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考虑风电并网的短期负荷预测算法研究

考虑风电并网的短期负荷预测算法研究

作者：库杨杨齐鲁工业大学

学位级别：硕士

风力发电具有不确定性、随机性强等缺点,因此在风电接入电网后会影响电网的稳定运行与电能质量,并且对于电力的调度也增加了难度。这就需要做出准确的负荷预测,方便及时制定和调整发电计划。风电并网后,风电输出功率可以代替一部分由常... 详细信息

风力发电具有不确定性、随机性强等缺点,因此在风电接入电网后会影响电网的稳定运行与电能质量,并且对于电力的调度也增加了难度。这就需要做出准确的负荷预测,方便及时制定和调整发电计划。风电并网后,风电输出功率可以代替一部分由常规发电机产生的负荷。因此,本文引入了“等效负荷”概念,并定义风电功率为“负的负荷”,“等效负荷”即为实际负荷与“负的负荷”的叠加,最后可以通过“等效负荷”预测结果来制定电力规划。本文主要的设计思路是利用所提出的新型优化模型分别预测风电输出功率与短期电力负荷,然后将得到的两种预测结果叠加得到最终的“等效负荷”的预测结果。最后,利用某地真实的“等效负荷”数据进行了仿真实验,验证了该算法的可靠性。全文共分为以下三点创新进行展开:(1)提出了一种基于SSA-VMD与HHO-CAWOA-LSTM的风电输出功率混合预测模型。首先使用基于SSA算法的变分模态分解方法(Variational modal decomposition,VMD)将原始数据分解为不同频率的子序列。然后,利用基于哈里斯鹰算法(Harris hawk optimization algorithm,HHO)和混沌自适应策略优化鲸鱼算法(Whale optimization algorithm,WOA)的长短期记忆神经网络(Long shortterm memory,LSTM)分别预测各个子序列。最后,将各个子序列预测结果相加得到最终风电输出功率的预测结果。(2)提出了一种基于SSA的SaDE-ELM与FA-CAWOA-LSSVM的电力负荷组合预测模型。首先,利用改进奇异谱分析对原始数据进行预处理。然后,利用自适应进化极限学习机(SaDE-ELM)与基于萤火虫扰动策略(Firefly algorithm,FA)的混沌自适应鲸鱼算法(CAWOA)优化最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LSSVM)分别预测负荷数据。最后,使用麻雀搜索算法(Sparrow search algorithm,SSA)计算两种预测模型的权重系数,并且对两种预测结果进行加权求和就得到了负荷预测结果。(3)提出了一种考虑风电并网的电力负荷短期预测模型。主要利用风电功率预测模型得到的“负的负荷”和短期负荷预测模型得到的实际负荷相叠加最终得到“等效负荷”的预测结果。利用Matlab对含有风电场的某地区进行“等效负荷”短期预测进行仿真,验证了模型的有效性。

关键词：短期负荷预测风电功率预测鲸鱼优化算法复合策略协同优化支持向量机人工神经网络 “等效负荷”

氮磷减施对强筋小麦产量品质的影响及籽粒蛋白高效响应氮素机理

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氮磷减施对强筋小麦产量品质的影响及籽粒蛋白高效响应氮素机理

作者：贾玉库河南农业大学

学位级别：硕士

随着人们生活水平的提升,对各种面制品的质量要求也相应提高,因此,在小麦生产中,改善小麦面粉的品质成为一项重要任务。氮磷肥是小麦生长发育过程中不可或缺的营养元素,合理施用氮磷肥对于提高小麦产量和品质起到至关重要的作用。但过... 详细信息

