黄土高原冬季湍流相干结构在地表能量平衡中的作用

地表能量不平衡问题是近40年一直困扰微气象学界的重要难题.本文利用黄土高原定西干旱气象与生态环境试验站的相关数据,通过将湍流分解为相干结构部分和非相干结构部分,在涡动相关法中引入相干结构(Coherent structure,简称为CS)的贡献,探讨了CS在地表能量平衡中的作用.研究发现:(1)CS出现频次高,间歇性显著,在30 min平均时间中出现的数目为38个,出现时间与未出现时间分别占40%和60%左右;(2)CS对通量影响显著,引入CS贡献后,白天垂直动量通量、感热、潜热和湍流通量(感热与潜热之和)等4个通量计算的准确性均获得显著提高,分别提高达26%(0.01 m^(2)·s^(-2))、24%(25.33 W·m^(-2))、31%(6.23 W·m^(-2))和30%(31.66 W·m^(-2)).而不考虑CS的传统方法对这4个通量低估达19%、22%、21%和23%;(3)CS对4个通量的贡献分别为36%、41%、33%和50%;(4)传统方法得到的地表能量平衡闭合率EBR只有0.76、能量平衡残差Res为41.9 W·m^(-2),远未平衡.考虑CS贡献后,EBR增大至0.96、Res降低至10.4 W·m^(-2),地表能量接近闭合;(5)EBR与Res少量的未闭合部分可以非均匀地表产生的垂直感热平流解释.结果表明,CS大幅提高了地表能量的闭合水平,它是实现地表能量平衡的关键因素之一,是产生地表能量不平衡的最重要原因之一,应该在涡动相关法中考虑CS的贡献.

陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制研究

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)2008年夏季的观测资料,分析了陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制,计算了地表和5 cm深处土壤热通量板之间的热储存,并对地表能量不平衡特征重新进行了计算和评价。当把土壤热储存作为地表能量收支的一部分考虑后,不平衡差额绝对值平均降低了23 W.m-2,能量不闭合度平均减小了0.104,利用最小二乘法(OLS)进行线性回归得到的平均不闭合度减小了0.085。从白天和晚上的能量不闭合度频率分布也能够看出,土壤热储存对地表能量收支平衡有很大改善。但即使考虑了土壤热储存项,地表能量不闭合仍然很明显。除了土壤热储存,边界层大气不同形式的输送能力作为对地气能量通量交换过程中的重要因素,对能量不平衡也会产生深远影响。结果显示,地表能量不闭合度分别与垂直速度w、水平风速u和对流速度尺度w*有较密切的关系。涡动相关法通量计算中常通过坐标旋转强迫垂直速度变为零,然而非零的垂直速度和垂直平流是真实存在的,忽略垂直平流热量输送是产生地表能量不平衡的重要原因。

变电站母线电能量不平衡常见原因分析与处理

变电站母线不平衡电能量为母线的输入电能量与输出电能量之差，而电能量不平衡率即为不平衡电能量与输入电能量之比。目前，各变电站母线电能量不平衡率一般规定为：电压等级220kV及以上母线电能量不平衡率±1％以内：110kV及以下母线电能量不平衡率±2％以内。引起母线电能量不平衡的原因有很多，一般可以归结为三方面的原因：设备原因、人员原因和用电环境的原因。本文简要介绍变电站母线电能量不平衡常见原因及处理方法，供同行参考。1电压互感器二次压降超差由于电压互感器二次回路中熔断器、开关、电缆、端子排等使电能表表尾的电压幅值和相位与电压互感器二次出口不一致，才产生了电压互感器二次压降，导致电能计量装置综合误差。

探究分析变电站母线电能量不平衡的原因及方法

变电站母线电能量平衡能够减少变电站能量损耗、提高计量结果的精准度。为了降低计量失误次数、提高校验线损计量统计的准确度,需要对变电站母线电能量的失衡率进行细致分析。本文主要对变电站母线电能量不平衡的原因及解决方法进行探究分析。

基于能量不平衡优化PSEB蒸散发模型

【目的】优化PSEB蒸散发模型参数,提高模型性能。【方法】利用兰州大学半干旱区流域地表过程与环境变化野外科学观测站的数据,研究PSEB模型优化问题。采用差分进化自适应算法,其核心思想为贝叶斯理论,在PSEB模型中引入能量不平衡修正项(αR_(n)),通过构造多条马尔科夫链来估计参数的后验信息。运用传统评价指标包括决定系数(R^(2))、线性回归斜率(Slope)、一致性系数(IA)、模型效率(EF)、平均偏倚误差(MBE)、均方根误差(RMSE),对优化后的PSEB模型性能进行评价。【结果】运用DREAM算法之后,模型的部分参数和能量不平衡修正项(αR_(n))得到了很好的约束。2种方案在模型校准期线性回归斜率分别为0.76、0.91,均方根误差(RMSE)值分别为91.24、78.33,方案二的斜率相比方案一更接近于1,且方案二的RMSE值相比方案一降低14%,2种方案的一致性指数(IA)均为0.93。在验证期,2种方案的线性回归斜率分别为0.51、0.54,均方根误差分别为73.14和67.02,比方案一,方案二的斜率更接近于1,且均方根误差(RMSE)降低了8%,一致性指数(IA)分别为0.87和0.88。【结论】DREAM算法降低了PSEB模型中部分参数和能量不平衡修正项的不确定性,提高了模型性能。

