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华北电业 2016年第5期 F0003-F0003页

作者：孙正龙

单分子荧光原位杂交(smFISH)技术及应用

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生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1239-1255页

作者：芮涵孙正龙关淼昆明理工大学省部共建非人灵长类生物医学国家重点实验室昆明650500 深圳湾实验室生物影像实验室深圳518107 昆明理工大学生命科学与技术学院昆明650500

单分子荧光原位杂交(single-molecule fluorescence in situ hybridization,smFISH)技术是一种通过用偶联荧光基团的寡核苷酸探针,对固定细胞或组织中单个mRNA分子进行成像的方法。smFISH可对RNA进行定位、定量,以此对目标转录本进行实... 详细信息

单分子荧光原位杂交(single-molecule fluorescence in situ hybridization,smFISH)技术是一种通过用偶联荧光基团的寡核苷酸探针,对固定细胞或组织中单个mRNA分子进行成像的方法。smFISH可对RNA进行定位、定量,以此对目标转录本进行实时研究。sm FISH适用于细胞、组织切片等多种类型生物样本。近年来,多种基于基础smFISH的改进技术被发明,进一步促进了该技术的实际应用。smFISH良好的RNA单分子可视化能力,使得其在发育生物学、神经生物学及肿瘤生物学等基础生物学科中得到了广泛的应用。本文综述了smFISH技术基本原理、smFISH技术的局限性、smFISH衍生技术方法、smFISH在不同生物学科中的应用进展,并对smFISH技术的发展前景做出展望。

关键词：单分子荧光原位杂交寡核苷酸探针 RNA 成像

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面向扭振分析的含虚拟惯量双馈风机轴系研究

发电技术 2024年

作者：孙正龙伞吉强现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

随着高比例风电并网，并网导则要求风电机组参与系统调频，采用虚拟惯量控制是实现风电机组提供惯量响应的一种重要方式途径。然而，虚拟惯量控制的引入将使得与电网动态解耦的风电机组轴系响应系统频率变化，风机轴系扭振存在与同步机... 详细信息

随着高比例风电并网，并网导则要求风电机组参与系统调频，采用虚拟惯量控制是实现风电机组提供惯量响应的一种重要方式途径。然而，虚拟惯量控制的引入将使得与电网动态解耦的风电机组轴系响应系统频率变化，风机轴系扭振存在与同步机转子相互作用的路径。风电机组轴系数学模型是扭振特性分析的基础，轴系模型对分析结果可靠性至关重要，为更精准的研究虚拟惯量引入后对传动链扭振特性的影响，探讨采用何种轴系模型是至关重要的一步。因此针对含虚拟惯量控制的双馈风机轴系建模问题开展研究，确定仿真模型后，设计了阻尼控制器，该控制器可以抑制虚拟惯量控制引起的轴系扭振。首先，通过建立各种轴系的数学模型，建立基于虚拟惯量控制的风机系统动力学模型，并采用模态分析方法确定了影响机组轴系扭振特性的关键状态变量；其次，从含虚拟惯量控制的风机扭振特性以及风机轴系和同步机动态交互两个方面，研究了风机不同轴系模型的适用性；最后，通过仿真分析验证了结论和阻尼控制器的有效性。

关键词：双馈风电机组轴系模型扭振虚拟惯量控1制阻尼控制器

基于暂态关键特征逻辑推理的复杂电网响应驱动暂态稳定性判别

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电工技术学报 2024年第13期39卷 3943-3955页

作者：杨浩伍柏臻刘铖孙正龙蔡国伟刘萌现代电力系统仿真与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林132012 国网山东省电力公司电力科学研究院济南250003

暂态稳定实时性判别是响应式稳定控制的核心,新能源和直流输电并网下电网的结构、运行和响应特征复杂程度骤增,现有实时性判别方法的准确性和泛化性面临挑战。该文针对含新能源和直流输电的复杂电网暂态稳定性,提出了一种基于可量测暂... 详细信息

暂态稳定实时性判别是响应式稳定控制的核心,新能源和直流输电并网下电网的结构、运行和响应特征复杂程度骤增,现有实时性判别方法的准确性和泛化性面临挑战。该文针对含新能源和直流输电的复杂电网暂态稳定性,提出了一种基于可量测暂态能量特征的自适应逻辑推理判稳方法,实现无电网模型依赖且具有可解释性的实时性稳定性判别。首先,基于发电机转子运动的能量关系,结合特勒根定理构建了面向复杂电网响应信息的能量函数并论证了其守恒性;然后,根据系统动能-势能能量转换特征定义了稳定预判因数,并结合最大功角差构成了判稳关键特征量,提出了基于自适应模糊推理神经网络(ANFIS)的关键特征量与稳定状态之间的映射模型,实现了暂态稳定性实时推理评估;最后,在简单系统中量化分析了关键特征量与系统稳定性间的关系,并在修改后含新能源与直流输电的IEEE10机39节点系统中验证了该文所提方法的有效性与泛化性。

