考虑谐波严重程度的长时间尺度谐波责任划分方法

针对现有谐波责任划分方法未考虑不同谐波严重程度下责任所造成的实际影响差异,提出一种考虑谐波严重程度的长时间尺度谐波责任划分方法。考虑谐波数值分布与变化趋势两方面因素划分工况,并计算各工况综合权重量化谐波严重程度;基于典型相关性分析原理筛选长时间尺度数据,并根据谐波责任定义式估算谐波责任;结合上述综合权重获取长时间尺度综合谐波责任划分指标;采用仿真算例与实测数据进行验证,与传统方法相比,所提方法可反映各谐波源在长时间尺度下不同次数谐波造成的累计影响,更适用于谐波精准治理与公平奖惩工作。

户用光伏接入的低压配电网电能质量问题分析与附加损耗量化评估

针对户用光伏的大量无序接入导致低压配电网附加损耗严重增大的问题,对配电网附加损耗的量化分析是实现电力系统节能降损的必要途径之一。以户用光伏接入电网后的附加损耗为对象,研究考虑户用光伏发电与配电线路附加损耗的量化关系。首先,对户用光伏接入下附加损耗的变化表征进行理论分析,建立有源低压配电网三相四线制等效电路与数学模型;然后,研究户用光伏不同容量与接入相序下的多类型电能质量扰动情况,建立复合电能质量扰动附加损耗模型;最后,依据典型日的光伏出力功率曲线与附加损耗模型,通过算例分析并验证了所提长时间尺度下户用光伏对配电网附加损耗的量化评估方法的准确性。

多时间尺度小波变换和LSTM自编码器电弧故障检测方法

在光伏发电系统中,电弧故障检测是维持系统安全运行的关键问题。以往的电弧故障检测方法大多基于单时间尺度的故障特征,然而单一时间尺度特征往往会受到环境变化的干扰,导致检测精度降低,针对这一问题,提出一种多时间尺度小波和长短时记忆(LSTM)自编码器电弧故障检测方法,该方法首先在机理分析的基础上找到电弧3个特性,即电弧初始阶段电流发生突变、燃弧阶段电流均值降低、燃弧阶段高频分量变大。再基于上述电弧特性进行小波变换提取对应多尺度特征,然后使用LSTM自编码器进行端到端的自动检测。与以往方法不同,该方法提取了电弧特性的多种时间尺度特征,增加了故障信号的检测依据,降低了受外界干扰时检测结果出现误报漏报的可能性。理论分析和实验结果表明,所提出的方法降低了故障电弧检测的误报率,提高了其准确率。

全球城镇化占用滨海盐沼的时空特征

城镇用地的快速扩张是导致滨海湿地丧失的重要原因。本文基于默里全球潮间带数据集和全球不透水面数据集,利用ArcGIS软件通过空间叠加分析的方法,探究全球城镇用地扩张对滨海盐沼造成的损失,分析不同尺度城镇化占用滨海盐沼的时空特征。研究表明:2002—2019年,由于城镇不断扩张,全球滨海盐沼损失面积高达526.7 km^(2),其中,损失面积最多的是滩涂,达306.5 km^(2),约为红树林和草本沼泽损失总面积的1.4倍。2002—2019年,全球城镇扩张占用滨海盐沼的面积呈先增加再减少的趋势。在空间分布上,亚洲是城镇扩张占用滨海盐沼面积最多的大洲,占用面积为413.3km^(2),其次是北美洲,最少的是欧洲。在湿地面积排名前5的国家中,中国是因城镇扩张占用滨海盐沼面积最多的国家,俄罗斯是占用面积最少的国家。本研究为滨海盐沼湿地的保护与修复提供了有利的数据支撑,对实现城镇扩张与资源的可持续发展具有重要意义。

基于多源量测信息的数据质量诊断方法研究与分析

电网调控系统服务范围的扩大使得电力调度数据出现爆炸式增长,量测数据不一致、准确性低等数据质量问题日益突出,如何快速有效地实现多级电网调控量测数据质量诊断与评估成为亟待解决的难题。围绕多级电网调控运行管理业务需求,首先提出考虑长时间尺度功率平衡及多源关联分析的调控量测数据校验算法,实现功率不平衡、多源不一致等异常数据的快速研判;其次提出基于模糊层次分析法的量测数据质量评估方法,构建基于Spark的电网调控多源量测数据质量综合评估系统,为大电网数据价值深度挖掘和调控精益管理提供技术支撑。

