mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于岭估计方法的多谐波源责任划分
电网中受关注母线处的谐波电压是系统中所有谐波源共同作用的结果。在主要谐波源已知的情况下,量化这些谐波源在受关注母线处产生的谐波影响是划分谐波污染责任的前提。首先建立了多谐波源谐波责任划分的多元线性回归模型,考虑到系数矩阵病态情况下传统最小二乘估计无法得出正确结果,因此研究应用了岭估计方法。当谐波电流数据异常或者存在一定相关性时,岭估计方法避免了模型病态导致的错误结果。仿真算例验证了所述方法的有效性以及在系数矩阵病态时相对于传统最小二乘估计的优越性。
胶州湾跨海通道对区域交通可达性的空间影响
系统梳理国内外交通可达性成果的基础上,深化其在中小尺度的问题探究及其与区位、规模、交通质量等关系探讨,借助ArcGIS技术平台及相关方法,对胶州湾跨海通道开通前后的栅格可达性变化格局进行了实证研究,结果表明:①计算节点的累积节省时间能够大致描绘多条跨海通道的空间作用边界,胶州湾跨海通道的优势影响范围划分表现为跨海大桥对海底隧道的空间袭夺。②跨海通道开通后,登陆点附近交通圈的可达范围遵循距离衰减规律非均衡地向外扩展,重点强化了环胶州湾地区的1 h交通联系,并在市北区-城阳区、市南区-崂山区等形成沿通道、岸线延伸的“交通走廊”。③可达性水平与节点区位、交通设施便捷程度相关,二者强度博弈体现了“人-地”相互作用对可达性变化的约束与平衡。④跨海通道建设局部性地改善了青岛市交通可达性环境,对节点不利区位的改造能力集中于沿海地区并产生马太效应。其中,可达性、区位抗阻能力均较差的平度新河镇-莱西马连庄镇沿线被认为是青岛市真正的交通边缘地区。
宁夏六盘山半干旱区典型植物群落的持水功能及其对土壤有机碳的影响
量化分析和定量评价植物群落的持水功能与固碳功能对于系统认识旱区植物群落的水源涵养及碳汇功能具有重要的价值和意义.本文在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域选择了华北落叶松人工林、白桦人工林、沙棘人工灌丛和天然草地等4种典型植物群落,开展了枯落物层和土壤层的持水功能与固碳功能的野外测定与定量对比,采用熵权法(EWM)对植物群落的枯落物层和土壤层的持水能力进行了综合分析,应用通径分析解析了土壤有机碳质量分数与持水性能的关系.结果表明:4种植物群落的枯落物层最大持水量变化范围为3.03~20.55 t·hm~(-2),有效拦蓄量变化范围为2.13~14.58 t·hm~(-2),其中最大的为白桦人工林,约分别是华北落叶松人工林、沙棘人工灌丛、天然草地的1.4、3.0、 6.8倍;在4种植物群落的0~100 cm土壤层,最大持水量变化范围为515.0~563.9 mm,毛管持水量变化范围为377.8~423.1 mm,其中华北落叶松人工林土壤持水性能最优;4种植物群落0~100 cm土层的有机碳质量分数均值变化范围为23.89~26.43 g·kg~(-1),其中华北落叶松人工林最高,白桦人工林最小,土壤有机碳质量分数与土壤持水性能(总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量)呈显著正相关,表明二者有很好的协同关系;对枯落物层和土壤层持水功能的综合评价结果为华北落叶松人工林最高(0.330),白桦人工林次之(0.303),天然草地(0.218)和沙棘人工灌丛(0.148)相对较差.以上结果表明,华北落叶松人工林枯落物层及土壤层的持水和固碳功能要好于其他植物群落,在立地条件较好时应优先恢复.本研究结论可为六盘山半干旱山区森林植被的恢复与多功能优化管理提供科学依据.
计及储能运行特性的独立型交直流混合微网优化调度
针对独立型交直流混合微网提出了计及储能运行特性的优化调度模型。由于储能损耗与荷电状态(SOC)之间呈现非线性关系,为准确计算储能损耗成本并简化优化模型的求解,首先提出利用一次函数近似表示储能的非线性损耗特性。储能的始末SOC会影响其充放电能力,考虑将初始SOC作为优化变量以搜寻最优值,提高微网运行的经济效益。然后,算例分析表明所提储能损耗模型的准确性较高,优化问题转化为二次规划后求解速度快。优化初始SOC能够最大化发挥储能转移电量的能力,减少独立微网的弃风、弃光及切负荷现象。最后,分析结果验证了优化调度模型的合理性和有效性。
未来气候变化情景下湖北省极端降水的人口暴露分析
基于湖北省历史灾情数据构建受灾率与雨强、人均GDP的回归模型,选取RCP4.5和RCP8.5情景下的日降水数据及对应SSPs路径下的人口和GDP资料,分析了湖北省不同时期极端降水事件、人口及人口暴露度的时空分布特征及变化情况.结果表明:受灾率与雨强、人均GDP都存在着显著的相关性($P < 0.01$).通过构建受灾率模型,使之能够更加准确地刻画人口暴露情况.湖北省的极端降水事件在空间上自东南向西北递减,且整体强度随时间变化而增加;湖北省人口总数整体东密西疏,SSP3路径始终高于SSP2;人均GDP分布由武汉向四周递减,随时间快速增长,SSP2路径下的值始终大于SSP3;湖北省极端降水人口暴露度的高值中心,随时间变化向南向东发展,同时由于人均GDP的快速增长,设防水平大幅提升,人口总量减少,暴露总量不断减少,RCP8.5情景下,极端降水人口暴露度和暴露总量始终高于RCP4.5情景,并在未来中期时差距加大.
