光伏波动平抑下改进K-means的电池储能动态分组控制策略

针对电池储能系统(battery energy storage system,BESS)进行光伏波动平抑时寿命损耗高及荷电状态(state of charge,SOC)一致性差的问题,提出了光伏波动平抑下改进K-means的BESS动态分组控制策略。首先,采用最小最大调度方法获取光伏并网指令。其次,设计了改进侏儒猫鼬优化算法(improved dwarf mongoose optimizer,IDMO),并利用它对传统K-means聚类算法进行改进,加快了聚类速度。接着,制定了电池单元动态分组原则,并根据电池单元SOC利用改进K-means将其分为3个电池组。然后,设计了基于充放电函数的电池单元SOC一致性功率分配方法,并据此提出BESS双层功率分配策略,上层确定电池组充放电顺序及指令,下层计算电池单元充放电指令。对所提策略进行仿真验证,结果表明,所设计的IDMO具有更高的寻优精度及更快的寻优速度。所提BESS平抑光伏波动策略在有效平抑波动的同时,降低了BESS运行寿命损耗并提高了电池单元SOC的均衡性。

考虑复杂出行链基于双链马尔科夫的电动汽车负荷建模方法

为解决电动汽车(electric vehicle,EV)负荷建模困难且精度低的问题,提出了考虑复杂出行链基于双链马尔科夫的电动汽车负荷建模方法。首先,对5种状态下EV的荷电状态进行划分;其次,对出行时间、停驻时长等与EV出行相关的内部因素以及道路拥堵、天气状况、空调启停等外部因素进行分析,并据此构建考虑内外部因素的EV复杂出行链模型;最后,在确定主链和辅链的状态转移概率矩阵基础上,推导双链马尔科夫的一步转移概率矩阵,建立不同状态下考虑复杂出行链的EV负荷模型。对所提EV负荷模型进行仿真验证,并与典型日EV负荷数据及其他建模方法进行对比,结果表明,所提负荷模型的精度更高,能够更加准确地描述EV充放电负荷。

面向光伏平抑考虑SOH与SOC的电池储能系统功率分配方法

针对电池储能系统(BESS)参与光伏平抑时寿命损耗较高的问题,提出面向光伏平抑考虑健康状态(SOH)与荷电状态(SOC)的BESS功率分配方法。首先,将光伏并网标准、BESS容量和最大充放电功率作为约束条件,建立以并网波动率、BESS寿命损耗和SOC恢复为目标的光伏并网指令优化模型,并利用改进天鹰优化的改进雨流计数法进行求解;然后,设计BESS两级功率分配策略,在传统容量二分法的基础上引入离群组,并动态调整电池组容量,提出兼顾SOH和SOC的BESS动态分组方法,实现功率指令从BESS向电池组的初级分配,并进一步结合电池单元SOH与SOC的标准差与极差动态估计各电池单元响应能力,设计基于SOH/SOC均衡原则的电池单元功率分配方法,实现功率指令从电池组向电池单元的次级分配;最后,电池单元响应功率指令完成调节。采用某配备BESS的光伏电站的冬季典型日出力进行仿真验证,并与其他多种方案进行对比,结果表明,所提方法在满足光伏并网波动率的要求下,降低了电池SOH差异,增强了电池单元SOC一致性,减少了BESS寿命损耗。

风电波动平抑下考虑SOC均衡及收益的电池储能功率分配策略

针对电池储能(battery energy storage system,BESS)平抑风电波动过程中电池单元荷电状态(state of charge,SOC)均衡性较差且未考虑风储净收益的问题,提出了风电波动平抑下考虑SOC均衡及收益的BESS功率分配策略。首先,建立综合考虑售电收益、弃风惩罚、缺电惩罚及BESS运行成本等多个因素的风电并网指令优化模型,以并网指令波动率、电池组SOC标准差等多个因素为约束条件,提出改进算术优化算法(improved arithmetic optimization algorithm,IAOA)求解该优化模型。然后,将BESS划分为两个电池组,设计了BESS双层功率分配方法(double-layer power allocation method,DPAM),上层将BESS充放电指令分配给两个电池组,下层根据最大充放电功率原则或新型SOC均衡原则将电池组充放电指令分配给各自的电池单元。最后,通过仿真对所提策略进行了验证。仿真结果表明:IAOA加快了寻优速度,提高了寻优精度;DPAM提升了电池组内电池单元SOC的均衡速度,改善了均衡程度;提出的功率分配策略进一步降低了风电并网波动率,同时提高了风储系统净收益。

