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基于全控阻容模块的电网换相换流器方案设计及机理分析

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电网技术 2022年第2期46卷 532-540页

作者：展瑞琦赵成勇海正刚夏嘉航新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

为提高电网换相换流器(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)在严重故障情况下抵御换相失败的能力,提出了一种基于全控阻容子模块(fully controlled resistance-capacitance sub-module,FCRM)的电网换相换流器拓扑方案,通过提供换相电压支撑,限制故障电流,提高了系统抵御换相失败的能力。首先提出FCRM的基本结构和工作模式,分析基于FCRM的电网换相换流器抵御换相失败的作用原理,然后研究故障态FCRM的作用机理和开关器件电气应力。通过对阻尼电阻能量耗散进行计算,提出阻尼电阻的设计原则。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,在严重故障下,FCRM电压电流应力满足器件要求,基于FCRM的电网换相换流器可以快速完成换相,增强系统的换相失败免疫能力。

关键词：电网换相换流器换相失败全控阻容模块能量耗散计算

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对抗光学神经网络识别误差的渐进式训练方法

光学学报 2024年第7期44卷 131-138页

作者：郭鹏星游正容侯维刚郭磊重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学智能通信与网络安全研究院重庆400065

提出了一种渐进式训练方案来重新配置马赫-曾德尔干涉仪(MZI)前馈光学神经网络(ONN)的相移,从而对抗MZI的相位误差和分束器误差,提高识别准确率。为了验证所提方案,利用Neuroptica Python仿真平台搭建了3层MZIONN结构,并在考虑到MZI相... 详细信息

提出了一种渐进式训练方案来重新配置马赫-曾德尔干涉仪(MZI)前馈光学神经网络(ONN)的相移,从而对抗MZI的相位误差和分束器误差,提高识别准确率。为了验证所提方案,利用Neuroptica Python仿真平台搭建了3层MZIONN结构,并在考虑到MZI相位误差和分束器误差的情况下,利用Iris和MNIST数据集验证了所提方案的有效性。仿真结果表明:在Iris数据集下,对于3层4×4 MZI-ONN结构,所提方案的识别准确率能够提升64.15百分点;在MNIST数据集下,对于4×4、6×6、8×8和16×16规模的MZI-ONN,所提方案的识别准确率能够提升2.00~37.00百分点。所提方案极大地提高了MZI-ONN的抗误差性能,有助于未来大规模、高准确率MZI-ONN的实现。

关键词：光计算马赫-曾德尔干涉仪光学神经网络相位误差分束器误差渐进式训练抗误差

兼具换相电压补偿和直流电流抑制能力的电网换相换流器拓扑

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电力系统自动化 2022年第3期46卷 147-155页

作者：海正刚郭春义展瑞琦叶全赵成勇新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市102206

为提高传统直流输电系统抵御换相失败的能力,改善系统故障期间的动态特性,提出了一种基于晶闸管型全桥子模块(T-FBSM)的复合型电网换相换流器拓扑,在故障期间可以通过控制工作模式的切换同时实现换相电压的补偿及直流电流增长的抑制,从... 详细信息

为提高传统直流输电系统抵御换相失败的能力,改善系统故障期间的动态特性,提出了一种基于晶闸管型全桥子模块(T-FBSM)的复合型电网换相换流器拓扑,在故障期间可以通过控制工作模式的切换同时实现换相电压的补偿及直流电流增长的抑制,从而提高换相失败的免疫能力。研究了T-FBSM与换流阀的协调控制策略,并设计了T-FBSM电气参数。最后,在PSCAD仿真环境中设置不同仿真案例,验证了所提新拓扑的电压、电流应力及换相失败抑制效果。仿真结果表明,所提复合式电网换相换流器拓扑协调控制策略及所设计的T-FBSM电气参数合理、有效,同时所提拓扑可以有效降低换相失败概率,并可改善系统的恢复特性。