基于空间电容传感器的马铃薯排种状态监测系统研制
针对传统光电式马铃薯排种监测系统因抗尘、抗振能力差所导致的可靠性偏低问题,该研究通过构建空间电容传感器并基于排种过程获取电容变化量信息进行排种状态监测。该研究首先进行了理论推导,证明了通过最大净电容变化量信号对马铃薯排种状态判别的可行性;然后,在典型马铃薯播种机基础上采用Maxwell完成了空间电容传感器建模和电容值变化范围确定;通过恒温恒湿环境种薯运动模拟台架试验,获得温湿度影响回归模型,使不同条件下的测量数据可以自由转化。进一步研究发现,同一品种、不同大小种薯对应的最大净电容变化量与其质量之间线性关系明显,并提出一种基于空间电容传感器测量种薯质量获取排种状态识别策略。基于该理论构建的台架试验表明,该系统空间电容测量误差小于1%,种薯质量获取误差小于3%;试验范围内的漏播均可被准确判定;由于试验种薯的不规则性较大,2.33%的正常单粒排种被误判为重播,而2.78%的重播被误判为正常,故系统排种状态识别的准确率依然较高。该文所述方案可一次性完成正常、漏播及重播判断,可为马铃薯排种监测提供参考。
计及电-热-氢差异化激励需求响应的园区综合能源系统优化调度
建立基于阶梯式补偿价格的电负荷需求响应模型,基于预计平均热感觉指数量化人体舒适度的热负荷需求响应模型以及基于智能停车场统一调度的电动汽车和氢燃料电池汽车需求响应模型。在此基础上,以电-热-氢园区综合能源系统为研究对象,考虑系统运维老化、激励补偿以及弃风弃光成本,通过混合整数线性规划求解得到优化调度策略。以东部沿海某城市实际数据为例,对所提方法的有效性进行验证,仿真结果表明所提方法能够充分挖掘需求侧资源的调节潜力,在调度灵活性和经济性上具有明显优势。
基于改进堆叠降噪自编码器的配电网高阻接地故障检测方法
针对配电网高阻故障判定阈值选取难、噪声影响大和识别精度低等问题,提出了一种基于改进堆叠降噪自编码器的高阻接地故障检测方法,从特征提取及网络模型两个层面增强检测方法的可靠性与抗噪性能。首先,结合时频数据处理手段刻画高阻接地故障与正常工况的物理特性差异,为构建故障样本特征库提供理论依据;其次,通过皮尔逊相关系数对时域、频域和时频域的故障特征进行分析与筛选,从而构造多域特征融合样本库,避免特征冗余现象;然后,利用极限学习机的强高维特征分类特性对堆叠降噪自编码器模型进行改进,以提高高阻接地故障分类器的鲁棒性和准确性;最后,在Matlab/Simulink中搭建10 kV配电网仿真模型进行算例分析。结果表明,该方法在-1 dB强噪声条件下仍有95.57%的高阻故障检测准确率,具有较高的工程实用价值。
基于特征构建的区域电力负荷增长归因及量化分析方法
电力负荷由于受到气温、经济、特殊事件等多种因素及多因素耦合影响,增长成因量化分析困难。同时,目前对于电力负荷研究多集中于预测方面,对负荷增长原因分析较少。通过研究电力负荷数据特征构建方法,提出一种电力负荷增长归因分析方法。首先,构建气象相关性指标、基于经济发展的自然负荷增长指标、基于电力电量修正的产业结构变化指标以及事件趋势一致性评价指标;在此基础上,分别提取气象负荷、自然经济负荷、业扩负荷、随机负荷,利用贡献率量化各因素对负荷增长的影响程度。最后,利用西北某2省的电力电量数据进行验证,结果显示所提方法能够很好地量化负荷增长的原因。
北美大电力系统可靠性风险评估体系及启示
为更加客观全面地评价我国电力系统可靠性,需建立新形势下的可靠性风险评估体系。文章首先介绍了北美基于运行数据的大电力系统可靠性风险评估体系的管理体系、数据库结构、指标设立原则和分类方法。然后重点分析了北美正在试用的状态驱动指标(condition driving index,CDI)和事件驱动指标(event driving index,EDI)的设立宗旨、对可靠性特征的分类、基于分类特征的指标开发方法,以及指标和风险后果的定量计算模型,并结合案例说明了指标的计算和分析方法。最后结合我国可靠性管理现状,指出我国在可靠性管理模式和数据集成方面亟待改进,同时建议率先引进CDI指标评估体系,实现安全事件信息的深入挖掘,为电网运行、规划提供靶向指导,并为相关标准的改进提供支撑。
江苏富硒土壤元素地球化学特征及主要来源
有关生态地球化学调查工程的成果应用已经受到高度关注。本文以江苏区域生态地球化学调查工程所获取的土壤、岩石等元素含量数据为基础,探讨了富硒土壤的分布特点、元素地球化学特征、物质来源与成因类型。研究结果显示:(1)全省富硒土壤的Se含量一般介于0.3~15 mg/kg,同时伴有S、TOC、Zn、Sb、Cd、Pb、As、Cr、Ni、Fe等相对富集;(2)富硒土壤可分为原岩风化残积型、煤矸石风化迁移型、湖相沉积型、粉煤灰型、污染叠加型、多金属矿化伴生型等6个成因类型,以产于苏南酸性土壤环境的原岩风化残积型富硒土壤利用价值最高,该类富硒土壤也是天然富硒农产品的主要产地;(3)富硒土壤物质来源具有多源复合性,表现为先天性物质来源(自然)、后天性物质来源(人为)及复合性物质来源(自然与人为叠加)等3种形式;(4)在先天性物质来源所形成的富硒土壤中,Se与S、TOC等呈显著正相关性,且Cd、Zn、Pb、As等未超标,富硒土壤厚度不受耕作层限制、深度可超过2 m。
基于可拓综合评价法的干旱区水资源承载力评价———以河西走廊地区为例
[目的]水资源是经济社会发展依赖的重要资源,水资源短缺是制约干旱区经济社会发展的瓶颈。通过研究,了解河西走廊干旱区水资源可持续开发利用状况,实现该区域社会经济良性发展。[方法]文章构建了水资源承载力评价指标体系,利用可拓综合评价法对河西走廊地区真实情景期(2003 ~ 2015年) 、仿真情景期(2016 ~ 2025年)的水资源承载力进行测评。[结果] (1) 2003 ~ 2015年,河西走廊地区5市水资源承载力综合水平总体上呈波动上升趋势,武威市从强赤字承载波动上升为弱赤字承载。金昌、张掖、酒泉、嘉峪关从强赤字承载过渡到临界承载状态。(2) 2016 ~ 2025年,水资源承载力综合水平呈逐步上升态势,武威和张掖从临界承载逐步上升为盈余可承载,金昌和酒泉由临界承载逐渐演变为基本可承载,而嘉峪关的综合水平虽然一直处于强赤字承载,但对应的关联度已经从2016年的-0.073下降为2025年的-0.259。[结论]农业用水量比重大,农业生产效益低下,水资源开发利用率高,成为制约该区域水资源可持续开发利用的瓶颈。
基于多时间尺度随机优化的年度调峰辅助服务需求评估模型
为探寻电力系统的年度调峰需求,构建了基于多时间尺度随机优化的年度调峰辅助服务需求评估模型。该优化模型包含中长期、短期以及调峰服务3个阶段:在中长期阶段考虑日电量与最大最小负荷的随机性及其平衡关系,优化机组检修、跨日启停及水库水位的中长期计划;在短期阶段考虑源荷小时功率平衡及其波动性,基于中长期计划逐旬优化机组出力;在调峰阶段通过分析日调峰能力与弃水情况实现对辅助服务启动条件的模拟,考虑火电机组深度调峰与启停调峰能力对短期阶段进行矫正优化。基于中国某省级电网实际数据的仿真分析结果表明,所提模型能有效模拟多时间尺度下的源荷随机性,实现年度调峰辅助服务的需求评估。
基于 TM 像元的湿地土地利用生态风险评价研究
为探讨人类活动对湿地土地利用生态风险的影响,以安徽省升金湖国家自然保护区为研究区,利用1986年、2002年、2011年TM遥感影像,将土地利用类型分为8类:建设用地、草地、耕地、林地、水域、未利用地、交通用地、园地,获取不同时期的土地利用变化信息,并结合社会经济等数据,以GIS为数据分析手段,通过多元线型回归及主成分分析,建立土地利用生态风险评价模型并将土地利用生态风险指数及社会经济因子予以像元化,分析升金湖湿地土地利用生态风险时空演变规律。结果表明:1986-2011年,升金湖地区耕地面积逐渐减少,建设用地和交通用地逐渐增加,受人类经济活动的影响,保护区土地利用生态风险不断上升,生态风险面积不断扩大,其中核心区和实验区变化剧烈,而缓冲区变化相对稳定。
基于投影寻踪最佳方向的同调机群识别方法
提出一种基于投影寻踪最佳投影方向的电力系统机群同调识别新方法.引入投影寻踪方法对广域量测时间序列建模,将其投影到低维子空间中,通过优化算法寻找并提取反映机组同调特征的关键投影方向向量,用于判断机组的同调性.所提方法计算简单,易于实现,基于实测数据进行分群,可避免模型参数对分群的影响,实现同调机群在线辨识.研究结果表明,电力系统在振荡过程的同调机群构成与系统功率振荡模式间存在对应关系,通过对典型两区域互联交直流系统和南方电网的仿真分析,验证了所提方法的有效性和可行性.