关键词：暂态稳定性响应驱动特勒根定理能量函数复杂电网自适应逻辑推理

计及短路比提升与暂态过电压抑制的含高比例风电送端电网两阶段式调相机优化配置

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电网技术 2024年第2期48卷 540-551页

作者：杨浩刘虎丁肇豪孙正龙刘铖蔡国伟张戈力现代电力系统仿真与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

随着送端电网中大规模风电机组的接入及常规同步机组的置换淘汰,电网短路比水平下降,电压支撑能力削弱,故障时易导致新能源机组暂态过电压而发生脱网事故。面向含高比例风电的送端电网,研究综合计及短路比提升和暂态过电压抑制的调相机... 详细信息

随着送端电网中大规模风电机组的接入及常规同步机组的置换淘汰,电网短路比水平下降,电压支撑能力削弱,故障时易导致新能源机组暂态过电压而发生脱网事故。面向含高比例风电的送端电网,研究综合计及短路比提升和暂态过电压抑制的调相机优化配置方法。首先,利用新能源多场站短路比(multiple renewable energy stations’short-circuit ratio,MRSCR)分析了调相机接入对风电场短路比的提升作用,并基于调相机暂态快速无功响应特性揭示了其对风电机组暂态过电压的抑制机理;然后,提出一种同时计及短路比提升和暂态过电压抑制的两阶段式调相机优化配置策略,第一阶段以风电场短路比提升为核心约束优化配置调相机位置与基础容量,第二阶段以暂态过电压安全为关键约束进行调相机配置容量修正,并引入量子遗传算法(quantum genetic algorithm,QGA)进行优化求解。最终,基于PSD-BPA在含高比例风电的送端电网进行算例分析,验证了所提出的调相机优化配置方法能够显著提升风电机组多场站短路比水平并有效抑制风电机端暂态过电压。

关键词：短路比暂态过电压高比例风电送端电网调相机优化配置

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基于能量耗散的电压源型双馈风电机组轴系扭振阻尼特性分析

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电网技术 2024年

作者：孙正龙李明达郝舒宇姜超蔡国伟现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

电压源型双馈风电机组具有建立和支撑电压的能力从而受到了广泛关注，然而采用电压源控制的双馈风电机组（DFIG）响应电网动态会更易引起轴系扭振问题，甚至恶化扭振阻尼。因此本文从能量耗散的角度分析了轴系扭振的阻尼特性，并提出了... 详细信息

电压源型双馈风电机组具有建立和支撑电压的能力从而受到了广泛关注，然而采用电压源控制的双馈风电机组（DFIG）响应电网动态会更易引起轴系扭振问题，甚至恶化扭振阻尼。因此本文从能量耗散的角度分析了轴系扭振的阻尼特性，并提出了轴系扭振阻尼的量化表征方法。首先，基于轴系的二质量块传动模型构建了轴系的暂态能量函数；在此基础上，提取出轴系的势能和耗散能量，表征轴系振荡过程中能量的积累和耗散效应，并探究了能量耗散与特征值实部之间的联系；分析了不同的虚拟同步机(virtual synchronous machine，VSG)控制参数对轴系扭振阻尼特性的影响；并定义了能量耗散因子用以量化表征轴系扭振的阻尼。最后对本文提出的结论与方法进行了仿真验证。

关键词：电压源型双馈风电机组扭振能量耗散阻尼虚拟同步机

含构网型双馈风电的电力系统低频振荡能量结构分析方法

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电工技术学报 2024年

作者：孙正龙郝舒宇李明达潘超蔡国伟现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

构网型双馈风电机组并入系统具有主动支撑电网的作用，随着构网型双馈风电机组容量增加，构网型双馈风电机组参与系统区间振荡的现象将逐步凸显。针对含构网型双馈风电机组电力系统的区间振荡问题，提出了一种基于能量结构的电力系统区... 详细信息

构网型双馈风电机组并入系统具有主动支撑电网的作用，随着构网型双馈风电机组容量增加，构网型双馈风电机组参与系统区间振荡的现象将逐步凸显。针对含构网型双馈风电机组电力系统的区间振荡问题，提出了一种基于能量结构的电力系统区间振荡分析方法。首先，推导了同步发电机以及构网型双馈风电机组的能量结构；根据元件的能量结构，分析了元件动能与端口能量的交互关系；从时域角度，对元件实际动能分解，得到动能增量与模式动能；从特征值视角出发，通过对动能增量以及模式动能进行分析，阐述了利用动能增量以及模式动能可以分析各机组参与振荡程度及模态的理论基础；另外利用动能增量及模式动能，建立了复合指标，该指标可用于评估系统区间振荡；最后，通过仿真分析验证了方法的可行性。

关键词：低频振荡构网型双馈风电机组模式动能动能增量

GIC/HVDC对地电流入侵接地变压器的多场耦合与状态识别

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高电压技术 2024年

作者：潘超石晓博刘春明孙正龙罗远翔安景革现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 华北电力大学电气与电子工程学院

