功率型储能技术与应用综述

大规模可再生能源发电并网给电力系统安全稳定运行带来了新的挑战,储能技术是解决这一问题的重要手段。为了满足新型电力系统应用场景的多样化需求,储能技术呈现百花齐放、多元化发展新态势。其中,功率型储能技术具有功率密度高、响应速度快、循环寿命长等优势,在新型电力系统的电力调频、平滑新能源波动、负荷跟踪等领域应用具有重要的应用价值。剖析了电化学电容器、飞轮储能、超导磁储能等功率型储能的技术原理和性能特征,梳理了各类功率型储能技术未来发展规划,总结了功率型储能在新型电力系统的应用技术研究工作,同时列举了目前国内外功率型储能的工程示范应用典型案例。最后针对各类功率型储能未来在电力系统应用面临的挑战进行了分析,提出未来功率型储能技术未来发展方向,旨在为功率型储能技术研究和产业发展提供参考。

含时滞的不确定性交直流微电网直流母线电压H_∞控制

针对含通信网络延时的不确定性交直流微电网的直流母线电压稳定问题,提出了一种将状态空间法和阻抗分析法相融合的方法,构建具有时滞的范数有界不确定交直流微电网模型。基于系统鲁棒二次稳定的求解,获得了满足H_∞控制性能的时滞无关型状态反馈控制器的条件。然后应用S-procedure定理,提出一种降低时滞依赖型Lyapunov方法的泛函构造难度且无须再次求导的方法,引用Wirtinger积分不等式和自由矩阵的积分不等式,得到时滞依赖型的H_∞控制器。仿真分析验证了所提控制方法能在一定的通信延时约束下抑制不确定参数对直流母线电压的影响。

以光伏集成性能为导向的建筑形体生成方法——基于参数化与形状语法的实现

光伏技术的应用对减少能源消耗、降低能源成本、减少碳排放和实现可持续发展都具有巨大潜力,是推动可持续能源未来的关键技术之一。提出了一种以单位体积太阳辐射、建筑体形系数和能源覆盖率为性能指标,通过形状语法的参数化编译使之符合形状语法规则的光伏建筑一体化(BIPV)建筑形态生成方法。通过建筑形体生成实验表明,该方法在给定的简单初始形状基础上经过25代迭代计算均可生成一定数量且具有显著差异的建筑形体最优解集。可以根据特定性能对建筑形体的最优解进行排序为设计提供选择,也可以根据建筑密度或总建筑面积等的设计要求进行筛选。同时实验发现初始形状对建筑形体的性能有显著的影响。实验显示本方法可以作为以太阳能辐射性能为导向的形体生成方法应用于早期设计阶段。

锂电池储能系统热失控气体生成及扩散规律研究

锂离子电池在热失控过程中将产生大量可燃性气体,是导致储能系统燃爆的主要风险。为研究系统尺度锂电池热失控可燃气体的生成及扩散规律,本文首先通过实验测试了某磷酸铁锂电池在不同热失控触发条件下的产气组成。基于实验结果,建立了预制舱储能系统热失控过程产气及扩散仿真模型,并分析了不同位置电池单体触发热失控后的可燃气体扩散规律。结果显示,在释放的气体中,H2占比约30%,且不受空气组分影响,更适合作为电池热失控的警告气体;经模拟发现,在电芯防爆阀打开3 s内,H2主要集中于电池模块区域,随着风冷循环,向电池模块外部间区域位置进行扩散,在120 s内将扩散至整个储能电池舱;基于此,给出了针对该储能舱最优的气体传感器及风道布置方案。本文研究结果能够为储能系统可燃气体监测点布局与排放路径设计提供参考。

基于光伏窗技术的室内热环境营造特性研究

半透明光伏窗由于其主动节能的优势,近年来引起了广泛关注。由于半透明光伏窗表面覆盖太阳能电池,可能引起室内热环境过热,影响人体热感觉。然而,目前有关半透明光伏窗建筑室内热环境营造特性的研究仍存在不足。针对上述问题,通过实测半透明光伏窗与白玻房间室内空气温度、辐照度等参数,比较了空调运行工况下两房间内受试者热感觉投票结果。结果显示,在窗户表面高温长波辐射及透过辐照度的短波辐射作用下,半透明光伏窗室内热环境受到较大热辐射的影响。半透明光伏窗房间热感觉投票为中性的结果远高于白玻房间,能够满足人体热舒适和建筑节能的双重要求。

