土壤电阻率的负温特性及冻土对接地极冲击响应的影响

西藏地区由于独特的气候与地理环境,在其冻土地区存在雷电与低温共存现象。低温下冻土作为含冰复杂体系,其在雷击下的冲击散流性能仍不明晰,因此该文就冻土电阻率的负温特性以及接地极的冲击特性开展研究。首先研究了不同含水量、含盐量的土壤电阻率随温度的变化规律;然后在冲击电流作用下,以永冻土试品的表层土壤融化厚度和季节性冻土试品的表层土壤冻结厚度为变量,探究了其对相应冻土中垂直接地极暂态电位的影响规律;最后结合冻结条件下土壤冲击放电的形貌特征与地中电场强度和电流密度的分布特性,探讨了负温下接地极暂态电位变化的本质原因。试验研究表明:考虑盐分对土壤的影响,当其温度在一次冻结温度Tf与二次冻结温度Ts之间时,电阻率随温度下降缓慢上升,只有当温度降至二次冻结温度时,才存在突增现象;在永冻土中,当冻土温度高于Ts时,接地极仍具有较好的散流性能。由此可知降低Ts可以减小水分冻结对土壤电阻率的影响,为避免极寒地区接地极失效提供了新思路。

MR-GA:一种基于实例分割的地下排水管道缺陷评估方法

目前地下排水管道检测后的缺陷评估主要采用人工方式进行,不仅费时、费力,智能化程度低,而且容易受到人工经验与视觉疲劳的影响,导致遗漏与误判,影响结果的准确性。近年来迅速兴起的实例分割技术,具有强大的数据特征学习和描述能力。提出了一种基于Mask R-CNN实例分割网络的管道缺陷评估MR-GA(Mask R-CNN-Grading Assessment)方法。首先,自建样本数据集,对Mask R-CNN进行训练构建模型;其次,利用构建好的模型对输入的管道检测帧进行缺陷分类和实例分割;在此基础上,结合《城镇排水管道检测与评估技术规程》,根据各类管道缺陷特征,制定出缺陷量化分级评估方案;最后,按此方案进行参数计算及分级评估。将MR-GA方法应用于实际工程项目,与人工评估结果相比,缺陷类别识别准确率达到91.34%,缺陷分级准确率达到88.75%。

考虑最大功率点估计模型校准的光伏功率备用控制

并网光伏系统通常以最大功率模式运行,无法全面响应电网调节需求,因此需要研究功率备用控制(power reserve control,PRC)。基于最大功率点估计(maximum power point estimation,MPPE)的PRC利用光伏等效模型,通过数据拟合实现MPPE,从而实现光伏功率备用。然而,随着光伏组件老化,MPPE估计误差增大,可能影响系统安全稳定运行。文中提出考虑光伏组件老化时MPPE模型参数校准的光伏系统PRC。首先提出基于麻雀搜索算法的MPPE模型参数校准方法,然后根据光伏组件老化特性和MPPE误差演变趋势,提出MPPE模型校准的改进评价指标和校准周期整定原则,最后将其应用于基于MPPE的PRC中。仿真结果表明,该方法能够实现光伏组件老化后MPPE模型参数自动校准,并且显著提高了MPPE精度,增强了PRC在实际应用中的可靠性。

基于融合双健康因子的铅酸电池健康状态评估

为了解决铅酸蓄电池健康状态S_(OH)估算不精准的问题,以2种不同充放电工况的铅酸蓄电池的循环老化数据为基础,提出了通过充电曲线获取的区域概率和恒压阶段最小容量形成融合健康因子的铅酸蓄电池健康状态的评估方法。结果表明:在1/20C倍率、放电深度D_(OD)为100%和1/5C倍率、放电深度为50%的2种充放电工况下,前者的循环寿命较低。在低采样频率下,恒压阶段最小容量作为健康因子与S_(OH)之间呈线性正相关。区域概率作为健康因子与S_(OH)之间呈现线性负相关,在区域电压≥50 mV时,拟合精度>0.99。当双健康因子融合时,区域电压≥25 mV,拟合精度>0.999,相比于恒流恒压阶段提取的健康因子,在低采样频率下的融合双健康因子可以更好地提高铅酸蓄电池S_(OH)评估精度。

厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域土体内部变形演化规律研究——以淮北孙疃煤矿为例

为了研究厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域相应土体内部变形演化规律,针对淮北孙疃煤矿10111,沿垂直于工作面推进方向,于拟采空区地表投影区域外侧(拉伸区域)以60 m间隔由近及远布设1~3号竖向钻孔;采煤沉陷过程中基于光纤(1号钻孔)、测斜仪(2~3号钻孔)技术开展钻孔变形监测;将煤炭开采引发移动的上覆岩层与松散层所占区域视为变形区,并引入任意厚度地层移动角的概念,分析开采沉陷拉伸区域相应松散层变形演化特征。结果表明:1号钻孔发生应变的最大孔深约157 m,且钻孔深部较浅部先达到活跃期;2、3号钻孔孔口最终累计水平位移量分别为129.8 mm和99.4 mm,最大位移深度分别约为108 m和75 m;2、3号钻孔监测范围内地层从下至上均可分为稳定段、变形区下段、中段与上段;2、3号钻孔从下至上水平位移量总体分布较均匀,每米深钻孔的平均水平位移量分别约为1.2 mm和1.3 mm;2、3号钻孔变形区下段均先于上段达到活跃期,且变形区下段稳定后上段仍有微弱变形;松散层内一定厚度地层,其地层移动角随地层深度的增加而增加,松散层变形区下边界的深度h随着与工作面水平距离l的增加而减小,h与l满足指数函数关系。

基于文献计量学的BIPV系统节能研究进展与前沿分析

近年来,光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaic,BIPV)应用得到了极速增长。BIPV是一种实用、创新和有前途的零碳排放建筑技术,以BIPV为核心的相关技术已成为新能源领域一个重要的研究方向。利用文献计量学的分析软件工具CiteSpace,对BIPV领域的有关文献进行可视化分析。通过对发文数量、国家、作者、研究机构、机构及作者合作关系、关键词聚类与突显等统计分析,探讨了该领域的研究热点和发展前沿。可得出结论:未来的研究热点是将从太阳能的能效方面进一步提升光伏建筑的性能,降低能耗。国内外在该领域的研究发展形势良好,研究方向主要集中于BIPV对于节能减排、清洁能源及PV-DSF(光伏双层幕墙)、PV-IGU(光伏中空玻璃)的能量性能等。

血流储备分数和定量血流分数在指导冠心病介入治疗中的研究进展

中国冠心病的介入治疗数量居全球之首,目前主要指导冠心病介入治疗的是冠状动脉造影。近年研究表明血流储备分数、定量血流分数等功能性指标在指导冠状动脉介入治疗方面有独特的优势。基于国内外文献,现主要介绍血流储备分数和定量血流分数在冠心病介入治疗中的应用和进展。

新型电力系统下大规模新能源接入配电网的线损变化趋势分析

分布式光伏发电具有随机性、波动性、地域性等特点,接入配电网中会造成功率波动,进而影响配电网的电能损耗。但是现有的电网线损计算分析并未考虑大规模新能源接入对线损的影响,如果沿用现有方法进行计算及开展接入工作则会造成较大的误差。本文针对分布式光伏发电近年来在贵州爆发式增长的现状及当前并网情况,从分布式光伏发电特征、台区用电特征等方面展开分析,并对光伏接入对台区线损影响进行理论计算与仿真分析;文中以光伏接入电网的实际台区为例,通过历史数据比对和现场应用情况分析,从接入位置、接入容量等方面进行相关验证;最后,总结分布式光伏接入配电网对分线、分台区线损的影响趋势并提出相应策略,为贵州电网10千伏及以下分布式光伏接入系统的方案提供参考依据。

基于区域频率法评估三元锂电池的健康状态

为解决低采样频率下S_(OH)(电池健康状态)评估不准确的问题,提出一种基于PDF(概率密度函数法)的区域频率法。采用不同倍率下三元锂电池的充放电电压数据进行分析,采样频率为1/60 Hz,分别提取PDF峰高和区域频率作为健康因子,并建立与S_(OH)的关系。结果表明:随着电池充放电电流倍率的增加,PDF峰高作为健康因子与S_(OH)的拟合度降低,尤其在放电阶段,1C倍率下拟合度R^(2)仅为0.0971。当区域频率作为健康因子时,电池在不同倍率下充放电阶段S_(OH)模型的拟合度R^(2)均在0.95以上。当区域电压从100 mV增加到400 mV,模型的拟合度可达0.98以上。最后,使用1/2C倍率下电池老化数据对该方法进行验证,S_(OH)评估误差在2%以内,结果表明该方法可提高低采样频率下的电池S_(OH)评估的准确性。