随着人们生活水平的提升,对各种面制品的质量要求也相应提高,因此,在小麦生产中,改善小麦面粉的品质成为一项重要任务。氮磷肥是小麦生长发育过程中不可或缺的营养元素,合理施用氮磷肥对于提高小麦产量和品质起到至关重要的作用。但过多的肥料施用降低肥料利用率,并对生态环境造成一定程度的危害。因此,探明适量氮磷肥减施条件下小麦产量及品质的变化,有助于小麦优质高效生产。本研究于2021-2023年在河南省荥阳赛德育种试验站进行,选用七个强筋小麦品种（科兴3302、豫州473、豫州196、豫州114、黄河68、豫州118和新麦26）为材料,并以中筋小麦品种百农207为对照,研究在适量减施氮（较常规施氮量减施30%）、磷肥（较常规施磷量减施30%）条件下不同强筋小麦的品质指标变化以及面筋强度的形成机理,并探讨影响小麦籽粒蛋白高效响应氮素的相关调控机制。主要结果如下:（1）氮磷减施对不同小麦品种产量及其构成因素的影响减施氮肥处理下,八个小麦品种的穗数和产量均出现降低趋势,而穗粒数和千粒重均表现出上升趋势;与正常施肥处理相比,所有品种的穗数平均降低了15.60%,而穗粒数和千粒重平均增加6.31%和4.75%;且所有品种的产量低于正常处理,但第1年度多数品种与其对照之间差异并不显著,而第2年度连续减施下产量较对照显著下降,其中豫州114下降幅度最大（19.94%）,黄河68下降幅度最小（2.69%）。与正常施肥相比较,多数品种在减施磷肥处理下,穗粒数和千粒重呈现出上升趋势,穗数呈下降趋势,产量在第1年度与对照基本相当,而第2年度连续减施下产量略有下降（与对照无显著差异）。总体而言,减施磷肥对产量的影响效应小于减施氮肥。同时,在基本苗375×10～4/hm2下的穗数和产量高于基本苗315×10～4/hm2。（2）氮磷减施对不同小麦品种加工品质的影响与正常施肥相比较,减施氮肥处理下的蛋白质含量、湿面筋含量、粉质参数、四种溶剂保持力和SDS-沉降值均呈明显下降趋势,且拉伸面积和延伸性都表现出较大幅度的降低,但拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比例却较正常处理出现大幅度上升;尽管科兴3302、豫州196和新麦26的吸水率、稳定时间和溶剂保持力等品质参数呈下降趋势,但仍满足强筋小麦品质要求。减施磷肥处理下,多数品种蛋白质含量、湿面筋含量以及多数拉伸参数较正常施肥处理呈增加趋势;吸水率、形成时间、延伸度、四种溶剂保持力和SDS-沉降值较对照没有明显变化;且参试强筋品种品质指标均达到强筋小麦品质要求。总体而言,减施磷肥对加工品质指标的影响较小,而减施氮肥一定程度上降低了加工品质,但强筋小麦品种科兴3302、豫州196和新麦26的品质指标仍满足强筋小麦品质要求,表明适量减施氮磷肥可以在不影响产量和品质的同时,减少肥料的施用,促进小麦优质绿色生产。（3）氮磷减施对面筋蛋白含量及结构的影响与正常施肥相比较,减施氮肥处理下的醇溶蛋白和谷蛋白、GMP含量、β折叠、β转角、游离巯基、总巯基和二硫键的含量明显降低,而α螺旋含量略微增加;对于GMP颗粒分布而言,其中粒径100μm的体积分布百分比和表面积分布百分比呈现出下降趋势;不同品种之间变化存在差异,其中高强筋小麦品种（如科兴3302和新麦26）粒径100μm的体积分布百分比和表面积分布百分比呈下降趋势,而粒径在10-100μm的则呈增加趋势;游离巯基、总巯基和二硫键的含量均呈现下降趋势。总体而言,减施磷肥对面团特性的影响效应小于减施氮肥,且减施氮肥对小麦面团特性产生了一定程度的不利影响。（4）小麦籽粒蛋白组分对氮肥的响应差异及其相关机理通过蛋白组学对高氮和低氮处理下科兴3302面粉蛋白组分鉴定,共鉴定蛋白组分280个,其中差异表达蛋白119个,这些蛋白主要包括逆境相关蛋白、与氮代谢有关的蛋白以及贮藏蛋白等。进一步利用公共数据库Blast差异表达蛋白编码基因表达水平,得到324个基因在不同部位、不同生长阶段的表达量。经过基因筛选、基因共表达网络构建、模块与样本的相关性热图分析等,发现Blue模块与籽粒样本具有较强的相关性。蓝色模块基因GO富集分析表明,其涉及到蛋白质折叠信号通路（GO:0006457）和对过氧化氢的反应（GO:0042542）等过程。利用Cytoscape中的MCC算法筛选出18个核心基因,这些基因中多数都存在脱落酸反应元件以及玉米醇溶蛋白代谢调节元件;对核心基因的q RT-PCR分析,发现在灌浆期间,多数基因均在高氮下表现较高的表达量。进一步对其中