气象卫星大气导风研究进展和未来展望

本文主要回顾了气象卫星导风的发展历程并对未来发展方向进行了阐述.引言部分首先回顾发展历程并介绍了导风发展史上的一些里程碑事件,分别对中国、美国、欧洲以及日本的气象卫星导风情况进行了简要介绍.第一节详细总结了多种传统气象卫星导风算法的特点和关键技术,介绍了交叉相关法、形态辨认法以及亚像元法.此外,还描述了五种较为常用的高度指定算法,对传统导风追踪算法以及高度指定算法的原理进行了详细地描述.第二节归纳了最近几年基于计算机视觉和机器学习技术发展起来的多种新体制的气象卫星导风产品,分别介绍了光流法、三维导风以及中尺度导风的优势和研究背景.最后,对比了传统与新型气象卫星各种导风算法的优缺点,展望了未来的发展趋势和应用前景.特别是指出光流法导风有着空间分辨率高、三维导风能得到更多层风场的信息、中尺度导风则能对特殊天气如热带气旋实现高时空分辨率的观测的优势,并提出三维导风与中尺度导风的应用研究将是未来重要发展方向.

洛阳盆地古洪水剖面地球化学指标的古气候指示意义

地球化学指标在古气候研究中多用于黄土、湖泊等沉积物的分析,河流沉积物由于沉积水动力变化大,对其化学元素及其古气候指示意义的研究较少。文中对洛阳盆地4~3.8 ka BP龙山晚期古洪水(SQ)剖面地球化学指标的古气候指示意义进行了探讨。分析显示,古洪水剖面的化学元素含量与中值粒径相关性显著。在排除物源、沉积再旋回和成岩钾交代作用对于化学元素的影响后,根据各化学元素与中值粒径的相关系数进行分组,并在同组内按照元素迁移强弱建立化学元素参数指标,其结果与CIA粒度效应校正结果具有一致性,均在距今4000年前后的古洪水层呈低值,指示相对干凉的气候。结合该剖面孢粉的分析结果,认为洛阳盆地温凉的气候条件是距今4000年前后古洪水事件发生的重要环境背景。虽然河流沉积过程的复杂性导致本研究具有一定的局限性,但是通过相关系数分组建立比值参数的方法,为探讨河流沉积物化学元素指标的古气候指示意义提供了新的思路。

网络暴力的典型事实形态及其刑法定性

暴力系意图造成损害的强制力量。在刑法上暴力由“猛烈性”“强制性”“损害指向”“影响达成”的行为要素构成,具体表现为基准暴力、典型暴力、准型暴力。网络暴力系“暴力”与“网络空间”的衔接整合,可以分为网络言辞侵害型与网络实体侵害型。我国理论界对网络暴力关注的焦点是“言辞侵害型网络暴力”(网络言辞侮辱、网络诽谤、恐吓性网络骚扰),这种网络暴力在刑法上属于准型暴力。然而纵观中外理论,“实体侵害型网络暴力”(网络系统袭击)也不失网络暴力的一种重要的典型事实形态。言辞侵害型网络暴力根据具体情况的不同会触犯侮辱罪、诽谤罪、寻衅滋事罪、敲诈勒索罪、强迫交易罪等。而网络系统袭击通常会触犯非法侵入计算机信息系统罪、破坏计算机信息系统罪等,此外这种网络暴力还会涉及危害公共安全、恐怖活动等方面的犯罪。在许多场合网络暴力也会存在想象竞合犯、牵连犯、数罪等犯罪形态。随着网络及高新科技的日益发达,网络暴力犯罪更应引起我们的足够重视。

“三合一”储粮控制技术在浅圆仓中的应用

根据西北地区生态条件,在浅圆仓综合应用环流熏蒸、内环流控温和氮气气调三项储粮技术(以下简称:“三合一”储粮控制技术)。研究了“三合一”储粮控制系统在浅圆仓中控温、控虫和控制品质变化的效果。通过2022年对入库新粮进行环流熏蒸,冬季择机通风蓄冷,2023年度先进行内环流控温,再进行氮气气调,探索研究在当地浅圆仓中合理有效使用这三项储粮技术的最佳使用路径。“三合一”储粮控制系统在浅圆仓中的应用,可以实现低温、低药量储粮,延缓储粮品质劣变,在储粮控温、控虫和控制品质变化方面取得良好效果。“三合一”储粮控制技术充分发挥了三项储粮技术的各自优势,为浅圆仓绿色储粮探索出新路径。

