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计及可变流量调节模式的电热综合能源系统条件分布鲁棒优化调度

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4702-4714,I0009页

作者：杨畅李正烁山东大学电气工程学院山东省济南市250061

电-热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)可以有效促进可再生能源消纳。构建区域供热系统精细化模型与合理的可再生能源不确定性出力模型是调度IEHS的两个难点。该文首先提出计及可变流量调节模式的IEHS条件分... 详细信息

电-热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)可以有效促进可再生能源消纳。构建区域供热系统精细化模型与合理的可再生能源不确定性出力模型是调度IEHS的两个难点。该文首先提出计及可变流量调节模式的IEHS条件分布鲁棒优化调度模型,主要有两点改进:通过构建基于修正模糊集的条件分布鲁棒模型建模可再生能源预测误差与其预测出力信息之间的内在依赖性,提升调度结果安全性与最优性;基于流体能量守恒方程与一阶隐式迎风格式建立可变流量调节模式下的IEHS调度模型,以期充分挖掘区域供热系统的灵活性,促进可再生能源消纳。所构建的IEHS调度模型为含有大量非线性约束的条件分布鲁棒模型,难以直接求解。对此,通过对偶理论与条件风险价值近似方法将条件分布鲁棒模型转化为含非线性约束的确定性模型,并提出自适应McCormick算法用以求解非线性约束。通过不同规模案例仿真表明,所提模型能够降低IEHS的调度成本,所提算法在保证可行性的条件下快速求出问题的近似最优解,最优间隙小于千分之一。

关键词：电-热综合能源系统分布鲁棒优化可变流量调节模式 McCormick松弛联合机会约束

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基于多任务学习和单任务学习组合模型的综合能源系统多元负荷预测

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电网技术 2024年第4期48卷 1510-1518,I0038,I0040-I0042页

作者：秦烁赵健徐剑魏敏捷上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 大航有能电气有限公司江苏省镇江市212200

针对气象因素对多元负荷变化的灵敏度差异及多元负荷间耦合强度的差异导致多任务学习(multi-tasklearning,MTL)预测模型精度受限的问题,该文提出一种MTL和单任务学习(single-tasklearning,STL)组合的多元负荷预测方法。首先使用基于长... 详细信息

针对气象因素对多元负荷变化的灵敏度差异及多元负荷间耦合强度的差异导致多任务学习(multi-tasklearning,MTL)预测模型精度受限的问题,该文提出一种MTL和单任务学习(single-tasklearning,STL)组合的多元负荷预测方法。首先使用基于长短期记忆(long and short-term memory,LSTM)网络的MTL模型提取多元负荷间的耦合信息进行初步预测;然后采用基于前置双重注意力长短期记忆(dual attention before LSTM,DABLSTM)网络的STL模型减少输入噪声进行二次预测;同时将初步的预测值输入STL模型,使得STL模型可以考虑未来的时序信息;最后,通过全连接层对两个模型的预测结果进行融合得到最终的预测结果。实验结果表明,所提组合模型相比单一的MTL和STL模型具有更高的预测精度。

关键词：综合能源系统多任务学习单任务学习长短时记忆网络注意力机制负荷预测

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计及调节资源AGC动态特性的离散-连续时间随机前瞻经济调度

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中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2578-2589,I0006页

作者：田野李正烁吴文传山东大学电气工程学院山东省济南市250061 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

随着具有波动性的可再生能源渗透比例不断提高,系统对调频备用的需求显著增加。为了制定更合理的调度方案和调频备用,有必要研究经济调度和自动发电控制(automatic generation control,AGC)之间的协调优化。该文提出建立考虑调节资源AG... 详细信息

