章水流域输沙变化对水文气象因素的响应

输沙是流域关键水文要素之一,深入探究其变化特征及影响因素,对流域水土流失综合治理具有重要意义。以赣江上游章水流域为研究区,基于1961—2018年的实测水文气象数据,采用Mann-Kendall检验、小波分析等方法分析输沙变化特征,通过逐步回归分析法筛选出输沙变化的显著性影响因素,利用通径分析量化各因素对输沙的直接、间接和综合影响。结果表明:(1)输沙量年内分配不均匀,呈单峰型分布,主要集中在4—6月;年际上,输沙量呈极显著下降趋势(P<0.01);周期变化上,主要存在3~7、11~19和21~30 a这3种时间尺度的变化周期,第1主周期为16 a;(2)输沙量减少的显著性影响因素为径流量、风速和气温,三者的贡献率分别为52.5%、28.8%和-18.7%;(3)径流量、风速和气温对输沙减少的直接影响排序为径流量>风速>气温,间接影响排序为风速>径流量>气温,综合影响排序为径流量>气温>风速。研究成果可为流域水沙调控、水土流失综合治理奠定理论基础。

不同时间尺度濂水流域水沙变化及其驱动因素分析

为深入分析流域水沙变化特征及其驱动因素,揭示水沙变化机理机制。以赣南濂水流域为研究区,基于1965—2020年的水文气象数据和土地利用数据,在年尺度和场次暴雨尺度,利用Mann-Kendall检验法、累积距平法、水沙关系曲线、经验统计分析法等,分析水沙变化特征,建立不同时期水沙关系,并定量评估降雨变化和人类活动对水沙变化的贡献率。结果显示:(1)在年尺度,流域径流深、输沙量分别呈非显著下降和极显著上升趋势,突变年份分别为1998年和1995年。(2)与基准期相比,变化期不同时间尺度的径流深和输沙量波动更大,且水沙相关性均增强,表征外界人为干扰的参数(a)和河流本身输沙能力的参数(b)均增大。(3)在年尺度和场次暴雨尺度,降雨变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为-1.1%,101.1%和30.2%,69.8%,对输沙增加的贡献率分别为0.5%,99.5%和-2.0%,102.0%。研究成果可为流域的水沙合理调控及生态可持续发展奠定基础。

新型谐振接地系统接地故障全补偿方法

针对传统消弧线圈无法补偿有功电流和抑制间歇性接地故障等难题,提出了一种谐振接地系统接地故障全补偿新方法。系统正常运行时,通过注入信号谐振精确测量系统对地绝缘参数,根据绝缘参数计算补偿元件值;当发生接地故障时,利用故障电流的相位选出故障相,然后在故障相的滞后相投入阻容性补偿元件,将故障相电压抑制为0,实现接地故障电流全补偿。仿真分析表明,所提方法不受过渡电阻影响,能快速抑制故障相电压,实现配电系统接地故障电流的全补偿,有效抑制间歇性接地故障,且操作简单可靠、成本低。

基于Blackman-Nuttall窗改进FFT校正的新型三相动态谐波电能表设计

针对电网动态谐波检测与电能计量的急切需求,建立了改善动态谐波FFT频谱泄漏和旁瓣效应的基于Blackman-Nuttall窗三谱线改进FFT校正的谐波电能计量方法,提出了ADS1178+TMS320C6745+K60架构的新型三相动态谐波电能表的设计和研究方案,详细介绍了多通道、高采样率、同步采样ADC的数据采集和调理电路单元,以及以高性能浮点DSP芯片TMS320C6745为核心的电网信号数据处理电路单元,提出了基于牛顿插值的动态谐波电能计量的误差校正方法。实验与测试表明,新型三相谐波电能表的基波有功功率相对误差≤0.1%,基波无功功率相对误差≤1%,2次~21次谐波电压幅值相对误差≤0.6%、谐波电流幅值相对误差≤0.7%、谐波相位误差≤0.5°,符合国家标准GB/T 14549-93中的A类谐波测量仪器相关精度要求。

HPLC电力线载波通信模块功耗测试仪设计

针对目前电力线载波通信模块功耗测试设备,存在动态功耗响应慢和交流功耗测试准确度较低的现状,文章深入分析了通信模块动态功耗测试关键技术需求,重点阐述了一种功耗测试仪设计方案。文中介绍了测试仪的工作原理,给出直流功耗和交流功耗的电路设计方案,同时对静态功耗和动态功耗的计算方法进行详细分析。最后对多种测量系统功耗测试结果进行比较,分析测试数据得出功耗测试测试数据稳定可靠、精确度高的结论。

基于Karrenbauer相模变换的低压供电线路阻抗量测方法

为解决低压供电线路参数精准量测困难的问题,提出一种基于相模变换的低压供电线路阻抗智能量测方法,该方法利用智能电能表采集线路各节点数据,通过Karrenbauer(卡伦鲍厄)相模变换对各相数据进行解耦,并依据线路之间的潮流关系建立最小二乘优化模型对阻抗参数进行寻优,实现精准量测.最后通过实际算例验证了该方法有效可行,实现了对不同工况下低压供电线路阻抗参数的在线辨识,为供电线路运行状态评估提供了依据.

