基于修正J-A模型和改进遗传算法的变压器建模方法

变压器直流偏磁会导致铁心半周饱和,可能导致高压直流输电系统中谐波不稳定现象发生。为实现对直流偏磁条件下变压器运行工况的精确模拟,基于能量守恒式及Langevin方程对原Jiles-Atherton(J-A)模型进行修正;进一步提出了适用于修正J-A模型参数辨识的改进遗传算法,提高了传统遗传算法的全局搜索精度和收敛速度。在PSCAD/EMTDC中基于修正J-A模型搭建了非线性磁滞电感,在此基础上建立变压器仿真模型;基于等比缩小的变压器实物进行直流偏磁实验,将励磁电流仿真波形与实验波形进行对比。结果表明:修正的J-A模型物理意义更加明确,改进遗传算法具有更高的精度和更快的收敛速度,所建变压器模型与实验结果吻合度很高,验证了所提建模方法的准确性。

新能源并网逆变器的阻尼互济控制策略

光伏与风电换流站近区并网发电可在一定程度上实现新能源随机波动情况下的电能互补。然而,新能源密集汇入电网易触发宽频振荡风险。目前,常采用逆变器阻抗重塑法抑制电压源逆变器–电网耦合系统宽频振荡现象,但该方法对高频谐振抑制有限。对此,提出一种新能源逆变器的阻尼互济控制策略,利用光伏和风电在时间尺度上的互补特征,将光伏和风电逆变器在间歇阶段重塑为阻抗适配装置,在风光能量互补的同时,实现了阻尼互济,综合抑制新能源并网发电引发的宽频振荡现象。最后,基于RT-Box实验平台验证了所提控制策略的有效性。

考虑水光蓄互补和直流外送的电力系统分布鲁棒优化调度方法

光伏发电具有随机性和波动性,其日前预测与实际出力总是存在一定差距。为解决双碳背景下水电和光伏等清洁可再生资源的消纳问题,该文提出一种考虑水光蓄互补和直流外送的电力系统分布鲁棒优化调度方法。首先,利用梯级水电协同抽蓄机组的快速调节能力提高水光互补利用空间,针对直流外送功率可优化调节利用进行建模,并采用交流潮流法计及换流站的有功和无功损耗,以最小化系统运行成本和弃光惩罚为目标,提出考虑水光蓄互补与直流外送的电力系统优化调度模型;在此基础上,考虑光伏出力不确定性,提出基于广义矩信息模糊集的两阶段分布鲁棒优化模型,第一阶段针对基础场景优化电力系统调度决策,第二阶段则最小化光伏发电最坏不确定场景下的弃光惩罚期望;最后,通过算例验证所提模型的有效性。

基于轨道角动量谱分解的多通道水声通信及系统实现

水声通信能够实现信息的长距离传输,在深海探索和军事领域发挥重要作用.然而,由于换能器带宽和声波波长的影响,水声通信的发展与应用受到传输衰减大和信道容量低以及频谱利用率不足的限制.本文结合复用涡旋声束(AV)和轨道角动量(OAM)谱分解技术,研究了基于环形收发阵列的多通道水声通信方法,并系统实现.基于发送数据的ASCII编码,利用全息信号的幅度和相位调制,驱动环形换能器阵列发射沿轴传输的多通道OAM复用涡旋声束,并通过环形换能器阵列的信号采样和OAM谱分解完成复用涡旋声束的OAM模态解码,实现了高效的并行数据传输.构建了8声源环形收发阵列和全息相控系统,开展了6通道水声通信研究,成功实现了复用涡旋声场的实验测量和OAM解码,并与传统单通道二进制串行数据通信进行性能比较.理论和实验结果证明,基于OAM谱分解的通信通道数由发射阵列的阵元数N决定,其解码精度由发射信号的相位精度和接收阵列的阵元数决定;阵元数N≥1的大阵列系统在满OAM模式复用条件下的传输速率约为传统水声通信的N倍.本研究表明基于OAM谱分解的多通道通信可大幅提高信道容量和频谱利用率,为其在水声通信中的实际应用提供了一种实用方案.