随着具有波动性的可再生能源渗透比例不断提高,系统对调频备用的需求显著增加。为了制定更合理的调度方案和调频备用,有必要研究经济调度和自动发电控制(automatic generation control,AGC)之间的协调优化。该文提出建立考虑调节资源AGC动态特性的离散-连续时间随机前瞻经济调度模型,以制定兼顾能量平衡和调频需求的调度决策,并实现快慢资源的最优协同,增强系统的动态调节能力。为降低模型复杂度,在当前时段将调节资源的AGC动态特性建模为精细化离散模型,在前瞻时段采用简化的连续时间模型刻画调节资源的AGC动态特性,显著降低问题规模。通过在目标函数中引入合适的储能充放电成本惩罚项,将储能充放电互补约束松弛,从而消除01变量。最后,采用Benders分解算法实现并行求解,进一步降低了计算时间。该文在PJM5节点系统和IEEE118节点系统进行算例验证。结果表明,与传统模型相比,所提模型可以有效降低系统的频率偏差;与在前瞻时段考虑精细化AGC动态约束的模型相比,所提模型可显著降低计算时间。

关键词：随机前瞻经济调度 AGC动态特性连续时间模型 Benders分解

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深度学习图像识别辅助原子力显微镜单细胞力学特性精准高效探测

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 468-480页

作者：吕晓龙李密中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110169 沈阳工业大学人工智能学院沈阳110870

目的原子力显微镜(AFM)的出现为生命科学研究提供了强大工具,特别是AFM压痕实验技术已成为细胞力学特性探测的重要方法,从单细胞尺度为生理病理活动过程带来了大量新的认识,是对传统生化集群平均研究方法的有力补充。然而现有AFM压痕实... 详细信息

目的原子力显微镜(AFM)的出现为生命科学研究提供了强大工具,特别是AFM压痕实验技术已成为细胞力学特性探测的重要方法,从单细胞尺度为生理病理活动过程带来了大量新的认识,是对传统生化集群平均研究方法的有力补充。然而现有AFM压痕实验技术存在着依赖人工、效率低下等不足,严重制约了其在生命科学领域的实际应用。本文通过将光学显微成像自动目标识别技术与AFM压痕技术结合,建立了单个游离态细胞及聚团生长细胞的力学特性精准高效测量方法。方法利用YOLO深度学习算法识别出光学图像中细胞的中心部位,并通过嵌入视觉转换器(ViT)模块的双UNet神经网络模型对细胞边缘部位进行精确分割,同时采用模板匹配算法对光学图像中AFM微球探针进行定位,在此基础上自动确定AFM探针上的微球针尖与细胞不同部位之间的空间位置关系,进而对细胞中心部位和边缘部位的力学特性进行快速测量。选取HEK 293(人胚胎肾细胞)和HGC-27(人未分化胃癌细胞)两种细胞进行验证实验,并利用Hertz模型对获取的力曲线进行分析以得到细胞杨氏模量。结果在深度学习光学图像自动识别导引下可将AFM探针准确移动至细胞不同部位(中心和边缘)进行力学特性测量,同时实验结果表明,本文提出的方法不仅可对单个游离态细胞进行可靠测量,也适用于聚团生长的细胞。结论深度学习图像识别在辅助AFM单细胞力学特性精准高效探测方面具有巨大潜力,将深度学习图像识别与AFM结合有助于发展面向生物医学应用的高通量单细胞力学特性测量方法。

关键词：原子力显微镜细胞力学特性光学图像深度学习杨氏模量微球探针

多逻辑比特表面码结构设计及其逻辑CNOT门实现

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物理学报 2024年第4期73卷 47-59页

作者：权东晓吕晓杰张雯菲西安电子科技大学通信工程学院西安710071 西安电子科技大学量子信息协同创新中心西安710071

量子计算因具有并行处理能力,相比于经典计算有着指数级的加速,但量子系统具有脆弱性,极易受到噪声的影响,量子纠错码是克服量子噪声的有效手段.量子表面码是一种拓扑稳定子码,由于其结构上的最近邻居特点和较高的容错阈值,表面码在大... 详细信息