富水陡倾斜大理岩增透引流注浆技术研究——以天山胜利隧道4号通风竖井为例

为解决天山胜利隧道4号通风竖井掘进水量大,造成无法施工的技术难题,考虑到富水大理岩地层倾角大、裂隙开度小、吃浆量弱的工程特征,构建陡倾斜大理岩增透引流注浆模型。基于广义宾汉流体本构方程,提出考虑大理岩裂隙浆液流变特征的扩散运移方程。根据方程可知,裂隙倾角、初次启劈压力、二次启劈压力、裂隙水压力、设计劈裂扩散距离及浆液黏度时变性是影响注浆压力的关键因素。在此基础上,确定关键注浆参数及其施工工艺,通过高压水脉冲式压裂增透岩体裂隙通道和引流注浆等关键技术,实现浆液在陡倾斜大理岩裂隙通道中的控制性扩散。地面预注浆治理后,运用简易水文观测、孔内电视、光纤测温3种手段对现场注浆堵水效果进行监测,地层揭露结果表明,竖井掘进掌子面处无明显渗水,注浆治理后的井筒涌水量低于1 m^(3)/h,能确保天山胜利隧道4号通风竖井安全高效施工。

核电冷源设备的阴极保护及腐蚀智能监测

核电冷源设备具有材质多样化、腐蚀环境苛刻等特点,其阴极保护系统的有效运行和预防性腐蚀管理至关重要,但受空间限制,在设备运行期间阴极保护系统参数无法有效采集,阴极保护系统运行管理存在盲区。基于此,从核电冷源设备的特殊工况和实际需求出发,提出了具有数据采集、存储、远程传输、远程控制、故障预警等功能的阴极保护及腐蚀智能监测方案,通过实际案例分析,验证了此方案可以实现核电冷源设备运行期间腐蚀与防护状态的整体评价和故障预警。

焊接工艺对LNG储罐用高锰钢焊接接头组织和性能的影响

为了推动新型国产低温高锰钢及相应焊材在LNG储罐国产化中的应用,利用扫描电子显微镜、光学显微镜并通过常温拉伸、弯曲、低温冲击以及显微硬度等试验,研究了熔化极气体保护焊(GMAW),埋弧焊(SAW)和焊条电弧焊(SMAW)3种不同的焊接工艺对LNG储罐用低温高锰钢焊接接头组织和性能的影响。结果表明,3种焊接工艺的热影响区组织为奥氏体与少量夹杂物颗粒,熔合线附近晶粒粗大且狭长,焊缝组织为柱状晶。硬度最低值均位于焊缝中心,拉伸试验断裂位置均为焊缝部位。3种焊接工艺焊接接头抗拉强度分别为839.2,863.8,675.2 MPa,拉伸和弯曲性能均能满足要求。-196℃时的焊缝冲击吸收能量值分别为123,100,83.7 J,冲击断口均为韧性断裂。在焊接低温高锰钢时应严格控制热输入,从而保证低温高锰钢的焊接质量。

F-NLR评分评估自发性基底节脑出血患者短期预后的临床研究

目的 探讨外周血纤维蛋白原和中性粒细胞/淋巴细胞比值联合评分(F-NLR)对自发性基底节区脑出血短期预后的预测作用。方法 回顾性分析2021年1月-2022年12月自发性基底节区脑出血患者154例,通过改良Rankin量表(mRS)评分系统进行评估,将患者分成预后良好组(n=50)和预后不良组(n=104)。应用单因素和多因素回归分析基底节区脑出血的风险因素,并利用ROC曲线评估F-NLR在基底节区脑出血预后中的应用价值。结果 2组患者的年龄、血肿体积、是否破入脑室、格拉斯哥昏迷评分(GCS评分)、白细胞(WBC)计数、中性粒细胞(ANC)计数、淋巴细胞(ALC)计数、中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)、纤维蛋白原(FIB)、F-NLR水平差异有统计学意义(P<0.05)。多元logistic回归分析显示基底节区脑出血患者的血肿体积、GCS评分、高WBC、低ALC、高F-NLR评分是其短期预后不良的重要独立危险因素(P<0.05)。ROC曲线表明F-NLR评分预测基底节区脑出血预后不良的AUC值为0.799(95%CI:0.723~0.874),敏感度为66.3%,特异度为86.0%。结论 F-NLR评分对基底节区脑出血患者的近期预后具有重要指导意义,可作为进一步临床应用的依据。