基于多模态图像的自然环境下油茶果识别
针对自然条件下油茶果生长条件复杂,存在大量遮挡、重叠的问题,提出了一种基于RGB-D(red green bluedepth)多模态图像的双主干网络模型YOLO-DBM(YOLO-dual backbone model),用来进行油茶果的识别定位。首先,在YOLOv5s模型主干网络CSP-Darknet53的基础上设计了一种轻量化的特征提取网络。其次,使用两个轻量化的特征提取网络分别提取彩色和深度特征,接着使用基于注意力机制的特征融合模块将彩色特征与深度特征进行分级融合,再将融合后的特征层送入特征金字塔网络(feature pyramid network,FPN),最后进行预测。试验结果表明,使用RGBD图像的YOLO-DBM模型在测试集上的精确率P、召回率R和平均精度A_P分别为94.8%、94.6%和98.4%,单幅图像平均检测耗时0.016 s。对比YOLOv3、YOLOv5s和YOLO-IR(YOLO-InceptionRes)模型,平均精度A_P分别提升2.9、0.1和0.3个百分点,而模型大小仅为6.21MB,只有YOLOv5s大小的46%。另外,使用注意力融合机制的YOLODBM模型与只使用拼接融合的YOLO-DBM相比,精确率P、召回率R和平均精度A_P分别提高了0.2、1.6和0.1个百分点,进一步验证该研究所提方法的可靠性与有效性,研究结果可为油茶果自动采收机的研制提供参考。
无模型自适应控制算法在互联电网AGC中的应用
现行自动发电控制AGC(automatic generation control)策略多为比例积分PI(proportional integral)控制,其简单、易行,但难以适应强非线性、时变参数、时变结构的AGC系统。将无模型自适应控制算法应用于AGC系统,利用闭环被控系统的输入、输出及影响量量测数据,建立实时动态线性化数据模型,实现数据驱动控制。介绍了无模型自适应控制算法的原理,设计了控制策略,通过加入非线性环节、修改参数、引入水电参调及持续扰动等方式,验证了该算法具有较好的非线性适应性、较强的鲁棒性及良好的控制性能评价标准CPS(control performance standard)指标。
燃气轮机动力涡轮转子动力学相似试验模型的设计方法研究
针对某实际燃气轮机动力涡轮转子因结构尺寸大、质量大等原因无法直接开展试验动力学研究,提出了一种由三维有限元仿真计算和试验相结合的动力学相似试验转子模型的设计方法。首先,利用动力相似原则建立原始涡轮转子的动力相似试验转子模型和相应转子试验台,确定了目标函数为临界转速和振型相似;然后,分别进行转子动力学相似模型的有限元仿真计算和动力学特性试验,所得临界转速最大相对误差为4.5%,API 612高速动平衡标准下的不平衡响应峰-峰值相对误差为1.5%,说明仿真和试验的结果可靠;最后,对动力相似试验转子模型的有效性进行验证,动力相似试验转子模型的临界转速仿真和试验结果均与原始涡轮转子模型的临界转速成2.05倍关系,符合动力相似准则,并且动力相似试验转子模型的应变能分布与原始转子模型相似,成功构建了原始涡轮转子模型的动力相似试验转子模型,对于叶盘-转子系统的稳定性分析和试验设计研究有很大的参考价值和现实意义。
致密砂岩气规模效益开发管理机制
近年来,中国致密砂岩气勘探开发取得了重大突破和新进展,已成为现实的规模效益开发对象和目标,即将迈入快速发展期。为破解致密砂岩气规模效益开发的管理机制难题,加快推动该领域的规模增储上产和高效开发,立足我国致密砂岩气产业发展整体视域,构建了致密砂岩气规模效益开发管理机制模型,并提出了5个方面的建议。研究结果表明:①致密砂岩气规模效益开发是一个涵盖致密砂岩气产业价值创造系统和规模效益开发支撑系统的复杂综合系统,管理机制是促进系统有效平稳运行不可或缺的重要组成部分,为致密砂岩气规模效益开发目标实现提供动能;②应从致密砂岩气技术创新与管理创新协同机制、致密砂岩气自主开发与合资合作协调机制、致密砂岩气资源生产与销售协调发展机制、致密砂岩气效益开发绩效评价与激励机制、致密砂岩气企地共建共享融合发展机制等5个方面做好具体管理机制建设。结论认为,我国致密砂岩气将进入快速发展期,完善健全致密砂岩气规模效益开发管理机制对推动中国致密砂岩气产业跨越式发展具有重要现实意义。
浙江省水域系统时空变化特征及驱动力分析
基于浙江省1980-2020年8期土地利用数据,分析了浙江省不同时期水域系统时空格局、水面率、转换趋势、景观格局等特征,揭示了水域系统面积变化的驱动因素。结果表明:(1)浙江省水域面积总体呈增加趋势,河流、滩地面积缩减,湖泊、水库坑塘、滩涂面积增加。水域系统转移集中于河流、湖泊和沿海一侧。(2)浙江省水域景观格局MPS、NP、LST、FRA、CCONTAG指数上升,PD、ED、LPI、COHESION、AI指数下降,突出反映了水域景观破碎化、离散化、复杂化。(3)不同地级市水域系统面积存在差异,杭州市的河流、水库坑塘面积最大,嘉兴市和湖州市的湖泊面积最大,宁波市的滩涂面积最大,绍兴市的滩地面积最大。各流域水域系统大多以水库坑塘为主,面积呈增加趋势,其他地类面积变化较小。(4)浙江省水域系统与人为活动(GDP、农林牧渔总产值、人口密度)关系密切,自然因素对水域影响较为稳定,年均降水量的影响大于年均温度的影响。
渤海湾盆地冀中坳陷深层古潜山油气成藏模式及其主控因素
渤海湾盆地冀中坳陷深层古潜山油气资源勘探程度较低,但仍具有良好的资源潜力和勘探前景。为此,通过综合分析成藏地质要素,结合有机地球化学分析及流体包裹体等测试结果,研究了深层古潜山油气成藏的主控因素,揭示其油气成藏过程并建立了油气成藏模式。结果表明:①该区深层古潜山油气成藏主要受烃源岩的演化特征、储集体的储集性能以及异常高压等因素的共同控制;②深层古潜山主要存在2种油气成藏模式,一种是早期成藏模式,即古近系沙河街组一段末期—新近系馆陶组末期生成的低熟—成熟油气在浮力和水动力驱动下,向上倾方向充注至古潜山储集体而聚集成藏,具有“侧向油源—缝洞储集—常压充注—早期成藏”的特征,而另一种则是晚期成藏模式,即新近系明化镇组以来生成的轻质油和天然气在异常高压驱动下,向下或侧向充注至古潜山储集体而聚集成藏,具有“顶侧油源—缝洞储集—高压倒灌—晚期成藏”的特征。结论认为:寻找与高成熟烃源岩接触的深层古潜山圈闭应成为该区富油气凹陷重要的勘探策略。
台风条件下区域电力系统的重要线路多维度辨识
准确识别电网中的重要线路并对其进行优先加固,可以提高台风条件下电力系统的安全可靠运行水平。为了有效辨识重要线路,综合考虑了线路在拓扑结构和运行状态中的地位、线路故障后的经济损失、线路参数及外部环境对重要线路辨识结果的影响,提出了加权线路介数、改进潮流熵、局部变化量、经济损失度、线路故障率这5个线路重要度的多维度评价指标。这些多维度评价指标能够综合考虑复杂电力系统的关键特征参数,克服了单一维度评价的局限性。然后,采用以集成权重与主客观权重间的离差平方和最小为目标的最优组合权重模型来确定指标权重,兼顾决策者的主观性和数据内在联系的客观性。在此基础上采用基于雷达图法的线路评价方法,能够科学形象地对线路进行综合评价。仿真结果表明,所提方法能够综合考虑影响重要线路辨识的各项因素,较好地反映台风条件下线路在电网中的重要程度。
