台风灾害下考虑脆弱线路加固的新型电力系统弹性提升方法

随着双碳目标的提出,传统电力系统将不断向新型电力系统转变。在此背景下,有效应对台风等小概率高损失的极端自然灾害事件是新型电力系统建设中的巨大挑战。线路加固在提升新型电力系统弹性方面有重要作用,但现有加固措施方案制定过程中对新型电力系统内输电网侧脆弱线路关注较少,忽略了灾害下脆弱线路开断引发的多重故障风险,可能导致加固方案适用性减弱。文中聚焦台风灾害,将灾害下负荷损失和脆弱线路存护比例作为弹性量化指标,提出一种考虑脆弱线路加固的新型电力系统弹性提升模型。根据弹性指标特性,分别将灾害下负荷损失和脆弱线路存护比例作为目标函数和约束条件,该模型以线路加固成本、台风灾害下切负荷成本之和最小为目标,考虑了脆弱线路存护比例约束。通过IEEE RTS 24系统算例分析表明所提方法能够有效满足弹性指标要求。

Efficient Formation of Large Chain Carbon Clusters

We find that bare C_(n)^(-) clusters favor chain structure from n=4 up to 43 by laser desorption mass spectrometric study of C60 admixed with polystyrene,whereas both one-and two-dimensional structures should coexist in the same mass region in gas,phase generally.The origin of the anomaly was also proposed in the text.

UBE2C基因在肾透明细胞癌中的临床预后价值及分子机制探究

目的 探讨泛素结合酶E2C(UBE2C)在肾透明细胞癌(KIRC)中的表达模式、临床预后价值以及调节KIRC的分子机制。方法 通过肿瘤基因组图谱数据库(TCGA)和人类蛋白质表达图谱数据库(HPA)分析UBE2C基因在KIRC组织和正常组织中的表达差异。结合KIRC患者的临床信息,利用单因素及多因素Cox回归模型分析UBE2C基因在KIRC患者中的预后价值。通过基因富集分析(GSEA)了解UBE2C基因调控KIRC的分子机制。计算KIRC患者中的浸润免疫细胞含量,并评估UBE2C基因表达水平与免疫细胞浸润含量的相关性。结果 KIRC组织中的UBE2C基因和蛋白表达水平均高于正常肾组织(P<0.05)。KIRC组织中UBE2C表达与肿瘤位置、组织学分级、病理分期及TNM分期有关(P<0.05)。单因素及多因素Cox回归分析结果显示,UBE2C可作为预测KIRC患者总生存期(OS)的独立预后因素(P<0.05)。GSEA结果表明,UBE2C可能参与调节细胞因子-细胞因子受体相互作用、细胞周期检查点、ECM糖蛋白等多条信号通路。UBE2C基因表达水平与KIRC肿瘤微环境中Treg细胞、T细胞、Th17细胞、B细胞、CD8+T细胞和巨噬细胞浸润等显著相关。UBE2C同免疫检查点分子PDCD1(PD1)、CTLA4、CD27、LAG3等表达水平也显著相关。结论 UBE2C可作为KIRC患者的一个风险预后因子,同时UBE2C可能作为KIRC治疗的潜在靶点。

基于CMIP6集合优化数据集的全球陆地极端气候变化预估

预估极端气候事件趋势能够降低其引起的灾害风险.该文基于CMIP6集合优化数据集EPTGODD-WHU,选取5个极端气候指数,即最高气温极大值(TXx)、最高气温极小值(TXn)、最低气温极大值(TNx)、最低气温极小值(TNn)和最大月降水量(PXx),并结合GIS分析手段,对2021—2100年SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的全球陆地极端气温及降水进行预估.结果表明:1)相较于CMIP单一模式,EPT GODD-WHU数据集模拟性能显著提升,气温及降水的空间相关系数分别达到0.99和0.81.2)SSP5-8.5情景下,年最低气温和最高气温均上升明显,且这种上升趋势年内波动不大,地球陆地极寒地区将面临升温的风险,而赤道等极热地区将处于年内长时间酷热状态.3)六大洲在SSP5-8.5情景下的极端降水整体上升趋势最剧烈,但北美洲密西西比平原和滨海平原的地区在SSP5-8.5情景下在未来面临较高的旱灾风险.4)中国西南部地区的极端降水在三个情景下均呈稳定的增幅,且增幅高达60%,预示面临较高的洪灾风险.

