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基于功率预测的配电网分布式储能分层分区优化调度研究

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基于功率预测的配电网分布式储能分层分区优化调度研究

作者：魏邦城南京师范大学

学位级别：硕士

配电网中风电、光伏等可再生能源大规模接入会因其输出功率波动性和随机性影响系统稳定运行,产生安全隐患。同时,火电、水电等传统电源因响应时间长、爬坡速率低,无法适应新能源高渗透率情况下的配电网发展需求。提高新能源接入后电网... 详细信息

配电网中风电、光伏等可再生能源大规模接入会因其输出功率波动性和随机性影响系统稳定运行,产生安全隐患。同时,火电、水电等传统电源因响应时间长、爬坡速率低,无法适应新能源高渗透率情况下的配电网发展需求。提高新能源接入后电网的稳定性主要有两种途径,一种是利用储能装置平衡新能源出力波动;另一种是通过精准的功率预测技术,优化风、光、储等新能源调度和负荷控制。在此背景下,本文以配电网分布式储能系统为研究对象,对光伏、风电功率预测和负荷预测技术进行了分析和讨论,并基于功率预测数据,对分布式储能的优化调度策略进行了研究,主要进行以下几个方面的工作:首先,针对风、光、负荷功率预测问题,提出了基于长短时神经网络的功率预测模型,并利用该模型确定储能功率和容量需求区间。研究了传统神经网络和长短时神经网络的基本原理和结构,并分析了神经网络技术发展过程以及优缺点,探讨了长短时神经网络技术在处理“梯度”问题的优势;探究了功率预测过程中,长短时神经网络输入数据的预处理过程、网络构建方式、网络训练方法等,构建了长短时神经网络功率预测模型;基于预测结果确定储能功率和容量需求区间,为制定储能系统调度计划提供依据;通过与BP神经网络功率预测结果进行对比,证明了长短时神经网络的预测模型拥有较好的预测性能,为储能的优化调度奠定了基础。然后,针对区域内分布式储能有功负荷分配问题,提出了基于等成本微增率的分布式储能有功负荷优化分配模型。以蓄电池为例,考虑储能系统寿命成本、充放电损耗和网损成本,构建了储能调度成本函数;分析了储能系统主要应用场景,并基于相关系数,优化储能调度计划;针对分布式储能功率分配问题,提出了基于储能等成本微增率准则的调度模型,实现储能有功功率的优化分配;通过算例验证了所提方法的合理性和经济性。最后,针对分布式储能在配电网中的优化调度问题,提出了配电网分布式储能分层分区优化调度策略。首先,以联络线交换功率最小为目标,对配电网进行区域划分,将每个分区等效成一个节点,优化各分区功率;然后,各分区按照等成本微增率模型优化分区内每个储能功率,建立分布式储能分层分区协调策略;最后,算例分析基于PG&E69节点配电系统验证了所提方法的有效性和经济性。

关键词：分布式储能功率预测配电网等成本微增率分层分区

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单色可见光抑制柑橘酸腐病菌的生长研究

单色可见光抑制柑橘酸腐病菌的生长研究

作者：孙建城华中农业大学

学位级别：硕士

本实验主要采用两种单色可见光:红光(670 nm)和蓝光(450 nm-460 nm)分别照射柑橘酸腐病菌(Geotrichum citri-aurantii)和接种了病原菌的柑橘果实,探究单色可见光对柑橘酸腐病菌生长及侵染力的影响,比较了红蓝不同光强和光照时间对病原... 详细信息