基于复数域偏最小二乘法与等值法的多谐波源责任划分
基于线性回归的谐波阻抗估算方法是常用的谐波阻抗估算方法之一。为确保谐波阻抗估算结果实部与虚部良好的相关性,基于混合建模思想,通过构建复数域偏最小二乘法的准则函数,给出了单因变量复数域偏最小二乘法的严格数学推导及简化求解过程。针对公共连接点处多谐波源情形,基于实测录波数据,通过分析各馈线电流波动量之间的关系,构建了用于筛选关注谐波源谐波电压和电流线性良好数据的指标因子;进而利用复数域偏最小二乘法估算相应的等值谐波阻抗;最终根据所提等值法实现各谐波源责任的定量划分。通过仿真及实测算例验证,体现了所提方法的可行性及有效性。
基于一测多评多组分定量质控联合主成分分析、正交偏最小二乘法-判别分析及熵权逼近理想解排序法的盐沙苑子饮片综合质量评价
目的建立一测多评(quantitative analysis of multicomponents by single-marker,QAMS)法同时检测盐沙苑子饮片中杨梅素、扁蓄苷、杨梅素-3-O-β-D-葡萄糖苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、西伯利亚落叶松黄酮、沙苑子苷B、沙苑子苷A、毛蕊异黄酮、芒柄花素、鼠李柠檬素、豆甾醇、胡萝卜苷、β-谷甾醇含量的方法,并采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)、正交偏最小二乘法-判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)法及熵权逼近理想解排序(entropy weight-technique for order preference by similarity to ideal solution,EW-TOPSIS)法对其质量进行评价。方法采用Lichrospher C18色谱柱;乙腈-0.2%磷酸水溶液为流动相梯度洗脱。以沙苑子苷A为内参物,建立内参物与其他12个待测成分的相对校正因子(relative correction factor,RCF),进行RCF耐用性考察及色谱峰定位,并与外标法实测结果进行对比。运用OPLS-DA及EW-TOPSIS法建立盐沙苑子饮片综合质量优劣评价方法。结果方法学验证均符合《中国药典》2020年版要求;QAMS和外标法含量测定结果无显著性差异(P>0.05);沙苑子苷A、β-谷甾醇、沙苑子苷B、杨梅素、胡萝卜苷和毛蕊异黄酮是影响盐沙苑子饮片产品质量的主要潜在标志物;加权TOPSIS法结果显示陕西地区所得盐沙苑子饮片质量最优,其次为山西、河北和山东产盐沙苑子饮片,辽宁和内蒙古产盐沙苑子饮片位于排名后4位。结论所建立的方法操作便捷、结果准确;OPLS-DA联合EW-TOPSIS法全面客观,可用于盐沙苑子饮片综合品质的评价。
鄂尔多斯盆地姬塬油田长7段页岩油藏地质工程一体化油藏开发对策--以安83井区为例
长7段油藏作为鄂尔多斯盆地姬塬油田重要生产层段,具有埋藏深、油水关系复杂、储层非均质性强等特点,地质工程一体化技术是提高其注水开发效果的必然手段。以地质工程一体化为指导,采用室内实验建立的修正岩石力学参数计算模型进行参数修正,利用岩心、测井等计算得到单井岩石力学参数和地应力参数,采用随机建模方法建立区块三维力学模型和三维地应力场模型,根据地应力分布刻画压裂裂缝展布方向。根据渗透率和地应力展布等优化设计开发井网,利用数值模拟技术优化井网及开发技术政策,以提高采收率为目标,建立并持续更新模型,形成了地应力分析-地质建模-油藏工程设计-数值模拟一体化技术方法。研究表明:采用扁平化管理结构,多学科协同能更高效开发油藏。精细地质描述与动态分析相结合可以持续更新地质模型,建立更加逼近真实的地质模型。岩心力学实验、测井曲线计算与压裂施工等相结合,采用随机建模方法构建的地应力场模型与动态具有很好的吻合性,为动态分析、井网完善与部署提供了基础。动态井网优化与开发技术政策有效地指导了安83井区长7段储层开发,该区重复改造时建议裂缝半长为120m、缝宽为30m、主裂缝导流能力为15D·cm、次裂缝导流能力为1D·cm,优化后的5口井施工后均取得较好效果,增油倍数明显高于邻井,优化设计井较邻井能增产30.46%。
大空间采场覆岩结构特征及其矿压作用机理
特厚煤层开采形成的采场空间大,覆岩扰动范围广,采场顶板来压具有明显的大小周期来压及强矿压显现特点。大空间采场覆岩扰动层位多、岩层间作用机制复杂,顶板破断块体间的作用力及方向多变,导致大空间采场覆岩结构理论分析存在较大难度。为从理论上揭示特厚煤层大空间采场覆岩结构特征及其矿压作用机理,在实测分析得到大空间采场覆岩结构特征基础上,基于能量变分原理建立了大空间采场覆岩结构力学模型,揭示了大空间采场覆岩结构的矿压作用机制;建立了大空间采场覆岩结构条件下的“煤体-支架”协同承载模型,得到了采场支架围岩的相互作用关系。研究表明,特厚煤层开采形成的大空间采场覆岩具有显著的“低-中-高”层位结构特征,是采场复杂矿压显现的直接诱因,“中-低”位顶板结构失稳形成采场大小周期来压,高位顶板结构的失稳联动是诱发大空间采场强矿压显现的主要因素;覆岩结构的失稳运动还受到采空区矸石支撑、顶板有效位能作用及高位顶板悬长等的制约,是采场来压强弱的重要影响因素;大空间采场条件下“煤体-支架”协同承载,所得理论研究成果与基于实测反演分析得到的支架围岩关系研究结论具有较好的一致性,验证了大空间采场覆岩结构理论的正确性。
使用相对熵研究花岗岩的损伤演化特征
岩石试件表面的视频图像可作为试件表面变形破坏的信息载体。为从试验视频图像中分析出定量的信息,文章提出一种描述岩石损伤演化的新方法:计算基准图像与对比图像的相对熵,用相对熵表征变形和破裂的发展,将相对熵明显上升阶段的起点作为试件损伤演化的启动时刻。根据花岗岩试件室内单轴压缩试验拍摄的试验视频,使用灰度分界阈值分割法得到了试件各细观组分的分布,使用相对熵表征试件中不同位置、不同组分的损伤演化特征,分析了试件全局区域的损伤演化阶段,探讨了损伤演化过程与组分类型、位置之间的关系。结果表明:试件损伤从试件中部开始,先扩展至左下,再扩展至右上;组分损伤的先后顺序为长石、石英、黑云母,且损伤大小顺序为石英>长石>黑云母;黑云母损伤从右上开始、然后扩展至中部,石英损伤从中部开始、先后扩展至左下和右上部位,长石损伤从上部开始、先后扩展至中部和下部。
基于多机器学习模型的逐小时PM_(2.5)浓度预测对比
