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基于双端初始电流行波时频矩阵相似度的柔性直流输电线路保护原理

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中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2604-2615,I0008页

作者：张韵琦王聪博余越杨国生曹虹电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192

针对目前柔性直流(voltage source converter-based high voltage DC,VSC-HVDC)电网的线路保护中存在的问题,提出一种基于双端初始电流行波(Initial current traveling wave,ICTW)时频矩阵相似度的柔性直流输电线路保护原理。首先,对柔... 详细信息

针对目前柔性直流(voltage source converter-based high voltage DC,VSC-HVDC)电网的线路保护中存在的问题,提出一种基于双端初始电流行波(Initial current traveling wave,ICTW)时频矩阵相似度的柔性直流输电线路保护原理。首先,对柔性直流电网在线路区内外故障下两端保护所在处ICTW的故障特性进行分析,总结出在特定时间窗内,区内故障下两端ICTW的频域相似度远高于区外故障。在此基础上,利用S变换对双端ICTW进行时频分析,建立时频矩阵,并对其做奇异值分解(singular value decomposition,SVD)。然后根据特征矩阵构造双端ICTW的相似度计算公式,以该相似度的大小判别线路区内外故障。另外,根据线路两端ICTW的高低频能量比识别雷击干扰。最后,各种故障情况下的仿真结果表明,该保护原理不依赖线路边界元件,可以保护不同长度线路的全长,具有更高的耐过渡电阻和抗噪声能力,并且能够满足柔性直流电网主保护的速动性要求。

关键词：双端量保护柔性直流(VSC-HVDC)电网初始电流行波(ICTW) 时频矩阵相似度

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抑制电力系统低频振荡的磁控变压器附加控制

南方电网技术 2024年

作者：赵国生王洪光李辉郑州大学电气与信息工程学院

随着互联电力系统的发展，低频振荡现象越来越频繁，研究低频振荡的抑制措施，以提高电力系统的稳定性和供电可靠性成为急需解决的问题。提出了一种利用磁控变压器附加阻尼控制来抑制电力系统低频振荡的方法。首先，介绍了磁控变压器的... 详细信息

随着互联电力系统的发展，低频振荡现象越来越频繁，研究低频振荡的抑制措施，以提高电力系统的稳定性和供电可靠性成为急需解决的问题。提出了一种利用磁控变压器附加阻尼控制来抑制电力系统低频振荡的方法。首先，介绍了磁控变压器的工作原理，并推导了其数学模型，建立了含磁控变压器的单机无穷大系统的线性化模型，分析了磁控变压器的阻尼特性，说明了磁控变压器附加控制为电力系统提供阻尼的机理。然后，重点研究了基于频域法的附加阻尼控制器参数设计的方法，并给出了具体的单机无穷大系统算例。最后，通过Simulink时域仿真验证了磁控变压器附加阻尼控制器的有效性和可行性。

关键词：电力系统稳定性低频振荡磁控变压器附加阻尼控制器单机系统

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等功率时频混叠信号单通道盲分离

等功率时频混叠信号单通道盲分离

作者：宋国庆电子科技大学

学位级别：硕士

“情境教育”理念下沭东幼儿园外部空间环境设计研究

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“情境教育”理念下沭东幼儿园外部空间环境设计研究

作者：宋国恺山东建筑大学

学位级别：硕士

随着社会经济的进步和全民素质的提高,社会对幼儿园的定义已经超越了基础教育和保育的范畴。在过去的几年中,我国陆续发布了学前教育的相关政策,提出“儿童友好型城市”理念,对学龄前儿童身心健康发展提出更高要求。随着教育和技术的持... 详细信息