量子计算因具有并行处理能力,相比于经典计算有着指数级的加速,但量子系统具有脆弱性,极易受到噪声的影响,量子纠错码是克服量子噪声的有效手段.量子表面码是一种拓扑稳定子码,由于其结构上的最近邻居特点和较高的容错阈值,表面码在大规模容错量子计算方面具有巨大的潜力.目前已有的基于边界的表面码均为编码一个逻辑比特的表面码,本文主要研究基于边界如何实现多逻辑量子比特的编码,包括设计表面码的结构,根据结构找出对应的稳定子和逻辑操作,进一步根据稳定子设计出基于稳定子实现的编码线路;在研究基于测量和纠正的单量子比特间CNOT实现原理和基于融合操作和分割操作的单逻辑量子比特表面码间CNOT门实现原理的基础上,优化了基于融合操作和分割操作的单逻辑量子比特表面码间CNOT门实现方案,将其扩展到所设计的多逻辑量子比特表面码上实现了多逻辑量子比特表面码之间的CNOT操作,并通过仿真验证量子线路的正确性.本文设计的多逻辑比特表面码克服了单比特表面码不能密铺于量子芯片的缺点且提高了某些逻辑操作的长度,提高了容错能力.基于联合测量的思想降低了对辅助比特的要求且减小了实现过程中对量子资源的需求.

关键词：量子表面码多逻辑比特编码逻辑CNOT门融合操作分割操作

农户视角下乡村感知韧性的作用机制及提升路径——以山东省曲阜市为例

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地理学报 2024年第2期79卷 321-336页

作者：王亚男吕晓张学波东北大学文法学院沈阳110169 曲阜师范大学地理与旅游学院日照276826

从感知韧性视角提升乡村可持续发展能力对全面推进乡村振兴至关重要。本文基于乡村感知韧性概念内涵,从“压力—状态—感知—行为—响应”层面论述乡村感知韧性的运作逻辑,并基于山东省曲阜市3镇12村的农户调查问卷数据,从“状态—感知... 详细信息

从感知韧性视角提升乡村可持续发展能力对全面推进乡村振兴至关重要。本文基于乡村感知韧性概念内涵,从“压力—状态—感知—行为—响应”层面论述乡村感知韧性的运作逻辑,并基于山东省曲阜市3镇12村的农户调查问卷数据,从“状态—感知”“行为—响应”视角构建指标体系,在评估乡村感知韧性的同时,运用结构方程模型论证乡村感知韧性作用机制。结果表明:(1)乡村感知韧性是指乡村系统依靠其资源要素水平,促使农户主动利用乡村资源预测、吸收、适应乡村变化,推动乡村要素结构重组和生产生活方式变革的能力;(2)社会网络多元化响应和生产建设状态已经成为乡村感知韧性的主要组成部分,而生计多样化和物质资本富裕化的响应路径未完全形成;(3)乡村系统响应压力的方式能否促进传统乡村向现代化转型取决于农户对乡村状态的感知和行为决策,农户对乡村状态的感知越好,其越偏向主动利用资源促进乡村要素结构重组,从根本上实现乡村转型发展;(4)应从空间治理优化、促进“状态—感知”到“行为—响应”的转化、精准调控乡村“压力”等方面出发,提高乡村感知韧性。

关键词：乡村韧性农户满意度压力—状态—感知—行为—响应乡村感知韧性曲阜市

低碳试点能否促进中国城市碳脱钩状态向好转变 ——来自中国284个城市的经验证据

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重庆大学学报(社会科学版) 2024年

作者：侯新烁贺妍湘潭大学商学院湘潭大学消费经济研究院

党的二十大明确提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，中国各大城市正抓紧建设全方位低碳体系，碳减排呈现新局面。然而，城市碳排放占比随着工业化和城镇化进程不断攀升，如何在保证经济发展的前提下促进碳减排，已经成为实现碳达峰、碳... 详细信息