基于等效电流源的级联混合直流馈入系统强度影响分析

级联型混合直流系统受端的模块化多电平换流器高压直流系统(modular multilevel converter high voltage direct current,MMC-HVDC)和电网换相换流器高压直流系统(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)会因馈入点电气距离较近而存在强相互作用关系。为明确级联型混合直流馈入系统中MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响,提出考虑幅值和相位的MMC等效电流源的简化等效方法,基于所提MMC等效原理将级联型混合直流馈入系统等效成单馈入LCC-HVDC系统,分析等效单馈入系统的参数计算方法,并提出等效单馈入短路比评估指标。最后通过该指标分析归纳了不同控制方式、不同电气距离下等效单馈入系统的系统强度变化情况,即为MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响规律。机理分析和基于PSCDAD/EMTDC、MATLAB的仿真结果表明,所提等效方法具有有效性且所提指标能很好地反应MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响。

基于周期性最大功率点检测的风电机组功率备用控制方法

风电机组通常运行于最大功率输出模式,无法为受扰电网提供紧急功率支撑。稳态时预留部分出力可提高风电机组主动电网支撑能力,为此提出一种基于周期性最大功率点(MPP)检测的风电机组功率备用控制(PRC)方法。通过周期性执行最大功率点跟踪程序检测风电机组实时MPP,一旦检测到MPP即可确定PRC模式参考值并切换为直接功率控制。设置伪单调转速-机械功率曲线使风电机组稳定运行在超速功率备用点,并通过储能装置平抑MPP检测产生的峰值功率波动。仿真结果表明提出的控制方法在定风速和变风速情况下均可以准确控制检测风电机组MPP并实现PRC,并且使得风电机组一次调频效果优于传统PRC。

抑制不同运行方式下故障电流的直流电网网架结构优化方法

直流电网故障电流水平决定了限流装置成本以及换流元件寿命,而通过网架结构优化可有效降低故障电流水平。然而,现有的网架结构故障电流水平评价指标存在一定误差,且不能反映不同运行方式下的综合故障电流水平。因此,提出一种抑制不同运行方式下故障电流的直流电网网架结构优化方法。首先给出直流电网短路故障电流的计算方法;然后提出基于图论的网架结构通用表示方法,在此基础上提出正常运行方式及N–1运行方式下的故障电流水平综合评价指标;最后提出一种以抑制不同运行方式下故障电流的直流电网网架结构优化方法,并通过PSCAD/EMTDC软件在六端直流电网中验证了所提方法的有效性。

鲤PPARγ基因序列特征及其与脂肪沉积的相关性

为探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptor,PPARγ)对鲤(Cyprinus carpio)脂肪沉积的调控机制,采用RACE和实时荧光定量PCR技术克隆体质量(215.20±8.21)g鲤的PPARγ基因,分析其组织表达特征。结果显示,PPARγ基因c DNA全长为3 077 bp,包括233 bp的5′非编码区、1 311bp的3′非编码区和编码510个氨基酸的开放阅读框。鲤PPARγ包括4个功能结构域,即A/B区,DNA结合区(DNA binding domain,DBD区),铰链区和配体结合区(ligand binding domain,LBD区)。鲤PPARγ与鲫(Carassius auratus)、斑马鱼(Danio rerio)的氨基酸序列相似性最高,分别为98.63%和87.28%。PPARγ基因在各组织均有表达,肝脏中相对表达量最高,脑次之,脾和心脏中最少。腹腔脂肪中PPARγ基因表达量多脂鲤显著高于少脂鲤(P<0.05),背部肌肉中PPARγ基因表达量多脂鲤极显著高于少脂鲤(P<0.01)。推测PPARγ具有促进脂肪沉积的作用,PPARγ基因可以作为鲤脂肪沉积候选基因用于分子选择。本研究为进一步解析鲤PPARγ基因调控脂肪沉积分子机制研究奠定了理论基础。