影响半密闭腔室弧后气体绝缘恢复的涡环现象观测与分析

多腔室灭弧间隙在配网防雷中受瞩目,其工作时电弧喷出与空气对流换热成气体射流,射流与周围流体速度差形成剪切层,进而可能演变为涡环结构,促进弧后气体冷却与绝缘恢复。涡环形成受腔室结构影响,优化结构可提高涡环形成概率,增强灭弧效果。因此,通过搭建纹影观测平台观测弧后气体的逸散过程,研究了不同腔室结构参数对弧后气体涡环形成以及气体密度恢复的影响,分析了涡环对于促进弧后气体冷却的效果。基于纹影观测结果,采用有限元仿真分析软件,仿真分析了弧后气体涡环的形成过程。仿真结果证明了合理设置腔室出口直径可增大弧后气体涡环的形成概率,涡环夹带环境冷空气进入弧后气体热核,促进弧后气体的冷却与绝缘强度恢复。

水凝胶调控巨噬细胞促进心肌梗死后心肌修复的研究进展

心肌梗死(myocardial infarcti on,MI)是由于冠脉供血不足引起的心肌细胞坏死。坏死细胞诱发的炎症反应改变心肌微环境,并参与心肌损伤和修复的过程。巨噬细胞是炎症反应的重要执行者,通过不同亚型分泌不同功能的细胞因子参与心肌的损伤和愈合进程。调控巨噬细胞亚型已成为心肌修复的潜在治疗策略。近年来,水凝胶材料凭借其良好的生物相容性和功能化修饰能力,广泛应用于MI修复。功能化水凝胶不仅提供机械支撑,还可调控巨噬细胞亚型,改善梗死部位免疫微环境,促进心肌修复再生。本文对巨噬细胞在MI中的关键作用以及水凝胶如何调控巨噬细胞促进MI后心肌修复的现状进行综述。

基于资源禀赋及负荷特性的低压台区典型场景划分方法

随着光伏和电动汽车在配电网中的接入比例日益增加,这些非线性和随机性的负荷对配电台区的运行造成了显著影响,频繁引发三相不平衡、电压波动、谐波等电能质量问题。鉴于不同配电台区的源荷组成差异,其面临的电能质量问题及成因也各不相同。为有效解决这些问题,该文提出了一种基于资源禀赋和负荷特性的低压台区典型场景划分方法。首先分析了不同场景下配电台区的运行特征,并据此进行了场景划分;然后采用K-means聚类方法对贵州某地区的示范台区进行了详细分析;通过对基于K-means聚类的算例进行分析,准确识别示范台区内电能质量问题的根本原因,从而验证了所提方法的有效性。

基于改进灰色模型的光伏发电预测输入数据计算方法

人工神经网络是光功率预测的主要模型之一,其输入数据的准确性是影响光功率预测精度的主要因素。该文使用实际测量的、准确的天气历史数据,采用灰色模型GM(1,1)来预测当前的天气数据,并选择多个长度的历史数据序列来进行预测,用相对误差平均值来评估对历史数据的拟合效果,然后选择对历史数据拟合效果最好的序列预测的天气数据,将其与天气预报的天气数据进行加权平均来得到人工神经网络的输入数据,而相应的权重根据灰色模型对历史数据的拟合效果来动态调整。最后,对现有光伏电站数据的仿真验证了该文算法的有效性。

基于用户智能电表大数据的配电台区数字化建模

智能电表的广泛使用带来了电网运行实时数据采集的变革,为配电台区的数字化建模提供了海量数据支撑。本文探讨了如何利用这些数据推进配电台区的数字化转型,首先介绍了数字化配电台区的概念与重要性,随后从五个维度进行数字化分析:台区特征、用户特征、新能源特征、网络参数和运行特征,构建了一个综合的数字化模型。在此基础上,本文选取具体的应用场景,展示了数字化建模的实际应用效果。研究成果不仅有助于理解智能电表数据在配电台区数字化建模中的作用,也为配电台区规划、运行和维护的数字化转型提供了理论与实践的参考。

基于三相四线制最优潮流的低压配电网光伏-储能协同控制

大规模户用光伏不平衡接入低压配电网会造成严重的电压越限、网损和三相不平衡。针对当前户用光伏消纳控制技术对三相四线制低压配电网不适用的问题,提出了一种基于三相四线制最优潮流的低压配电网光伏-储能协同控制方法。考虑电压、电流的幅值和相角,采用三相四线制节点导纳矩阵建立了低压配电网的网络拓扑结构;综合考虑网损和三相不平衡度最小,建立了储能元件有功功率和光伏逆变器无功功率的三相四线制线路多时段协同控制模型;通过复数变量拆分和模型凸化以降低三相四线制模型的求解难度,采用CPLEX算法包求出模型全局最优解。仿真结果表明,所提出的基于最优潮流的控制方法在大规模光伏和负荷不对称接入条件下能够有效抑制电压越限,同时达到降低网损、改善电网三相不平衡的目的。

