李国庆

"设计"是什么?设计让生活更美好。什么样的设计最容易打动你?简单不纠结,实用不夸张。不是为了设计而设计。通过设计灵感让产品呈现更美更易用,在设计美学上有着设计师的一贯风格传承。全球范围内,你最喜欢的设计师是谁?

含高比例新能源的电力系统频率稳定研究综述

作为“双碳”战略目标的关键载体,含高比例新能源的电力系统具有惯量水平低、调频能力差、抗扰性能弱等特征,对频率稳定带来了全新挑战,迫切需要深入认识能源转型背景下的频率稳定形态。该文按照“建模分析—稳定评估—调频控制”的路线,归纳近年来国内外关于频率稳定的研究及其应用进展。首先,梳理现有频率稳定定义的特点,将其引申为考虑暂态频率安全的广义频率稳定概念,分析含高比例新能源电力系统的频率响应过程;按照系统全局频率和网络节点频率两个视角分析现有特性建模与分析方法,分别总结频率稳定性、频率安全性的评估方法与评估指标,初步建立考虑频率时空分布特性的节点频率安全性指标;列举并归类源网荷储多主体参与系统调频的控制策略,分析相关频率调控措施的特点;最后,结合现有研究进展,对含高比例新能源的电力系统在频率响应特性建模、频率稳定机理评估以及频率稳定协调控制方面的未来发展方向和研究趋势进行展望。

曲马多超前镇痛在局麻下胸腰段骨质疏松骨折椎体后凸成形术中的效果

目的:探讨术前肌注曲马多用于局麻下行经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)的超前镇痛效果。方法:自2019年8月至2021年6月收治118例骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCFs)患者,观察组59例,男26例,女33例;年龄57~80(67.69±4.75)岁;T1114例,T1212例,L118例,L215例;予PKP术前0.5 h肌肉注射曲马多100 mg。对照组59例,男24例,女35例;年龄55~77(68.00±4.43)岁;T1119例,T1211例,L117例,L212例;予肌肉注射等量生理盐水。记录两组手术时间和术中出血量,采用视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)评估两组术前(T0)及术中穿刺时(T1)、放置工作套管时(T2)、球囊扩张时(T3)、骨水泥注入椎体时(T4)、术后2 h(T5)、出院时(T6)的疼痛程度;观察头晕、恶心、呕吐等不良反应,出院时询问患者对再次行PKP手术的接受度。结果:118例患者顺利完成经双侧椎弓根入路PKP术,术中均未使用静脉镇静镇痛药物。两组手术时间、术中出血量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组T1、T2、T3、T4、T5时的VAS较对照组降低(P<0.05);T6时的VAS比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组T6时的VAS较T0降低(P<0.05)。两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05),对再次行PKP术的接受度比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:术前0.5 h肌注曲马多用于在局麻下单节段胸腰段骨质疏松骨折椎体PKP术的超前镇痛效果明确,可增加患者术中及术后2 h的舒适度,提高患者手术满意度。

苯并芘通过芳香烃受体对心肌缺血再灌注损伤作用的研究

目的:探究空气污染物苯并[a]芘[benzo(a)pyrene,BaP]对心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,IR)的影响,并进一步探索芳香烃受体(aromatic hydrocarbon receptor,Ahr)在这一过程中的关键作用。方法:本研究首先对C57BL/6J小鼠进行Bap气道给药(15mg/kg),随后构建心肌缺血再灌注损伤模型。我们通过Evans Blue/TTC染色,TUNEL染色,超声心动图和Masson染色对实验组和对照组小鼠的心肌损伤程度进行评估,并通过RT-PCR及免疫荧光共定位探究Ahr介导的潜在作用机制。结果:与对照组相比,实验组小鼠表现出更为严重的心肌损伤。RTPCR结果表明,BaP暴露后,Ahr下游靶基因及炎症相关基因mRNA表达水平明显升高。免疫荧光染色结果显示,Ahr在心脏巨噬细胞上呈现出明显的表达。结论:空气污染物BaP可通过激活Ahr,促进巨噬细胞分泌炎症因子,加重心肌缺血再灌注损伤。

序

2024年10月,东北电力大学喜迎75周年华诞。作为中国共产党直接创建的第一所电力工科学校,自1949年诞生之日起,便与国家的电力事业同呼吸、共命运。七十五年来,学校始终秉持“勤奋、严谨、求实、创新”的校训精神,致力于高素质人才培养、高水平科学研究,为国家电力事业的建设与发展贡献了智慧与力量。从最初的几间简陋校舍,到如今的现代化校园;从最初的电力工科学校,到如今的特色高水平大学,东北电力大学的发展历程,正是新中国电力工业发展的一个缩影,也是我国高等教育事业蓬勃发展的生动写照。