对一起电能量不平衡事例的处理经过

江苏省连云港捷达木业有限公司（以下简称捷达木业）由35kV专线供电，线路长1．7km，配电变压器2台。其中，1250kV·A配电变压器供厂内设备用电；1000kV·A配电变压器供高压电动机用电。月平均电能量为90万kW·h，计费电能表安装在110kV变电所内，

风电经柔性直流组网系统受端交流故障过电压分析及穿越策略

为降低风电经柔性直流组网系统受端换流站发生近区交流短路故障(以下简称“受端交流故障”)的穿越成本,提出了一种自适应最近电平逼近策略(adaptive nearest level modulation,ANLM)与风电机组内部斩波电阻协同配合的故障穿越策略。故障发生后,送端换流站配合风电机组内部斩波电阻实现风电场快速降载。在风电场大幅度降载前,ANLM策略通过减少子模块投入数量的方式增大换流站等效电容,吸纳柔性直流电网累积的不平衡能量,限制直流过电压,为风电场降载争取充裕的时间。风电场减载完成后,换流站存储的不平衡能量逐渐释放。所提策略仅利用系统自身的调控潜力,能够降低穿越成本。最后,基于PSCAD软件仿真模型,以最严重的受端交流故障情景为例,对所提策略的有效性进行了验证。

提高双馈风力发电机并网系统暂态稳定性的控制策略

提出了改善双馈感应发电机并网系统暂态稳定性的变频器控制策略。首先,分析了双馈感应发电系统的动态模型和控制原理。其次,在双馈感应发电机有功控制环节中引入暂态功角控制,利用风电机组转速的变化,短时吸收或者释放部分旋转动能,加速系统不平衡能量的衰减,减小系统中同步发电机功角波动;在无功控制环节中引入暂态电压控制,系统故障电压跌落后进行快速无功补偿,支持电网电压的恢复和重建;提出了能够同时改善电网暂态功角稳定和暂态电压稳定的控制策略。最后,在Dig SILENT/Power Factory中进行了仿真分析,仿真结果验证了提出控制策略的有效性及其对电网稳定性的贡献。

垂直平流输送和土壤热储存补偿对黄土高原地表能量平衡的修正

目前对复杂下垫面地表能量平衡问题的认识仍然比较有限.本文利用黄土高原陆面过程观测试验(LOPEX)资料,在分析黄土高原沟壑梁峁地形地表能量不平衡差额变化特征基础上,估算了近地层大气垂直感热平流输送量和浅层土壤热储存量的大小,研究了土壤热储存项和近地层大气垂直感热平流输送项对地表能量不平衡的影响,讨论了近地层垂直速度和温度梯度对垂直感热平流输送的影响机制.研究发现,近地层垂直速度为垂直感热平流提供了必要的动力条件,较强的近地层垂直温度梯度提供了产生垂直感热平流的能量基础;尤其在上升运动时,垂直感热平流对地表能量平衡的贡献更加明显;在地表能量平衡方程中引入土壤热储存项和垂直感热平流输送项后,地表能量不平衡差额平均日峰值由125.1Wm-2降低到41.5Wm-2,日平均地表能量不平衡差额由59.0Wm-2减少到26.4Wm-2,地表能量闭合度由0.78提高到0.94,地表能量平衡的程度大大提高.

网格计算模式下的暂态稳定紧急控制策略研究

网格计算是由广域分布、逻辑共享、动态变化的计算资源组成的一种新型的技术,其本质就是在动态变化的多个虚拟机构间共享资源和协同解决判断各种复杂的科学问题。描述了如何在暂态稳定紧急控制中应用网格技术,并提出了一种新的基于网格技术的紧急控制策略。系统由3部分组成:中心Agent单元负责对电力系统运行状态进行检测,实时记录发电机转子角度和功率,然后对采集的信息进行离线的时域分析,并建立判断系统稳定的信息表;各个Server单元比较各个发电机的动能和暂态能量变化率,判断出受扰最严重的机组,并给出最佳的控制策略;而客户端Clients则决定采取何种控制方式来进行控制。采用该方法对IEEE39节点电力系统进行了测试,取得了较好的控制效果。