【目的】比较分析XGBoost模型、LightGBM模型、随机森林模型(RF)、K最近邻模型(KNN)、长短期记忆神经网络(LSTM)、决策树模型(DT)共6个PM_(2.5)浓度预测模型,以准确、及时预测环境PM_(2.5)浓度。【方法】基于重庆市合川区2020年全年空气质量监测数据和气象数据,通过最大相关最小冗余算法(MRMR)进行数据降维选择最优特征子集,作为模型的输入,逐一进行PM_(2.5)浓度预测;考虑到不同季节PM_(2.5)浓度差异较大,故分季节预测了PM_(2.5)浓度;为了探究各模型预测性能,计算了各模型运行时间和内存占用,并基于PM_(2.5)与特征变量的相关性和特征变量的重要性探讨了模型预测性能季节性差异原因。【结果】模型总体预测精度从高到低排序为XG-Boost、RF、LightGBM、LSTM、KNN、DT模型;预测性能方面,6个模型均表现为秋冬季节预测精度高于春夏季节; LightGBM模型可在保证模型精度的情况下,大幅减少模型训练时间和内存占用;特征重要性显示PM_(10)浓度、气温和气压的重要性高,O_3浓度、风向和NO_2浓度重要性相对较弱。【结论】采取MRMR方法进行数据降维选取的最优特征子集能较好地预测PM_(2.5)浓度;相比较而言,XGBoost、RF、LightGBM、LSTM模型在PM_(2.5)浓度预测上具有较优性能,其中综合性能较好的为LightGBM模型。
智能电网运行充裕性的研究框架(一)要素与模型
为大规模可再生能源发电接入电网后的运行充裕性设计了研究框架。讨论了充裕性与稳定性的关系,发电运行充裕性与装机容量充裕性的关系;回顾了发电运行充裕性的研究现状,提炼问题的要素及形式化描述,拓展其研究范畴及思路。强调电力充裕性还需要有一次能源、输电、市场竞争和环境等相关环节充裕性的保障。
施肥对云南松苗木-土壤氮、磷、钾化学计量比的影响
【目的】了解外源氮、磷添加后云南松苗木各器官及土壤中氮、磷、钾化学计量比的变化特征,为云南松苗木培育过程中养分的合理管理提供依据。【方法】以2年生云南松苗木为试材,设置氮、磷配施试验,每种肥料设置3个施肥水平,氮肥的施用水平为0,0.4和0.8 g/株,磷肥的施用水平为0,0.8和1.6 g/株,共9个施肥处理组合。施肥后2,4,6个月分别测定苗木根、茎、叶及土壤的氮(N)、磷(P)、钾(K)含量,计算N∶P、N∶K、K∶P,探讨施肥对云南松苗木-土壤氮、磷、钾化学计量比的影响。【结果】施肥处理后2,4,6个月,9个施肥处理组合的云南松苗木根、茎、叶平均N∶P分别为2.85~4.30,3.60~5.12和5.18~6.65,总体上表现为氮受限,其中根的平均N∶P以氮肥0.8 g/株+磷肥0.8 g/株处理最小,茎、叶的平均N∶P以氮肥0.4 g/株+磷肥0.8 g/株处理最小;平均K∶P分别为3.72~5.87,5.04~7.26和5.62~7.71,均以氮肥0.4 g/株+磷肥0.8 g/株处理最小;平均N∶K分别为0.71~ 0.78,0.71~0.74和0.89~0.93,总体上均以氮肥0.4 g/株处理最大。根、叶N∶P、K∶P随苗木的生长呈现降低趋势,茎N∶P、K∶P表现为先降低后升高的趋势;根、叶N∶K随苗木的生长呈现出先降低后增加的趋势,茎N∶K呈现增加趋势。施肥后2,4,6个月各施肥处理组合土壤的平均N∶P、N∶K和K∶P分别在3.48~4.58,0.70~0.74, 4.93~6.52内波动,随着时间推移,N∶P、K∶P呈现先降低后增加的趋势,N∶K呈增加趋势。氮、磷配施改变了苗木与土壤的相关关系,且这种关系存在明显的时间变异,施肥处理后2个月内云南松苗木各器官与土壤化学计量间无明显的相关关系,而随时间延长,呈显著相关关系。【结论】综合来看,氮、磷配施改变了苗木及土壤的氮、磷、钾化学计量比,表现为降低了苗木及土壤的N∶P、K∶P,提高了苗木及土壤的N∶K。随着时间变化,N∶P、K∶P总体上呈现出降低的趋势,N∶K呈现出逐渐增加的趋势,表明氮限制有加剧趋势。
基于多变量阻尼比灵敏度的有功调制方法研究
区域互联电网中存在的弱阻尼模式严重影响电力系统小干扰稳定性。为消除系统潜在弱阻尼模式,提出了一种以运行态势感知与发电机有功调制为基础,以提高系统阻尼比为目标的阻尼调控策略。首先,利用随机子空间辨识算法(stochastic subspace identification,SSI)从系统基础运行数据中提取系统振荡频率与阻尼比等,当系统存在弱阻尼模式时发出预警,进而应用多变量阻尼比灵敏度,筛选参调发电机组,并利用优化算法确定调整量,在线履行发电机有功调节,快速、高效提高系统阻尼,消除弱阻尼模式。最后,利用 IEEE 4机2区系统和16机5区系统验证了所提方法的有效性和可行性。
多端直流电网限流电抗器的优化设计方案
针对多端直流(MTDC)电网中限流电抗器的配置问题,提出了一种通用的优化设计新方案。该方案以系统配置的限流电感总和最小为优化目标,综合考虑了直流断路器、换流站闭锁和保护需求的约束条件,采用优化算法确定了限流电抗器的全局最优配置。该设计方案减小了限流电感给系统带来的不利影响,并能够保证系统在故障穿越期间能够连续、可靠地运行。由于在优化过程中采用了短路电流近似计算模型,从而大大提高了优化效率。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建三端模块化多电平换流器(MMC)型直流电网,仿真结果验证了所提出方法的有效性。
综合能源服务商-多用户利益共同体协调运营优化策略研究
能源互联网的发展促使售电公司逐步转型为综合能源服务商,而其如何制定吸引用户的售能策略成为研究重点。首先,结合电、热、气综合能源系统的物理结构,提出“综合能源服务商-用户”利益共同体协调运营优化策略,即利益共享、风险共担,并为多种用户制定考虑可削减负荷、可转移负荷以及电量回购的3类柔性调节能源销售套餐。其次,提出基于让利行为的利益分配规则和风险收益对等原则,并利用条件风险价值法(conditional value at risk,CVaR)度量利益共同体面临的总风险损失。接着,以综合能源服务商利润最大化、用户综合满意度最大化、以及用户承担的风险最小化为目标,构建利益共同体非线性多目标优化模型。最后,结合第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-II,NSGA-II)和模糊隶属度函数求出最优折中解,结果证明所提的利益共同体协调运营优化策略可以实现综合能源服务商、用户的利益-风险最优化。
非对称荷载下含中心孔洞煤岩变形损伤特性与本构模型
