方法的可行性、准确性和稳定性,结果表明该方法能有效地为需求方匹配推荐符合主观偏好的云制造服务。
中药治疗痛风的作用机制研究进展
痛风是我国第二大代谢类疾病,会引起关节组织损伤及多种慢性疾病,严重影响人类生活健康。嘌呤代谢紊乱或尿酸排泄异常引发的尿酸升高是其发病的生化基础,西医治疗主要采用控制炎症类药物如秋水仙碱、非甾体抗炎药,降尿酸类药物非布司他、苯溴马隆等,其效果明显,但存在停药后易复发及不良反应较多等问题。中药治疗痛风历史悠久,具有多途径、多靶点、多层次对症治疗的优势,通过降尿酸、抗炎、抗氧化、保护肾脏等发挥治疗作用,其疗效明显且不良反应率低。近年来,有关中药对痛风动物模型的作用机制研究较多,笔者在回顾近年来相关文献的基础上,对痛风发病机制、中药作用机制及其相关实验设计等进行了系统的梳理,从调节炎性因子水平、抑制氧化反应、降尿酸、调节信号通路等方面对中药治疗痛风的作用机制研究进行总结与分析,以期为痛风治疗药物的研发提供参考。
基于贝叶斯-粒子群算法的微电网优化运行
针对目前微网调度难于全局最优收敛的问题,从概率网络的角度出发,将贝叶斯网络(Bayesian Network, BN)理论与粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)相结合,提出了基于贝叶斯-粒子群算法(BN-PSO)的微电网优化运行新策略。首先建立了微网数学模型和系统约束条件,考虑风能和光伏系统的概率分布情况,引入可再生因子和单位电力生产成本,以实现微网系统满足节能减排条件下的总费用最低的优化目标。最后以一个典型的微网系统进行算例仿真分析。结果表明:BN-PSO算法能有效解决包含随机概率事件的新能源微网优化运行问题,是解决此类问题的一个新思路;与目前的主流算法相比,BN-PSO算法能克服局部最优的缺陷,实现快速收敛。
基于数值模拟的澄通感潮河段水源地预警站设置研究
针对突发性水污染事件可能严重影响水源地取水,而现有研究针对感潮河段水源地预警站的确定方法尚无系统论述的问题,基于长江澄通感潮河段水动力-水质耦合数学模型,在厘清径潮共同作用下该河段污染物扩散输运规律的基础上,初步确定了长青沙和狼山水源地的预警站位置和数量;结合影响水源地的潜在污染源分布特征和污染物累积特征对预警站进行了空间校核,利用预警响应时效性对预警站进行了时间校核,最终确定了两水源地上下游共4个预警站的位置;基于预警站位置水质与水源地位置水质的相关性确定了长青沙和狼山水源地的应急响应方案,并给出了苯酚泄漏的风险响应限值。
微区原位地球化学分析技术与应用--以古城地区碳酸盐岩储层成岩演化为例
为了明确古城地区奥陶系碳酸盐岩储层的孔隙成因、恢复储层的成岩演化过程,在精细岩相学研究基础上,综合应用微区原位地球化学分析技术,针对不同期次、不同组构的碳酸盐岩成岩作用产物,开展了微区稳定碳、氧、锶、硅同位素及常量、微量、稀土元素分析,并探讨了碳酸盐岩储层的成岩流体性质及其对储层孔隙的影响。结果表明:不同期次成岩产物具有不同的地球化学特征,指示了古城地区奥陶系储层经历了准同生期海源流体、浅埋藏期继承性海水、中深埋藏期地层卤水及外源热液流体的地质作用;流体性质直接影响储层孔隙演化,其中外源酸性流体产生的溶蚀孔洞可有效改善储集性能。研究成果可为古城地区碳酸盐岩储层发育规律研究提供实验技术支撑。
喀斯特生境中濒危植物单性木兰种群结构及空间分布格局研究