国际经贸规则重构及碳达峰背景下的华东地区电力需求分析及预测

近年来国内外形势剧变,新冠疫情、“碳达峰”目标以及RCEP和CPTPP等新型国际经贸规则对我国的产业和经济结构产生较大影响,从而对电力需求产生影响。针对2021—2040年华东地区的电力需求,在设定新冠疫情影响中长期化、2030年“碳达峰”目标实现、国际经贸格局变动如中国成功加入RCEP和CPTPP等情景基础上,基于可计算一般均衡模型(CGE)和全球贸易分析模型(GTAP)等方法,预测2021—2040年各省市的GDP及产业结构等宏观经济数据和发展趋势,并采用电力强度法对该地区电力需求进行预测。结果显示:基准情景、新冠冲击情景和综合情景下,四省一市的电力需求稳定增长;“碳达峰”目标实现情景下,各省市在2025年前相较于基准情景电力需求增长率略微提升,2025年之后的增长率相对放缓,RCEP情景则与之相反;由于各省市产业结构的变动,加入CPTPP对各省市的影响也将呈现不同倾向。

新型电力系统下虚拟同步机的定位和应用前景展望

随着“碳达峰·碳中和”目标的提出,未来电网日益凸显的“高比例可再生能源、高比例电力电子设备”问题显著影响系统安全稳定运行。虚拟同步机(VSG)技术可以使以电力电子逆变器为接口的新能源设备具备类似同步机的电网支撑能力,因而得到广泛关注。文中首先梳理了构网型电源和跟网型电源,并介绍了VSG原理、作用和国内外应用情况。其次,梳理VSG对电力系统稳定性的影响以及限流对系统运行的影响。最后,从辅助服务角度对VSG在新型电力系统下的定位进行分析,在大电网、配电网、微电网层面对VSG的应用提出构想,并对VSG发展和后续研究提出相应建议。

基于TCGA数据库分析甲状腺癌微环境中免疫细胞组分及免疫调节因子变化

目的 探索分析甲状腺癌微环境中免疫细胞浸润,并评估其同甲状腺癌临床预后等的关系。方法 在TCGA数据库下载甲状腺癌患者临床数据,计算样本中22种免疫细胞含量,采用t检验评估癌旁组织和肿瘤组织中22种免疫细胞组分和多种免疫调节因子表达差异。结果 肿瘤组织中静息态树突状细胞、M0型巨噬细胞、M2型巨噬细胞和静息态肥大细胞含量较高;而M1型巨噬细胞、B细胞、浆细胞、CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞、Tfh细胞和γδT细胞含量较低。免疫检查点分子和趋化因子表达水平在甲状腺癌组织和癌旁组织中显著差异表达。结论 本研究确定了甲状腺癌中的多种免疫细胞和免疫调节因子的表达差异,有可能作为甲状腺癌治疗和预后的潜在靶点。

胃癌肿瘤微环境中预后相关基因研究

目的探讨胃癌肿瘤微环境中差异表达基因与胃癌预后的关系。方法基于TCGA数据库中胃癌基因数据,筛选与基质细胞和免疫细胞相关的差异表达基因,对差异表达基因进行基因本体论富集分析和蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,分析差异表达基因与胃癌预后的关系。结果不同病理分级胃癌患者基质评分、免疫评分及综合评分比较,差异有统计学意义(P<0.05)。G3级患者免疫评分最高,G1级患者略高,G2级患者最低,其中G1级患者与G2级患者免疫评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。基质评分随着肿瘤级别的增高而增高。分化良好的G1级患者综合评分最低,分化较低的G2级患者次之,恶性程度最高的G3级患者最高,其中G1级患者与G2级患者综合评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。上调表达基因分别与基质评分、免疫评分具有显著相关性(P<0.05)。CXCR4(P=0.002)、NPY1R(P=0.002)、BPI(P=0.019)、MCEMP1(P=0.009)、OLR1(P=0.041)、RETN(P=0.045)表达水平越高,胃癌患者生存时间越短。结论差异表达基因在胃癌肿瘤免疫中发挥着不可或缺的重要作用,其中BPI、CXCR4、MCEMP1、NPY1R、OLR1、RETN基因高表达是胃癌预后的不良因素。