关键词：小麦氮磷减施籽粒品质基因共表达网络基因表达量

激活mTOR通路对脊髓损伤大鼠运动功能影响的Meta分析

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激活mTOR通路对脊髓损伤大鼠运动功能影响的Meta分析

作者：刘海库吉林大学

学位级别：硕士

脊髓损伤(SCI)的治疗目前面临着一些挑战,主要是由于哺乳动物受损中枢神经轴突的内在再生能力不足、外源性微环境的抑制以及神经营养因子的缺乏。因此科研工作者们将目光聚焦激活神经元内在再生能力和改善外部环境的研究。激活哺乳动物... 详细信息

脊髓损伤(SCI)的治疗目前面临着一些挑战,主要是由于哺乳动物受损中枢神经轴突的内在再生能力不足、外源性微环境的抑制以及神经营养因子的缺乏。因此科研工作者们将目光聚焦激活神经元内在再生能力和改善外部环境的研究。激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路是重要的神经内在再生信号通路之一。mTOR在控制脊髓神经元凋亡、轴突再生中起重要作用。同时,mTOR还可以调节炎症反应,影响胶质瘢痕形成,从而改善神经元的外部环境。因此,激活mTOR信号通路很可能成为SCI新的治疗干预措施的有效靶点。但是在实验研究中,因为选用的损伤模型、脊髓损伤程度、干预措施、干预途径和干预时间的不同,导致激活mTOR通路治疗脊髓损伤的效果差别很大。因此,本研究针对激活mTOR通路促进SCI大鼠运动功能改善及可能的机制采用Meta分析方法对已发表的大鼠脊髓损伤相关试验研究进行二次分析,以期为激活mTOR通路改善脊髓损伤后的运动功能提供理论依据。方法:通过Pubmed、Embase、Web of science进行系统的文献检索,检索时间从建库至2023年10月10日。收集关于激活mTOR通路促进SCI大鼠运动功能改善的文献。采用Stata15.0软件进行Meta分析。文献的异质性分析采用I2检验。结合Meta回归及亚组分析寻找异质性的来源。发表偏倚检验采用漏斗图法、Egger回归法、Begg秩相关法。对存在发表偏倚的危险因素采用剪补法调整合并效应量。结果:(1)研究共纳入参考文献28篇,共564只大鼠。提取28篇文献BBB评分数据。mTOR激活组BBB评分效应量都明显高于对照组,且随时间逐渐增加[7天(WMD=2.29,95%CI=1.70～2.89,P=0.000)、14天(WMD=3.07,95%CI=2.52～3.61,P=0.000)、21天(WMD=3.59,95%CI=2.76～4.41,P=0.000)、28天(WMD=3.99,95%CI=2.91～5.07,P=0.000)]。(2)漏斗图存在不对称且Egger检验P<0.05,提示存在一定的发表偏倚。回归分析未找到发表偏倚的原因。采用了剪补法和敏感性分析表明结果稳健。