Exploring the frontiers of deep underground sciences and engineering—China Yunlong Lake Laboratory is striving to be the best

This paper introduces the establishment of deep underground infrastructure for science and engineering research.First,the representative deep underground research laboratories and facilities in the world and their functions were summarized and reviewed.Then,the plan and service target of China Yulong Lake Laboratory were proposed for the storage of resources and energy,as well as the sealing of hazardous waste in deep underground space.On this basis,this paper reveals how the facility addresses its key scientific issue on“The law of fluid matter migration in deep underground space”and engineering significance.Finally,the construction progress of the facility components was demonstrated in details.As is hoped,this paper would provide useful reference to the deep underground research community;meanwhile,international collaboration on deep underground research is highly welcome.

南黄海辐射沙脊群形成演变的动力地貌过程数值模拟

江苏沿海辐射沙脊群在国内潮成沙体中较为罕见,有关辐射沙脊形成的动力机制已有定论,但对其形成时间和物质来源说法不一。运用长时间尺度动力地貌过程数学模型复演了辐射沙脊群形成演变过程,结果表明:江苏岸外辐聚辐散的流场不依赖于局部海底地形而独立存在;不同初始地形下只要泥沙供给充足,经过150年左右潮流动力对地形不断塑造,辐射状"水道-沙脊"相间的地貌格局都能基本形成;辐射沙脊群是废黄河北归约150年后,随着废黄河水下三角洲不断被侵蚀,辐聚辐散的潮流对不同来源物质重新塑造的结果,是动力-泥沙-地形相互作用的产物。

长时间尺度下计及里程焦虑心理效应的电动汽车充放电调度策略

电动汽车在需求侧能够发挥出优秀的灵活响应潜力。以往研究多侧重电动汽车的短时间尺度调度,但短时间尺度调度未从宏观时间尺度优化而易陷入短时局部最优。为此,提出了一种长时间尺度下计及里程焦虑心理效应的电动汽车充放电调度策略。首先,构建了长时间尺度电动汽车最优充放电调度策略框架;其次,考虑了电动汽车充放电操作的电池损耗成本以及电动汽车用户出行里程焦虑心理效应,以完善对电动汽车用户效益的量化;在此基础上,建立了考虑电动汽车调度成本及里程焦虑心理效应的长时间尺度电动汽车日前-实时双层多目标调度模型;最后,基于滚动时域优化方法对实时优化问题进行处理,利用非支配排序遗传算法对多目标问题进行求解。算例表明:所提策略可使电动汽车用户的里程焦虑心理效应在调度周期内长期维持低于0.25;维持较高水平(如0.75~0.9)的荷电状态可降低调度成本及里程焦虑,提升用户满意度,进而提升其接受调度的积极性与参与度。

基于监测数据相关性分析的用户谐波责任划分方法

针对传统谐波责任划分方法无法实现长时间尺度的动态责任划分,需要专门量测,无法利用现有监测系统数据,以及无法划分同一馈线各用户谐波责任等缺点,提出一种基于监测数据相关性分析的用户谐波责任划分方法。首先,计算电能质量监测系统中谐波电压数据序列与用电信息采集系统中各用户平均有功功率数据序列的典则相关系数,将公共连接点谐波责任划分为背景谐波责任与所关注用户谐波责任;其次,计算谐波电压与各用户有功功率的动态扭曲相关系数,用于反映各用户用电行为与公共连接点谐波电压畸变的关联关系;最后,构造并计算同时考虑关联关系、用户用电容量的长时间尺度谐波责任划分指标。利用实际监测系统中的数据验证了所提方法的有效性和实用性,能基于现有监测数据实现馈线上每个用户的长时间尺度动态谐波责任划分。

黄海第四纪年代学研究进展

陆架沉积物是研究海平面以及环境气候变化的理想载体,黄海作为典型的陆架海一直以来是地学领域研究的热点地区。利用沉积物研究古环境首先要解决的就是年龄问题,总结了黄海近30年来第四纪年代学研究所取得的成果以及存在的问题。南黄海的研究程度明显高于北黄海,短尺度研究程度明显高于长尺度研究。从短尺度的测年结果来看,不同部位的钻孔同一深度层位的年龄值存在一定差别,这除了和该区复杂多变的环境有关以外,还和所用的测年方法和材料有关;长尺度研究目前仅集中于南黄海3个钻孔的磁性地层研究,其结果显示南黄海的B/M界线基本可以限定在60~70m之间。由于黄海长尺度年代学研究相对匮乏,因此,应该将其作为该区日后年代学研究的重点。