温润如玉的长者 扶掖后进的楷模——缅怀李华伟先生

我1992年前后在印第安纳大学读书、工作,加入了美国华人图书馆员协会(Chinese American Librarians Association,CALA),始识学会元老李华伟先生。作为美国独一无二的华人图书馆员学术团体,CALA一直是一代又一代新人的域外之家。他们在学会前辈的扶掖引领之下一步步成长。这次为了缅怀李华伟先生而翻检旧物,找到一张32年前CALA印第安纳州会员聚会的照片,这些人后来事业各有所成,好几位还成为CALA的领袖人物。

基于混合型MMC的柔性直流电网故障穿越协同控制策略

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流电网是实现大规模可再生能源发电汇集、输送和并网的有效手段。针对传统直流故障穿越(fault ride-through,FRT)方案会引起全网功率传输中断的问题,提出一种新型的直流FRT协调控制策略,其可快速阻断故障电流并维持非故障线路换流站不退出运行。在分析故障电流组成及关键影响因素的基础上,针对故障线路MMC(fault line MMC,FLMMC),提出了自适应于故障线电流变化的负压控制策略,该策略可以提升电流衰减速度,保证故障可靠隔离。针对非故障线路MMC(non-fault line MMC,NFLMMC),考虑到FLMMC的过电流、过电压风险,提出了NFLMMC主动限流(active current-limiting control,ACLC)协同控制方法,设计了限流性能可自适应于直流母线电压变化的参数选取原则,在抑制故障电流的同时兼顾直流电网的快速恢复。最后,基于RTLAB实时数字仿真平台搭建了四端柔性直流电网仿真模型。仿真结果表明,所提协同控制策略能够快速阻断直流故障电流,缩短直流电网功率恢复时间,提高系统安全稳定性。

主动配电网潮流的全纯嵌入计算方法

配电网潮流计算是进行配电网规划和运行的重要基础。目前,配电网潮流求解方法主要有牛拉(Newton Raphson,NR)法和前推回代(forward backward substitution,FBS)法两大类,但NR法和FBS法在潮流收敛性和计算效率等方面均存在一定的不足。全纯嵌入法(holomorphic embedding method,HEM)是一种求解非线性潮流方程的新方法,它可以有效避免NR法和FBS法在配电网潮流求解过程中出现的上述问题,但现有HEM未充分考虑配电网中各类型分布式电源(distributed generation,DG)和智能软开关(soft open point,SOP)控制方式的多样性,且未构建计及负荷电压特性和频率特性的潮流模型,难以适用于不同运行模式下配电网潮流计算。针对上述问题,提出一种可求解含多类型DG和SOP且可运行在并网/孤岛模式的主动配电网统一全纯嵌入潮流计算方法。首先,根据负荷静态电压和频率特性,构建计及配电网频率和节点电压影响的负荷节点全纯嵌入潮流模型;其次,根据DG不同的控制方式以及配电网不同的运行模式,将DG所连节点等效为不同节点类型,构建各类DG的全纯嵌入潮流模型;再次,考虑SOP不同控制方式,构建SOP全纯嵌入潮流模型;从次,依据全纯嵌入潮流模型等式左右两侧同次幂级数系数相等原则,推导配电网各全纯函数幂级数系数的求解递推关系式,进而计算各全纯函数的各项幂级数系数,借助解析延拓理论求取电压和频率逼近值,实现配电网潮流的准确求解;最后,通过修改的IEEE-33节点测试系统和IEEE-123节点测试系统验证所提方法准确性和有效性。

谷子叶面喷施硒肥对其农艺性状和品质的影响研究

硒元素对人体健康的重要性不言而喻,缺乏时易引发克山病、大骨节病等多种健康问题。鉴于硒的不可或缺性,通过饮食补充成为提升人体硒水平的有效途径。谷子,以其耐旱、耐贫瘠、高效利用水资源及全面均衡的营养价值,在中国乃至全球农业中占据显著地位。鉴于谷子的广泛种植与食用基础,研究如何通过叶面施肥技术增加其硒含量,不仅有助于理解硒在谷子生长过程中的吸收转化机制,还能揭示硒对谷子生理代谢、最终产量及品质提升的积极作用。