随着社会经济的进步和全民素质的提高,社会对幼儿园的定义已经超越了基础教育和保育的范畴。在过去的几年中,我国陆续发布了学前教育的相关政策,提出“儿童友好型城市”理念,对学龄前儿童身心健康发展提出更高要求。随着教育和技术的持续进步,与儿童相关的空间设计也逐渐浮现。我们可以观察到,这些儿童空间越来越偏向于开放的规划布局和多样化的活动。但这些设计在现今的幼儿园中还是非常少见,多出现于那些孩子数量少而学费高昂的幼儿园。公办园和小区的配套幼儿园普遍面临着设计和建设方面的不合理问题,缺乏趣味性和个性化设计,不能充分满足儿童期望与需求,没有充分考虑环境作为主要因素对儿童天性释放的影响。幼儿园是儿童生活作息的主要场所,儿童的性格、情商、习惯、兴趣很大程度上是在幼儿园培养形成的。本研究试图利用“情境教育”理念深入探讨幼儿园景观设计的核心理念、技术方法和建设策略,旨在为我国幼儿园外部空间设计的方法创新提供新的视角,并为情境教育在幼儿园空间设计中的探索提供理论支持。论文运用了文献分析、实地调研、问卷分析、归纳总结等方法,从当下儿童身心健康及全面发展对幼儿园外部空间环境优化升级的需求出发,通过情境教育理念营造幼儿园外部空间环境,提升空间功能利用价值,为实现情境创设的行为心理引导提供有效设计途径。论文研究内容主要包括三大方面:第一,情境教育理念与幼儿园外部空间环境相互融合的理论基础构建。首先,本项研究通过搜集和参考大量的文献资料,从研究的进展和内涵分析两个方面对相关的理论进行了整理,论述了在情境教育理念指导下,幼儿园外部空间环境设计的必要性和可行性。其次,深入调查研究目前幼儿园的建设状况,并参考国内外杰出的幼儿园设计实例和相关的研究成果,通过对广州圣果幼儿园、北京乐成四合院幼儿园、哥本哈根福尔塔特胡塞幼儿园多个案例的分析整理,总结其设计理念对我国幼儿园外部空间建设的有益启示。最后,总结出优秀案例的设计特色,思考经验和可借鉴的方向:达到情境营造的目的,需要确定幼儿园户外空间环境的设计原则和策略,重视儿童的情境主体性,从真、美、情、思四个方面实现情境教育效果。第二,基于情境理念导向下幼儿园外部空间环境设计的策略构建。基于对工作期间参与设计的沭东幼儿园建筑设计方案的分析与理解,试图打破对幼儿园空间景观设计的传统认知。在情境教育理念的指导下,从设计原则、方法和优化策略三个维度探讨幼儿园外部空间环境的设计应遵循情景相融、情境主体性、情境互动性、空间一体化四项设计原则,以及塑造成长阶段性的空间形态、融入冒险与挑战的环境氛围、植入多元与共享的空间建构、引入科技与交互的景观元素、创设感知与体验的自然空间五条设计策略,并引入成长、探索、生态、社会、智慧五种情境模式。为了实现设计原则和策略的目标,采用了基础设施、场地铺设、空间设计以及自然元素的应用等多种景观设计方法。基于这些方法,提出了沭东幼儿园外部空间的设计方案,旨在重塑空间的形态和格局,并为儿童构建一个完整的外部空间情境设计体系。第三,情境教育理念导向下幼儿园外部空间环境设计的研究实践。本研究以莒县沭东幼儿园为设计选址,基于原建筑方案对外部空间环境进行景观深化再设计,进一步发掘了情境教育理念与外部空间环境间的互补性,理清了情境化景观设计赋予场地探索感知性的功能特征,平衡了情境营造、幼儿园外部空间及艺术表现力之间的关系。将成长、探索、生态、社会、智慧五种情境模式植入场地中,为设计开辟了更多可能性。并对沭东幼儿园的外部空间布局、道路规划、基础设施、植物配置等方面进行优化和提升,进一步完善了场地的景观设计方案。对前文提出的设计策略与方法进行了验证,旨在为我国未来幼儿园的外部空间环境发展提供有价值的设计方向。

关键词：幼教理念情境教育幼儿园外部空间环境

不同泥沙条件下水轮机基材磨蚀特性试验研究及磨蚀量预测

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不同泥沙条件下水轮机基材磨蚀特性试验研究及磨蚀量预测

作者：宋国华西安理工大学

学位级别：硕士

水轮机在国民经济中的地位和作用非常重要,我国水力资源十分丰富,水能又是清洁可再生能源,利用水力发电机组对水能进行开发利用,实现国家可持续发展战略具有重要意义。多泥沙河流上运行的水力机械尤其是水轮机,常常出现空化、空蚀与泥... 详细信息