考虑微电网联盟协调运行的用户侧共享储能多计费方式博弈定价方法

传统的分布式储能及其单一的购、售电电量计费模式已逐渐难以满足如今微电网联盟的运行要求。提出微电网联盟参与的用户侧共享储能多计费方式博弈定价模型。引入共享储能的概念并介绍共享储能-微电网联盟运行框架;分别建立共享储能、微电网联盟的优化运行模型;为了兼顾各主体的利益诉求,考虑共享储能与微电网联盟的利益博弈关系,提出共享储能与微电网联盟间的Stackelberg博弈定价模型;利用求解器与粒子群优化算法相结合的方法优化共享储能与微电网联盟的运行策略。仿真结果表明,所提方法有利于降低微电网联盟的运行成本,提高系统运行的经济性。

考虑网络重构和应急资源的灾后配电网信息物理系统协调恢复方法

近年来,极端天气灾害频发给配电网信息物理系统造成了严重影响,因此,灾后配电网和信息网的协调恢复至关重要。为减小灾后系统的损失,提出了一种以系统损失成本最小为目标的配电网信息物理系统灾后多源协调恢复方法。基于配电网和信息网的耦合建立系统灾后协调恢复模型,综合考虑分布式发电机组、储能设备、网络重构、移动应急资源等措施来加快负荷的恢复;在此基础上考虑新能源出力的不确定性,提出基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统灾后多源协调恢复方法;采用IEEE 33节点配电网和21节点信息网仿真验证了所提方法的有效性。

基于LS-DYNA软件的裙带菜梗切丝过程仿真

为了提高裙带菜梗切丝效率,保证加工质量,对切丝过程进行理论分析,建立裙带菜梗圆盘剪切模型,并采用有限元软件LS-DYNA对切丝过程进行模拟;通过单因素仿真试验研究圆盘重叠宽度、刀具侧隙和剪切速度分别对峰值剪切力、单位剪切功耗及剪切效果的影响,并搭建切丝试验台进行不同剪切速度时的裙带菜梗切丝试验。结果表明:峰值剪切力、单位面积剪切功耗随圆盘重叠宽度、剪切速度的增加均呈减小趋势,随刀具侧隙的增大分别呈现增大和先减小后增大趋势;根据不同重叠宽度仿真得到的峰值剪切力与理论计算值接近,验证了圆盘剪切模型的合理性;不同剪切速度时切丝结果显示,裙带菜梗丝间出现的细丝牵连和毛刺现象与仿真结果基本一致,验证了切丝过程仿真结果的可靠性。

丘陵谷地传统聚落空间形态及其环境适应性解析——以重庆黔江凤台村为例

巴渝地区多样性与异质性地理环境孕育了极具特色的传统聚落空间。传统聚落研究大多探究其空间形态、形制格局、类型特征及演进规律,而针对多文化汇集区——武陵山片区传统聚落空间形态及其环境适应性的综合解析框架的整体性不足,没有考虑与社会环境多因子要素相结合。本文以丘陵山谷地区的重庆黔江土家族聚落凤台村为研究对象,采用空间句法作为分析工具,通过对整合度与聚落结构、选择度与聚落节点、理解度与聚落界面的模拟分析,探讨以环境适应性为核心的耦合互动机制,并进一步结合地理环境、生计环境和文化环境等多因子影响因素,具体阐释这种互动机制的诱因、制约、协同与调适过程。研究发现:(1)凤台村聚落空间呈带状分布,空间组织受主轴线与等高线双重限制,空间布局呈现中部聚集,边缘分散的形态,并最终形成顺应地形、平行轴线、均匀分布的聚落肌理,具有相似特征的聚落形态在渝东南、鄂西南、湘西北等中国南方山地区域广泛分布。(2)凤台村聚落沿山谷等高线布局,呈现出“长街短巷”空间特征,是基于民间生活习俗自下而上形成的聚落主体结构,该街巷结构空间承载了集约生产、公共生活、邻里交流等多重功能,体现了丘陵谷地区域乡土社会的特色结构。(3)凤台村聚落的公共空间分为生产性、生活性和文化性三类。其中生活性空间连接性较高,与当代农业生计的延续相关;文化性空间的选择度有限,与公共空间环境配套不足下的行为感知度弱化有关。(4)凤台村聚落界面是人地关系下自然与人工机制的相互作用结果,反映了聚落共同体基于生计方式、民俗文化和自然地理的互动机制;形成了明确的生活区、生产区和公共文化区,展现了乡土社会多民族交融的文化习俗。本研究可为传统聚落遗产保护修复、文化旅游开发以及乡村全面振兴建设提供理论支撑,为丘陵谷地传统聚落的可持续发展提供实践指导。