听神经瘤术后影响面神经功能的相关因素分析

目的探讨显微镜下经乙状窦后入路听神经瘤术后短期及中晚期面神经功能预后的相关因素。方法分析自2018年8月至2022年7月徐州医科大学附属医院神经外科收治的120例听神经瘤患者的临床资料,采用House-Brackmann(HB)分级评价听神经瘤患者术后2周及6个月的面神经功能,分为预后良好组与预后不良组,运用Logistic单因素与多因素回归分析筛选出相关危险因素并进行分析。结果术后肿瘤全切91例,全切率达75.8%,术后并发症发生率达23.3%。术后2周,50例(43.1%)患者面神经功能预后良好,70例(58.3%)患者面神经功能预后不良;术后6个月,84例(70.0%)患者面神经功能预后良好,36例(30.0%)患者面神经功能预后不良。单因素分析结果显示术后2周,两组的肿瘤直径、症状持续时间、与面神经黏连程度、是否磨除内听道壁具有统计学意义(P<0.05)。术后6个月,两组的肿瘤直径、症状持续时间、瘤周水肿、肿瘤质地具有统计学意义(P<0.05)。多因素分析显示肿瘤直径、与面神经黏连程度是术后2周面神经功能预后不良的独立危险因素(P<0.05),肿瘤直径、症状持续时间是术后6个月面神经功能预后不良的独立危险因素(P<0.05)。结论肿瘤直径越大、肿瘤与面神经黏连越紧密,患者术后2周的面神经功能预后越差;肿瘤直径越大、术前临床症状持续时间越长,患者术后6个月的面神经功能预后越差。

工业遗产旅游的欧洲实践及其启示——以“欧洲工业遗产之路”为例

“欧洲工业遗产之路”(European Route of Industrial Heritage, ERIH)是欧洲范围内工业遗产资源通过整体规划、设计、开发,进而组成的一个工业遗产旅游网络。ERIH具有系统化、区域化、品牌化的特点,通过景点、锚点、区域线路、主题线路四部分,将欧洲的工业遗产旅游体系进行系统设计;通过区域化理念,实现欧洲工业旅游的跨区域、跨国家的整合;通过创建协会、建设网站、加入欧洲创意网络等方式,打造欧洲工业遗产旅游的品牌和影响力。湖南作为一个工业大省,在工业遗产旅游方面存在理念重视不足、缺乏统一设计、发展不平衡、知名度与品牌力薄弱、“零散化”“孤岛化”等问题。ERIH给湖南省工业遗产旅游带来如下启示:从理念上加强对工业遗产旅游的重视,从机制上建立湖南省工业遗产旅游网络,从实践上强化湖南工业遗产旅游的品牌建设。

新工科背景下WebGIS课程思政教学模式探究

将课程思政融入理工科专业建设,实现显性引导与隐性浸润,是落实“立德树人”目标、培养德才兼备新时代人才的必由之路。针对WebGIS课程中存在的课程、思政与新工科多张皮、课程教学与新工科人才培养目标脱节、课程思政元素挖掘不够深入等问题,以《WebGIS原理与方法》课程为例,通过优化课程目标顶层设计、重构课程内容、体系化课程思政元素、更新教学手段、创新学生学习方法、拓宽课程评价机制等,探索提出了“课程思政+新工科”教学模式。该教学模式的应用有效提升了学生的实践动手能力,实现了对学生的价值引领,为新工科背景下实践课程融入课程思政提供参考。

图形思维在理论力学教学中的应用

基于理论力学的学科特点,在理论力学教学中引入图形思维,让学生进行抽象化建模,绘制思维导图。学生基于图形理解掌握知识,根据图形分析解决问题。通过实践发现,图形可以使抽象的知识可视化,利于进一步理解和分析。此外,引导学生绘制思维导图,通过模块、章节、知识点之间的关联,有利于学生建立知识体系,将知识内化为能力,实现对知识系统深入的理解、掌握和应用。