组合浸渍和超低温冻融预处理对真空冷冻干燥蓝莓品质的影响

为探究组合浸渍冻干保护剂(海藻糖-CaCl_(2))和超低温冻融预处理对蓝莓活性物质和品质的影响,该研究以直接冷冻干燥为对照组,以普通冻融(-20℃)、超低温快速冻融(-80℃)、超声波辅助冻干保护剂浸渍冻融(-20℃)、(-80℃)预处理后进行真空冷冻干燥为试验组,比较分析蓝莓活性物质(多酚氧化酶和过氧化物酶活性)、营养物质(维生素C、花青素、总酚、类黄酮)、质构特性(硬度、咀嚼性)等指标的变化情况,并在此基础上进行BoxBehnken三因素三水平试验设计。结果表明:单一的冻干保护剂浸渍处理或者超低温处理均不如两者组合效果理想,两者组合浸渍后-80℃冻融处理可以有效维持蓝莓硬度,提高蓝莓营养物质的保留度并减少真空冷冻干燥时间。冻融次数为2次,浸渍时间为3.7 h,单次冷冻时间为4.2 d时蓝莓综合指标最高,营养物质保留度最高。该研究阐述了冻干保护剂浸渍预处理与超低温冻融两者联合处理对真空冷冻干燥蓝莓品质提升的机理,探究了冻融次数、冷冻时间、浸渍时间对品质的影响,得出了真空冷冻干燥预处理的最佳参数,为蓝莓真空冷冻干燥技术的发展提供了新思路。

基于多项式混沌展开的电力系统概率可用输电能力评估

大规模开发和利用风能有利于实现电力系统清洁低碳转型,是实现国家“碳达峰、碳中和”战略目标的重要技术手段,但风电出力的强不确定性对电力系统区域间可用输电能力(available transfer capability,ATC)评估带来了全新的挑战,传统用于求解计及风电出力不确定性的概率ATC评估模型在计算效率和计算精度方面均存在一定的不足。为此,该文提出一种基于多项式混沌展开(polynomialchaos expansion,PCE)的电力系统概率ATC评估方法,该方法首先构建基于机会约束的电力系统概率ATC评估模型;然后,根据风电出力预测误差的概率分布特征,选择对应的正交多项式为基函数以近似风电出力预测误差及电力网络中与之相关联的其他随机变量;进一步,借助Galerkin投影和基于一阶矩、二阶矩的机会约束转化方法,将所构建的机会约束模型的概率约束转化为确定性约束,实现基于机会约束的概率ATC评估模型向易于求解的确定性优化模型的转化;进而,将概率ATC评估模型的求解问题转化为ATC的最优多项式逼近系数的求解问题,根据求得的最优多项式逼近系数和选取的基函数计算电力系统ATC的概率分布特征;最后,通过修改后的PJM-5节点测试系统、IEEE-118节点测试系统及吉林西部电网实际算例验证了所提基于多项式混沌展开的电力系统概率ATC评估方法的准确性和有效性。

多风电场支撑电网频率稳定的动态差异化时序协同控制策略

针对大规模风电接入带来的系统调频能力不足和调频能量透支引发的频率二次跌落问题,提出一种多风电场动态差异化时序协同的频率支撑控制策略。首先,阐述综合惯量控制下的风电调频原理,基于能量守恒理论分析频率响应阶段风电场群的动能变化过程,揭示多风电场调频时序对调频效果的影响机理。然后,考虑多风电场群同时调频引发的频率二次跌落风险,从场站交互视角逆向设计风电场群调频时序和任务分工,并依据风电实时调频能力动态调整投入顺序,以保证初期过程惯量安全需求,并提升频率最低点、抑制风电场群退出调频导致的系统频率严重二次跌落。最后,通过3机9节点测试系统和某实际电网算例对所提控制策略进行仿真分析,结果验证了所提策略的有效性和实用性。

高比例分布式可再生能源交直流混合配电网运行调控:科学问题与技术框架

随着分布式可再生能源发电与中低压直流组网技术的快速发展,未来配电网必然向复杂的交直流混合形态演进,其运行调控技术面临许多新的挑战。在高比例分布式可再生能源交直流混合配电网(HR-HDN)运行调控技术发展需求分析的基础上,提炼出HR-HDN运行调控技术的3个科学问题,并以多类型可控设备协同、源-网-荷-储高度互动化和市场化需求为研究主线,从稳定控制、故障主动防御与恢复、电力市场机制辅助调控以及“平台+数据”数字化集成调控4个方面,提出了HR-HDN的运行调控技术框架。最后,对HR-HDN运行调控关键技术的未来发展进行了展望。