本实验主要采用两种单色可见光:红光(670 nm)和蓝光(450 nm-460 nm)分别照射柑橘酸腐病菌(Geotrichum citri-aurantii)和接种了病原菌的柑橘果实,探究单色可见光对柑橘酸腐病菌生长及侵染力的影响,比较了红蓝不同光强和光照时间对病原菌的作用,确定抑制柑橘酸腐最佳光质和光照时长。在此基础上,通过对柑橘果实活性氧含量以及酶活的测定,探究蓝光对柑橘果实抵抗病害的影响,同时还测定了蓝光对柑橘主要品质的影响。通过对柑橘酸腐转化子的筛选,最终获得一株对蓝光不敏感的突变菌株22-3,并对其进行了初步的生理生化和致病性分析,为今后利用可见光对柑橘采后病害的防治提供理论依据。主要研究结果如下:1、离体培养下,红光和蓝光都能够抑制柑橘酸腐病菌菌丝的生长,且光照时间24 LL的处理效果最好,但对同一光照时间处理,蓝光对病原菌的抑制率更高,而红光只有蓝光的16.2%,光强为200±10μmol m s的蓝光照射下,酸腐病菌几乎不生长。柑橘果实上,蓝光能更好的降低果实发病率,不管是温州蜜柑还是椪柑,蓝光处理组发病率显著低于对照组。2、蓝光处理能够提高柑橘果实SOD活性,但对CAT、POD影响不大,不能有效降低O、HO含量,因此,蓝光能够抑制酸腐侵染柑橘果实主要是通过抑制病原菌菌丝生长来实现的。此外,蓝光对果实的SSC含量,TA含量和Vc含量没有影响。3、酸腐突变菌株22-3与野生菌的差异:(1)菌株22-3菌落生长比野生菌慢,产孢量上野生菌是菌株22-3的2.5倍;(2)20℃-30℃温度培养下,菌株22-3与野生菌菌落无明显差异,但温度为37℃,野生菌不生长,菌株22-3可以生长,菌落,直径为4.33 mm;(3)不同pH对菌株22-3和野生菌生长影响差异不大,两者适合生长的pH为中性偏碱性;(4)各种逆境胁迫处理下,菌株22-3生长优于野生菌,表现更具有抗性,;(6)接种果实后,菌株22-3与野生菌的发病率相同,果实表面pH变化趋于一致。

关键词：柑橘单色可见光柑橘酸腐病菌突变菌株22-3

碳酸盐岩储层水力压裂裂缝扩展机理及工艺优化研究

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碳酸盐岩储层水力压裂裂缝扩展机理及工艺优化研究

作者：翟乃城中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

目前针对缝洞型碳酸盐岩油藏大多采用酸压来进行储层改造,但酸化压裂工艺技术对于裂缝遇溶孔溶洞后的扩展机理尚不明确,且考虑孔洞对于裂缝扩展影响的研究较少。本文为了研究孔洞型碳酸盐岩储层中水力压裂裂缝扩展规律,基于损伤力学理... 详细信息

目前针对缝洞型碳酸盐岩油藏大多采用酸压来进行储层改造,但酸化压裂工艺技术对于裂缝遇溶孔溶洞后的扩展机理尚不明确,且考虑孔洞对于裂缝扩展影响的研究较少。本文为了研究孔洞型碳酸盐岩储层中水力压裂裂缝扩展规律,基于损伤力学理论建立渗流-应力-损伤耦合方程开展了数值模拟研究,并与实验对比验证了模型的准确性。研究了溶孔溶洞对水力裂缝扩展的影响,分析了储层参数、施工参数和孔洞尺寸及形状对水力裂缝扩展的影响。模拟结果表明:水力裂缝遇孔洞后的裂缝扩展表现为四种形式,即阻碍、直接穿过、先偏后穿、转向。随着渗透率的增大,压裂液的滤失增加,缝内静压力相对较小,主应力差起主导作用。在非均质很强时,裂缝扩展绕过了孔洞,随着非均质性的减弱,水力裂缝的扩展形态更加光滑平直,孔洞模型上下端表现更加对称。储层地应力差控制着裂缝的走向及分支缝的产生,较低水平地应力差更易产生分支缝,水平地应力差的增大,限制了裂缝的偏转,主裂缝更易沿着最大水平主应力方向扩展。孔洞尺寸越大,裂缝越难以突破溶洞扩展延伸,理论上可选择增大注入排量或延长注入时间来达到目的;狭长形状孔洞水力裂缝更易在两端产生分支裂缝,且沿孔洞长边方向延伸较短距离就转向,而宽短形状孔洞则更易在孔洞处形成一定的储能空间,使得形成分支缝的几率减小。并且根据现场提供的数据,利用CMG建立含天然裂缝的双孔/双渗碳酸盐岩储层压裂模型。研究了不同裂缝参数和不同生产制度对气井产能的影响,并以此为依据对裂缝参数和生产制度进行优化,且进一步开展了室内实验,对酸压工作液进行优化,测试理想裂缝导流能力的实现。