区域一体化与工业城市转型——芝加哥的经验与启示

20世纪50年代以来,随着经济全球化加速发展,许多发达国家的传统工业区出现城市发展危机,美国工业城市的代表——芝加哥也在20世纪中期陷入长期的城市衰退,最终沦为“铁锈城市”。为了实现城市转型,芝加哥采取区域化一体化措施,通过《芝加哥区域环境与交通改善项目》《2030区域交通规划》《2040区域框架规划》等方案的实施,在政府主导、资本推动、民众参与的共同协作下,芝加哥以交通一体化为突破口,构建“大芝加哥”都市圈。区域一体化为芝加哥城市转型提供人口、产业、空间等要素,成为芝加哥城市转型的关键。

作物生长模型(CropGrow)研究进展

农业信息技术是基于信息技术与农业科学的交叉融合而形成的新兴技术,催生了数字农业和智慧农业的快速发展。作物生长模型作为其核心内容之一,可以动态模拟作物生长发育过程及其与气候因子、土壤特性和管理技术之间的关系,从而有效克服传统农业生产管理研究中较强的时空局限性,为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。本文重点介绍笔者团队在作物生长模型的构建与应用方面形成的总体技术方法、最新研究进展及未来发展思考。通过20多年系统深入的探索和实践,本团队以小麦、水稻等作物为主要对象,以"生理机制解析-模型算法构建-生产力动态预测-效应定量评估-模拟平台研发"为主线,综合运用系统分析、动态建模、虚拟现实、情景模拟及决策支持等方法,开展了作物生长模型CropGrow的构建与应用研究。首先,利用系统分析方法与动态建模技术,构建了机理性与预测性兼备的综合性作物生长模型(CropGrow),包括阶段发育与物候期、器官发生与建成、光合生产与物质积累、同化物分配与产量品质形成、养分动态、水分平衡以及作物三维形态建成与虚拟显示等子模型,可数字化、可视化表征不同条件下作物生长发育与生产力形成过程;然后,结合地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,构建了基于模型、GIS和RS有效耦合的区域作物生产力预测技术;进一步量化了气候变化、品种更新、土壤改良、措施优化对区域作物生产力形成的影响,拓展了适宜方案生成、理想品种设计、气候效应评估、耕地利用评价以及农业政策制定等应用技术;最后,运用构件化程序设计思想,基于作物生产数据库、作物模型构件库等,集成开发了基于模型的数字化、可视化作物生长模拟系统与决策支持平台,实现了数据管理、参数优化、生长模拟、遥感耦合、区域预测、方案设计、效应评估、安全预警、产品发布等综合功能。未来作物模拟研究将在完善基础数据库的基础上,进一步提升预测能力、量化基因效应、拓展智能决策、耦合多功能模型等,为粮食生产的预测预警、情景效应的量化评估、生产管理的智能决策、作物品种的优化设计等提供数字化支撑,对于保障国家粮食安全和推进数字农业发展具有重要意义。

基于双向聚能拉张爆破理论的巷道顶板定向预裂

为在切顶卸压沿空留巷中获得巷道顶板预裂炮孔的最优间距,基于双向聚能拉张爆破技术,采用以LS-DYNA动力分析软件为基础的数值模拟和现场试验对巷道顶板定向预裂进行研究,优化炮孔间距。数值模拟结果表明,当炮孔间距为400mm时,应力波叠加后产生有效的拉应力;当炮孔间距为500mm时,应力波叠加后也能够产生有效的拉应力,该拉应力大于孔壁围岩的抗拉强度,能够使孔壁围岩沿聚能方向形成裂缝,且利于炮孔间裂纹的扩展;随着炮孔间距进一步的增大,当炮孔间距为600mm爆破时,由于间距过大,应力波无法有效叠加,不能产生连续裂缝。现场试验表明,间距为400和500mm的炮孔间隔爆破时,未爆破孔自炮孔孔底至孔口产生连续有效裂缝,裂缝长度达2.4m,相邻炮孔间沿炮孔中心线均能够形成连续有效的切缝面,能够有效控制沿空巷道顶底板位移及沿空巷道顶板压力。综合分析,在3种不同炮孔间距的试验方案中,确定间隔爆破、500mm的炮孔间距为同一地质条件下3种试验设计中的最优方案。