地磁暴诱发的地磁感应电流(GIC)和高压直流输电(HVDC)单极运行对地电流入侵电网接地变压器导致偏磁异常。针对该问题，对比分析GIC/HVDC两种场景下大地电流的时域波动特征，提出考虑大地电流入侵的变压器多物理场耦合模型，提取电流、... 详细信息

地磁暴诱发的地磁感应电流(GIC)和高压直流输电(HVDC)单极运行对地电流入侵电网接地变压器导致偏磁异常。针对该问题，对比分析GIC/HVDC两种场景下大地电流的时域波动特征，提出考虑大地电流入侵的变压器多物理场耦合模型，提取电流、磁通、电磁力、振动及噪声作为各场域物理特征信息。仿真分析典型场景中GIC/HVDC对地电流对变压器多场传播特征的影响，归纳物理特征信息间的耦合关联，并对比两者造成的扰动差异。结果表明，HVDC对地电流入侵变压器的影响较平稳，GIC导致多场特征参数变化具有更加复杂的时序波动性。搭建动模实验平台，测量不同模式下变压器的电流、振动及噪声数据，并与仿真结果对比，验证本文模型与结论的正确性和有效性。最后，基于虚实一致性构建多元模-态空间，以扰动水平作为关键判据划分运行风险状态；当扰动水平达到1.5时，扰动电流导致变压器内部电磁、机械环境失稳。该方法能够有效识别GIC/HVDC对地电流入侵场景下变压器的运行风险状态，为变压器故障辨识和设备保护提供依据。

关键词：地磁感应电流高压直流输电大地电流变压器多场耦合状态识别

基于灵敏度的光储直流配电网电压/网损自适应优化协调控制

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电力建设 2024年第7期45卷 88-99页

作者：李晓庆张培超祝炜昊牛晓光杨浩孙正龙山东电力工程咨询院有限公司济南市250013 现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

直流配电组网形态对分布式光伏、储能等直流电源具有天然接纳优势,是实现碳达峰、碳中和目标的有效途径之一。分布式光伏随机功率波动易导致直流配电网潮流双向性变化,节点电压频繁越限以及运行网损增大等问题突出。针对含分布式光伏与... 详细信息

直流配电组网形态对分布式光伏、储能等直流电源具有天然接纳优势,是实现碳达峰、碳中和目标的有效途径之一。分布式光伏随机功率波动易导致直流配电网潮流双向性变化,节点电压频繁越限以及运行网损增大等问题突出。针对含分布式光伏与储能接入的直流配电网(光储直流配电网),提出了计及电压调控与网损优化的协调优化控制策略。首先,分析了光储直流配电网的电压调控特性,并推导出适用于光储直流配电网的电压、网损灵敏度解析表达式;然后,设计了基于灵敏度的光储直流配电网电压校正与网损优化双模式自适应切换的协调优化控制策略,实现对电压源换流器(voltage source converter,VSC)、DC/DC变流器以及储能可控性资源的协同控制,以兼顾对系统网损优化和电压安全控制的要求;最后,通过DIgSILENT和Python仿真与程序设计,基于33节点和69节点的光储直流配电网模型验证了所提控制策略的有效性。

关键词：直流配电网灵敏度解析电压校正网损优化自适应协调协同控制

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多级暂堵诱导分支缝开启规律

科学技术与工程 2024年第10期24卷 4084-4090页

作者：孙正龙刘彦成尹虹橙杨璐张迎春高计县何江中国石油新疆油田分公司克拉玛依834000 中联煤层气有限责任公司北京100000 中国石油招标中心新疆分中心克拉玛依834000 西南石油大学地球科学与技术学院成都610500

缝内多级暂堵是提高缝内净压力,激活侧向分支缝,增大侧向改造带宽,提升层内油气动用程度的有效手段之一。研究缝内多级暂堵转向规律对指导优化暂堵方案至关重要,其难点是建立缝内暂堵模拟方法。针对裂缝性超低渗储层,基于等效黏度方法,... 详细信息

缝内多级暂堵是提高缝内净压力,激活侧向分支缝,增大侧向改造带宽,提升层内油气动用程度的有效手段之一。研究缝内多级暂堵转向规律对指导优化暂堵方案至关重要,其难点是建立缝内暂堵模拟方法。针对裂缝性超低渗储层,基于等效黏度方法,建立了缝内多级暂堵数值模型,系统研究了逼近角、应力差、暂堵次数对分支缝开启的影响规律,研究结果表明:当水平应力差≥5 MPa且逼近角较大(≥60°)时,水力裂缝倾向于穿过天然裂缝,沿当前方向扩展,无法激活天然裂缝;水平应力差≤5 MPa时且逼近角较小(≤30°)时,水力裂缝遇到天然裂缝后能够开启钝角分支;缝内初次暂堵能够有效开启高逼近角下一级分支缝,缝内二次暂堵能够开启二级分支缝;采用缝内多级暂堵能够提高单井最高日产油量至2倍,平均日产油量提升至3倍。本文研究成果对缝内多级暂堵压裂设计奠定了模型和方法基础。

关键词：缝网压裂多级暂堵分支缝二次转向