[目的]以分布在喀斯特生境中的濒危植物单性木兰自然更新种群为研究对象,探究其种群年龄结构、空间分布格局及环境影响因素。 [方法]采用点格局对单性木兰更新种群的空间分布格局进行分析,利用广义混合线性模型对幼苗的密度与环境因子间的关系进行线性拟合。 [结果] (1)研究区域中的单性木兰种群结构呈倒“J”型,种群存活曲线接近Deevey-III型,大量小龄级幼苗的分布预示其种群更新状况良好;(2)单性木兰种群除在小尺度上有微弱的随机分布外,其余所有尺度上都呈聚集分布;(3)郁闭度、土壤湿度和岩石裸露率是影响单性木兰种群空间分布的主要因素。 [结论]研究区域中的单性木兰更新种群状态良好,高强度的空间聚集分布主要是种子生物学特性和喀斯特生境特征共同作用的结果。
复杂应力路径下裂隙泥岩渗透演化规律试验研究
油气主要储集在岩石孔隙和缝洞内,深部复杂应力环境下储层岩石裂隙渗透演化直接影响油气的运移规律,是油气勘探开发的重要研究对象.为了解复杂应力路径下含裂隙岩石的渗透演化特性,利用高精度渗流–应力耦合三轴实验设备,对含随机分布裂隙泥岩开展了单试样–复杂应力路径加卸载过程中的渗透性演化试验研究,试验方案依次为:(i)围压递增条件下渗透性测试;(ii)渗透压力递增条件下渗透性测试;(iii)偏应力循环加卸载条件下渗透性测试;(iv)围压、偏应力同步增长条件下渗透性测试.结果表明裂隙泥岩中的渗流可视为低渗流速度的层流;裂隙发育丰富岩样(R2)渗透率及应力敏感性明显较高.渗透率随渗透压力、围压分别呈正、负的指数函数变化.偏应力加载导致渗透率降低,卸载引起渗透率上升,但整体呈不可逆降低;围压、偏应力同步增长引起渗透率呈下降趋势,并逐步趋于稳定;围压10.3 MPa作用下,渗透率基本保持恒定.由此,基于裂隙双重介质模型,考虑泥岩变形过程中裂隙系统和基质系统的相互作用以及外部应力作用下的裂隙膨胀变形,构建了裂隙泥岩渗透率演化力学模型;模型模拟结果与试验结果具有较好的一致性.相关成果可为裂隙泥岩渗透性演化预测和油气高效开采提供重要的理论依据.
光纤电流互感器故障诊断方法研究综述
2012年以来,光纤电流互感器(FOCT)因其不断暴露出的可靠性问题,工程应用量逐年下降。为此,针对FOCT故障诊断方法,相关研究人员和企业也作出了建设性的尝试。文中介绍了FOCT的基本原理和工程应用现状,分析了其常见故障模式和主要组成部件的故障率。针对FOCT的突变性故障和渐变性故障,分别综述了基于解析模型、基于信号处理和基于知识处理的故障诊断方法。最后对FOCT故障诊断方法的研究工作进行了展望,提出了采用集成光路的FOCT和综合化、智能化的故障诊断方法,将会是今后的研究热点。
玉米原茬地秸秆还田比例调节装置设计与试验
为解决免耕覆秸种植模式下秸秆全量覆盖还田导致的“低温效应”和“生化他感效应”,该研究提出一种基于2BMFJ系列免耕播种机的秸秆还田比例调节技术与配套装置,通过理论分析对秸秆还田比例调节装置相关结构参数进行设计,通过高速摄像技术对秸秆抛撒后空间分布规律进行探究,并应用四因素五水平二次回归正交中心组合试验方法,以清秸弹齿偏角、回收口面积、作业速度和田间秸秆覆盖量为试验因素,作业后秸秆还田比例为响应函数,得到各参数组合对秸秆还田比例的影响规律。分别以理想秸秆还田比例50%和70%为例,对试验指标的回归方程进行验证。当参数组合为清秸弹齿偏角21.0°、回收口面积1 120.0 cm~2、作业速度5.0 km/h、田间秸秆覆盖量1.1 kg/m~2时,秸秆还田比例为52.3%;当参数组合为清秸弹齿偏角21.0°、回收口面积890.0 cm~2、作业速度8.0 km/h、田间秸秆覆盖量1.1 kg/m~2时,秸秆还田比例为71.9%。该研究实现了秸秆还田比例的参数可调控,可为免耕覆秸种植模式在寒区的推广应用提供技术支撑。
盐碱棉田地表-地下接力式滴灌下水盐分布及棉花生长特征