受地势起伏或工程开挖影响,隧道与地下开采巷道常受到不同程度的非对称荷载作用。为了分析非对称荷载对煤岩变形损伤规律的影响,以含中心孔洞原煤与型煤为研究对象,采用数字图像相关(DIC)的全场非接触应变测量方法,实时评估了不同程度非对称荷载单轴压缩下煤岩表面应变场局部化演化进程,分析了不同加载方式下煤岩的损伤破坏过程;基于统计指标定义了损伤变量,建立了能够同时反映原煤与型煤全应力应变特征的损伤本构模型。研究结果表明:非对称荷载不会改变原煤与型煤试样应力应变曲线的阶段性特征,两者应力应变曲线仍表现为初始压密阶段、线性变形阶段、塑性屈服阶段与破坏后阶段;原煤与型煤试样的峰值应力、局部化启动应力均随着荷载非对称程度的增加呈线性函数规律降低,荷载非对称程度越大,煤样越容易发生破坏;均布荷载压缩时,中心孔洞可看做煤样的初始损伤,压密阶段原煤主要表现为原生裂隙受压闭合与中心孔洞的变形,高应变值呈全域散乱分布,型煤试样主要表现为内部颗粒相对错动导致的颗粒间孔隙减少与中心孔洞的变形,高应变值在中心孔洞集中,均布荷载压缩时含孔原煤主要发生近X型剪切破坏,表现出硬脆性特征;型煤试样主要发生拉-剪复合破坏,表现出软塑性特征;非对称荷载作用时,由于加载区与非加载区交界面剪切作用带的存在,原煤与型煤均发生宏观剪切破坏,应变局部化带能够很好反映表面主控裂纹位置,应变局部化带与表面主控裂纹的形态受加载区与中心孔洞的相对位置影响,且中心孔洞的存在可引导两者的演化方向,其引导效果受控于煤岩强度,煤岩强度越大,中心孔洞对两者形态影响越小;建立的损伤本构模型能够较好地反映室内试验原煤与型煤应力应变曲线各阶段特征。
计及一次调频死区与限幅的高比例风电电力系统机组组合
高比例风电电力系统调频供需矛盾日益突出,导致运行工况变动较大,在频率安全约束中若不考虑一次调频死区与限幅影响,会导致机组组合方案难以保障系统频率稳定。对此,针对含风电电力系统频率响应模型,在模型的全响应分析的基础上,通过分类聚合与分段解析推得频率时域表达式,进而构建计及一次调频死区与限幅的频率安全约束;针对所建约束的高度非线性,在机组组合中采用两阶段迭代方法将非线性规划问题转换为主子问题协同求解,并针对单方向补充优化割的不足,提出多方向并行补充优化割的方法以提升解的质量。结果表明,所建约束可更为准确地估计系统调频能力,所提算法能够向更多方向并行寻找最优解,从而使所得到的机组组合方案能有效保障高比例风电电力系统的频率稳定,且开机数量更少、成本更低。
通信限制下多DG接入配网的新型电流差动保护
差动保护是解决分布式电源(distributed generation,DG)接入下配电网保护难题的有效手段,然而配网现有通信建设水平很大程度上制约了差动保护的构建。首先,融合电流相位与相量差动保护思想,同时将电流相位信息进行变换,实现通信信息降容。应用递推最小二乘法实现短路电流相位参数的快速估计,提出了短路电流相位修正策略,以应对CT饱和与直流分量对保护的干扰。最后,提出适用于含多DG配网的新型电流差动保护构建原则与保护判据。基于PSACD/EMTDC平台搭建仿真模型,验证了所提出的电流相位参数预测方法的精度与新型差动保护的性能。算例结果表明:所提电流相位参数预测方法速度快、精度高,具有良好的抗CT饱和能力;所提新型差动保护原理具有良好的性能。
高效脱氮菌强化挂膜生物滤器对海水养殖尾水净化效果研究
为了提高海水养殖尾水的净化效率,研究了利用高效脱氮菌强化挂膜后的生物滤器对静止和流动养殖尾水的净化效果。首先利用自主筛选的3株适应海水环境、可有效去除氨氮、亚硝酸氮及有机物的高效脱氮菌[花津滩芽孢杆菌(Bacillus hwajinpoensis)SLWX_2、嗜碱盐单胞菌(Halomonas alkaliphila)X_3和麦氏交替单胞菌(Alteromonas macleodii)SLNX_2]的不同组合强化挂膜,根据成熟后的生物滤器对定量静止养殖尾水中NH_4~+-N、NO_2~- -N、NO_3~- -N、总氮(TN)及化学需氧量(COD_(Mn))的去除效果,选出对各无机氮去除效果最佳的菌种组合作为强化菌种再次挂膜,分析不同浓度强化菌种挂膜对流动养殖尾水中NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~- -N的持续净化效果,以上实验均以自然挂膜组为对照。静止尾水处理实验结果表明,各实验组中NO_3~- -N浓度先上升后下降,对养殖尾水各项无机氮及有机物指标的去除效果均优于对照组。其中,SLWX_2+X_3+SLNX_2组合高浓度组对养殖尾水中的各项指标去除效果最佳,在第48小时对NH_4~+-N、NO_2~--N、COD_(Mn)和TN的去除率分别达到100%、100%、80.7%和59.5%。而自然挂膜对照组的去除率分别为95.5%、50.52%、38.1%、13.44%,且NO_3~- -N浓度持续上升。说明脱氮菌强化挂膜可明显提高生物滤器对养殖尾水的净化效率,有效降低养殖尾水中氮素和有机物的浓度。后期连续流动尾水净化实验结果表明,实验组和对照组生物滤器出水的NH_4~+-N、NO_2~- -N、NO_3~- -N浓度均低于进水的,强化挂膜组的又均低于自然挂膜组的,其中106 CFU/mL实验组对无机氮的去除效果均最佳,NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的最大去除率分别为31.6%、11.33%、15.6%;105 CFU/mL实验组次之,且出水氮素浓度可长期维持在较低水平。说明脱氮菌强化挂膜对各项无机氮的去除效果持续优于自然挂膜。本实验的结果为脱氮菌在海水养殖尾水净化中的应用提供了理论基础和技术支撑。
黄土高原水蚀风蚀交错区沙地枯落物的水源涵养功能
[目的]明确黄土高原水蚀风蚀交错区枯落物对沙地水文效应的影响,为该地区退耕还林后生态水文效益的评估提供理论依据。[方法]以小叶杨(Populus simonii)、柠条(Caragana korshinskii)和白羊草(Bothriochloa ischaemum)枯落物覆盖样地为研究对象,并以裸沙地作为对照,利用熵权法探究枯落物覆盖对沙地水源涵养功能的影响。[结果]①枯落物最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率和最大吸湿比均表现为:白羊草>小叶杨>柠条,但枯落物持水量和拦蓄量则表现为:小叶杨>柠条>白羊草。②枯落物覆盖降低了土壤容重,提高了总孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和平均入渗速率。③水源涵养功能综合评价值表现为:柠条枯落物覆盖样地(0.889)>小叶杨枯落物覆盖样地(0.484)>白羊草枯落物覆盖样地(0.228)>裸沙地(0.038)。④稳渗速率、土壤有效持水量和土壤非毛管孔隙度的水源涵养功能权重比例最高,分别为15.3%,14.8%和14.8%。[结论]枯落物有效地改善了沙地水文效应,在优化水源涵养功能的条件下,建议适宜种植灌木,可搭配种植乔木和草本植物。
江西瑞昌石灰岩山区退耕还林对土壤有机碳的影响
以江西瑞昌石灰岩山区退耕还林5年的林地为对象,研究了不同退耕还林模式(林苗一体化、药用纯林、多树种混交和竹阔混交)对土壤有机碳含量的影响.结果表明:与对照相比,退耕还林地0～20 cm土层的土壤有机碳、微生物生物量碳和可矿化碳含量分别增加24.4%、29%和18.4%,退耕还林显著提高了土壤有机碳含量,增强了土壤碳储能力;0～10 cm土层的土壤有机碳、微生物生物量碳和可矿化碳含量极显著高于10～20 cm土层,且退耕还林地土层间差异大于对照;4种退耕还林模式中,林苗一体化模式对土壤有机碳的影响较大.