面向高比例户用光伏消纳的储能系统与通信网络协同规划

当前大规模户用光伏接入低压配电网已成为必然趋势,然而高渗透率户用光伏并网将引起电压越限等严重的电压问题。在低压配电网中合理配置储能可以有效缓解上述问题,同时信息通信技术是储能消纳光伏的重要保证。针对目前信息系统和物理系统分开进行规划的现状,该文提出了一种基于二层优化模型的协同规划方法对含高比例光伏低压配电网的储能系统与通信网络进行优化配置。上层以年费用最小为目标优化配置储能和无线通信终端,其中储能采用分布式控制策略;下层根据上层的结果进一步对通信拓扑进行优化,提高控制性能的同时降低通信网络的复杂度。通过算例仿真验证了所提信息系统与物理系统协同规划方法的经济性和有效性。

考虑潮流越限风险的柔性交流配电网融冰优化策略

针对当前配电线路覆冰情况多发、过负荷融冰易出现潮流越限的问题,文中充分考虑智能软开关(SOP)的灵活调节能力和移动融冰装置(MDID)的机动性,提出一种配电网多时段融冰策略优化方法。首先,基于热平衡方程和气象数据刻画融冰过程中的覆冰厚度变化规律。其次,考虑交通网对MDID移动时长影响,以线路断线和潮流越限风险最小为目标,建立了基于SOP过负荷融冰和MDID路径调度协调配合的配电网双层优化模型,采用精英保留的遗传算法对模型进行求解。最后,采用手拉手IEEE 33节点配电网和114节点配电网进行算例分析。仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于一致性算法的户用光伏逆变器和储能分布式控制策略

高比例户用光伏并网会导致电压越限等严重的电压问题,光伏逆变器无功控制和储能有功控制是低压配电网有效的电压控制手段。针对低压配电网通信条件有限以及逆变器无功功率和储能有功功率协调研究不充分的现状,文中提出了一种基于一致性算法的光伏逆变器和储能两阶段分布式控制策略。首先,通过控制效果-成本系数对设备调节效果和调节经济性进行分析,提出了先调节逆变器无功功率再调节储能有功功率的电压控制架构。其次,在逆变器控制阶段,以无功利用率作为一致性变量,保证了电压调节任务按逆变器容量进行分配;在储能控制阶段,以储能荷电状态作为一致性变量,既考虑了储能的容量,又实现了储能功率和荷电状态的同时控制。仿真结果表明,所提控制方法可以有效抑制电压越限,降低电压控制成本,同时还给出了所提控制策略参数的选取范围。

移位安全区约束下的建筑物群移位免疫遗传算法

对于采用启发式或群智能搜索的组合最优化移位算法,地图要素空间关系与空间分布特征的保持是一个难题。本文基于免疫遗传算法提出一种移位安全区约束下的建筑物群最优化移位方法。该方法将建筑物群的移位问题定义为一个多目标最优化问题,然后采用免疫遗传算法搜索最优解。为了尽量保持建筑物群的空间关系和总体分布特征,避免出现拓扑错误,采用Voronoi图和缓冲区构建每个建筑物的移位安全区,以限定建筑物的移位范围;同时,采用建筑物群组整体移位策略,保持局部空间分布模式。最后,以北京市某部分街区建筑物群的移位为例验证改进算法的有效性,结果表明所实现算法能够在解决邻近冲突的同时,较好地保持地图目标间的空间关系和空间分布特征。

一种融合分割和消失点提取的车道线检测方法

针对路面干扰时车道线检测鲁棒性差和消失点检测误差大的问题,提出了一种基于融合分割和消失点提取的车道线检测方法。对获取视频帧图像进行灰度化和高斯滤波处理之后,利用Canny边缘检测算法对图像进行边缘提取。以边缘点最多的一行作为上界划分预处理图像的动态感兴趣区域(ROI),结合大津算法(OTSU)分割出预处理图像的车道线背景,提取车道线信息。采用直线段检测(LSD)算法对ROI区域内车道线标志进行提取,并结合改进的消失点检测方法快速提取车道线。实验结果表明:所提出的方法对多场景下离线照片的平均正检率为97.16%,识别速度为34 ms/帧,能够很好地对多场景下车道线进行快速检测。