基于多元储能的分布式能源系统优化调度方法研究

为进一步构建清洁低碳、经济节能的供能系统,研究建立了含风、光以及多元储能的分布式能源系统,针对北京某办公园区,采用DeST预测用户负荷以及当地风、光条件。以经济性、节能性和环保性三方面的综合效益最大为目标,提出一种自适应优化运行策略,分别采用穷举搜索法和遗传算法对系统优化调度方案进行优化。同时,采用以电定热运行策略作为对照,对比分析几种不同运行策略下系统的综合效益。结果表明:传统以电定热运行模式下的综合效益平均值为0.41;而在自适应优化运行策略下,使用遗传算法得到的调度方案,其综合效益平均值可达0.5,穷举搜索法得到的运行方案,其综合效益平均值可达0.51。

利用非均匀正交激光选择谐波发射短量子路径

理论研究了谐波发射的量子路径在非均匀正交激光场下的调控机制.结果表明,在适当的双色激光偏振角和非均匀参数的组合下,不仅谐波截止能量有明显增大;谐波发射的短量子路径可以被单独选择出来对谐波连续区起到贡献作用.并且,该方案在长脉宽激光下依然适用.最后,利用谐波连续区可以获得脉宽在50 as的孤立阿秒脉冲.

计及AA-CAES与PTC集成的综合能源系统运行优化与性能分析

为进一步发挥综合能源系统的多能互补优势,提出一种计及先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)与槽式太阳能集热器(PTC)集成的综合能源系统(IES-PTC-CAES)优化运行策略。首先,对AA-CAES、PTC以及系统中其他设备进行分析并建立相应模型;进而以经济性、环保性和能效性为优化目标,以设备运行的关键参数为优化变量,基于分时电价建立了协同优化策略,并通过K-means算法将模拟出的典型年负荷聚类为典型日负荷;最终,使用并行式的遗传算法对系统进行寻优,得到不同目标下IES-PTC-CAES的最优运行策略。结果表明:与参考系统相比,IES-PTC-CAES系统经济目标下总成本降低了14.61万元,环保目标下二氧化碳排放量减少了6194.38 kg。

400 km/h高铁隧道联通式缓冲结构对微气压波的影响

随着高速列车运行速度的提升,隧道口微气压波幅值剧增,强烈的爆破噪声同时影响着周边环境和附近居民的正常生活。本文研究由平行导坑与横通道组成的联通式缓冲结构对400 km/h高铁隧道微气压波的缓解作用。首先,进行400 km/h动模型试验,验证数值模拟方法的准确性;其次,基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格技术分析联通式缓冲结构位置距隧道入口的距离D与联通式缓冲结构长度L对微气压波的影响。研究结果表明:随着D增加,微气压波的缓解率逐渐增大,在D=25 m时达到最优,微气压波幅值减少34.4%;随着L增加,微气压波幅值缓慢增加;当L=30 m时,隧道口20 m处的微气压波幅值为91 Pa,缓解率为37.1%。联通式缓冲结构与既有350 km/h高铁线路上的断面扩大开孔型缓冲结构组合,可将隧道口20 m处微气压波幅值减小至47.3 Pa,降幅达67.3%。联通式缓冲结构合理利用了修建隧道时遗留的平行导坑,可在保障施工成本几乎不变的前提下,显著缓解微气压波,保护隧道周边环境。

4H-SiC CMOS高温集成电路设计与制造

设计、制造并测试了基于碳化硅材料的横向MOSFET器件和CMOS电路。常温时,N型和P型MOSFET在片测试的阈值电压分别约为5.4 V和-6.3 V;温度达到300℃时,N型和P型MOSFET的阈值电压分别为4.3 V和-5.3 V。由N型和P型MOSFET组成的CMOS反相器在常温下输出的上升时间为1.44μs,下降时间为2.17μs,且在300℃高温条件下仍可正常工作。由CMOS反相器级联成的环形振荡器在常温下的测试工作频率为147 kHz,在高温下也可正常工作。

基于EMD与机器学习算法的近零能耗建筑负荷预测方法

采用皮尔逊相关系数法分析了不同特征变量与冷热负荷的相关性,确定了预测模型的输入特征变量。采用经验模态分解(EMD)对逐日冷热负荷按频分解,然后采用机器学习算法,即反向传播神经网络(BPNN)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM),分别对不同频率的负荷量进行了训练、验证,最后重构得到了近零能耗建筑预测负荷。基于上述方法,以北京市某近零能耗居住建筑为研究对象,比较了不同算法预测结果的精确度。结果表明:采用EMD与RF算法相结合对近零能耗建筑冷热负荷的预测精确度较高。进一步采用穷举搜索法对模型初设参数进行了优化,冷热负荷预测结果精确度提高,冷负荷预测结果的决定系数R2、平均绝对百分比误差MAPE分别为0.996、1.32%,热负荷预测结果的R2、MAPE分别为0.997、0.79%。