基于多进程的多微网分层控制仿真平台
随着微网工程的推广应用,多个微电网因互联互需而成为多微网系统。针对多微网分层多主体控制架构的仿真模拟,设计一种考虑个体独立性和进程间信息交互的多进程仿真平台。所提多进程模拟仿真平台考虑当前主流多微网系统的分层控制架构,通过以“一控制器一进程”为设计原则,进程间数据交互通过特定文件传输协议完成,从而实现各子微网相对独立的控制算法,并考虑整体多微网系统的全局性以实现对多微网系统的场景化仿真模拟。通过算例测试验证所提方法的有效性,有利于通过模拟复杂工况场景运行以降低算法开发难度。
基于暂态电流的小电流接地故障分界方法
分析了谐振接地系统中用户系统内发生接地故障时,采用稳态零序过电流保护的分界开关拒动的原因。推导出了接地故障暂态零序(模)电流的表达式,分析界内与界外故障时分界开关测量到的暂态零序电流的变化特点,给出了暂态电流最大值与正常运行时稳态电容电流幅值的倍数关系。提出了基于暂态零序电流的接地故障分界方法及其整定原则,分析了暂态分界法的动作特性以及在界内故障时克服消弧线圈影响的效果。在电力系统实时数字仿真(RTDS)系统上进行模拟测试,验证了暂态分界法能够在界内故障时减少消弧线圈的影响、提高正确动作率。
大岗山水电站坝区辉绿岩流变特性的三轴试验研究
为解决大岗山水电站坝基的辉绿岩的流变力学问题,利用RLW-1000三轴流变仪进行了不同应力路径下的三轴流变试验,得到了各工况下的应力-应变-时间曲线。结果表明:辉绿岩是典型的硬脆性岩石,存在明显的流变门槛值,破坏时表现为突发性的脆性破裂。在破裂应力水平下表现出减速蠕变、等速蠕变和加速蠕变,减速蠕变和加速蠕变历时都十分短暂。临近破裂时的横向蠕变速率均不同程度的大于轴向,这是导致岩石扩容的主要原因。由于流变过程中损伤不断发展,导致岩石整体强度下降,因此流变破坏强度普遍低于常规三轴压缩试验瞬时破坏强度。辉绿岩存在一定的蚀变现象,蚀变矿物呈细鳞片状集合体。由于蚀变带的存在,使得岩块的强度受到影响,岩石破裂极易发生在结晶程度较差的矿物颗粒部位或胶结程度较差的两种矿物接触部位。
基于多目标综合评价的苹果水氮综合调控
【目的】探寻滴灌水氮综合调控对北方半干旱地区苹果树生长生理、水肥利用效率、产量和果实品质的综合影响,以确定最优水氮调控制度。【方法】试验设置灌水与施肥两个调控因素,灌水设3个调控水平,分别为田间持水量(θf)的75%—90%(W1)、60%—75%(W2)、45%—60%(W3);施肥设4个调控水平,施用的N-P_2O_5-K_2O分别为:18-12-6 g/株(F1)、 15-12-6 g/株(F2)、12-12-6 g/株(F3)、9-12-6 g/株(F4),分析不同水氮处理对苹果树的生长生理、水肥利用效率、干物质量、产量、果实品质等的影响,以节水节肥、高产高品质为目标,建立基于AHP-CRITIC组合赋权与TOPSIS耦合模型。 【结果】水肥交互对植株生长量、叶绿素含量(SPAD)、灌溉水利用效率(IWUE)、肥料偏生产力(PFP)、单果重和产量产生了极显著影响,对基茎生长量产生了显著影响。在不同水肥耦合处理下,适度亏缺的灌水和施氮处理更有利于提高苹果树植株生长量、基茎生长量、叶面积、干物质量、产量、水分利用效率(WUE)、水分生产率(WP)、IWUE、FPP和单果重,其最大值均出现在F2W2处理,SPAD、净光合速率和蒸腾速率随灌水量和施氮量的增加呈增加趋势,但轻度亏缺的灌水和施氮处理对生理指标的影响并不大,F1W2和F2W1处理与F1W1相比,分别仅降低了3.5%、3.1%、7.7%和3.5%、3.1%、3.8%。采用AHP-CRITIC组合确定指标组合权重,其中产量的权重最大,为0.406,其次为维生素C;采用TOPSIS算法构建苹果多目标综合评价体系,评选出F2W2处理下的综合评分最高,为0.8974,F1W2和F2W1处理次之,而F4W3处理评分最低,仅为0.0177。由建立的苹果生长水肥耦合交互响应模型可得出,灌水量和施肥量对苹果生长综合评分的效应均为开口向下的抛物线,苹果生长综合评分随灌水量或施肥量的增加表现出了先增后减的趋势,符合报酬递减效应,即灌水量和施氮量超过一定的范围后再继续增加会导致综合评分下降,对苹果综合生长改善不明显;当施肥量编码值X1为0.681、灌水量编码值X2为0.488时,苹果综合评分最高,为0.923,即施肥量为34.56 g/株(N-P_2O_5-K_2O:16.56-12-6 g/株)、灌水量控制在82.32%田间持水量,此灌水施肥处理对苹果生长最为理想。【结论】应用AHP-CRITIC-TOPSIS法构建的综合评价体系,可以有效确定苹果最佳水氮调控制度,为北方半干旱地区苹果园实际生产提供理论与实践依据。
基于新型日期映射法和ISGU混合模型的短期电力负荷预测
针对电力负荷非线性、预测条件多样性、预测模型参数设置主观性等问题,提出一种基于强适应性的日均负荷日期映射法、高非线性拟合性能的门控循环单元(Gate Recurrent Unit, GRU)和强搜索性能的改进麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm, ISSA)相结合的ISSA-GRU(ISGU)混合模型进行短期电力负荷预测(Short-term Load Forecasting, STLF)。首先,利用日均负荷日期映射法对星期-节假日因素进行映射,解决该因素因非数字化导致不易输入预测网络的问题。随后,从诸多相关因素中筛选出高度相关特征值,以此解决预测条件多样性问题。最后,构建GRU网络进行负荷预测,并引入ISSA算法对GRU网络参数进行客观配置。为验证ISGU混合模型的有效性,采用新加坡电力负荷数据进行实验,并将实验结果与现有算法进行比较。实验结果表明,所提方法对STLF具有良好性能,有效提高了STLF统计标准的精度指标。
塔里木盆地西北缘古木别孜断裂变形特征和构造转换
通过野外地质调查、地震反射剖面的精细解释和钻井资料分析,对塔里木盆地古木别孜断裂从东到西的变形差异、构造转换及导致其在空间上差异变化的控制因素进行系统研究。第四纪早期古木别孜断裂开始沿着中新统吉迪克组含膏泥岩层向南挤压滑脱,并在温宿凸起北缘突破到地表,在断裂上盘形成古木别孜背斜。古木别孜断裂滑移量从东段A—A'剖面的1.21km向西至C—C'剖面减小为0.39km,并在古木别孜背斜以西区域完全消失。该断裂的滑移量一部分转换为前锋逆冲量,另一部分被上盘古木别孜背斜所吸收。古木别孜断裂的形成与吉迪克组含膏泥岩层的发育和温宿古隆起的阻挡作用有关,而古木别孜构造带自东向西在空间上变形差异受控于吉迪克组含膏泥岩层的发育程度:东段吉迪克组含膏泥岩厚度大,剖面北侧的深部双重构造变形量较多地沿含膏泥岩层向盆地内部滑脱传递;往西吉迪克组含膏泥岩厚度变小,深部双重构造变形量沿含膏泥岩向盆地内部传递逐渐减小;西段D—D'剖面的含膏泥岩不发育,深部双重构造的变形量无法沿吉迪克组向盆地内滑脱传递,深部逆冲断层向地表突破,古木别孜断裂完全消失。古木别孜断裂滑移量向西最终消失是通过侧断坡来实现构造转换的。
胶结充填体蠕变硬化-损伤特征及非线性本构模型
胶结充填体蠕变特征直接影响矿山安全生产。基于此,制备不同灰砂质量比的胶结充填体试样,结合超声波监测技术开展了单轴压缩和分级蠕变试验,获取了不同应力水平下胶结充填体蠕变变形、超声波波速与损伤演化规律,探讨了胶结充填体蠕变硬化和损伤特征,引入硬化与损伤函数,构建了考虑硬化-损伤特征的胶结充填体非线性蠕变本构模型,并进行了验证。研究结果表明: 1)胶结充填体蠕变过程是其内部应力不断调整、硬化和损伤不断发展并共同作用的结果; 2)同一应力水平下,减速蠕变阶段,胶结充填体硬化作用占主导;稳定蠕变阶段,胶结充填体硬化作用与损伤作用相互抵消;加速蠕变阶段,胶结充填体损伤作用占主导; 3)不同应力水平下,胶结充填体硬化与损伤特征存在差异性:减速和等速应力水平,胶结充填体硬化特征显著;加速应力水平,胶结充填体损伤特征显著; 4)构建的胶结充填体非线性蠕变本构模型与各试验数据均有较高吻合度,较好地表征了胶结充填体蠕变硬化和损伤特征。研究成果可为胶结充填体稳定性和矿山安全生产提供理论依据。