风电跟踪调度计划时降低寿命损耗的电池储能分组控制策略

为了解决风电跟踪调度计划过程中电池寿命损耗较高的问题,提出了降低寿命损耗的电池储能分组控制策略。利用设计的基于改进天牛须搜索算法的旋转门算法得到最优压缩偏移量,进而提取风电趋势;将风电场配备的电池储能分为电池组1和电池组2,并将电池组2进一步细分为3个电池簇,在避免充放电能量对冲的条件下根据风电趋势计算两电池组的功率调节指令,并基于此确定两电池组的容量,进而以电池单元的动作次数最少为目标获取3个电池簇的容量;在初始时刻及荷电状态越限时刻对电池单元进行动态分组,并根据电池单元的依次启动方法确定电池组1中电池单元的功率调节指令,基于设计的双层功率分配方法确定电池组2中电池单元的功率调节指令;电池单元在满足运行约束的条件下响应各自的功率调节指令。将所提控制策略与其他控制策略进行仿真对比,结果表明所提控制策略能以更大的程度降低寿命损耗、延长储能的使用寿命。

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定发酵食品中的曲酸

曲酸由曲霉属和青霉属真菌好氧发酵产生,天然存在于发酵食品中,且常作为防腐添加剂滥用于食品工业中,监测其在发酵食品中的含量及评估其暴露水平带来的健康风险具有重要意义。本研究针对发酵食品基质复杂、基质干扰严重这一关键瓶颈,通过溶剂转换、固相萃取净化,有效地去除了基质干扰。通过系统优化固相萃取条件和仪器条件,建立了发酵食品中曲酸含量的固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)测定方法。样品经0.1%甲酸无水乙醇溶液超声提取,氮吹至近干后用超纯水复溶,过PRiME HLB固相萃取小柱,在ACQUITY UPLC■ BEH C_(18)色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm)上分离,以甲酸-5 mmoL/L乙酸铵(1∶999,v/v)溶液和甲酸-乙腈(1∶999,v/v)溶液作为流动相进行梯度洗脱,电喷雾正离子模式下以多反应监测扫描方式测定,内标法定量。在优化的测定条件下,曲酸在5 min内可获得有效分离,在5.0~100.0μg/L内线性关系良好,相关系数(r)为0.9994,方法检出限为2~5μg/kg,定量限为6~15μg/kg。在低、中、高3个加标水平下的回收率为86.8%~111.7%,日内精密度为1.0%~7.9%(n=6),日间精密度为2.7%~10.2%(n=5)。通过建立的方法对酱油、醋、酒、酱、豆豉、腐乳等重点食品中的曲酸含量进行测定,发现醋的检出率最高,其次为酒、酱、酱油、豆豉和腐乳,曲酸含量为5.69~2272μg/kg。该方法具有高效、准确、灵敏等特点,可为发酵食品中曲酸含量的日常监测提供可靠的技术支持。

吹扫捕集/气相色谱-质谱法同时测定环境水样中5种三卤甲烷

通过优化吹扫捕集前处理条件,建立了水中5种三卤甲烷(一溴二氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯碘甲烷、溴氯碘甲烷和碘仿)同时测定的吹扫捕集/气相色谱-质谱方法。将采集的水样过滤后,移于顶空瓶中,通过吹扫捕集前处理将待测物从水中吹脱,再用捕集器吸附待测物,随后经热解吸进入气相色谱柱分离,质谱检测器测定,外标法定量。在优化的测定条件下,5种三卤甲烷在0.50~50.0μg/L质量浓度范围内,线性良好,相关系数(r)≥0.9991,检出限为0.001~0.02μg/L,定量限为0.0030~0.060μg/L,回收率为96.4%~103.4%,相对标准偏差(RSD)为0.96%~5.8%。建立的方法简便快捷,具有高特异性和高灵敏度,适用于水中5种三卤甲烷的同时测定,可为环境水中三卤甲烷的日常监测提供技术支持。

QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法快速测定水产品中5种卤代苯醌

随着消毒剂在环境中的广泛使用,水体中卤代苯醌(HBQs)存在的风险逐渐升高,建立水产品中HBQs的检测方法具有重要的现实意义。本研究建立了基于QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)快速测定水产品中5种HBQs含量的方法。选择10%甲醇乙腈溶液(含0.1%甲酸)为提取溶剂,加入氯化钠和无水硫酸镁脱水离心,采用50 mg N-丙基乙二胺(PSA)、30 mg石墨化炭黑(GCB)和30 mg中性氧化铝(Al_(2)O_(3))组合吸附剂对上清液进行吸附净化,净化液经氮气吹至近干,乙腈复溶后上机测定。待测物以0.25%甲酸乙腈溶液和0.25%甲酸水溶液为流动相,通过Waters ACQUITY UPLC BEH C_(18)色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm)分离,在电喷雾负离子(ESI^(-))、多反应监测(MRM)模式下进行测定,采用基质匹配标准曲线定量。5种HBQs在6 min内可达到较好的色谱分离,同时通过空白基质加标工作曲线评价基质效应,其中2,5-二氯-1,4-苯醌(2,5-DCBQ)存在基质增强效应,其余HBQs为基质抑制效应,特别是四氯苯醌(TCBQ)呈现强基质抑制效应。在优化的条件下,5种HBQs在1.0~50.0μg/L范围内具有良好的线性关系,相关系数(r)≥0.9992,方法检出限为0.15~0.8μg/kg;在低、中、高3个加标水平下,5种HBQs的加标回收率为85.9%~116.5%,相对标准偏差(RSD)为1.4%~8.2%。该方法可实现HBQs在水产品中的快速富集与净化,具有灵敏度低、操作简便、重复性好等优势,可为水产品中痕量HBQs的大规模监测用提供技术支持。

翼型尾流干涉下的柱体结构涡振特性研究

翼型尾流干涉下柱体结构涡激振动(vortex induced vibration,VIV)特性的准确预测是翼型-柱体耦合结构振动控制研究的关键。为了研究翼型位置参数对柱体结构涡激振动特性的影响,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)、结构动力学以及嵌套网格技术建立翼型-双自由度柱体耦合结构的流固耦合动力学仿真模型。通过与国外文献试验数据对比,验证了该研究建立的数值模型的准确性。计算结果表明,在较小的约化速度下翼型尾流干涉的柱体横向振幅和频率比微小于单柱体,约化速度较大时会大于单柱体。不同的翼型与柱体之间的距离会使柱体横向振幅和频率比发生变化,在距离为3D时取得最大横向振幅。不同攻角的翼型也对柱体的影响不同,柱体的横向振幅和频率比在攻角为100°时取得最小值。

基于图注意力的高阶网络节点分类方法

为了更好地学习网络中的高阶信息和异质信息,基于单纯复形提出单纯复形—异质图注意力神经网络方法—SC-HGANN。首先,用单纯复形提取网络高阶结构,将单纯复形转换为单纯复形矩阵;其次,使用注意力机制从特征单纯复形中得到异质节点的特征;再次,对同质和异质单纯复形矩阵进行卷积操作后,得到同质特征与异质特征,通过注意力算子进行特征融合;最后,得到目标节点的特征并将其输入到节点分类模块完成分类。与GCN、HGNN、HAN等基线方法相比,提出的方法在三个数据集上的macro-F1、micro-F1、precision和recall均有所提升。表明该方法能有效地学习网络中的高阶信息和异质信息,并能提升网络节点分类的准确率。

论单边跨境数据调取中的管辖权冲突

在数字时代,各国政府都有跨境调取数据的执法需要,然而,绕过数据存储地国同意的单边跨境数据调取引发了数据调取国和数据存储地国之间的管辖权冲突。分析单边跨境数据调取在国际法上合法与否的关键在于:在立法管辖层面数据调取国是否对境外数据具有国际法上接受的真正联系,在执法管辖层面跨境调取数据的执法行为是否归属于域外执法。国际礼让原则等解决管辖权冲突的单边途径对于解决单边跨境数据调取管辖权冲突作用有限,构建跨境数据调取的多边合作机制是解决问题的根本途径。中国在外交场合中历来坚持尊重他国数据主权的基本立场,我国应当积极参与联合国打击网络犯罪公约谈判,在公约中构建协调跨境数据调取管辖权冲突的多边规则。