GNSS/IMU/LiDAR融合定位研究

为提升低成本卫星接收机和惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)条件下传统组合导航定位的抗干扰性和定位精度,本文通过融合GNSS、IMU、激光雷达(laser radar,LiDAR)来提高定位的鲁棒性及定位精度.在高楼遮挡等复杂环境下由于卫星信号丢失导致卫星定位结果降低,可通过GNSS与IMU的组合来提升导航定位的鲁棒性及其精度.如果卫星信号缺失时间过长,那么低成本条件下的GNSS/IMU组合定位精度仍不理想,本文提出利用LiDAR里程计输出的位置信息与传统组合导航通过扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)进行融合定位.实验得出:在无遮挡的环境下融合定位标准差(standard deviation,STD)精度较之卫星定位提升53.7%,均方根误差(root mean square error,RMSE)精度提升56%,较之GNSS/IMU组合定位STD精度提升37.9%,RMSE精度提升38.6%.在有遮挡的环境下融合定位STD精度较之卫星定位提升59.4%,RMSE精度提升71.3%,较之GNSS/IMU组合定位STD精度提升26.3%,RMSE精度提升33.7%.

长汀生态恢复区不同混交比例针阔混交林内马尾松种群动态及其驱动机制

[目的]分析我国亚热带生态恢复典型先锋物种马尾松在不同混交比例针阔混交林内的种群动态及其驱动机制,为深入理解亚热带植被重建与恢复进程奠定基础。[方法]基于福建省长汀县生态恢复区4块不同混交比例针阔混交林内马尾松种群调查数据,构建积分投影模型并运用弹性分析、生命表响应试验等方法,探究混交林内马尾松种群动态及其驱动机制。[结果]针阔混交林内马尾松种群整体表现为持续衰退状态(种群增长率λ<1),随着阔叶树种在林分中相对多度增加,马尾松个体平均存活率和平均繁殖率以及λ均呈先上升后下降趋势。弹性分析表明,个体存活对混交林内马尾松种群增长最重要,小径级个体正生长利于种群发展,繁殖对种群增长的影响较为有限。随着阔叶树种相对多度增加,对马尾松种群增长最重要的个体逐渐由幼苗转变为成年树,种群维持风险逐渐增大。生命表响应试验显示,个体生长差异是不同混交林间马尾松种群增长差异的主要来源。[结论]随着阔叶树种混交比例上升,马尾松种群内幼苗和幼年树的比例和重要性持续降低,成年树的比例和重要性不断增加,不同生活史阶段个体生命率的差异化响应驱动马尾松种群动态变化。

基于功率同步控制的逆变器并网相位误差机理

在并网逆变器中,以锁相环(phase-locked loop,PLL)为代表的电网同步技术得到了广泛应用。然而,由于PLL的引入降低了并网系统的稳定性,使得包括功率同步控制(power synchronization control,PSC)在内的无PLL逆变器控制技术逐渐受到重视。针对PSC的同步技术,现有研究缺乏小扰动下的相位误差模型和理论分析,其同步特性与PLL之间的异同也尚未涉及。为此,在小扰动下首先建立PSC的相位误差模型,并对影响PSC相位误差特性的控制参数进行理论分析。利用所建立模型的频率特性,在相等带宽条件下,对比PSC与传统PLL相位误差之间的差异。仿真和实验证明了PSC相位误差模型的准确性,并且在相等带宽下PSC的同步响应速度显著优于PLL。该文结果可为PSC的控制参数设计、同步理论分析提供一定参考。

矿井提升罐笼自发电装置的设计与仿真分析

矿井提升罐笼在煤矿的开采过程中工作环境复杂,在运行中需要对矿井提升系统进行监测、照明和内部监控。但罐笼直接供电的难度大,供电时间短,电池需要频繁的进行更换和检修。针对上述问题,进行了一种矿井提升罐笼自发电装置的研发,该装置能够将矿井提升机系统运行时产生的部分机械能转化为电能,对罐笼顶部的蓄电池充电。在满足罐笼内照明需求和保障罐笼运行时监控用电的要求下,确定方案的可行性并进行三维建模,其次采用ANSYS WORKBENCH对整体装置进行动力学分析及摩擦轮进行各阶模态分析,避免共振影响,然后对摩擦轮聚氨酯外圈进行磨损仿真以确保装置材料强度的可靠性。最后对实验样机进行测试,以此满足罐笼内用电需求,对于提升罐笼内部人员安全具有重要意义。