电力市场中能量不平衡问题研究

能量不平衡的处理是重要的辅助服务之一 ,为此对该问题进行了量化分析和定价。首先讨论在市场条件下发电厂具有最高收益的最佳开机组合和发电负荷在各机组间的优化分配 ,然后对能量不平衡的成本进行量化分析 ,进而对能量不平衡服务进行定价 ,以及对该项辅助服务的市场模式进行探讨 ,最后以某发电厂为例进行分析。研究结果表明市场交易中能量不平衡将影响发电厂方的收益 ,电网公司应按能量不平衡服务的价格对发电厂进行经济补偿 ,使其自觉地维持电力系统的安全和稳定运行。

奶牛繁殖效率的提高技巧

1饲料营养因素 能量不平衡使母牛正常发情期的势头减缓。受孕率下降，可能会造成胎儿早期死亡或流产。营养不良或营养水平过高，都会对奶牛发情、受胎率、胚胎质量、生殖系统功能、内分泌平衡、分娩时的各种并发症（难产、胎衣不下、子宫炎、怀孕率降低）等产生不同程度的影响。

从加州限电事故与美国WEIM机制看电力市场的融合协同

2020年8月14日和15日,美国加利福尼亚州(简称加州)电网出现了连续2天切负荷运行的限电事故。在综合考虑加州电力系统高渗透率可再生能源和独特的市场机制设计的基础上,文中围绕导致加州限电的原因及多区域电力市场机制在限电过程中所发挥的作用这2个主题进行分析。基于此,文中首先结合实际市场运行数据,着重从可再生能源与净负荷和外受电量2个方面对其在这次加州限电事故中的影响进行量化分析。其次,聚焦于加州及其周边地区正在推行的区域电力交易机制,对美国西部能量不平衡市场(WEIM)机制的运行方式与实施逻辑进行了深入剖析,分析并评估了美国WEIM机制对此次限电事故的影响程度。最后,总结讨论本次限电事故的经验与教训,并结合中国电力市场建设的国情与进展,对中国电力市场未来的区域融合、机制协同与建设路径提出了相关建议。

风储联合系统的电池分组控制策略

在风储联合系统的风功率平滑控制中提出一种优化电池分组控制的充放电能量不平衡状态的改进控制策略。给出风储联合系统电池分组充放电控制的原理和数学模型,构建电池分组控制中充放电能量不平衡度指标,并根据该指标设计了改进控制策略,动态调整每个控制周期内风储联合系统参考输出功率以及每组电池充放电功率,同时研究了风功率预测误差对充放电能量不平衡状态的影响。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明,相较于传统策略,所提改进策略能够很好地改善分组电池充放电能量不平衡度,优化各电池组充放电深度,而且在存在风功率预测误差时仍具有良好的适应性和优越性。

双加压法硝酸生产工艺优化及效果

河南神马化工有限责任公司新建的100kt／a硝酸装置采用双加压法工艺，具有氨耗和铂耗低、无污染、能量利用合理等优点。但在该装置规划筹建初期，发现该工艺普遍存在以下缺陷：硝酸浓度偏低，国内同类型企业的硝酸质量分数普遍低于63．5％，不能满足己二酸生产的要求；采用国产“四合一”机组的装置大部分能量不平衡，蒸汽不能自给；装置运行中存在着较多不安全因素。为此，对该工艺从多方面进行优化完善，取得了满意的效果。

GAME/Tibet实验中感热通量计算方法的讨论(英文)

回顾了前人对感热通量的分析研究,详细分析了计算感热通量公式的推导过程。结合GAME/Tibet那曲近地面通量观测站1998年6月6日到9月13日的观测资料验证了近地面层逆梯度热输送现象的存在;并比较了两种不同计算感热通量的方法。同时,对简化生物圈模式(SiB2)计算感热通量方案进行了分析。主要结论有:(1)由于用涡旋相关法测量得到的总体感热通量本身已经包含了非局地热(冷)泡运动的影响,所以在非均匀下垫面上,传统的闭合方案必然会“遭遇”能量不平衡。这里,非均匀下垫面可能是导致能量不平衡的关键所在。(2)在今后的有关热通量研究中,有必要仔细研究非局地热(冷)泡运动对热通量的贡献,而为了更好地理解这种贡献,应用陆面过程模式研究能量平衡是必需的。

气候对我国农作物病虫害的影响以及防治

由于化石燃料的燃烧,温室效应不断积累,导致地气系统吸收与发射的能量不平衡,造成全球变暖的普遍现象。在这种情况下,对全世界各地的气候都有一定的影响。特别在温度、湿度、降水、风力等方面都有一定变化的波动,这种气候波动就会对农作物病虫害造成影响。下文将通过发生农作物病虫害现象的原因以及降水变化对病虫害的影响、措施等三方面进行详细的研究。

中药对于奶牛脂肪肝的治疗作用

奶牛在干奶期的最后几天和泌乳期的第一个月,最易患发能量负平衡,这是由于饲养不当、生产应激、泌乳开始或其它综合因素而引起的。