流域土壤侵蚀对椒江口悬浮泥沙时空分布的影响

利用通用土壤流失方程,对椒江流域1995年、2000年、2005年、2010年及2015年土壤侵蚀模数进行估算,椒江流域1995年、2000年、2005年、2010年及2015年均达到中等土壤侵蚀的强度,其中,1995年至2010年土壤侵蚀有逐年恶化的趋势,而2010年至2015年有所缓解.基于椒江及河口、近岸的野外实测数据,构建椒江及近岸水体悬浮泥沙浓度遥感定量反演模型,对椒江及近岸水体1995年、2000年、2005年、2010年及2015年悬浮泥沙浓度进行估算,对水体悬浮泥沙的空间分布进行分析,椒江口水体悬浮泥沙浓度表现出较强的空间分布规律及高时空动态性,其中,椒江悬浮泥沙浓度明显高于河口和台州湾;椒江中游累年悬浮泥沙浓度平均值最大,时空动态性最低,受陆相及海相输沙综合影响,易形成悬浮泥沙的最大浑浊带.流域土壤侵蚀量越大,水体悬浮泥沙浓度越高.最后,定量分析了降雨,日照时间和人类活动等因素对河口悬浮泥沙格局影响.降雨作为椒江地表径流的主要来源,对悬浮泥沙也起到一定的"稀释"作用.年内日照时长的增加,加剧了水体水量的损失,削弱水体的"稀释"作用.若以流域内居民地面积表征人类活动强度,其与水体年均悬浮泥沙浓度之间相关性较弱,但其年际变化表现出较高的相关性.

农业装备升降装置非接触式光纤位移传感器设计与试验

为了解决农业设备位移的宽量程、高灵敏度非接触测量问题,提出一种基于Peanut-shape迈克尔逊干涉结构的非接触式光纤位移传感器。分析了光纤Peanut-shape迈克尔逊干涉原理,设计了将磁场与Peanut-shape结构形成的全纤式迈克尔逊干涉相结合的传感器结构,并通过磁场仿真,得到磁场强度曲线。建立了传感器应变标定系统和位移测试系统。试验结果表明:Peanut-shape迈克尔逊干涉的光纤传感器应变灵敏度达到1. 82 pm/με,是普通光纤的1. 5倍,线性度为0. 997;位移测试得到的光谱曲线与磁场仿真曲线结果一致,可以实现位移的测量,且线性拟合度达到0. 999。

基于生物信息学数据库探讨FOXO3基因在膀胱癌中的表达及临床意义

目的:探讨叉头转录蛋白O亚族3(FOXO3)基因在膀胱癌中的表达及临床意义。方法:利用GEPIA数据库分析FOXO3基因在膀胱癌与其癌旁正常组织中的表达情况,及其与患者预后的关系,利用UALCAN数据库分析膀胱癌中FOXO3表达与淋巴结转移的关系;通过TIMER数据库分析FOXO3基因表达与膀胱癌免疫浸润水平的相关性;通过String数据库分析与FOXO3相互作用的蛋白。结果:GEPIA数据库分析结果显示,FOXO3基因在膀胱癌组织中的表达显著低于癌旁正常组织(P<0.01);低表达FOXO3基因的患者总生存率(OS)和无疾病生存率(DFS)均显著高于高表达者(P<0.05)。UALCAN数据库分析结果显示膀胱癌中FOXO3的表达与淋巴结转移无明显相关。TIMER数据库分析显示FOXO3基因表达与B细胞(r=0.133,P<0.05)、CD8+T细胞(r=0.262,P<0.01)、CD4+T细胞(r=0.12,P<0.05)、巨噬细胞(r=0.252,P<0.01)、中性粒细胞(r=0.242,P<0.01)和树突状细胞(r=0.162,P<0.01)的免疫浸润水平呈正相关。蛋白相互作用网络分析发现,AKT1、SIRT1、EP300、BCL2L11、SOD2、SGK1、AKT2、CREBBP、CDKN1B、SMAD4等蛋白与FOXO3具有明显相互作用。结论:基于肿瘤基因数据库分析发现,FOXO3基因在膀胱癌组织中低表达,其高表达与患者预后不良相关;FOXO3表达与膀胱癌免疫细胞的浸润水平有关。

基于全球气候模式集合的鄱阳湖流域未来潜在蒸散量及其干旱效应研究

鄱阳湖流域近年来旱涝灾害频发,原有的水量平衡被打破。因此,开展鄱阳湖地区潜在蒸散量及干旱效应研究具有重要意义。潜在蒸散量(Reference Evapotranspiration,ET0)是评价区域水资源配置和计算干旱指数的重要指标。以我国的鄱阳湖流域为研究区,依托统计降尺度模型,基于站点观测数据、气候模式数据以及美国环境中心再分析数据,运用遗传算法构建多模式集合,模拟未来情景下流域潜在蒸散量和干旱指数(Drought Index,DI)时空演变特征。结果表明:基于遗传算法构建的模式集合较单一气候模式或等权模式集合,模拟性能佳;RCP4.5、8.5情景下流域ET0均呈上升趋势,ET0变化的第一主周期分别为20年和4年,流域ET0未来空间变化特征表现为东高西低;RCP8.5情景下,鄱阳湖流域DI在年际上呈显著上升趋势,9—11月是干旱风险防范的关键时期;流域年DI变化的主周期为8年,流域的中东部地区将是未来干旱风险防范的重点区域。本研究为认识区域尺度下气候变化对潜在蒸散量的影响提供借鉴,同时为政府部门科学应对鄱阳湖流域未来时期可能出现的旱情提供的决策支持。