关键词：碳酸盐岩裂缝扩展产能酸压工艺优化

基于多时间维度的运动数据的分析和监测平台的设计与实现

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基于多时间维度的运动数据的分析和监测平台的设计与实现

作者：郭骋城北京邮电大学

学位级别：硕士

如今人们对于身体健康的关注程度越来越高,而且很多穿戴设备都具有了收集一些用户的健康运动相关数据的功能,越来越多的运动数据被收集或者记录。这些数据目前大多仅仅用于执行一些运动数据统计,但这些运动数据中蕴含着能够获取个人身... 详细信息

如今人们对于身体健康的关注程度越来越高,而且很多穿戴设备都具有了收集一些用户的健康运动相关数据的功能,越来越多的运动数据被收集或者记录。这些数据目前大多仅仅用于执行一些运动数据统计,但这些运动数据中蕴含着能够获取个人身体特征和运动情况的潜在信息,可以使用数据挖掘技术对这些数据进行分析来挖掘这些潜在信息和规律。进一步地如果设置异常规则,可以为用户提供对于个人运动情况的监测服务。本课题旨在设计和实现基于多时间维度的运动数据的分析和监测平台,应用数据挖掘技术,对目前能够获取到的运动数据进行分析。这其中包括对于分离不同运动风格的算法以及对用户未来运动情况的分析和预测的算法。相比较一些传统的收集运动数据的平台,本平台在收集用户数据的基础上,不仅能够对信息进行统计,还具有分析用户数据,对用户运动数据进行异常检测的功能,而且本平台具有比较美观友好的用户交互界面。为了实现本平台,本文首先阐述了本平台的研究背景和意义,明确了需要完成的主要工作并且介绍了论文的结构,对本平台的关键数据分析技术进行了调研、研究和介绍。然后本文明确了本平台的具体功能需求,对主要功能需求中需要解决的关键问题进行了阐述。论文首先提出了一种作为预处理方法的异常数据的检测规则并在运动数据集上进行了分析展示,然后提出一种基于傅立叶变换的聚类算法对用户的运动风格进行分离并且使用自定义的搜索策略来确定聚类簇的数目,实验结果证明该方法比起原始的K-means聚类方法在运动数据集上具有更好的效果。然后提出一种基于双元多层次神经网络和支持向量机的融合模型(Binary Netural Network-SVM)对历史运动数据进行分析并且对于未来的运动趋势做出预测。实验结果证明该方法不仅能够输出多时间维度的预测值,而且比起单一的算法模型具有更高的精确性,并且在对典型用户的分析中发现了天气特征对于运动情况具有较大的影响情况。于是本文还在使用天气特征对未来运动趋势做出修正预测的基础上,使用基于shapley value的特征重要性评估方法对天气和空气质量特征与运动数据的相关性进行可视化展示并分析。在解决了关键问题的基础上,对整个平台的总体架构还有各模块的接口进行了总体设计,并且明确了核心的系统层次交互流程。在此基础上对本分析与监测平台的几个核心模块进行了详细设计,这其中包括类图的设计、方法的设计还有模块内部交互流程的设计。在详细设计完成后,对于系统测试情况进行了详细的说明,这其中包括测试环境的部署情况和单元测试还有集成测试。最后指出了本平台未来需要完成的进一步工作。

关键词：运动数据分析数据挖掘异常监测

基于BDD的Petri网可达图的GPU并行计算

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基于BDD的Petri网可达图的GPU并行计算

作者：马树城西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着社会数字化经济的不断发展,越来越多的工业嵌入式软件和互联网基础设施,采用分布式并发系统的组织架构。此类复杂系统,常会因并发使用共享资源不当而产生死锁问题,这不仅会降低生产率,有时甚至会导致整个系统的崩溃。为了避免死锁... 详细信息