关键词：电网换相换流器换相失败辅助换相拓扑换相电压补偿故障电流抑制晶闸管型全桥子模块

新加坡城市用地容积率分布特征与影响因素研究

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国际城市规划 2024年第2期39卷 84-95页

作者：刘作刚叶如海南京工业大学建筑学院

在人多地少的约束条件下,新加坡城市运行高效、环境宜居,成为我国许多城市建设的学习榜样。容积率是城市建设与管控的核心指标之一,研究新加坡容积率空间分布规律,对我国城市规划建设有很强的借鉴意义。本文以新加坡总体规划数据为基础... 详细信息

在人多地少的约束条件下,新加坡城市运行高效、环境宜居,成为我国许多城市建设的学习榜样。容积率是城市建设与管控的核心指标之一,研究新加坡容积率空间分布规律,对我国城市规划建设有很强的借鉴意义。本文以新加坡总体规划数据为基础,采用定量分析和定性评估的方法对新加坡容积率空间分布特征进行研究。研究发现:其整体分布特征上延续“一环一带”的结构,用地以中高强度建设为主,但总体容积率适宜;极值集聚程度上形成了“一核高度集聚、多心均匀散布”的特征;空间分布形态上呈现“中心高外围低、南部高北面低”的特征。造成上述特征的因素有自然环境、历史发展、政府意志、中心体系和公共交通等。参考新加坡的容积率空间分布与管控经验,为了适应我国城市的高质量发展,在用地强度管控上既要使容积率空间分布符合客观规律,也要以高效与宜居为长期目标,突出城市整体强度分区,鼓励建筑向重点地区集中,并通过制度设计加强容积率的管理等。

关键词：容积率空间分布特征集聚宜居影响因素新加坡

高速公路隧道线性诱导系统设置方法及效果评估

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：杨永正杜志刚梅家林武汉理工大学交通与物流工程学院交通信息与安全教育部工程研究中心

为改善高速公路隧道交通安全，提出了运用线条形视线诱导设施，提高隧道局部亮度与对比度，勾勒隧道轮廓及道路线形走向的线性诱导系统。搭建隧道模拟场景，开展驾驶模拟实验与问卷调查，分析各线性诱导设施/系统对驾驶人视觉、心理与... 详细信息

为改善高速公路隧道交通安全，提出了运用线条形视线诱导设施，提高隧道局部亮度与对比度，勾勒隧道轮廓及道路线形走向的线性诱导系统。搭建隧道模拟场景，开展驾驶模拟实验与问卷调查，分析各线性诱导设施/系统对驾驶人视觉、心理与驾驶任务的影响；探究各诱导设施的尺寸、方向、连续性以及组合方式对视觉参照系优化与空间路权感知的作用效果。结果表明线性诱导系统能够提升隧道环境的显著度，降低视觉信息的获取难度，降低驾驶人的紧张心理。纵向诱导设施有利于明确道路边界与前进方向，增强驾驶人对位置的感知。竖向与横向诱导设施有利于明确隧道轮廓，增强驾驶人对速度的管控。将不同类型诱导设施合理组合，能够取长补短，发挥各设施的共同优势，实现隧道交通安全的综合提升。

关键词：交通运输系统工程高速公路隧道线性诱导系统视觉参照系交通安全

兰州市南北两山土壤水分遥感反演及植被需水量估算

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干旱区研究 2024年第4期41卷 566-580页

作者：张华押海廷徐存刚西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070

探究西北干旱区土壤水分和植被需水量动态变化特征,可为生态恢复不同阶段所需水资源量及水资源优化配置提供科学依据。以兰州市南北两山为研究区,基于Sentinel-2 L2A和Landsat 8 OLI遥感影像,结合实测土壤0~10 cm的111个数据,分别构建... 详细信息