长程脑电图和Glasgow昏迷量表评分对重症脑功能损伤患者预后的预测价值

目的探讨长程EEG和Glasgow昏迷量表评分(GCS)对重症脑功能损伤患者预后的预测价值。方法对75例神经系统重症脑功能损伤患者行长程EEG监测和GCS评分,并随访90 d时患者的预后情况。分别计算长程EEG、GCS及长程EEG联合GCS对预后预测的灵敏度、特异度、准确度,并进行比较。结果长程EEG中重度异常患者的预后不良率显著高于轻度异常患者(χ~2=31.375,P<0.01)。GCS低评分患者的预后不良率显著高于高评分患者(χ~2=16.58,P<0.001)。长程EEG轻度异常且GCS评分高者预后不良率显著低于EEG中重度异常且GCS评分低者(χ~2=29.726,P<0.001)。长程EEG对患者预后预测的灵敏度、特异度和准确度均高于GCS评分。长程EEG联合GCS评分对患者预后预测的特异度和准确度与长程EEG相仿,而灵敏度显著升高。结论长程EEG和GCS对重症脑功能损伤患者的预后评估均有一定的预测价值,二者联合评估效果更好。

自相似业务合成流的建模及排队性能分析

近期真实网络流量分析表明很多信息源会产生在多时间尺度下具有自相似特性的信息流，据此人们采用模拟及分析的方法对此种业务流对 Ａ Ｔ Ｍ 交换机／复用器性能的影响进行了研究，发现了与传统短相关模型完全不同的排队特性。但是到目前为止对于自相关信息流的复用问题尚未发现有人进行研究。而这个问题的解决对自相似业务流条件下的 Ａ Ｔ Ｍ 交换机／复用器性能分析、接入控制（ Ｃ Ａ Ｃ）等都具有很重要的意义。本文基于临界时间尺度的概念对这个问题的解决进行了有益的探索，得出了较好的结论，并采用模拟的方法对得出的结论进行了验证，模拟结果表明估计的参数较准确地描述了自相似业务合成流的特征。

价格与激励联合需求响应下电动汽车长时间尺度充放电调度

为充分调动电动汽车充放电潜力,降低电动汽车接入对电网的影响,提出了一种价格与激励联合需求响应下电动汽车长时间尺度充放电调度策略。首先,制定了结合价格型与激励型需求响应的联合需求响应措施,以这两类需求响应对电动汽车进行分群,并针对不同电动汽车群分别进行长时间尺度优化。其次,将需求响应措施作为电动汽车聚合商与电动汽车间的调度通道,以电动汽车聚合商净收益最大及负荷波动最小为目标,建立电动汽车聚合商调度模型;以电动汽车调度成本最小及心理效应最小为目标,建立电动汽车长时间尺度调度模型。最后,以100辆电动汽车为例的仿真结果表明,所提调度策略能在长时间宏观尺度上有效提高电动汽车聚合商净收益,同时减小负荷波动及降低电动汽车调度成本。

北京1841年以来均一化最高和最低气温日值序列的构建

长期连续的日值观测资料是研究百年来极端气候事件及其变化特征的重要基础支撑。目前中外由于缺乏可靠的逐日百年尺度气候资料,使得20世纪50年代以前的极端气候变化规律仍然没有得到很好的认识。基于国家气象信息中心收集整理的日最高和最低气温观测资料,构建北京1841-2019年气温日值序列。首先,通过数据质量控制剔除原始基础资料中因人工观测、仪器故障及数字化过程造成的错误数据;其次,采用标准化序列法对北京气象观测站1951年以前的日最高和最低气温序列进行了插补;最后,利用惩罚最大t检验(PMT)和惩罚最大F检验(PMFT)对插补后的日值序列进行均一性检验,并采用分位数匹配法(QM)对检验得到的因迁站和仪器变更导致的统计显著断点进行订正,由此建立了北京百年均一化气温日值序列。分析表明,构建的北京百年逐日气温序列的年代变化特点与美国伯克利地球研发中心的月平均地表温度数据(Berkeley EarthMonthly)、英国东英格利亚大学气候研究中心的全球月平均地表温度数据(CRUTS4.03)以及美国国家气候资料中心的全球历史气候数据(GHCNV3)具有一致性。从趋势变化来看,基于构建的逐日最高和最低气温序列统计得到1911-2019年北京地区年平均气温升高趋势为0.154±0.018℃/(10 a)(95%不确定性水平估计),与中国区域气温趋势变化速度基本一致。从而在一定程度上说明构建的北京百年尺度日最高和最低气温序列能够为极端气候变化领域提供新的基础数据。