ZnO和铪锆氧化物(Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2))堆栈能带对准研究

铪锆氧化物(HZO)克服了传统铁电材料的缺陷,能够与CMOS工艺兼容,并且可以微缩,在高端芯片领域有很大的发展潜力。而其瓶颈在于循环寿命低,主流研究试图通过界面工程、介质掺杂等工艺改善其铁电性能并提高其寿命。本工作提出了以ZnO作为HZO与上电极的过渡层,制备HZO/ZnO堆栈,并通过X射线光电子能谱研究了ZnO过渡层与HZO的基本物理问题,即二者的能带结构和退火对能带对准的影响。结果表明,退火过程中界面处发生了元素扩散和偶极子的改变,使HZO/ZnO的能带偏移发生变化,异质结由type-Ⅱ型变为type-Ⅰ型。本工作将为HZO存储器的改善寿命的ZnO过渡层提供基础物理学依据。

顾及时空特征的参考作物蒸散量集成学习估算

为提升参考作物蒸散量(ET_(0))的估算精度,以四川省为研究区域,发现全省ET_(0)的数据变化具有明显的时间和空间自相关性,继而在气象特征基础上引入时空特征构建以XGBoost, LightGBM,GBDT、随机森林和极限树为基模型的Stacking模型.将顾及时空特征的Stacking模型与其各个基模型以及经验模型彭曼公式(FAO 56 Penman-Monteith)的决定系数、平均绝对值误差和均方误差等多项指标进行了全面的精度对比验证.试验结果表明:在顾及空间特征的情况下,Stacking模型在测试集上决定系数精度提升了3%,平均绝对值误差和均方误差分别降低了51%和76%;在顾及时序特征的情况下,Stacking模型在测试集上的决定系数精度提升了4%,均方误差和平均绝对值误差分别降低了92%和72%.这表明时空特征的引入可有效提升模型估算ET_(0)性能.在同时顾及时空特征的情况下,Stacking模型相较于彭曼公式,决定系数提升了39%,均方误差、平均绝对值误差分别降低了95%和77%,并且,在2006—2010年逐年精度验证中,Stacking模型精度始终优于其每年最优基模型精度.因此,顾及时空特征的Stacking模型可有效提升四川省ET_(0)估算精度.

疏肝健脾中药联合益生菌治疗失眠的临床疗效及对血清5-羟色胺、褪黑素、血管活性肠肽水平的影响

[目的]观察疏肝健脾中药联合益生菌治疗失眠(肝郁脾虚型)的临床疗效及对血清5-羟色胺(5-HT)、褪黑素(MT)、血管活性肠肽(VIP)水平的影响。[方法]选取2021年10月-2022年10月于河北中医药大学第一附属医院睡眠中心门诊就诊的130例中医辨证属于肝郁脾虚型失眠患者作为研究对象,按随机数字表法随机分为观察组65例和对照组65例。对照组给予右佐匹克隆片,2 mg/日,睡前口服。观察组给予基于疏肝健脾法拟定的中药免煎颗粒及双歧杆菌乳杆菌三联活菌片,均为2次/日,饭后服用。两组疗程均为4周。观察2组患者治疗前后匹兹堡睡眠质量指数评定量表(PSQI)评分、汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17)评分、胃肠道症状量表(GSRS)评分和血清5-HT、MT、VIP水平以及多导睡眠图(PSG)相关参数的变化情况,于停药2周后随访时重复观察患者PSQI、HAMD-17、GSRS评分情况,并评价2组患者的临床疗效和安全性。[结果]1)PSQI、HAMD-17、GSRS评分:治疗4周后及停药2周随访时,2组患者的PSQI各因子评分、PSQI总分、HAMD-17评分及GSRS评分均低于治疗前(P<0.05);观察组PSQI的睡眠时间、睡眠质量、睡眠障碍、日间功能障碍等各因子评分、PSQI总分、HAMD-17评分及GSRS评分的降低程度显著优于对照组(P<0.05)。2)实验室指标:治疗4周后,2组患者血清5-HT、MT及VIP水平均高于治疗前(P<0.05);观察组血清5-HT、MT及VIP水平均显著高于对照组(P<0.05)。3)PSG监测:治疗4周后,2组患者PSG的总睡眠时间(TST)、睡眠潜伏期(SL)、觉醒时间(AWT)等3项参数值均优于治疗前(P<0.05);观察组PSG的TST、AWT参数值的改善程度显著优于对照组(P<0.05),而SL参数值的改善程度虽低于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。4)临床疗效:治疗4周后,观察组的愈显率为70.97%,高于对照组的45.16%(P<0.05)。5)不良反应发生率:治疗期间,观察组不良反应发生率为4.84%,低于对照组的22.58%(P<0.05)。[结论]疏肝健脾中药联合益生菌可有效提高患者的睡眠质量,改善抑郁情绪及胃肠道功能,提升相关神经递质和激素的水平,临床疗效确切,远期疗效显著,且不良反应较少,安全性较高。