水轮机在国民经济中的地位和作用非常重要,我国水力资源十分丰富,水能又是清洁可再生能源,利用水力发电机组对水能进行开发利用,实现国家可持续发展战略具有重要意义。多泥沙河流上运行的水力机械尤其是水轮机,常常出现空化、空蚀与泥沙磨损的问题,导致过流部件变形、破坏,并诱发效率下降、振动甚至停机等问题,严重威胁机组的安全运行。目前,不同泥沙条件下水轮机基材磨蚀特性缺乏较为系统的研究,而空蚀对泥沙磨损的影响关系尚未明晰,泥沙磨损的预测多基于试验值缺乏普适性。针对以上问题,本文通过泥沙磨蚀试验,选取3种水轮机常用基材(0Cr16Ni5Mo、Q355B、06Cr20Nill),进行不同泥沙条件下的泥沙磨损和磨蚀试验,分析水轮机基材累积失重量与泥沙浓度、冲击速度和冲击角度的影响关系,探究水轮机基材泥沙磨损和磨蚀的破坏机理,并建立融入物理知识的机器学习模型对水轮机基材累积失重量进行预测,为提升水轮机的磨蚀防护水平提供理论支撑。主要工作内容及结论如下:(1)空蚀作用下,表面硬度较高的材料容易发生脆性断裂形成空蚀坑,表面韧性较好为塑性变形形成空蚀坑。含沙水流中随着泥沙浓度的增加,材料受到磨损和磨蚀的累积失重量呈线性增长趋势,0Cr16Ni5Mo失重量最小,抗泥沙磨蚀性能最优。泥沙浓度小于60 kg/m3时,3种材料累积失重量随泥沙浓度增长较缓,空泡对泥沙磨损具有较强地促进作用。随着泥沙浓度的增大,材料失重量快速增长并且磨损和磨蚀失重量的差值逐渐减小,高泥沙浓度时空泡对泥沙磨损表现出抑制作用。磨蚀破坏形貌有空蚀微射流形成的针孔状空蚀坑,进一步发展为材料脱落进而产生不规则凹坑,针孔状空蚀坑和磨痕联结容易形成局部区域的破坏,导致材料表面粗糙度增大。(2)随含沙水流冲击速度的增大,材料失重量呈指数型增长。材料表面切削划痕、空蚀坑尺寸增大,在磨蚀损失表面局部区域出现大面积剥落凹坑,表面粗糙度增大并且磨蚀深度大于磨损深度。随冲击角度的改变,基材磨损和磨蚀存在最大冲击角度,分别约为40度和45度。最大冲击角时泥沙磨损和空蚀联合破坏作用显著,失重量接近纯磨损失重的2倍,此时材料表面以较深的切削划痕为主。随着冲击角度降低沙粒冲击动能的垂直分量逐渐减小,水平分量逐渐增大,材料表面以较浅、细长的切削划痕为主。(3)在试验结果分析的基础上,采用机器学习作为多变量预测分析方法,建立了 BP、GA-BP、GPR和PGNN等四种材料失重量预测模型,对比评估了模型的预测结果、适应度和拟合效果,结果发现4种机器学习模型都很好的映射出材料磨蚀失重量与泥沙流动特性和沙粒特性等输入特征的非线性关系,克服经验公式中影响因素的局限性。其中,融合物理知识的PGNN模型磨蚀量预测值更加接近真实值,而且对于输入特征变化范围之外的工况能够进行合理性预测,具有良好的泛化能力,在整体上对于水轮机基材累积失重量的预测更为准确,融入物理知识的神经网络模型效果更好。

关键词：泥沙磨损磨蚀水轮机材料旋转圆盘喷射装置机器学习

基于大气环境立体监测的区域污染成因综合分析技术研究

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基于大气环境立体监测的区域污染成因综合分析技术研究

作者：宋国庆吉林大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的加快和工业化水平的提高,大气污染已成为全球性的主要环境问题。通过近年来的大气污染治理与管控,虽然全国总体的空气质量在逐步改善,但是区域性、季节性的大气重污染事件仍有发生。区域大气重度污染形成的影响因素和... 详细信息