地表-地下接力滴灌是集膜下滴灌和地下滴灌优点于一体的新型节水控盐技术,但目前针对该技术应用效果的研究尚少。针对如何对地表-地下接力式滴灌中的地表滴灌和地下滴灌进行水量分配效果最优这一问题,设置100%地表滴灌(W1)、75%地表滴灌+25%地下滴灌(W2)、50%地表滴灌+50%地下滴灌(W3)、25%地表滴灌+ 75%地下滴灌(W4)、100%地下滴灌(W5)共计5个处理,比较了不同水量分配下的地表-地下接力式滴灌与单一地表滴灌、单一地下滴灌对盐碱棉田土壤水盐分布和棉花产量的影响。结果表明:(1)W3处理根区土壤含水量分布最均匀,干燥区域面积最小。(2)W4处理窄行区域淋洗范围最大,脱盐效果最显著。(3) W3处理棉花吐絮期总干物质量和籽棉产量最大,分别为112.66 g和9 147 kg·hm~(-2);吐絮期总干物质量比W1和W5处理分别提高11.3%和19.1%,籽棉产量比W1和W5处理分别提高14.1%和11.9%。地表-地下接力式滴灌处理下土壤含水量得以显著改善,在对土壤盐分进行淋洗的过程中表现出接力效应,淋洗面积和淋洗效果均有所增大。相比于单一地表滴灌和单一地下滴灌,地表-地下接力式滴灌下棉花干物质量显著增加,产量明显提高。研究表明,地表滴灌和地下滴灌之间存在良好的协同作用,采用50%地表滴灌+50%地下滴灌模式有助于调控盐碱棉田水盐分布,提高棉花产量和水分利用效率,可为发展盐碱地新型节水灌溉技术提供理论支撑。
高压电缆局部放电小波包-峰度法在线检测与定位
在利用双端行波法进行高压电缆局放在线检测与定位时,针对脉冲初至时刻拾取精度不高影响定位精度的问题,引入地震信号检测领域中的时变峰度法。首先利用时窗能量比检测局放事件,然后在确定的局放时窗内,通过计算时变峰度变化率并求其最大值点,初步实现脉冲初至时刻拾取。为了克服现场强噪声干扰对拾取精度的影响,利用小波包分离出局放脉冲所在的主要频带,并在此频带内求取时变峰度极大值,实现了局放脉冲初至时刻的高精度拾取。最后运用到达时间分析法实现局部放电源的在线精确定位。实验结果表明,该方法抗噪声干扰能力强,定位精度高,在- 14 dB的噪声环境下定位误差小于2 m,能够满足高压电网对局放故障在线定位的精度要求,有效提高供电可靠性。
基于响应曲面的豌豆压痕加载曲线硬度测定方法试验分析
为寻求基于压痕加载曲线的谷物硬度测定方法作业参数的最优组合,以自然干燥的豌豆为试验对象,进行压痕加载曲线试验方法作业参数优化分析。以锥尖粗糙度、四棱锥压头锥度和压头硬度为自变量,压痕曲线线性段起点比值(Y_1)和线性段距离比值(Y_2)为响应值,根据Box-Behnken试验设计原理,采用Design-Expert数据处理软件及三因素三水平响应面分析法,对各试验因素及其交互作用进行探究。结果表明:Y_1的回归模型显著水平P<0.000 1,失拟项P>0.05。Y_2的回归模型显著水平P=0.000 6,失拟项P>0.05。Y_1和Y_2的回归模型极其显著,失拟不显著,拟合的二次回归方程与实际相符合;3个因素对试验性能参数Y_1和Y_2的响应顺序由大到小均为:压头锥度、锥尖粗糙度、压头硬度。
一种考虑DG出力优化分配的配电网重构方法
分布式电源接入(DG)电网将变为常态,提出了一种考虑DG出力优化分配的以降低系统网损为优化目标的重构算法。首先基于DG的发电成本,采用复制动态算法(Replicator Dynamics, RD)离散化求解,经过进化博弈之后获得DG出力的优化分配。然后,分三个优化过程实现配电网的优化重构求解。初始优化利用最小生成树算法寻找一个较优的初始解,二次优化基于改进的启发式规则对候选开关进行评价得到最优开关及二次优化解。经过第三个优化过程的修正,一般可以得到最优重构方案。算法不依赖网络的初始拓扑;改进的启发式规则可以减少待评价候选开关的数量,提高算法的计算效率;而通过修正可克服环路对进化规则的影响,得到(近似)最优解。两个典型算例结果检验了算法的有效性和可行性。