基于《内经》“肌肉枯,气道涩”理论以健脾活血化痰法中药治疗老年失眠症的临床研究

【目的】探讨基于《黄帝内经》(简称《内经》)“肌肉枯,气道涩”理论,以健脾活血化痰法中药治疗老年失眠症的临床疗效。【方法】将120例老年失眠症患者随机分为观察组和对照组,每组各60例。对照组给予口服右佐匹克隆片治疗,观察组给予口服健脾活血化痰中药汤剂治疗,疗程均为4周。观察2组患者治疗前后匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评分、失眠严重程度指数(ISI)评分、多导睡眠图(PSG)相关参数[包括总睡眠时间(TST)、觉醒次数(AN)、睡眠潜伏期(SL)]、大脑动脉[包括大脑前动脉(ACA)、大脑中动脉(MCA)、大脑后动脉(PCA)]平均血流速度以及血清5-羟色胺(5-HT)、褪黑素(MT)水平的变化情况,并评价2组患者的临床疗效和安全性。【结果】(1)治疗4周后,观察组的总有效率为93.33%(56/60),略高于对照组的90.00%(54/60),但差异无统计学意义(P>0.05)。(2)治疗后,2组PSQI量表各项评分及总分均较治疗前降低(P<0.05),且观察组对睡眠质量、睡眠时间、睡眠效率、日间功能评分及总分的降低程度均明显优于对照组(P<0.05),而2组的入睡时间、睡眠障碍评分无显著性差异(P>0.05);停药4周后,观察组PSQI量表的各项评分均较治疗后继续降低(P<0.05),而对照组均无明显变化,差异均无统计学意义(P>0.05)。(3)治疗后,2组ISI评分均较治疗前降低(P<0.05),且观察组的降低程度明显优于对照组(P<0.05);停药4周后,观察组的ISI评分较治疗后继续下降(P<0.05),而对照组无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。(4)治疗后,2组的TST、AN、SL等PSG相关参数均较治疗前改善(P<0.05),且观察组对TST及AN的改善程度均明显优于对照组(P<0.05)。(5)治疗后,观察组的ACA、MCA、PCA平均血流速度均较治疗前改善(P<0.05),而对照组均较治疗前无明显变化,差异均无统计学意义(P>0.05);组间比较,观察组对ACA、MCA、PCA平均血流速度的改善程度均明显优于对照组(P<0.05)。(6)治疗后,2组血清5-HT、MT水平均较治疗前升高(P<0.05),且观察组的升高程度均明显优于对照组(P<0.05)。(7)观察组的不良反应发生率为5.00%(3/60),略低于对照组的13.33%(8/60),但差异无统计学意义(P>0.05)。【结论】基于《内经》“肌肉枯,气道涩”理论,以健脾活血化痰中药治疗老年失眠症疗效确切,可有效改善患者睡眠质量和日间功能,提高睡眠效率,增加睡眠时间,减少觉醒次数,降低失眠严重程度,改善脑功能,调节神经递质水平,远期疗效显著且安全可靠。

单相高压与两相雾化方式对地铁车厢火灾抑制效果的对比实验研究

目前地铁车厢内细水雾灭火系统以单相高压雾化方式为主,高压管路一旦破损可对乘客生命安全构成潜在威胁。以行李袋和汽油作为燃烧物开展了全尺寸实验研究。分别从冷却能力、热辐射衰减效果及烟气抑制效果方面分析对比了单相雾化和两相雾化方式对车厢内火灾的抑制效果。结果表明单相雾化和两相雾化冷却效果相当,但两相雾化在热辐射衰减、烟气洗消效果方面较高压单相雾化更优,且安全性更好。