基于改进YOLOv5算法的水稻病害识别研究

针对传统深度学习算法难以在复杂环境下准确且高效地识别水稻病害问题,提出一种改进的YOLOv5算法,对水稻常见的白叶枯病、稻瘟病、东格鲁病和褐斑病的病斑进行检测。在原YOLOv5算法上结合混合域注意力机制进行特征校正,提高模型对水稻叶片和病斑位置信息的定位能力。在损失函数部分将原CIoU_loss更换为SIoU_loss,弥补CIoU_loss未关注边界框和真实框角度偏移的问题。选用Soft-NMS筛选预测框,缓和传统NMS因不同病斑重叠区域过大而发生预测框误删造成的漏检情况。在消融试验中,改进算法在水稻病害识别任务中mAP达到0.884,比原YOLOv5算法提升2.9个百分点,在针对褐斑病病斑的识别上提升较大。证明改进的YOLOv5算法在水稻病害识别任务中的有效性。

毛乌素沙漠植被的神经网络提取方法研究

地表植被作为人类自然生态系统的一个重要组成部分,在减轻土壤侵蚀、维持生态平衡、提高防风固沙能力,以及维持局部区域经济可持续发展等许多方面都发挥着重要的主导作用。近年来,卫星遥感技术凭借其大范围、多尺度、多时相的优势,已经成为一种低成本、高效率的植被覆盖估计算法,在植被提取和变化监测中表现出了重要的应用价值。论文以榆林市毛乌素沙漠地区为主要研究区域,利用手机可视化虚拟图像处理环境(Environment for Visualizing Images,ENVI)分析软件对landsat8遥感影像进行地表植被的信息提取,采用不同的监督分类方法对植被信息进行分类提取,并对不同的监督分类结果进行质量精度分析评定。结果表明,神经网络方法较其他方法在沙漠植被提取方面表现出较优的性能,可以实现对沙漠植被的动态变化监测。

食药同源滇黄精水提物保护酒精性肝损伤的机制

滇黄精(polygonatum kingianum coll.et Hemsl.,PK)是我国传世经典食药两用食物,营养物质丰富,具有护肝等功效。九蒸九制是炮制滇黄精的经典方法,但其对滇黄精护肝作用及机制的影响尚无报道。基于LO_(2)细胞酒精性损伤模型,探究九蒸九制滇黄精水提物(Nine Steaming Nine Drying processed PK extracts,PPK)对酒精性肝损伤的改善作用,采用代谢组学和生物信息数据库联合分析以及分子对接揭示其物质基础及潜在的调控机制。结果表明:PPK可以显著提升酒精诱导损伤的LO_(2)细胞活性,改善氧化应激和炎症指标,提高乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶活性;代谢组学分析联合生物数据库检索发现PPK显著富集芦丁、呋喃酮、咖啡酸、没食子儿茶素等23种代谢物,通过PI_(3)K-Akt、AMPK、NF-κB信号通路调控肝脏氧化应激与炎症;分子对接结果证实PPK的核心代谢物与酒精代谢酶之间具有良好的结合能力。研究结果初步揭示PPK能够通过调控氧化应激、减轻肝脏炎症、增强乙醇代谢功能来缓解酒精性肝损伤,为PPK营养功能的定位提供了科学依据。