基于CNN-GRU的光伏电站电压轨迹预测
光伏电站出力随机性易引发并网点电压大幅度波动,通过趋势预测提前调控是提高电压稳定性的有效途径。为了提升电压趋势预测精度,提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)的电压轨迹预测方法。首先,通过采集单元提取电压数据构建时间序列;然后,计算电压时间序列的自相关系数及其与外部变量间的最大信息系数(maximal information coefficient,MIC),分析电压时间序列与外部变量在时序上的关联性;再通过CNN网络提取输入数据的高层特征;最后输入至GRU网络完成电压轨迹预测。通过某地光伏电站实测数据进行验证,结果表明:本文模型与GRU、长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)、CNN-LSTM、支持向量回归(support vector regression,SVR)等模型相比预测准确度更高。
直流双极闭锁故障下送端系统暂态过电压计算方法
针对特高压直流输电系统闭锁引起的暂态过电压严重威胁系统安全运行的问题,推导建立了直流双极闭锁后换流母线暂态电压的解析表达式。在此基础上,建立了送端交流系统电力网络等值模型,推导出了直流双极闭锁后送端交流系统内任一关键节点暂态过电压的计算方法。为判断送端新能源节点面临高压穿越问题的严重程度、提前发现系统薄弱环节,提出用阻抗比来表征节点的暂态过电压程度。在直流双极闭锁后节点暂态电压压升值随着阻抗比增大而呈现线性升高的趋势。基于DIgSILENT仿真平台,搭建了CIGRE直流输电标准测试系统和吉泉±1100 kV高压直流送端系统,验证了送端系统暂态过电压计算方法及结论的正确性。
影响GIS支柱绝缘子闪络电压的沿面电场特征参数
优化绝缘子沿面电场分布能够有效提高绝缘子的闪络电压,但决定绝缘子闪络电压的电场分布特征尚不明确。为进一步研究影响绝缘子闪络电压的沿面电场分布特征,通过调节绝缘子沿面形状、内嵌电极、外屏蔽电极的几何参数得到具有不同沿面电场分布的48种等高环氧支柱绝缘子;采用有限元分析法计算得到试样的静电场分布,通过后处理得到沿面电场及其切、法向分量的最大值、平均值、梯度、平方积分、电势分布等特征参数;实验测量了试样在0.2 MPa SF_6中、标准雷电电压下的闪络电压。通过研究闪络电压与电场分布特征之间的相关性,发现绝缘子闪络电压不仅与沿面电场分布有关,与电场的切、法向分量的分布也显著相关。采用不同筛选策略,得到了与闪络电压相关但又互相独立的特征参数:沿面电场最大值及对应位置电场的法向分量、沿面电场切向分量的场不均匀度及其梯度的最大值、沿面电场切向分量大于其最大值90%区域的积分,并定性分析了这些特征参数对闪络起始和发展过程的影响机制。
城市通江泵站排水对长江干流水质的影响——以武汉市江南泵站为例
长江中下游通江泵站数量众多,是城市雨污水入江的主要通道。以武汉市江南泵站为例,基于MIKE21构建江段二维水动力水质模型,模拟预测了正常、事故排放污水处理厂尾水以及排涝3种工况条件下江段COD、NH_3 -N、TP的迁移扩散特征。与正常排放污水处理厂尾水相比,江南泵站排涝时所在江段各水质指标影响范围均显著扩大,尤其超Ⅱ类水质标准的TP污染带长度、宽度分别增加了2.66、0.64倍,且下游杨泗港国控断面TP超标0.16倍,与事故排放污水处理厂尾水的影响相当,泵站排涝已成为所在水域汛期水质超标的潜在风险源。泵站排涝的水环境影响主要受排涝水质及流量控制,制定基于防洪安全、水环境保护等多目标的泵站运行调度方案是未来研究的重点,同时建议将通江泵站纳入入河排污口监督管理,倒逼沿江城市水环境提升,有效降低长江干流水环境风险。