彭冲涧小流域基流变化特征及其归因分析

【目的】基流是最重要的枯季水文特征之一,其变化规律与流域气候条件、自然地理属性及人类活动等密切相关,深入分析基流变化特征及其影响因素,对揭示流域基流变化的内在机理具有重要意义。【方法】以南方红壤区的彭冲涧小流域为研究对象,选用数字滤波法对1983—2017年逐日径流量进行基流分割,利用Mann-Kendall检验法、小波分析等探究基流趋势和周期变化特征,采用逐步回归分析法定量计算各显著性影响因素对年基流变化的相对贡献率,并借助小波系数相关性分析基流周期变化的主导因素。【结果】(1)1983—2017年流域基流量呈非显著下降趋势,多年平均基流量为162.4 mm;年基流存在3~6年、8~12年、15~20年和25~32年4种尺度的周期变化,第一、第二、第三、第四主周期分别为32、6、10、17年。(2)降水、蒸发散、平均气温、最高气温、最低气温、NDVI等6个基流的影响因素在1983—2017年均呈上升趋势,其多年平均值分别为1589.1 mm、828.0 mm、17.55℃、36.99℃、-4.11℃和0.77,其中平均气温、NDVI的变化极显著,蒸发散变化显著,其他因素的变化均不显著。(2)降水、蒸发散和平均气温为基流趋势变化的显著性影响因素,三者对基流的相对贡献率大小分别为61.1%、-27.9%、-11.0%。(3)基流周期变化的主导因素为降水,两者具有3个相同的显著周期,对应的小波系数相关性极强;其次为平均气温和蒸发散,与基流均只有1个相同的显著周期,对应的小波系数相关性较强。【结论】无论是趋势变化还是周期变化,降水、蒸发散和平均气温都是基流变化的主要影响因素,且降水起主导作用。

基于深度学习的电力监控视频超分辨率重建

针对电力监控视频有时分辨率不高问题,提出了一种基于深度学习的电力监控视频超分辨率重建方法。该方法首先采用卷积神经网络对输入视频帧进行特征提取,从输入视频帧序列两端按时间顺序将所有支持帧逐帧对齐到目标帧,并采用时间与空间自注意力机制将支持帧特征逐帧融合到目标帧。然后引入多尺度特征学习机制,对特征融合后的目标帧使用多分支特征选择重建网络进行超分辨率重建。最后采用公共数据集和电力视频数据集对该方法进行了训练。测试结果表明,所提方法的峰值信噪比与结构相似性指标均值分别达27.08和0.819,能有效提高电力监控视频的分辨率和视觉效果。

基于模糊聚类分析的电能质量扰动模式识别方法

为了提高电能质量扰动识别的准确性,弥补基于传统单一特征量模式识别方法易受干扰、精度低的缺陷,提出基于模糊聚类分析的电能质量扰动模式识别方法。该方法利用HHT变换从多种不同类型的电能质量扰动信号中提取出相应的扰动特征量,再将提取的特征量进行模糊聚类分析,准确地把这些电能质量扰动信号一一归类至光伏扰动与公共电网扰动两大类别,同时建立基于模糊聚类分析的电能质量扰动识别流程。仿真结果表明,该方法克服了传统单一特征量模式识别方法的局限性,优化了扰动信号的识别效果,提高了识别效率,识别精度高,抗噪能力强。

基于HPLC与RF自适应通信的配用电异构场域网

为提高配用电场域网连通率和传输效率,构建了具有高速电力线载波和微功率无线通信能力的配用电双模异构场域网。首先,详细论述该场域网的拓扑结构、中心结点组网过程、游离节点动态入网流程和网络动态维护机制。其次,设计混合路由表的路由度量机制与改进的层数限制最短路径路由算法。最后,依据实时混合路由表,网络节点自适应选择最优链路以最佳速率进行数据传输。实验结果表明,该场域网提高了智能电表与中心节点的连通率,减少了网络层级,提高了传输效率。