(3)BBB评分的亚组分析表明7天时基因治疗效应量(WMD=3.241,95%CI=0.724～5.758,P=0.000)高于其他干预措施;28天时间充质干细胞外泌体治疗(WMD=5.13,95%CI=3.20～7.06,P=0.000)、组织工程治疗(WMD=4.65,95%CI=3.64～5.66,P=0.000)和物理治疗(WMD=4.30,95%CI=-1.35～9.94,P=0.14)效应量高于单纯药物治疗(WMD=2.86,95%CI=2.28～3.45,P=0.000)。损伤局部治疗和鞘内给药效应量高于皮下注射和腹腔注射。每天干预的效应量高于只干预一次。损伤后当天干预效应量高于损伤前干预和损伤后7天干预效应量的2倍。(4)8篇文献检测神经丝蛋白(NF)的表达,mTOR激活组明显高于对照组(SMD=6.79,95%CI=4.37～9.21,P=0.000)。2篇文献研究结果表明mTOR激活组髓鞘碱性蛋白(MBP)的表达水平均高于脊髓损伤组(SMD=0.39,95%CI=0.2～0.58,P=0.011)。(5)4篇文献统计了Nissl染色的神经元数量,mTOR激活组神经元数量高于对照组(SMD=4.38,95%CI=1.97～6.78,P=0.000)。6篇文献用TUNEL方法检测细胞凋亡,mTOR激活组凋亡效应量明显低于对照组(SMD=-6.370,95%CI=-7.943～-4.797,P=0.000)。两篇文章检测自噬标志物LC3BII/LC3BI比值,激活mTOR组的自噬效应量低于SCI组(WMD=-0.63,95%CI=-0.68～-0.57,P=0.000)。(6)7篇文献统计了胶质瘢痕主要蛋白GFAP的表达,mTOR激活组效应量明显低于对照组(SMD=-3.54,95%CI=-6.14～-0.94,P=0.008)。(7)2篇文献mTOR激活组IL-1β和IL-6的表达水平均低于脊髓损伤组(IL-1β:SMD=-1.57,95%CI=-3.36～0.23,P=0.087;IL-6:SMD=-2.03,95%CI=-2.86～-1.21,P=0.000)。结论:(1)脊髓损伤后及时、多次、鞘内局部激活mTOR通路可以减少细胞凋亡,促进神经纤维修复及髓鞘形成,从而改善脊髓损伤大鼠的运动功能。(2)早期局部给予基因干预结合间充质干细胞外泌体或组织工程治疗,慢性期再配合物理疗法可能是很有前景的治疗脊髓损伤的策略。

关键词：脊髓损伤 mTOR 运动功能凋亡炎症

基于多模态影像组学联合机器学习模型预测甲状腺乳头状癌颈部淋巴结转移的价值

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放射学实践 2024年第9期39卷 1152-1157页

作者：郭建峰宋鑫洋沈天赐杜梦颖纪旭东杨峰湖北医药学院附属襄阳市第一人民医院放射科湖北441000 湖北医药学院附属襄阳市第一人民医院超声科湖北441000

目的:构建基于超声、CT影像组学联合机器学习模型,探讨其预测甲状腺乳头状癌(PTC)颈部淋巴结转移(CLNM)的价值。方法:回顾性搜集198例经手术病理证实的PTC患者,其中CLNM组97例,无CLNM组101例,所有患者术前均接受甲状腺超声和增强CT扫描... 详细信息