提升配电网新能源消纳能力的分布式储能集群优化控制策略
针对分布式电源大规模接入配电网造成的资源浪费与储能系统经济性有待提高的问题,提出一种用于提高分布式电源消纳和储能系统经济性的集群储能控制策略。首先,建立了兼顾系统模块度与有功功率平衡度的综合性能指标,并提出了基于遗传算法的集群划分方法。然后,通过逐层进行配电网与集群层面的削峰填谷,依次确定集群储能及节点储能功率;在计及配电系统安全、储能系统运行等约束条件下,构建了集群储能经济模型,分析既有储能配置下可消纳新能源比例及储能系统日运行收益,确定各节点储能最优时序出力。仿真结果表明,所提控制策略可以促进配电网新能源消纳,提高储能系统运行经济性。
数字积分式采集单元的可靠性技术研究
为提高电子式互感器的运行稳定性,针对采集单元模块在变电站现场易受干扰、积分后的暂态特性无法满足要求等问题,文中研究了一种高可靠性的采集单元实现方案。分析了数字积分式采集单元的工作原理与异常产生环节,提出了采样预警筛查、数字积分的动态扰动衰减、结构及硬件抗干扰设计等关键措施,试制了电流互感器的采集单元样机,并委托专业机构进行了检测。测试结果表明,采集单元具备良好的暂稳态信号传变特性和电磁兼容能力,可满足数字化变电站的工程应用需求。
部分分布式电源提供辅助服务的主动配电网快速鲁棒优化
经逆变器接入配电网的分布式电源提供有功与无功辅助服务是确保配电网安全经济运行的重要手段。该文同时计及了储能系统、可投切电容电抗器、有载调压变压器分接头、静止无功补偿器调节能力,以储能与网络损耗及弃风弃光最小为目标函数,计及运行约束,基于支路潮流方程构建了部分分布式电源提供辅助服务的多时段二阶段混合整数二阶锥鲁棒优化模型,提出了一种新颖的基于割平面的主、次问题二阶段直接交替迭代求解方法。不同于现有列与约束生成(columns and constraints generation,CCG)算法,该方法求解主问题时无需增加新的变量与约束条件,求解次问题时,只需针对每个时段进行求解,因此极大降低了求解复杂度与计算机内存。若求解结果不满足二阶锥精确凸松弛条件,则构建二阶段混合整数序列二阶锥鲁棒优化模型,依然能够快速求解,且可恢复出原问题的精确解。最后,采用2个仿真实例验证了所提出方法的性能。IEEE 123节点配电网的仿真结果表明,该方法计算速度是CCG算法的12~22倍。该方法可为含高比例间歇性分布式电源配电网鲁棒优化运行提供实时快速分析与求解工具,提高新能源就地消纳能力。
基于5G通信的有源配电网新能源送出线路纵联保护
传统纵联差动保护在新能源场站接入后会出现可靠性降低甚至拒动的问题。为此,首先提出了秩差累加积波形相似度算法并分析了其抗干扰特性,该算法通过计算两组数据的最大不匹配程度来度量两波形的相似度,显著减弱了异常数据对波形相似度判断的影响。在此基础上,利用送出线路两侧暂态电流时域波形特征的差异,提出了基于5G通信技术纵联保护新原理并构建了完整的保护方案。最后,通过PSCAD/EMTDC验证了所提保护方案的性能。仿真结果表明,所提方案不受新能源类型的限制,适用于各类新能源场站,具有良好的抗延时防误动、抗噪声及异常数据的能力;在新能源弱出力及断路器重合于永久性故障情况下也具备良好的动作性能。