风电高渗透率下中长期时间尺度系统频率波动仿真研究

随着风电渗透率地不断提高,风电并网对电力系统频率稳定的影响越来越大。鉴于已有的电力系统仿真软件对仿真互联电网短期和中长期频率控制不能很好地满足要求,且各种类型发电机组的数学模型也是根据需要建立,因此提出了建立基于准稳态法利用MATLAB编程实现的中长期时间尺度频率波动仿真系统。该系统能够提供风电场、水电机组和火电机组参与系统频率控制数学模型,区域电网联合频率控制数学模型,并且能够进行系统备用调整容量分析和AGC性能监视。

一类高阶波动方程解的渐近理论

在Sobolev空间中研究了一类半线性高阶波动方程解的渐近理论 。

基于LSTM网络的时间多尺度电采暖负荷预测

电采暖负荷的准确预测对配电网安全稳定运行具有重要作用。为提高电采暖负荷预测精度,提出基于长短期记忆网络的时间多尺度电采暖负荷预测方法。该方法首先确定负荷预测网络模型参数,通过分析不同时间尺度下的电采暖负荷数据特征,在不同训练步长下,建立基于长短期记忆网络的电采暖负荷预测模型,实现电采暖负荷的准确预测。采用北京某地的电采暖负荷实测数据进行验证,结果表明在不同的时间尺度下,长短期记忆网络均能够实现电采暖负荷的准确预测。

河北保定百年均一化逐日气温序列的建立及其气候变化特征

基于国家气象信息中心收集整理的保定气象站1919年以来逐日最高和最低气温观测数据,首先,通过数据质量控制剔除原始观测资料中因人工观测或记录、仪器故障及数字化人工录入等导致的错误数据;其次,基于天津百年均一化逐日气温数据,利用标准化序列法对质控后的原始观测数据进行延长插补;进而通过两种途径建立的年和月尺度参考序列,利用惩罚最大t检验(Penalized Maximal T,PMT)和分位数匹配法(Quantile-Matching, QM),修正了插补后保定气象站日最高和最低气温序列中因数据插补、迁站和仪器变更等造成的非均一性影响,由此建立了河北保定1912—2019年均一化最高和最低气温日值序列。分析表明,构建的年平均气温距平序列百年尺度的年代际和趋势变化特点与Berkeley Earth-monthly、CRUTS4.03和GHCNV3基本一致,并且与整个京津冀区域相比,很好地反映出保定地区城市快速发展所带来的增暖变化特点。另外,从百年极端温度变化来看,保定地区1912年以来年和季节极端温度也是呈明显的增暖变化,年和秋季极端最低气温(TNn)的增暖趋势分别为0.340℃/(10 a)、0.404℃/(10 a),对应的气温日较差(DTR)分别为-0.118℃/(10 a)、-0.215℃/(10 a)(均通过置信度为95%显著性检验)。

多时间尺度电力系统的模型降阶及稳定性分析(二)电力系统的降阶与中长期失稳

从元件的基本方程出发 ,导出了电力系统的三时间尺度模型。利用慢流形和快流形的概念 ,研究了电力系统三时间尺度动态模型降阶的条件。在感应电动机并联线性阻抗的负荷模型下 ,证明了在静态稳定和暂态稳定分析中略去发电机定子绕组阻尼磁链和负荷感应电动机转子绕组磁链动态的合理性 ;证明了在静态稳定分析中固定发电机组原动机力矩的合理性 ;通过一个利用固定负荷慢动态的降阶模型判断暂态稳定性导致误判的实例 ,说明了在暂态稳定分析中随意地固定负荷慢动态是不可取的 。

变速恒频风力发电机组中长期时间尺度建模

风能具有随机性与间歇性的特点,模拟由此引起的中长期时间尺度上的动态过程对含风电的电力系统规划与运行有重要的意义。建立了变速恒频风力发电机组的机电暂态模型,包括风速模型、风力机及传动轴系模型、桨距角控制模型、换流器控制模型以及发电机和换流器模型。按照准稳态近似方法对机电暂态模型进行简化,保留中长期时间尺度的时间常数,得到适用于准稳态仿真的变速恒频风力发电机组中长期时间尺度模型。最后通过对比分析准稳态模型和机电暂态模型的仿真结果,验证了所建模型能够准确刻画中长期时间尺度上的动态过程。