基于GBDT-LSTM的闽江流域水质预测
闽江作为福建省最大的河流,其生态保护对维护全省水生态环境而言意义重大。为进一步利用水质评价和预测方法对水质状况进行有效分析,选取闽江流域2017年1月-2023年8月共20处水质监测站数据作为研究对象,采用水质综合指数法对各站点水质状态进行判断;比较LSTM模型和GBDT-LSTM模型的拟合结果,并对各指标数据进行预测。结果表明, 1)闽江流域各监测点除总氮外的水质指标均呈现较好趋势,各监测点的总氮浓度存在差异,整体情况较差,其中位于三明和南平市的河段由于当地重工业发达,导致水体中的硝态氮不断增加,进而致使河段内总氮浓度过高。2)流域水质的WQI值呈现逐年上升的趋势,水质状况普遍处于中等及以上水平,仅有少数监测点的水质状况处于很差状态,从中上游携带的泥沙等固体的堆积导致了连江琯头的水质情况较差;沙县斑竹溪渡口由于位于三明和南平的交界处,且沿岸分布较多重工业城市,故水质状态略差;相较于南平和三明的大型重工业企业,位于古田县的监测点以农业、轻工业为主,对水质指标的影响相对较小,水质状况因此较好。3)采用GBDT对变异程度较高的各水质指标在预测模型中的重要性进行排序,发现GBDT-LSTM混合模型的拟合效果相较于LSTM模型更好,更有利于对水质状况进行精确地预测。4)水体中总氮、高锰酸盐指数等含量的不断增加主要源于大量的工业废水,建议加强对临近闽江流域高污染高排放企业的控制,科学合理地实现工业污染排放和污染物容量在时空上的合理分配。
基于Prophet算法和Blending集成学习的实时负荷中期预测
目前的中期负荷预测一般未考虑负荷实时状态,而负荷数据的非线性、季节性、随机性、时序性特征将影响实时负荷的中期预测。构建一个实时负荷中期预测的框架,采用Prophet算法提取负荷数据的季节性部分,采用Blending集成学习对负荷数据的非季节部分进行滚动预测,将季节性部分和非季节性部分合成中期负荷实时数据。爱尔兰电力系统的算例结果验证了模型的有效性和稳定性。
计及电力不平衡风险的配电网分区协同规划
在实现“双碳”目标的过程中,大量分布式可再生能源随机接入配电网。由于分布式电源出力的波动性,配电网可能出现弃电、切负荷等电力不平衡的情况。提出一种计及电力不平衡风险的配电网分区协同规划方法。构建一种基于非参数估计方法的时序源荷特性仿射模型,以描述源荷特性的时序波动性和不确定性,并利用Wasserstein距离指标进行聚类,减少时序预测误差概率分布的数量;采用A*算法计算在电力廊道受限条件下负荷点之间的距离,并构建负荷点间距离矩阵和功率特性匹配度矩阵,以划分馈线区块;提出电力不平衡风险价值的计算方法,量化灵活性资源水平与电力不平衡风险间的关系;基于此,构建配电网双层协同规划模型,上层以线路和储能装置投资费用最低为目标,下层以配电网运行成本和电力不平衡风险成本最低为目标。以西北某地区实际配电网为案例,验证所提方法的有效性和优越性。
LCC-MMC混合直流输电系统整流侧故障穿越控制策略
整流侧采用电网换相换流器(Line Commutated Converter, LCC),逆变侧采用模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)构成的混合直流输电系统,结合了LCC、MMC的优点;同时,当MMC为半桥子模块和全桥子模块各占50%的混合型MMC时,系统具有较强的交直流故障穿越能力.针对整流侧交流系统严重故障下半桥子模块和全桥子模块电容电压不平衡的问题,提出一种改进的环流控制策略.改进的环流控制策略通过检测MMC的运行工况,调整环流控制器的参考值,从而使桥臂电流具有正负交替的特性.其次,提出基于虚拟电阻和电流指令限值的故障暂态电流抑制策略,能够抑制故障穿越期间交直流电流的振荡,确保系统安全稳定运行.基于PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建LCC-MMC混合直流输电系统,仿真验证了所提控制方法的有效性.
油纸绝缘弛豫法谱线特征量提取及老化诊断
针对时域介电响应法的弛豫响应参数求解的不确定性及特征量提取不够直接、物理意义不易描述等问题,提出基于直接确定性参数辨识与弛豫法谱线特征量的变压器油、纸绝缘老化诊断新方法。首先,采用末端双点解析法确定去极化电流谱线中的弛豫参量;分别绘制表征变压器绝缘油、绝缘纸状态的弛豫最小、最大法谱线,直接提取4个新特征量:弛豫最小法向角θ_(τ_(min)) 、弛豫最小法线长P_(τ_(min)) 、弛豫最大法向角θ_(τ_(max)) 、弛豫最大法线长P_(τ_(max));经研究分析证实:绝缘油老化程度越严重,θ_(τ_(min))越小,P_(τ_(min))越短;绝缘纸老化程度越严重,θ_(τ_(max))越小,P_(τ_(max))越短。多台变压器试验验证:依据新特征量能有效诊断出油、纸绝缘老化状态;弛豫参量辨识新方法和新特征量提取为油纸绝缘老化诊断提供了新思路。
深层煤岩气水平井各段产出贡献及其主控因素——以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块为例
在“双碳”目标背景下,实现深层煤岩气高效开发、甲烷管控或近零排放具有极其重要的战略意义。但深层煤岩气水平井各段产出贡献不清、主控因素不明,制约了煤层气单井产能提升和降本增效。为此,以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块为例,通过示踪剂监测技术,获得了深层煤岩气水平井各段差异认识,提出了基于深层煤岩气地质—工程甜点系数的模型构建方法、“黑金”靶体和地质—工程甜点分类评价标准,构建了沿水平井地质—工程甜点模型,提取了11项地质因素和10项工程因素开展“定性+定量”评价,明确了深层煤岩气水平井各段产出贡献的主控因素。研究结果表明:①深层煤岩气水平井各井段的产出差异大,各井段产气量贡献率介于2.2% ~ 25.3%,同一口井各井段产气量差异最高达11.5倍。②明确了影响水平井各井段产出主控因素是钻遇Ⅰ、Ⅱ类地质—工程甜点情况和压裂改造规模;钻遇Ⅰ类和Ⅱ类甜点井段长度占水平井长度的63.7%,其中采用相对更高规模压裂设计的Ⅰ、 Ⅱ类甜点段仅占37.5%,却贡献了单井59.2%的累计产气量。③影响高产段的离散型因素,裂缝形态以均匀缝为主;构造曲率以正曲率和零曲率为主;煤岩类型以光亮煤和半亮煤为主。④利用斯皮尔曼相关系数法、层次分析法和梯度提升树法定量确定的主控因素,与基于甜点模型得到的认识一致。结论认为,研究成果为深层煤岩气水平井甜点评价、“黑金”靶体钻遇率提高、压裂段簇差异化设计、施工方案优化等方面提供了新认识、新方法和新思路。
调速死区和限幅参与的火电机组超低频频率振荡及近似分析
水电系统中多次出现与调速死区和限幅相关的超低频频率振荡现象,而火电系统中是否存在类似风险有待研究。首先建立了考虑死区和限幅的单机火电非光滑动力系统模型,然后分析了参数变化时火电系统的平衡点、调节区域阻尼特性以及超低频频率振荡风险,并结合描述函数法近似分析了非光滑振荡特性。结果表明,正阻尼时单机火电系统存在死区和限幅参与的超低频频率振荡现象,其与传统光滑系统负阻尼下的振荡不同,无法用平衡点特征根进行分析,但可采用描述函数法近似分析其振荡频率和幅值特性。