新能源汽车集成式电驱动系统研究

介绍了二合一电驱动系统、三合一电驱动系统等新能源汽车集成式电驱动系统的发展现状,分析了电机控制器、驱动电机、减速器结构等主要结构,并提出存在的不足和发展趋势。

基于SiO_(2)气凝胶的消防机器人一体化防火隔热结构设计优化

围绕消防机器人工作时机体外表面热防护问题,建立以SiO_(2)气凝胶为隔热材料的一体化热防护结构。通过设置热防护结构传热模型,利用ANSYS软件模拟计算一体化结构在不同工况下的温度分布,以此分析防火隔热性能和传热机理;并对不同的隔热材料进行比较,使用最优拉丁超立方方法对一体化热防护结构进行敏感性分析,在满足约束的前提下选用遗传算法对结构进行厚度优化设计。结果表明:以SiO_(2)气凝胶作为隔热材料相比于其他隔热材料,防火隔热性能更好。其与隔热性能比较接近的玻璃纤维相比,同一厚度下隔热能力提升57%,同时面密度和厚度优化分别增加了9.1%和8.3%,且机体结构冷面温度最大值降低56.5%,一体化热防护结构防火隔热性能提升明显。

稳增长视角下税收自动稳定器效应:关键税种及增强机制

税收自动稳定器兼具稳增长与调结构功能,是推动经济高质量发展的重要宏观调控手段。评估税收对整体和区域经济稳增长、逆周期调节的自动稳定效能,从而挖掘充分发挥自动稳定效应的关键税种,对进一步优化税制结构、充分发挥税收的宏观调控职能至关重要。近年来,宏观和微观层面的税收制度对经济增长起到了逆周期调节作用,区域性税收的自动稳定效应更趋明显。但也发现,我国税收自动稳定器的效应仍有待增强,增值税、所得税等区域性关键税种的调节效应发挥存在优化空间。为此,未来税制结构优化要在增强税收自动稳定器逆周期调节功能上下功夫,充分发挥区域间差异化关键税种的自动稳定器效能,持续拓展财政空间,促进经济高质量发展。

不同舱门开启条件下空客A330客舱人员疏散特性

为探讨不同舱门开启条件下空客A330客舱人员疏散特性,使用Pathfinder软件数值模拟,探究全部舱门开启、应急舱门无法开启、前客舱门无法开启、后客舱门无法开启4种情形下的人员疏散特性。研究发现:全部舱门开启条件下人员疏散用时63.3 s,应急舱门无法开启时人员疏散用时118.3 s,3、4、7、8号舱门的人流量每秒分别下降0.09、0.2、0.09、0.04人,公务舱门和后客舱门出现堵塞。前客舱门无法打开时,人员疏散用时64 s,从3、4、5、6号舱门撤离人数分别为47、48、52、50人,表明前客舱门无法开启未对疏散时间造成显著影响。后客舱门无法开启时,人员疏散用时112.3 s,从3、4、5、6号舱门第一个人撤离到最后一个人撤离的时间间隔分别为67.7、67.6、109.9、107.1 s。这表明经济舱乘客更倾向于从5、6号舱门逃生,从而延长了疏散时间。研究结果对掌握不同舱门开启条件下人员疏散特性提供了参考。

虚拟同步发电机技术研究现状

随着“十四五”期间新能源开发规模持续增加,电力系统“双高”特性将更加凸显,致使新型电力系统缺少转动惯量与阻尼,频率稳定受到威胁。虚拟同步发电机(VSG)技术引入虚拟惯量与虚拟阻尼,对电网频率的稳定产生支撑作用。通过描述转子机械运动方程、无功-电压控制方程介绍VSG控制原理,从有功-频率控制、无功-电压控制、无缝切换技术,归纳总结目前VSG研究热点,并针对VSG存在的功率耦合、限流保护、低电压穿越、多机并联协同控制等问题提供一定的参考思路。