面向风电波动平抑基于改进C−DCA的电池储能分组控制策略

为解决电池储能系统(battery energy storage system,BESS)平抑风电波动过程中荷电状态(state of charge,SOC)和健康状态(state of health,SOH)一致性较低、电池寿命损耗较高的问题,该文提出了面向风电波动平抑基于考虑通讯时延的分布一致性算法(distributed consistency algorithm considering communication delay,C−DCA)的BESS分组控制策略,该控制策略包括初级和次级2个功率分配过程。首先,利用改进旋转门(improved swing door trending,ISDT)算法获取BESS功率指令;然后,建立考虑BESS寿命损耗、SOC与SOH一致性、并网波动率与算法迭代速度的双电池组初级功率分配模型,结合BESS充/放电状态将功率指令顺序分配至电池组,实现初级功率分配;接着,将状态反馈预测控制(state feedback predictive control,SFPC)与输出变量动态反馈引入C−DCA,形成改进C−DCA,进一步设计基于SOC−SOH的权矩阵计算方法,并根据改进C−DCA的计算结果将功率指令从电池组分配给电池单元,完成次级功率分配;最后,电池单元响应各自功率指令。以某风电场实际出力进行仿真,并与其它多种方法进行对比。结果表明,该研究方法降低了风电并网波动率,提升了控制算法的鲁棒性,减少了算法占用内存,同时兼顾了电池单元SOC和SOH的一致性,更大程度上降低了BESS寿命损耗。

Cs和I在某拟建核电厂液态流出物长距离排放管线周围土壤中的扩散行为

裂变产物^(137)Cs和129/^(131)I是液态流出物中重点关注的核素,其产额高、迁移能力强,具有生物有效性,是核设施辐射环境安全评价的重要指标。本文以某拟建核电厂液态流出物长距离排放管线下方浅层土壤及模拟地下水为实验材料,采用稳定同位素(^(133)Cs和^(127)I)替代开展贯穿扩散实验,通过自定义软件Pycharm对扩散数据进行拟合。结果表明,不同采样点的浅层土壤通过吸附作用阻滞Cs^(+)扩散,Cs^(+)的有效扩散系数为3.87×10^(-11)~4.31×10^(-11)m^(2)/s;而对于阴离子I^(-),其所有采样点的固液分配系数K d均趋近于0(1.75×10^(-4)~2.72×10^(-7)L/g)、有效扩散系数为1.97×10^(-11)~2.61×10^(-11)m^(2)/s,表明弱吸附核素^(129/131)I难以被土壤阻滞,易迁移至地下水中。由于采样点土壤的主要成分均为石英、斜长石、钙长石,因此土壤表面电荷是影响Cs^(+)和I^(-)在该区域扩散的主控因素。

基于IBSO-SDT的风电爬坡事件检测方法

为提升风电爬坡事件的检测效果,针对含电池储能的风电场,提出基于改进天牛群优化旋转门算法的爬坡事件检测方法。首先,对天牛群搜索算法进行改进,利用其搜索旋转门算法的最优门宽,并据此提取风电功率的特征数据点;然后,对特征数据点进行处理以消除“凸起”现象,进而连接相邻两个数据点形成一个风电特征时段,将风电特征时段进行分类,结合爬坡方向对其进行编码,并依据编码结果进行合并;接着,结合给出的含电池储能风电场爬坡事件定义,对合并后的风电特征时段进行爬坡事件检测;最后,利用某风电场实际运行数据对检测方法进行仿真,并与多种爬坡事件检测方法进行对比,验证了所提方法的有效性。

摆式振荡翼塔筒尾涡潮流能捕获系统的水动力性能分析

为实现对海上风电场中潮流能有效利用,提出一种将振荡水翼潮流能捕获装置与海上风力机水下塔筒结合的摆式振荡翼塔筒尾涡潮流能捕获系统。联合格子玻尔兹曼和大涡模拟方法,对NACA0015翼型在有无塔筒尾流效应时,不同运动参数对其水动力特性及能量收集效率的影响进行数值分析,并从水翼运动过程中的旋涡结构分析了俯仰振幅、升沉振幅及振荡翼弦长对系统捕能效率的影响。结果表明,塔筒尾涡显著提升振荡翼的能量收集效率,同时振荡翼的加入能减慢塔筒涡脱,降低由钝体绕流引起的疲劳载荷。摆式振荡翼在塔筒尾涡区域内的捕能效率最高可达30.72%,与传统振荡翼潮流能捕获装置相比具有明显优势,为提高海上风场整体能源利用率提供了一种有效的方式。