随着社会数字化经济的不断发展,越来越多的工业嵌入式软件和互联网基础设施,采用分布式并发系统的组织架构。此类复杂系统,常会因并发使用共享资源不当而产生死锁问题,这不仅会降低生产率,有时甚至会导致整个系统的崩溃。为了避免死锁现象发生,系统运行过程分析和状态预测就成为设计该类系统的关键因素。Petri网作为分析流程的标准数学工具,可针对存在共享资源行为且由事件驱动的一类并发系统,做精确建模。在Petri网的相关理论中,基于可达图的分析方法是实现模型行为与状态分析的重要手段,是预测和避免死锁的重要基础。然而,随着网结构复杂程度与初始标识模长的增加,Petri网模型的可达状态数目会呈现指数增长,甚至会产生状态爆炸问题。本文针对Petri网可达图计算开展研究,主要进行了以下工作:1、作为并行计算可达图的基础,分析循环解耦、派生/汇集和分而治之等常用并行模式,总结串行计算并行化的重构原理。基于CUDA（统一计算设备架构,compute unified device architecture）,本文提出了一种以GPU（图形处理器,graphics processing unit）为主要运算平台的并行计算方法。为了计算性能最大化,以组成GPU基本单位SM（流处理器簇,stream multiprocessor）的硬件结构为研究起点,对与之配套的线程组织和内存管理等编程模型的实现,进行了总结。2、分化计算Petri网可达图的串行算法步骤,深入研究每次迭代中变迁使能发射和添加新合法标识等关键环节。具体工作包括:a)针对上述关键环节进行串行循环解耦,本文提出了一种链表插入式哈希的可达图并行算法。该算法基于哈希值对标识进行存储,目的是在索引组织多线程进行状态转移计算时,防止线程间耦合导致并行运算退化为串行运算。然而,该并行算法存在线程竞争激烈、时间和空间复杂度高等问题。b)为了解决线程竞争和时间复杂度问题,本文提出了一种降低线程间冲突几率和提升搜索速度的并行计算方法。该算法以具有多重位置选择集和驱逐特性的Cuckoo哈希作为主体框架,且包含一种专门存储驱逐上限元素的自平衡二叉搜索树（也称红黑树）。c)针对运行空间复杂度高导致的内存溢出问题,基于BDD（二元决策图,binary decision diagram）可以优化布尔函数表示新可达状态的性质,本文提出了一种在哈希桶下添加ROBDD（约简有序二元决策图,restrict ordered binary decision diagram）节点的算法,该算法通过可达状态的压缩形式减小了GPU的内存使用率。为了多角度对比三种并行算法的绝对加速比和可达状态数量的运算上限,本文计算了不同规模Petri网的可达图,并对计算结果进行了分析,指出了当前依然存在的问题,为后续研究提供参考。

关键词： Petri网可达图 CUDA BDD Cuckoo哈希

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多无人机协同对地任务规划方法研究

多无人机协同对地任务规划方法研究

作者：廖承城四川大学

学位级别：硕士

随着无人机技术的不断进步,多无人机协同对地任务规划在现代战争中的地位日益凸显,其规划结果优劣将直接影响无人机整体作战效能。多无人机协同对地任务规划包含两阶段:第一阶段任务分配,即给无人机合理的指派任务;第二阶段航迹规划,即... 详细信息