探究西北干旱区土壤水分和植被需水量动态变化特征,可为生态恢复不同阶段所需水资源量及水资源优化配置提供科学依据。以兰州市南北两山为研究区,基于Sentinel-2 L2A和Landsat 8 OLI遥感影像,结合实测土壤0~10 cm的111个数据,分别构建垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)、改进型垂直干旱指数(Modified Perpendicular Drought Index,MPDI)和植被调整垂直干旱指数(Vegetation-adjusted Perpendicular Drought Index,VAPDI)土壤水分反演模型,并采用4种模型指标定量决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)、均方根误差(RMSE)对模型反演的效果进行精度评价,选出最优的土壤水分反演模型并结合土壤水分限制系数,与研究区2019年林地、草地和耕地植被面积的空间数据、各站点生长季内的参考作物蒸散量,构建植被生态需水量模型,厘清研究区内土壤水分、植被需水量时空变化特征。结果表明:(1)2种数据源下的PDI、MPDI、VAPDI和实测数据之间均有着不同程度的线性负相关性,其中R^(2)分别为0.37、0.64和0.59,从评价指标的结果来看,MPDI的土壤水分回归模型的拟合决定系数最高,2种遥感数据反演的土壤水分空间分布格局具有一致性。(2)分辨率高的Sentinel-2L2A土壤水分反演更加精细,土壤水分整体呈波动增长趋势,多时段土壤水分的平均值为23.27%,呈现出降低再增加然后下降,总体增幅为74.07%。(3)兰州市南北两山4—10月植被需水量月均值也呈现先增加后下降的趋势,与土壤水分含量变化具有一致性,4—10月中7月植被需水量最大,为3.98×10^(7)m^(3),10月植被生态需水量最小,为0.97×10^(7)m^(3)。随着环境绿化工程的实施,兰州市南北两山从只能生长耐旱草本和低矮灌木的植物,逐步形成以多种类结合的群落结构。本研究可为兰州市南北两山土壤水资源合理利用及植被恢复提供参考。

关键词：土壤水分遥感反演植被需水量兰州市南北两山

长白山不同演替阶段温带森林木本植物菌根类型对林下草本植物多样性的影响

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生物多样性 2024年第1期32卷 16-27页

作者：殷正张乃莉张春雨赵秀海北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083 北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 国家林业和草原局黑龙江三江平原沼泽草甸生态系统定位观测研究站黑龙江双鸭山518000

温带森林生态系统草本植物多样性丰富,是植物多样性的重要组分,对森林生态系统功能的调控同样具有重要作用,但却未受到广泛关注。本研究依托长白山地区原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林和采伐干扰后形成的次生针阔混交林中共128个1 m×... 详细信息

温带森林生态系统草本植物多样性丰富,是植物多样性的重要组分,对森林生态系统功能的调控同样具有重要作用,但却未受到广泛关注。本研究依托长白山地区原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林和采伐干扰后形成的次生针阔混交林中共128个1 m×1 m草本植物样方连续两年的调查数据,深入解析了两类森林林下丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)草本植物和非菌根(non-mycorrhizal, NM)草本植物多样性的异同;并运用广义线性混合效应模型分析了AM木本植物和外生菌根(ectomycorrhizal,EcM)木本植物以及环境因子对林下草本植物多样性的影响。结果表明:原始阔叶红松林中群落水平上草本植物和AM草本植物的多度和多样性均显著高于受人类采伐干扰后形成的次生针阔混交林,而NM草本植物无显著差异。林下草本植物多度和多样性受到木本植物邻体的显著影响,但其作用强度受到环境因素的调控。在次生针阔混交林中,群落水平上的草本植物多样性主要受木本植物邻体多样性和林下叶面积指数的直接影响。AM草本植物多度与EcM木本植物邻体密度显著负相关,且这种负作用关系随着土壤含水量的增加而减弱。在阔叶红松林中,土壤含水量直接影响群落水平草本植物和AM草本植物的多度,且土壤含水量的高低调控木本植物邻体对群落水平草本多度和多样性的影响。综上所述,采伐干扰显著降低了温带森林生态系统中草本植物多度和多样性,而上层木本植物邻体的菌根类型和环境因子对林下草本植物群落构建表现出明显的交互作用。

关键词：草本植物演替阶段菌根真菌物种多样性

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地热区深部碳的地球化学研究综述

岩石学报 2024年第7期40卷 2255-2266页

作者：李长正郑国东郭清海楠本成寿王焰新中国地质大学(武汉)环境学院地下水质与健康教育部重点实验室武汉430074 京都大学理学研究科地球热学研究所别府874-090