目的:构建基于超声、CT影像组学联合机器学习模型,探讨其预测甲状腺乳头状癌(PTC)颈部淋巴结转移(CLNM)的价值。方法:回顾性搜集198例经手术病理证实的PTC患者,其中CLNM组97例,无CLNM组101例,所有患者术前均接受甲状腺超声和增强CT扫描,按照7:3的比例随机分为训练集和测试集。采用单因素和多因素回归分析PTC患者发生CLNM的临床独立风险因素,构建临床风险模型。基于超声和CT图像提取并筛选最优影像组学特征,分别使用逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、极度随机树(ET)、K邻近算法(KNN)、XGBoost、监督学习集成模型(Light GBM)、前馈神经网络多层感知器(MLP)等8个机器学习模型构建PTC患者CLNM影像组学预测模型。绘制受试者工作特征(ROC)曲线评估模型效能,筛选出最优影像组学模型联合临床风险模型构建诺模图,应用决策曲线分析(DCA)对比不同模型的临床获益。结果:临床影像特征中年龄、肿瘤最大直径、超声报告淋巴结状态和CT报告淋巴结状态被筛选出来作为临床独立风险因素(P<0.05)。从超声和CT图像中分别筛选出14个和12个影像组学特征。8个机器学习模型中SVM模型表现最优,其预测CLNM状态的AUC在训练集为0.951(95%CI:0.920~0.982),测试集为0.857(95%CI:0.764~0.950)。由临床模型和多模态影像组学模型构建的诺模图具有更好的预测效能,其预测CLNM状态的AUC在训练集为0.960(95%CI:0.933~0.987),测试集为0.890(95%CI:0.812~0.968)。DCA显示诺模图具有较高的临床净收益。结论:基于多模态影像组学联合机器学习模型可以更准确地预测PTC患者是否发生CLNM,具有一定的临床应用价值。

关键词：甲状腺乳头状癌淋巴结转移影像组学机器学习体层摄影术,X线计算机超声检查

高稳定W阻挡层的NbFeSb基半赫斯勒温差发电器件

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电源技术 2024年第3期48卷 519-526页

作者：王雷宋庆峰廖锦城柏胜强陈立东中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

半赫斯勒材料是兼具高性能和高稳定性的中高温热电材料,在深空探测等领域具有重要应用前景。开发了适用于p型Nb_(0.86)Hf_(0.14)FeSb的阻挡层W。通过1073~1173 K的真空等温老化实验,研究了Nb_(0.86)Hf_(0.14)FeSb/W界面的扩散反应行为... 详细信息

半赫斯勒材料是兼具高性能和高稳定性的中高温热电材料,在深空探测等领域具有重要应用前景。开发了适用于p型Nb_(0.86)Hf_(0.14)FeSb的阻挡层W。通过1073~1173 K的真空等温老化实验,研究了Nb_(0.86)Hf_(0.14)FeSb/W界面的扩散反应行为和电输运性能。扫描电镜能谱分析发现界面发生了扩散反应并生成Fe-W反应层,反应层厚度与老化时间呈抛物线关系,表现为扩散控制过程,扩散激活能为211.1 kJ/mol。界面电阻率测试结果显示老化前后界面电阻率均小于1μΩ·cm^(2)。基于有限元仿真计算结果,制备了以W为阻挡层的NbFeSb基温差发电器件。在温差为744 K时,器件的最大转换效率达9.5%,最大输出功率密度达2.27 W/cm^(2)。

关键词：温差发电器件半赫斯勒界面扩散阻挡层 NbFeSb

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基于满管输送的充填管路优化研究

黄金科学技术 2024年第1期32卷 160-169页

作者：徐泽峰史秀志黄仁东丁文智陈新中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

满管输送可以延长充填管路的使用寿命,提高矿山充填作业效率。基于凡口铅锌矿新探明边缘矿体开采的充填需求,针对现有充填管线直径100 mm无法实现满管输送的问题,以地表管线SL1和地下管线L2-2为研究对象,开展充填管路优化研究。首先,运... 详细信息

满管输送可以延长充填管路的使用寿命,提高矿山充填作业效率。基于凡口铅锌矿新探明边缘矿体开采的充填需求,针对现有充填管线直径100 mm无法实现满管输送的问题,以地表管线SL1和地下管线L2-2为研究对象,开展充填管路优化研究。首先,运用理论计算,得出输送分级尾砂和细尾砂时,SL1的满管率分别为0.62和1.95,L2-2的满管率分别为0.72和2.26;其次,以最优满管率0.8为标准,通过公式推导,得出输送分级尾砂和细尾砂时SL1的理想水平管径分别为87 mm和155 mm,L2-2的理想水平管径分别为94 mm和168 mm;最后,利用CFD构建管道模型,运用Fluent软件进行变径满管流的数值模拟,通过对管道的压力及出口最大流速等进行对比分析得出,输送分级尾砂时减小管径可以增大满管率,且仍可自流输送;输送细尾砂时增大管径可以降低泵送压力。模拟结果证明此优化方案合理且具有很强的可行性。