基于CMIP5模式鄱阳湖流域未来参考作物蒸散量预估

预测未来气候情境下鄱阳湖流域参考作物蒸散量(Reference crop Evapotranspiration,ET0)的时空分布可为流域水资源的优化管理,为科学应对气候变化对农业生产的影响提供基础数据支撑.利用鄱阳湖流域14个气象站点1961-2014年逐日气象数据,采用Penman-Monteith公式计算出历史ET0;基于同期美国环境中心(NCEP)再分析数据及2006-2100年CMIP5中CNRM-CM5模式在RCP4.5和RCP8.5情景下的预测数据,经统计降尺度模型(statistical downscaling model,SDSM)模拟和偏差校正,预测流域未来ET0;通过Mann-Kendall检验、普通克里金插值和空间自相关法分析了流域1961-2100年ET0的时空演变特征.结果表明:NCEP再分析资料与流域ET0建立的逐步回归降尺度模型模拟效果较好,CNRM-CM5模式降尺度模拟结果经偏差校正后,精度明显提高,适宜流域未来ET0的预估.鄱阳湖流域在基准期1961-2010年ET0整体上呈减小趋势,空间分布上呈南北高、中间低的特点,表现出明显的空间差异性.RCP4.5、RCP8.5情景下未来3个时期鄱阳湖流域ET0较基准期均呈不同程度的增加趋势,其空间分布整体表现为东高西低、局地略有突出;无论是在基准期或是未来情景下的3个时期,ET0均具有较强的空间自相关性.在RCP8.5情景下,鄱阳湖1961-2100年干旱指数呈现出较为明显的上升趋势,流域的干旱状况随时间加剧,2011-2100年间流域绝大部分地区由湿润区转为半湿润区,干旱指数自南向北递减,赣江流域将是鄱阳湖流域未来干旱风险的重点防范区.

考虑频率安全的电力系统规划与运行优化研究综述与展望

随着可再生能源并网规模的增加,电力系统惯性下降,频率响应能力减弱,频率安全事故凸显。考虑频率安全的电力系统规划与运行优化是提升系统频率响应能力的有效途径。从频率暂态过程、频率安全指标以及频率分析方法阐述电力系统频率安全特性,从源–网–荷–储不同环节梳理各类型频率响应方式原理及在优化问题中的应用现状。在此基础上,提炼考虑频率安全的电力系统规划与运行优化模型,总结频率安全约束构造过程,归纳线性转化类型,对比分析不确定性处理以及模型求解方法。最后,对考虑频率安全的电力系统规划与运行优化的未来发展方向进行了展望。

基于LSTM网络鄱阳湖抚河流域径流模拟研究

水文预报及其径流变化趋势预测能够为防汛工作提供辅助决策,是水库调度兴利的重要手段.与传统分布式水文模型相比,利用长短期记忆网络(LSTM)建立降雨径流预报模型具有简单可行和精度较高的优点.该文以鄱阳湖抚河流域为研究对象,采用抚河流域的降雨和径流数据分别作为模型驱动数据和标签数据,通过LSTM网络实现抚河流域的径流模拟工作.结果表明:在使用气象站数据建立的日尺度径流模拟模型中,模拟结果与实测值相关性均达到0.9以上,偏差在±5%以内,模型表现非常好;在使用TRMM数据建立的月尺度模型中,整体模拟结果与实测值相关性在0.9以上,整体偏差在±5%以内,模型表现优秀.