北京地铁首都机场线车辆紧急制动安全监控装置的设计及验证

[目的]为降低摩擦制动损耗,确保电制动参与下的紧急制动性能,北京地铁首都机场线车辆设置一种基于两级紧急制动控制的安全监控装置,对车辆的紧急制动过程进行管理。[方法]从其控制方法出发,阐述了该装置两级紧急制动控制模式的切换方法。该装置设置多路速度采集通道实时监测多路轴速,计算车辆的运行速度、制动加速度和制动距离。建立车辆的紧急制动控制模型,评估车辆的紧急制动性能,控制牵引或制动系统施加紧急制动。在车辆紧急制动时,该装置控制车辆牵引和制动系统优先施加Ⅰ级紧急制动;当车辆的Ⅰ级紧急制动性能不满足要求时,该装置通过切换发送至牵引和制动系统的紧急制动指令,切换紧急制动的施加方式,控制车辆施加Ⅱ级紧急制动。[结果及结论]现场试验及装车运营检验结果表明,在车速为40 km/h条件下,该装置的制动加速度判据值平均值为1.26 m/s^(2)左右,实际制动加速度平均值为1.27 m/s^(2)左右,计算模型符合车辆紧急制动的实际状态,制动性能满足制动加速度要求,能在保证紧急制动性能的前提下充分发挥车辆电制动能力,减少了车辆制动系统摩擦副磨耗,降低了车辆擦轮风险,提升了车辆的可用性。

羧甲司坦微囊的制备工艺优选

目的制备羧甲司坦微囊,优选羧甲司坦微囊的制备工艺。方法采用复凝聚法,以明胶、阿拉伯胶为囊材制备羧甲司坦微囊。以包封率和载药率作为制剂的主要评价指标,通过单因素考察实验优选羧甲司坦微囊的制备工艺。结果羧甲司坦、明胶和阿拉伯胶组成的混合囊材的最适宜比例为1∶1∶1.5;最适宜的成囊温度为35℃;最适宜的搅拌速度为600 r/min;最适宜的pH为3.0;最适宜的固化剂添加量为2 mL。根据最优制备工艺制备三批羧甲司坦微囊,包封率分别为80.73%、83.39%、82.23%;载药量分别为42.15%、43.46%、41.41%。所制备的微囊在显微镜下观察,其形状规则呈类圆形,粒径约为5~25μm。结论本研究所确定的羧甲司坦微囊制备方法简便易操作,微囊粒径较小、圆整度好。

不同头型回转体高速入水运动过程对比研究

跨介质回转体高速入水是一个瞬态流动过程,涉及到回转体与气相和液相的复杂多相流动。文中基于雷诺时均方程,并考虑自然空化现象的多相流模型,建立了入水空泡动力学数值模型,并研究了不同头型回转体垂直入水过程运动特性和流体动力的影响规律。通过数值仿真结果与相关文献试验结果对比,验证了模型和数值方法的有效性。结果表明,不同头型回转体入水后的空泡特征与运动速度规律有很大的差异,相应瞬态阻力系数也表现出很大差异;在空泡闭合前,体现出明显的回射流效应,并影响空泡形态与回转体阻力的变化;回转体的入水速度对空泡尺寸和冲击载荷具有非常直接的影响,入水速度较低时回转体速度衰减相对更快,阻力系数相对更大。

离合器摩擦片动静摩擦系数对大马力推土机换挡性能的影响

针对大马力推土机在换挡过程中出现的冲击度过大的问题,提出评价换挡性能的两个指标:冲击度、滑摩功;建立大马力推土机传动系统AMESim和MATLAB联合仿真模型;进而研究变速箱离合器摩擦片动、静摩擦系数对换挡冲击度、滑摩功的影响。结果表明:在一挡起步和二挡降一挡时的换挡冲击最大,在二挡降一挡过程中,随着动摩擦系数的增大,换挡结合时间减小,冲击度、滑摩功也随之增大,当换挡完成时,冲击度幅值减小,滑摩功不随动摩擦系数变化而变化;随着静摩擦系数的增大,换挡冲击度、滑摩功变化不明显。

果园避障割草机障碍物检测技术研究进展

在果园管理环节中,除草工作尤为关键,它不仅关乎果园的整洁度,还直接影响到果树的生长环境和果实的品质。现有的果园割草机械在处理行列间隙和植株间的杂草时存在明显不足。鉴于此,国内外研究者致力于开发具备障碍物避让功能的割草机械,以提高除草效率和效果。在综合评述当前果园避障割草机研究进展的基础上,探讨了避障机制和障碍物识别技术,并分析了现有技术在通用性、创新性和智能化方面存在的不足。强调了未来技术发展需聚焦于提升果园割草机械自动化和智能化水平,以适应现代果园生产的需求。