关键词：矿山充填满管输送管线优化数值模拟管道变径 Fluent软件

基于数字孪生的MMC半桥子模块模型构建及参数辨识

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现代电力 2024年

作者：赵欢欢熊炜张超徐玉韬袁旭峰罗显东贵州大学电气工程学院贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州电网公司有限责任公司贵阳供电局

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)广泛应用于大功率电机驱动、储能和柔性直流输配电等领域，因此其可靠运行十分重要。数字孪生技术将物理实体设备实时状态信息精准映射到数字孪生模型上，能实现设备状态可视化。... 详细信息

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)广泛应用于大功率电机驱动、储能和柔性直流输配电等领域，因此其可靠运行十分重要。数字孪生技术将物理实体设备实时状态信息精准映射到数字孪生模型上，能实现设备状态可视化。该文提出一种基于数字孪生技术的MMC半桥子模块模型构建方法。在子模块运行原理和重要部件失效原理的基础上，构建MMC子模块数字孪生体，包括子模块等效简化模型和模拟MMC运行的全桥转换器电路。采用改进粒子群优化算法对孪生模型参数进行在线辨识，通过虚实交互反馈实时感知子模块运行状态。在此基础上，搭建MMC半桥子模块的非侵入式数字孪生体仿真平台，通过仿真验证该方法的有效性。仿真结果表明：物理和数字孪生模型之间的误差小于0.1%，参数辨识的误差小于1%。

关键词：模块化换流器半桥子模块数字孪生参数辨识改进粒子群算法

多线性Calderón-Zygmund算子的交换子在广义Morrey空间上的紧性

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数学物理学报（A辑） 2024年第2期44卷 286-297页

作者：库福立三明学院信息工程学院福建三明365004

该文研究了多线性ω型Calderón-Zygmund算子与带变量增长条件的广义Campanato空间函数b生成的交换子[b,T]在广义Morrey空间的紧性,给出了[b,T]是从广义Morrey空间的乘积空间到广义Morrey空间的紧算子的充分条件.

关键词：多线性Calderón-Zygmund算子交换子 Campanato空间广义Morrey空间紧性

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复杂环境下多模态手势关键点特征提取算法

吉林大学学报（工学版） 2024年第8期54卷 2288-2294页

作者：赖丹晖罗伟峰袁旭东邱子良香港理工大学电子与信息工程系中国香港100872 南方电网深圳供电局有限公司广东深圳518000

现阶段的手势关键点特征提取在复杂背景环境下存在特征提取精度低等问题,为了解决传统方法中存在的问题,提出复杂环境下多模态手势关键点特征提取算法。首先,通过改进细菌觅食(BFO)优化算法对手势图像进行增强处理;其次,通过条件生成对... 详细信息

现阶段的手势关键点特征提取在复杂背景环境下存在特征提取精度低等问题,为了解决传统方法中存在的问题,提出复杂环境下多模态手势关键点特征提取算法。首先,通过改进细菌觅食(BFO)优化算法对手势图像进行增强处理;其次,通过条件生成对抗网络对手势图像进行背景去除处理;最后,通过GIFT方法检测手势图像的关键点,并通过多尺度双树复小波变换方法和Gabor滤波方法对手势图像进行多模态手势关键点特征提取。实验结果表明:所提算法的手势关键点特征提取精度更高、效果更好。

关键词：改进细菌觅食优化算法条件生成对抗网络 Gabor滤波器双树复小波变换关键点特征提取

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