赣南九曲水流域降雨侵蚀力变化规律及其影响因素

为有效防治流域土壤侵蚀、维护生态安全,基于九曲水流域1982—2019年逐日降雨数据,运用小波分析、交叉小波变换等方法分析了中雨、大雨、暴雨及年降雨侵蚀力的年际变化规律,并探讨了太阳黑子、厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)、北极涛动(AO)及太平洋年代际涛动(PDO)对它们的影响。结果表明:(1)中雨、大雨、暴雨及年降雨侵蚀力的年际变化趋势均不显著(p>0.05),其变异系数(C_(V))分别为0.24,0.31,0.64,0.26,均属于中等变异。(2)不同量级降雨侵蚀力的周期变化差异明显,年降雨侵蚀力与暴雨侵蚀力均存在15~23年周期变化和19年主周期,二者联系更紧密。(3)年降雨侵蚀力和暴雨侵蚀力与太阳黑子、ENSO、AO、PDO均分别存在9~11,10~11,10~11,9~10年的显著共振周期,暴雨侵蚀力受太阳黑子、ENSO、PDO的影响大于中雨、大雨侵蚀力,大雨侵蚀力受AO的影响大于中雨、暴雨侵蚀力。研究成果可为赣南乃至我国土壤侵蚀预测预报与防治提供科学依据。

基于RFID技术的智能电能表全寿命周期管理系统

为了满足海量智能电能表的全寿命周期管理的需求,本文采用云平台云计算技术和射频识别技术,设计了RFID通信的智能电能表、RFID智能电能表的电表检测系统、RFID智能表和云平台的智能仓储管理系统、RFID和云平台的现场抄表RFID手持终端,提出了基于云平台的智能电能表全寿命云平台管理系统,整套体系利用RFID通信速度快、群读能力强的特点,实现智能电能表快速参数设置、快速检测、自动仓储、快速抄读等功能,缩短时间,提高效率。同时,整套体系通过搭建云平台管理系统,实现智能电能表大数据量的数据采集、数据管理、数据过滤提取、数据挖掘和分析,有助于工业4.0模式下智能生产和智能服务。

生态种养发展及生态环境风险研究进展

近年来随着农业经济的大力发展,生态种养越来越受到关注。结合目前生态种养发展现状,系统总结了稻虾养殖、稻鳖养殖、稻鸭养殖及稻蟹养殖研究情况,并针对各类生态种养所产生的生态环境风险进行分析总结,从而提出了生态种养生态环境风险控制技术,主要包括合理的控制养殖比例、合理施用化肥农药及优化饵料的投放等措施,为我国生态种养生态环境风险方面的防治研究提供一定的依据。

赣江上游章水流域水沙变化及其归因分析

随着气候变化和人类活动的加剧,流域水沙情势发生变化,定量分析降水变化和人类活动的水沙效应是当前水科学研究的热点。本文基于赣江上游章水流域1961—2020年的水文、气象观测资料,采用累积量斜率变化率比较法、经验统计分析法定量分析了降水变化和人类活动对水沙变化的贡献率及人类活动的水沙效应对年降水量响应的临界值。结果表明:降水量和径流量均呈非显著下降趋势(P>0.05),输沙量呈极显著下降趋势(P<0.001);降水量和径流量的突变年份均为2003年,输沙量的突变年份为1998年;降水变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为10.7%和89.3%,对输沙减少的贡献率分别为3.5%和96.5%;人类活动的减水、减沙效应对年降水量响应的临界值分别为1170 mm和858 mm。研究成果可为流域生态建设、水土资源优化管理提供科学依据。

濂水流域降雨变化和景观格局演变的径流效应

降雨和景观格局是影响流域径流过程的两大主要因素,开展二者的径流效应研究对流域水资源管理、生态建设等具有重要意义。本研究以赣南红壤丘陵区的濂水流域为对象,基于1958—2020年的降雨、径流和土地利用数据,分析降雨、景观格局和径流的变化特征,以及降雨、景观格局与年径流、洪枯径流的关系。结果表明:研究期间,流域年降雨量、年径流量、年最大1 d径流量均呈非显著下降趋势,年最小1 d径流量呈非显著上升趋势且年际变化幅度最大;有林地为流域内占比最高的景观类型,其他林地的变化最剧烈;景观水平上,流域的Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数、斑块密度、景观形状指数分别由1980年的1.125、0.541、0.667、16.925上升至2020年的1.348、0.614、0.731、18.172,景观蔓延度指数由1980年的68.237下降至2020年的64.293,流域整体景观多样性、破碎化程度、形状复杂程度提高,空间分布趋于均匀,连通性降低。降雨量与年径流、洪水径流、枯水径流的相关系数分别为0.907、0.594、0.558;类型水平上,耕地减少对年径流、洪枯径流的影响均较大,而景观水平上的整体变化促进了年径流和洪水径流减少、枯水径流增加。降雨变化和景观格局演变对年径流、洪水径流和枯水径流变化的贡献率分别为17.8%、82.2%,1.5%、98.5%和-8.8%、108.8%。研究成果可为流域景观格局配置、水土流失综合治理等提供理论参考。