随着城市化进程的加快和工业化水平的提高,大气污染已成为全球性的主要环境问题。通过近年来的大气污染治理与管控,虽然全国总体的空气质量在逐步改善,但是区域性、季节性的大气重污染事件仍有发生。区域大气重度污染形成的影响因素和污染扩散机制是环境领域当前的研究重心。在区域污染分析工作中,传统的分析方法效率低,且很难应对大规模、多地区的污染事件。因此,我们亟需一种通过信息技术和计算机科学实现自动分析大气污染的方法。该方法可以快速的进行大气环境污染的成因综合分析,包含地面站点监测数据分析、地基偏振激光雷达反演、高空卫星遥感分析等。从多角度、运用多手段立体分析污染的状况,为区域大气环境污染的治理和管控提供科学依据。针对大气污染立体监测数据融合与快速分析等问题,本研究围绕着综合分析大气污染的成因,做了以下几方面研究:(1)为建立大气环境立体监测数据集,本研究运用程序化手段对大气环境立体监测数据进行自动化获取、处理和分析。利用计算机编程(网络爬虫,权威数据接口)获取权威的大气常规六种污染物浓度、气象数据、遥感数据等并存储到数据库中。采用R语言、Python对原始数据进行处理以及数据清洗。通过2012年国务院颁布的《环境空气质量指数(AQI)的评定标准》分级,确定污染发生的时期,锁定污染发生时间段的大气环境立体监测数据集。(2)通过上述研究建立的数据集,划分分析模块,其中包括污染概况模块、污染成因分析模块、自动化报告模块及可视化显示平台界面,为大气污染立体监测综合分析提供支撑。污染概况模块:不同尺度的污染物和AQI统计分析;克里金插值污染物分布;不同区域的污染物浓度变化情况对比分析。污染成因分析模块:该模块包含8个子模块,从污染物时间变化、污染物相关性、污染物与气象、污染物传输路径及潜在源分析、排放清单、卫星遥感、空间火点和地基偏振激光雷反演8个角度,对污染成因进行分析。自动化报告模块:该模块结合上述分析利用R Markdown撰写代码,自动形成包含污染成因和相关图表的自动化报告。可视化显示平台界面:利用Qt为上述程序搭建一个基于大气环境立体监测数据集的污染成因综合分析可视化平台。(3)为验证上述方法的快捷性和可靠性,以农业型城市长春市为例,进行大气污染成因分析。通过数据预处理手段,获取长春市2023年污染概况。挑选一段连续污染时间最长、代表性更强的时间段详细分析。此次空气污染主要是本地污染源排放,在主城区东北方向。秸秆焚烧与不利于扩散的气象条件,是本次严重污染的主要原因之一。程序运行时间少于半小时,分析结果与官方公布一致。通过立体监测综合分析,显示污染发生的地理位置和污染扩散趋势。本研究基于大气立体监测通过程序化手段建立数据集。多种污染成因分析方法的有效结合,开发了一套快速综合分析大气污染成因技术。以农业型城市长春市为例,基于大气环境立体监测使用该技术分析大气环境污染成因,验证了其快捷性和可靠性。

关键词：大气污染空气质量分析污染事件 R语言编程可视化大气污染立体监测

基于CET变换器的串联型风电全直流系统研究

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 13-24页

作者：茹亚伦王海云李战龙宋国兵新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830017 北京金风科创风电设备有限公司北京100176 西安交通大学电气工程学院陕西西安710000

串联型汇集送出方案被认为是规模化远海风电全直流系统最可能实现的方案。为避免串联型直流风电机组因风电机组间耦合特性引起的过电压现象和风功率损失,使系统实现高压直流送出和具备直流故障自清除能力,提出了基于容性能量转移原理DC... 详细信息