石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料的研究进展

石墨烯具有优异的机械、电学、热学和光学性能,在改善聚酰亚胺复合材料的性能方面显示出巨大的潜力。利用石墨烯特殊的二维特性,可以很容易地对其进行不同程度的结构设计和功能化改性,这为充分利用其优异的性能合成具有特殊功能的聚酰亚胺复合材料带来了新的机会。综述了近年来石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料在导电性、机械性能、热学性能和电磁屏蔽等方面的研究进展;系统分析了石墨烯的结构和功能化改性方式对石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料性能的影响;讨论了不同类型石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料的应用领域,详细探讨了石墨烯与聚酰亚胺基体之间的界面相互作用对纳米复合材料性能的影响。

数字赋能“大思政课”建设的逻辑、困境与路径

每一个时代都有特殊的环境、主题和任务,思政课也必须随着时代的变化而不断创新其思维、内容和方式。技术的特点是赋能,数字技术作为这个时代有力的引擎和工具,能够切实推动思政课理念“新”起来、资源“多”起来、方式“活”起来、效果“强”起来,契合了新时代“大思政课”建设的需要。但数字技术在赋予思政课“大平台”“大课堂”“大师资”等新动能的同时,也面临着育人主体数字理念认识不足、数字素养参差不齐、数字资源整合利用不够、数字社会环境日趋复杂多变等现实困境。要依托数字技术,在理念创新、主体参与、内容供给、方法采用、环境保障等方面着力,系统推进数字化时代的“大思政课”建设。

保健食品中违禁药物检验技术研究进展

保健食品是适用于特定人群、具有调节作用、不以治疗疾病为目的的食品。随着人们生活水平的提高和对健康的追求,保健食品市场日益增大。目前,制售假冒伪劣保健产品、虚假宣传保健食品功效和欺诈式销售产品是制约保健食品产业可持续发展的主要因素。尤其是保健食品中违禁药物的非法添加,使保健食品的食用安全存在较大隐患,严重降低消费者的信心。对保健食品违禁添加的药物进行有效监管,对保护消费者权益具有十分重要的意义。该综述以与保健功能声称相关的药物药理作用为溯源基础,系统梳理了保健食品中可能非法添加的违禁药物种类,重点介绍常见的8类保健食品违禁药物检测技术进展,包括液相色谱法、液相色谱-质谱法、直接实时分析质谱法、气相色谱-质谱法、核磁共振波谱法、红外光谱法、高分辨质谱法等,以期为保健食品违禁药物检测标准的研制和日常监测提供参考,同时对保健食品中违禁药物添加的趋势和检验技术发展进行了简单展望。

右归丸对大鼠骨髓间充质干细胞中TGF-β、BMP-7、BGP表达影响实验研究

目的:通过对大鼠骨髓间充质干细胞中TGF-β、BMP-7、BGP蛋白表达的分析,探究右归丸含药血清通过TGF—β信号通路诱导BMSCs向成骨细胞分化的机制,从而为“肾主骨”这一理论提供实验依据。方法:42只SPF级SD雌性大鼠,体质量(210±20)g,随机分为:正常组、诱导液组、右归丸组、福善美组、骨疏康组各8只,对大鼠灌胃5d,制备含药血清,并分离和培养大鼠BMSCs,观察不同实验组含药血清对成骨细胞中TGF—β、BMP-7、BGP蛋白表达的影响。结果:与正常组相比,其余各实验组均不同程度上调了TGF—β、BMP-7、BGP的表达水平,并且右归丸组与其余各组相比,结果有统计学差异(P<0.01)。结论:①正常大鼠BMSCs中存在TGF—β、BMP-7、BGP蛋白表达;②右归丸含药血清能够通过调控TGF—β、BMP-7、BGP的蛋白浓度促进BMSCs向成骨细胞分化,以起到对骨质疏松症的防治作用。

固相萃取-高效液相色谱法测定化妆品中荧光增白剂

建立了化妆品中荧光增白剂的固相萃取-高效液相色谱检测方法。样品经40%乙腈溶液超声提取,用C18固相萃取柱净化,液相色谱-荧光法测定,外标法定量。在优化后的实验条件下,11种荧光增白剂在0.10~10.0 mg/L浓度范围内线性关系良好,相关系数(r)≥0.9990,方法检出限为0.03~0.2 mg/kg,回收率为82.2%~103%,相对标准偏差为3.1%~6.2%。该方法准确、灵敏,适用于化妆品中11种荧光增白剂的同时测定。