电力系统全纯嵌入潮流的并行计算

潮流计算是电力系统规划和运行的基础,全纯嵌入潮流计算方法(HELM)因无需初值且具有全局收敛性,因而在电力系统潮流计算中受到极大关注。然而,采用HELM求解大规模电力系统潮流时,高维幂级数系数线性方程组求解和节点电压的幂级数有理的逼近计算量大、耗时久,是制约HELM计算效率提升的关键。为此,该文提出一种基于稳定双正交共轭梯度(BICGSTAB)和Aitken差分的电力系统全纯嵌入潮流并行计算方法,该方法首先采用近似逆预处理的BICGSTAB法并行迭代求解HELM的高维幂级数系数线性方程组,以快速计算节点电压的各阶幂级数系数;其次,借助Aitken差分法实现所有节点电压幂级数有理逼近值的并行计算;然后,基于CPU-GPU异构平台设计所提算法的并行流程,以实现大规模电力系统潮流的快速求解;最后,通过节点在1 354~13 802的不同规模测试系统对所提方法进行分析、验证。结果表明,所提电力系统潮流全纯嵌入并行计算方法可实现电力系统潮流的准确、快速求解。

基于多项式混沌展开的交直流系统全纯嵌入概率潮流计算方法

为快速、准确量化分析风电出力不确定性对交直流电力系统潮流分布的影响,提出一种基于多项式混沌展开(PCE)的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算方法。该方法首先根据风电出力的概率分布特征选择最优正交基函数,构造近似风电出力概率分布特征的PCE表达式;其次,将该PCE表达式引入交直流电力系统的全纯嵌入潮流方程中,构建基于PCE的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算模型;再次,通过Galerkin投影将所构建的全纯嵌入概率潮流计算模型转化为高维确定性全纯嵌入潮流计算模型;然后,借助确定性全纯嵌入潮流模型求解方法,实现对所转化的高维确定性全纯嵌入潮流模型的求解,并根据所得PCE逼近系数计算交直流电力系统潮流的概率分布特征;最后,通过修改的PJM 5节点、IEEE 30节点和IEEE 118节点交直流测试系统算例验证所提方法的准确性和有效性。

5G技术远程操控R-One^(TM)机器人应用于经皮冠状动脉介入治疗的动物实验研究

目的通过动物实验评估5G技术远程操控血管介入机器人(R-One^(TM))辅助经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的有效性与安全性。方法选取实验猪3头,平均体质量(32±1)kg。每头实验猪各选取两支冠状动脉血管,分别设为实验组(5G网络下R-OneTM远程辅助PCI)和对照组(R-One^(TM)本地辅助PCI)完成猪的PCI手术。记录手术时长、对比剂用量、围术期手术安全性等,手术结束当天处死动物(安乐死),进行解剖取样,分离靶血管进行病理分析。同时记录网络延时、数据包丢失及术者远程操作评价。结果实验组和对照组PCI成功率均100%,无围术期不良事件,PCI后心肌梗死溶栓治疗试验血流分级Ⅲ级,无分支丢失及冠状动脉穿孔。实验组未发生中途切换本地操作。手术期间5G远程乌鲁木齐-上海网络信号往返时间(RTT)延时平均106.66 ms(87.94~1927.12 ms),数据包丢失率0.8256%、断网后网络恢复时间<10 s;北京-上海网络信号RTT延时平均60.43 ms(40.61~377.77 ms),数据包丢失率0.0550%、断网后网络恢复时间<10 s。远程主-从端术者操作评价几乎无延时;术中数字减影血管造影(DSA)影像质量非常清晰,传输几乎无延时;术中远程音视频传输几乎无延时,传输稳定且质量高;从端器械操控非常灵活。整个实验过程中R-OneTM机器人系统未出现任何软件及硬件故障,所有动物术中及术后未出现相应的介入并发症,术后动物解剖未发现冠状动脉夹层及穿孔等严重不良事件。结论本研究验证了5G技术远程操控R-OneTM行PCI手术的安全性和有效性,为今后临床应用这一技术提供理论和实践依据。

基于多元同步压缩变换的电力系统强迫振荡源定位

为实现电力系统强迫振荡源的快速、准确定位,该文提出一种基于多元同步压缩变换(multivariate synchrosqueezingtransform,MSST)的电力系统强迫振荡源定位方法。该方法首先利用电力系统的广域量测信息构建发电机的多通道量测信息矩阵,采用MSST对多通道量测信息矩阵同步分解得到对应的三维MSST系数矩阵;然后通过能量权重筛选出表征强迫振荡模式的MSST系数矩阵;进一步,构建基于MSST的发电机强迫振荡耗散能量计算模型,通过筛选出的表征发电机强迫振荡模式的MSST系数矩阵计算各发电机的耗散能量;然后,依据所提的强迫振荡源判据,定位出系统的强迫振荡源;最后,通过WECC-179节点测试系统仿真数据和辽宁电网PMU实测数据验证了所提方法的准确性和有效性。