串联型汇集送出方案被认为是规模化远海风电全直流系统最可能实现的方案。为避免串联型直流风电机组因风电机组间耦合特性引起的过电压现象和风功率损失,使系统实现高压直流送出和具备直流故障自清除能力,提出了基于容性能量转移原理DC/DC变换器(capacitive energy transfer principle based DC/DC transformer, CETDCT)的新型串联系统。该系统拓扑中海上升压站为CET-DCT结构,并采用基于混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的直流风电机组和岸上换流站。以实现风电机组全工况下的最大功率点跟踪、穿越多种直流故障为目标,设计了系统的控制与保护策略。基于PSCAD/EMTDC搭建了传统串联系统和新型串联系统的仿真模型。对传统串联系统风电机组间功率不平衡工况的仿真,验证了风电机组的过电压和风功率损失现象。对新型串联系统稳态工况和故障工况的仿真,验证了新型串联系统的运行特性及所提策略的有效性。

关键词：海上风电直流汇集和传输串联直流风电机组直流变压器

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农业文化遗产的基本特征、旅游价值及其逻辑结构研究

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湖南社会科学 2024年第3期 71-78页

作者：张星星陈国生湖南工学院商学院

随着国家乡村振兴战略的深入推进，农业文化遗产的旅游价值日益凸显。文章在阐述农业文化遗产的内涵及基本特征的基础上，基于农业文化遗产的旅游价值视角并结合农业文化遗产旅游发展的实际情况，对农业文化遗产实现旅游开发的推进机制... 详细信息

随着国家乡村振兴战略的深入推进，农业文化遗产的旅游价值日益凸显。文章在阐述农业文化遗产的内涵及基本特征的基础上，基于农业文化遗产的旅游价值视角并结合农业文化遗产旅游发展的实际情况，对农业文化遗产实现旅游开发的推进机制进行系统分析，将遵从文化遗产的基本属性和功能作为发展旅游所担负的重要职责，进而深入剖析农业文化遗产实现旅游开发的推进机制和实现路径逻辑结构，进一步提出农业文化遗产实现旅游开发的路径，为农业文化遗产保护与开发提供借鉴与参考。

关键词：农业文化遗产基本特征旅游价值逻辑结构

银杏叶黄酮提取物对秀丽线虫抗氧化和衰老的效果研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：肖敏陈宇韩林肖国生赵婵娟重庆三峡学院西北农林科技大学重庆三峡职业学院

探究了银杏叶黄酮提取物对秀丽线虫抗氧化和衰老作用，为银杏叶开发利用提供理论依据。采用回流提取法获取银杏叶总黄酮成分，用超高效液相色谱串联三重四级杆质谱法（ultra-high performance liquid chromatography tandem triple quad... 详细信息

探究了银杏叶黄酮提取物对秀丽线虫抗氧化和衰老作用，为银杏叶开发利用提供理论依据。采用回流提取法获取银杏叶总黄酮成分，用超高效液相色谱串联三重四级杆质谱法（ultra-high performance liquid chromatography tandem triple quadrupole mass spectrometry，UPLC-MS/MS）分析提取物中主要黄酮成分组成，然后测定银杏叶黄酮提取物对秀丽线虫寿命、运动能力、生殖能力、吞咽能力、急性热应激能力、急性氧化应激能力、体内活性氧（reactive oxygen species，ROS）和脂褐素积累的作用效果。结果显示，银杏叶黄酮提取物的平均得率为8.02%，总黄酮平均含量为73.68 mg/g，从提取物中共测出107种黄酮类化合物。500 μg/mL黄酮提取物对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、羟自由基的清除率分别为87.48%、71.82%和62.84%。动物实验发现，银杏叶黄酮提取物能显著延长秀丽线虫的寿命（P<0.001），增强线虫身体弯曲频率、头部摆动频率和生殖能力（P<0.001），提高线虫的吞咽能力（P<0.001），急性热应激和急性氧化应激能力（P<0.001），抑制线虫体内ROS和脂褐素的积累（P<0.001）。银杏叶黄酮提取物对秀丽线虫具有明显的抗氧化和抗衰老作用，值得深入开发利用。

关键词：银杏叶黄酮提取物秀丽线虫抗氧化抗衰老