党的二十大明确提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，中国各大城市正抓紧建设全方位低碳体系，碳减排呈现新局面。然而，城市碳排放占比随着工业化和城镇化进程不断攀升，如何在保证经济发展的前提下促进碳减排，已经成为实现碳达峰、碳中和的关键挑战。国家发展和改革委员会于2010年开始并逐步扩大范围的低碳试点政策，是国家推动落实控制温室气体排放行动目标的重要抓手，旨在降低碳排放的同时促进经济增长与碳排放的脱钩，实现可持续的绿色经济。本文基于1999—2019年中国284个城市面板数据，以五年为窗口周期计算了平滑处理下的Tapio碳脱钩指标，将强脱钩和弱脱钩识别为向好的脱钩状态，分析城市脱钩态势。再依据城市碳脱钩状态，构建了多元离散脱钩变量，并采用固定效应有序逻辑回归方法（FE-ologit）构建多期双重差分（DID）模型，对低碳试点政策的脱钩效果进行了评估。研究表明，一定程度上，中国各地级市碳脱钩状态有向好转变的趋势，但强脱钩出现频次极低，经济发展与碳排放未实现完全脱钩；低碳试点政策能够显著促进城市碳脱钩状态的向好转变，这一结论在不同的多元分类条件下得到了保持，且经过内生性检验、平行趋势检验、安慰剂检验以及其他稳健性检验研究后仍然成立；同时，低碳试点政策效果存在规模和资源禀赋的异质性，小型和中型规模城市及非资源城市能更有效地发挥低碳试点政策的脱钩效应，而大规模城市和资源型城市因碳排放依赖性强，试点政策效果不明显。经济集聚、技术创新和结构转型都是低碳试点促进碳脱钩的重要调节机制，机制的调节效应存在着规模和资源禀赋的异质性。进一步对机制异质性分析发现，大规模城市的技术创新水平和结构转型升级，对于低碳试点政策碳脱钩效应有显著且正向的影响。本文认为，碳脱钩的关键不在于城市资源丰富程度，而在于城市技术是否进步、结构规模是否革新、经济集聚是否显著。本研究为我国针对不同城市实行差异化政策、全面推广低碳城市建设、助力碳达峰碳中和提供经验证据和政策借鉴。

关键词：低碳试点城市经济增长碳排放碳脱钩固定效应有序逻辑回归 Tapio指数

我国法治体系建设中的立法质量评估与分析——基于2020年28省份法学专家的调研数据

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北京行政学院学报 2024年第1期 29-39页

作者：张龑江烁中国人民大学法学院北京100872

从中国特色社会主义法律体系建设进入法治体系建设的新时代,立法质量成为法治建设的重要内容。从法理角度观察,我国立法质量建设不是从无到有的建设,而是提升法律规范性品质的建设,为此要构建一套符合我国法治建设实际的立法质量评估体... 详细信息

从中国特色社会主义法律体系建设进入法治体系建设的新时代,立法质量成为法治建设的重要内容。从法理角度观察,我国立法质量建设不是从无到有的建设,而是提升法律规范性品质的建设,为此要构建一套符合我国法治建设实际的立法质量评估体系。基于详实的问卷调查数据,本评估体系将立法质量判断标准建立在指标得分及指标之间内在逻辑的双重基础之上,改变了以往仅凭指标简单加权平均来评估立法成效的方式,实现了立法整体发展水平和立法中各项要素发展情况的刻度化测评,从而有助于把握立法规律和现状,准确评估当前立法水平,以提升立法的规范性品质。

关键词：法律体系法治体系法律规范性品质立法质量评估

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高压直流金属化薄膜电容器绝缘性能提升方法研究进展

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高电压技术 2024年第6期50卷 2319-2331页

作者：肖萌陈毓妍赵亦烁杜伯学天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

金属化薄膜电容器因其具有优异的绝缘特性与自愈性能,被广泛用作高压直流输电等先进能源系统的核心设备,其绝缘介质聚丙烯薄膜是制约电容器安全可靠运行的重要因素。文中系统梳理了高压直流电容器用金属化聚丙烯薄膜的研究进展,基于聚... 详细信息

金属化薄膜电容器因其具有优异的绝缘特性与自愈性能,被广泛用作高压直流输电等先进能源系统的核心设备,其绝缘介质聚丙烯薄膜是制约电容器安全可靠运行的重要因素。文中系统梳理了高压直流电容器用金属化聚丙烯薄膜的研究进展,基于聚丙烯薄膜的微观结构、运行工况及电极设计,提出了薄膜介质目前面临的风险及挑战。总结了提升聚丙烯薄膜耐受极端环境的绝缘改性方法,介绍了基于微观结构调控、本体掺杂、界面改性及多层结构设计的聚丙烯薄膜材料改性方法,并阐述了复合薄膜设计、安全膜设计、方阻设计等金属电极设计方法的发展进程。该研究将为服役于高压直流输电系统中电容器的绝缘设计、生产和运行维护提供参考。

关键词：高压直流电容器聚丙烯薄膜绝缘性能材料改性击穿强度