碳是地热流体中普遍存在而且非常活跃的生命元素。自地幔源区释放的深部碳运移至近地表的过程中,碳元素有可能记录了许多源区信息以及混合分馏过程的特征,尤其是在地热分布区。因此,与地热区深部碳释放相关的地球化学研究对联系岩浆热... 详细信息

碳是地热流体中普遍存在而且非常活跃的生命元素。自地幔源区释放的深部碳运移至近地表的过程中,碳元素有可能记录了许多源区信息以及混合分馏过程的特征,尤其是在地热分布区。因此,与地热区深部碳释放相关的地球化学研究对联系岩浆热源型地热系统深部热源和浅部高温流体的物质交换和运移以及准确判断地热地质背景等都具有非常重要的意义。目前,国内外学者对加深地热流体挥发分来源的定量研究以及完善地热区同位素分馏理论等方面都做出了许多探索性的尝试,其中对来自深部的碳元素的研究是最重要的课题之一。对深部碳俯冲循环过程与地幔源区非均一性特征,地热区岩浆脱气、方解石沉淀、气体溶解脱气的分馏特点、围岩变质脱气与土壤碳的混合过程及其规律等的系统分析结果显示,深部碳的释放经历了复杂的地球化学过程。由于单一方法的研究难以全面揭示该过程,本文通过对该领域相关研究方法的梳理和融合,结合地热区深部碳释放的规模和方式的总结,以期为地热系统物质运移规律和地热流体碳来源的定量研究提供参考和支撑,促进对深部碳循环过程及其气候环境效应的把握和认识。

关键词：深部碳地热流体碳同位素定量研究

秸秆还田下土壤孔隙演化及其对溶质穿透特征的影响机理分析

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农业机械学报 2024年第4期55卷 312-326页

作者：段正宇朱成立车子刚嵇洪波王策陈晓安河海大学农业科学与工程学院南京211100 东南大学医学院附属南京同仁医院医学影像科南京211102 江西省水利科学院南昌330029

为揭示秸秆粉碎还田后,不同腐解进程下土壤孔隙演化及其对水分和溶质穿透特征的影响机理,设置不同秸秆还田量(0、5、10、15 t/hm^(2))和还田时间(0、30、60 d)处理,采用CT断层扫描技术,视觉量化了土壤孔隙结构特征演变,并基于溶质穿透试... 详细信息

为揭示秸秆粉碎还田后,不同腐解进程下土壤孔隙演化及其对水分和溶质穿透特征的影响机理,设置不同秸秆还田量(0、5、10、15 t/hm^(2))和还田时间(0、30、60 d)处理,采用CT断层扫描技术,视觉量化了土壤孔隙结构特征演变,并基于溶质穿透试验,分析了水分-溶质迁移优先流规律。结果表明,秸秆还田引起土壤孔隙/喉道特征变化,抑制水分-溶质迁移过程,田间持水率和土壤含水率上升,溶质穿透变慢,优先流现象减少,土壤水肥有效持留;随秸秆腐解至60 d,孔隙/喉道特征改变,优先流开始发育,但土壤水肥持留能力增强。秸秆还田5、10、15 t/hm^(2)初期,和CK组相比大孔隙体积占比分别减少7%、14%、50%,连通孔隙减少11%、39%、66%,表层含水率增加1%、3%、6%。腐解60 d后,和0 d相比大孔隙体积占比分别增加331%、200%、357%,连通孔隙增加33%、84%、195%,表层含水率增加6%、5%、5%,完全穿透试样所需溶质减少55%、76%、67%。基于Green-Ampt模型和指数衰减模型估算了不同秸秆初始投入量在不同腐解时间下的导水特征,发现饱和导水率在秸秆还田后减小,且随秸秆腐解增大。研究可为控制大孔隙流和无效灌溉提供依据,进一步为秸秆科学还田提供实践指导。

关键词：秸秆腐解孔隙结构三维特征大孔隙优先流计算机断层扫描穿透曲线