随着无人机技术的不断进步,多无人机协同对地任务规划在现代战争中的地位日益凸显,其规划结果优劣将直接影响无人机整体作战效能。多无人机协同对地任务规划包含两阶段:第一阶段任务分配,即给无人机合理的指派任务;第二阶段航迹规划,即给无人机规划出能安全抵达对地任务目标点的可飞航迹。本文结合某无人机仿真平台的研究,对相关问题展开研究,主要工作内容如下:（1）针对传统合同网算法在解决多无人机任务分配中存在的资源不均衡、实时性差、整体效能低等问题,本文结合多无人机任务分配需求,对合同网算法进行了改进。首先,为得到贴合实际的任务分配模型,本文在构建模型时考虑了战场环境、任务需求及无人机性能等条件。其次,为了使模型具备实时监测能力,本文在传统合同网算法基础上增加“状态更新”和“心跳保持”两个步骤。相较于只能进行离线任务分配的传统合同网方法,改进后的方法能够展开离线和实时两种模式的任务分配工作。再次,为了使模型能够在多约束条件下取得较高效能,本文引入多指标约束的效能函数,具体来讲,该函数考虑了任务目标收益价值、飞行航程和无人机所受威胁程度等评价指标。最后,为提高模型的全局负载能力,本文引入负载均衡机制,并在任务分配时增加任务买卖和任务交换等调配操作。实验结果表明,本文提出的模型与传统方法相比具有更好的全局负载均衡效果和更短的时间开销,且具备实时任务分配能力。（2）针对传统粒子群算法在解决多无人机航迹规划问题中存在的实时性较差、收敛慢、容易陷入局部最优等问题,本文结合实际航迹规划需求,对传统粒子群算法进行了改进。首先,本文通过最小曲面方法和半球模型对威胁区域建模并二维投影;其次,为解决非线性函数自适应策略收敛慢问题,本文设计了线性递降的自适应策略去逼近粒子群参数最佳值,同时还增添了适应度函数和多约束条件;再次,为了提高传统粒子群算法的求解效率,本文参考K均值算法将粒子群划分为多个子群,参考小生境算法从若干子群中分别选取最优个体组成小生境群体;为解决传统粒子群算法存在的局部最优问题,参考了模拟退火算法跳出局部最优的机制,从而提出基于传统粒子群改进后的混合粒子群算法;最后,基于Dubins曲线对航迹进行平滑处理。通过多场景实验表明,相较于传统粒子群算法,混合粒子群算法能以更快的收敛速度求解出全局最优解,适用于多种场景下的航迹规划问题求解,并能进行实时航迹规划。（3）针对仿真平台和任务规划不匹配问题,本文基于任务规划需求,在整合仿真平台和任务规划过程中新增相应接口;其次,基于该平台,成功实现某蜂群论证仿真推演项目,应用了本文所提的任务分配和航迹规划方法,取得良好的任务推演效果;最后,通过实验结果表明,该平台的规划效果和时间均能满足实际任务需求,适用于协同对地作战任务的任务规划实验,具备良好的工程应用价值。

关键词：多无人机任务分配航迹规划仿真平台

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冯骥才口述历史理论与实践研究

冯骥才口述历史理论与实践研究

作者：曾富城温州大学

学位级别：硕士

冯骥才口述历史实践最早开始于口述实录文学《一百个人的十年》的创作,其口述历史方法与经验,成为了国内早期口述实录文学创作的典范,同时也是传承人口述史研究的重要思想来源和学术起源。所以,冯骥才“非遗”传承人口述史离不开对口述... 详细信息

冯骥才口述历史实践最早开始于口述实录文学《一百个人的十年》的创作,其口述历史方法与经验,成为了国内早期口述实录文学创作的典范,同时也是传承人口述史研究的重要思想来源和学术起源。所以,冯骥才“非遗”传承人口述史离不开对口述实录文学方法论的继承与发展。冯骥才从文学跳到文化遗产保护的人生转型,又为传承人口述史理论与方法的提出和完善提供了实践场所。传承人口述史在民间文化遗产保护中的大量应用与推广,推动了传承人口述史方法论建设提升到重要的学术地位和学科地位来加以研究,使传承人口述史的学术水平得到提升,从而为民间文化遗产的挖掘和保护发挥更大的学术作用。因此,它们基本奠定了冯骥才口述历史实践的两大主题:文学和文化遗产保护。挑山工口述史、“自我口述史”和“韩美林口述史”就是在这两大主题下的冯骥才口述历史实践方法的应用与延伸。总的来说,冯骥才口述历史理论与实践,既丰富了口述历史跨学科与多领域的应用,又为我国文学史研究开拓新视角,还为非物质文化遗产保护提供学术支持。

关键词：冯骥才口述历史口述实录文学 “非遗”传承人口述史