基于折反射星敏感器光学系统的光纤光栅温度传感器设计

为了实现太空环境下的卫星折反射星敏器光学系统中特殊结构部位的传感器的安装及温度监测,排除应变对传感器的影响,设计了一种适用于光纤光栅的环形特殊封装结构。并对传感器进行了温度标定、拉伸、温度重复性、振动及热真空实验。实验结果表明:这种封装形式的光纤光栅温度传感器线性度为0.998,温度灵敏度为8.5~8.7pm/℃,同一温度下,中心波长变化量在2pm以内,同时,该结构形变产生的应变对传感器中心波长没有影响;在振动及热真空环境下,传感器的性能不会受到影响。

基于Budyko假设的鄱阳湖抚河流域径流变化归因分析

气候变化和人类活动是河川径流变化的主要影响因素,以抚河流域为研究区,采用Mann-Kendal检验和双累积曲线分析研究区1961—2010年气象水文要素的变化特征,基于Budyko假设,评价气候变化和人类活动对抚河流域径流变化的贡献率.结果表明:①1961—2010年抚河流域径流量整体呈下降趋势,年均径流深为763.4mm,降水量年际波动较大,整体变化趋势不明显,潜在蒸散量呈显著的下降趋势,下降速率达-5.472mm/a;②抚河流域径流变化可划分基准期(1991—2002年)和人类强干扰期(2003—2010年)为两个阶段,径流变化弹性系数的绝对值由大到小依次是εP(降水)>εET0(潜在蒸散)>εw(下垫面指数),从1961—2010年这50年中,流域径流对气候的敏感性减弱,对下垫面的敏感性增强;③从参考期到人类强干扰期,抚河流域土地利用方式的转变以及水库、大坝等水利工程设施的修建所导致的下垫面变化是径流减少的主要原因,而气候要素降水量的贡献次之,潜在蒸散量的贡献最小.

华东地区电动汽车发展趋势及用电需求预测

对2020-2040年华东地区电动汽车用电需求进行预测。首先对华东地区电动汽车保有量进行预估,然后利用平均用电量法和油耗计算法分别预测电动汽车的用电耗能情况。最后分情景对电动汽车引起的用电负荷进行预测。结果显示,华东地区电动汽车保有量2020-2030年快速增长,年均增长率为79.11%,2040年达到3720万辆。电动汽车引起的用电需求2020年、2030年和2040年分别为7 TWh、132 TWh和198 TWh,年均增长率从24.60%降至4.11%,2020-2040年整体年均增长率超过18%。2040年电动汽车年均用电负荷增长率为2.27%,最低负荷为41859 MW,最高负荷为93021 MW。

干旱对鄱阳湖流域植被生态系统GEP的影响

总生态系统生产力GEP(gross ecosystem productivity),是生态系统固定的碳总量,作为碳循环研究的重要组成部分,有着不可估量的生态价值和极为重要的人文社会意义.在全球气候变暖背景下,干旱对陆地生态系统GEP造成了一定影响.该文以鄱阳湖流域为研究区,利用生态耦合模型估算2000—2016年间每月GEP,计算干旱指数SPI(standard precipitation index)探究干旱在时间和空间分布上对GEP的影响.通过对模型模拟的GEP与MODIS的GEP产品进行对比分析,发现两者具有较好的相关性,且在GEP低值区间两者表现几乎完全一致.研究结果表明,干旱对鄱阳湖流域植被生态系统GEP存在抑制效应,随着干旱程度的加剧,GEP显著减少;两者不仅在时间上存在一致协同变化趋势,在空间分布上也表现出强烈的一致性.通过该研究,有助于管理部门了解干旱对GEP产生影响的作用机制,为流域生态环境保护提供科学支撑.

基于GF-1 WFV的2013—2020年鄱阳湖采砂活动时空动态监测

鄱阳湖是目前我国最大的淡水湖,采砂活动对湖泊水质影响明显,但对采砂活动进行全面的现场监管较为困难.不过,采砂船工作时会明显改变附近水体悬浮泥沙的浓度,这一易于被遥感技术检测到的信息为解决这一问题提供了思路.本研究使用2013—2020年共133景GF-1 WFV影像对鄱阳湖采砂活动进行监测,并总结鄱阳湖采砂活动变化的时、空间规律.结果表明,1)2013年以来,鄱阳湖的年平均采砂船检测数呈先增多后减少的趋势,2016年是采砂活动的顶峰,年平均检测数为9.85艘,2019年后采砂船的年平均检测数锐减至3艘左右,其中监管政策是最主要的影响因素;2)鄱阳湖采砂活动向南湖扩展的趋势在2016年得到了有效的遏制,并在2018年后一直维持在很低的水平;3)在2019年全面禁止采砂后,仍然在松门山岛、星子县及笔架山附近监测到了零星的采砂船作业点.本研究不仅可以评估近年来鄱阳湖采砂活动监管的成效,也能给相似水域采砂活动的监管及其效果评估提供参考.