基于不同量级日降雨的赣南湘水流域降雨侵蚀力时空变化特征分析

[目的]探明赣南湘水流域不同量级降雨侵蚀力时空变化特征,为该流域的土壤侵蚀防治和生态环境治理提供重要的科学依据。[方法]以赣南湘水流域为对象,采用章文波日降雨模型,通过对降雨侵蚀力的比较分析,筛选普通克里金插值(OK)、反距离加权插值(IDW)和径向基函数插值(RBF)中的最优插值方法,并对湘水流域降雨侵蚀力时空变化特征进行了分析。[结果]结果表明:(1)IDW比OK和RBF更适用于湘水流域。(2)1984—2021年湘水流域不同量级降雨侵蚀力、年降雨侵蚀力的空间分布差异均随量级的增大而增大,且二者总体均呈北部和南部偏高,中部偏低的趋势。(3)1984—2021年湘水流域年降雨、中雨、大雨和暴雨侵蚀力的变异系数(C_(V))分别为0.26,0.15,0.25,0.47,均属于中等变异,且年际变化趋势均不显著。不同量级降雨侵蚀力的大小、所占年降雨侵蚀力的比例、年际变化速率随量级的增大而增大,且其震荡周期基本一致,均为3~4个震荡周期。[结论]赣南湘水流域北部是发生土壤侵蚀可能性较高的地区,因地制宜加强该地区水土保持措施将有助于湘水流域的土壤侵蚀防治。

基于智能电能表量测数据的低压供电线路健康状态评估

针对低压台区长期运行的供电线路存在老化等异常情况,文章提出了基于回路阻抗变化的低压供电线路健康状态评估方法,所提方法通过计量装置自动采集各电力数据节点的电压电流数据,根据其中电压和电流的突变情况来计算线路回路阻抗,进一步得到对应线路的回路阻抗特性情况,然后与被检测线路的正常阻抗数据进行比较,经过相应的数据处理绘制阻抗变化曲线,由线路阻抗变化情况来对其进行健康状态评估。最后,通过有关实例分析验证了该方法的有效性。

赣南九曲水流域基流变化特征及其对降水的响应

基流是水资源重要组成部分,探究流域基流变化特征及其对降水的响应,对优化流域水资源配置具有重要意义。本研究基于赣南九曲水流域1982-2019年逐日降水、径流观测资料,运用数字滤波法、交叉小波变换及累积量斜率变化率比较法等,分析了基流变化特征,探讨了基流对降水的时滞效应,并计算了降水对基流变化的贡献率。结果表明:研究期间,九曲水流域年基流深和年基流指数变化趋势均不显著,年均值分别为384.21 mm和0.44;春、夏季基流深大于秋、冬季,基流指数则与之相反。年降水量控制着年基流深的动态变化,春、夏季降水对基流深的作用强于秋、冬季;年及春、夏、秋、冬季基流滞后降水的时长分别为3.5~10.3、1.5~8.5、2~10、2~13和5~20.5 d,年均滞后时长依次为6.4、4.9、5.3、6.8和10.8 d。年基流深在1992年发生突变,降水对基流变化的贡献率为68.2%,其他因素对基流变化的贡献率为31.8%。本研究成果可为南方红壤区评价流域的森林水文效应、保障河流的水生态安全提供科学依据。

国网湖南电力自主研制的HPLC通信故障现场诊断仪显成效

6月23日,国网湖南电力有限公司供电服务中心(计量中心)自主研制的HPLC(低压电力线高速载波)通信故障现场诊断仪完成在娄底市的试点提升工作,完成现场故障诊断200余例,诊断故障模块20余只,故障采集设备3个,将模块误拆率降低了80%。其配套的HPLC通信故障现场诊断技术团体标准也于6月21日通过中国仪器仪表协会立项评审,预计年底发布。

小电流接地系统单相接地故障暂态特征分析

在单相接地故障情况下,配电网中暂态故障特征量的分布与传播规律与稳态特征量具有明显差异。首先,当发生单相金属性接地故障时,其产生的暂态值可能是稳态值的几十倍。此外,由于电感与电容在不同系统频率作用下所表现的阻值不同,因此在暂态过程中消弧线圈无法实现完全补偿。