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面向新型电力系统的实时仿真平台综述与展望

高电压技术 2024年

作者：赵浩然孟铃涵江艺宝李冰山东大学电气工程学院

伴随高比例新能源并网和大规模电力电子装置渗透，电力系统电源结构、电网形态、运行机理和控制基础深刻变革，电网规模和复杂程度前所未有，对仿真技术提出了新的要求。电力系统实时仿真作为支撑大规模电力系统仿真加速、开展控保设备... 详细信息

伴随高比例新能源并网和大规模电力电子装置渗透，电力系统电源结构、电网形态、运行机理和控制基础深刻变革，电网规模和复杂程度前所未有，对仿真技术提出了新的要求。电力系统实时仿真作为支撑大规模电力系统仿真加速、开展控保设备半实物测试、推动电力系统数智化转型的重要手段，近年来得到越来越多的关注。为此，首先梳理了新型电力系统对实时仿真步长、规模等方面的新需求。接着，对比了10种主流商业化实时仿真平台，详细探讨了国内外平台在实时机制、硬件架构、高效算法、仿真软件4方面的技术现状。然后，针对新型电力系统电源侧和电网侧，综述了实时仿真平台构建方案的研究进展。最后，归纳提出了新型电力系统视域下实时仿真平台未来的发展方向。

关键词：新型电力系统实时仿真平台实时机制硬件架构高效求解应用范式

基于分段仿射阻抗模型的电压源变流器小扰动稳定域在线构造

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5667-5679,I0019页

作者：马悦鑫王鹏赵浩然贺敬罗嘉王金龙山东大学电气工程学院山东省济南市250061 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192

近年来小扰动振荡事故频发,亟需建立能反映新能源并网系统全工况的在线稳定域。小扰动在线稳定域可以为时变性和波动性下新型电力系统的安全评估和控制优化提供强有力的支撑。因此,提出基于分段仿射阻抗模型的电压源变流器(voltage sour... 详细信息

近年来小扰动振荡事故频发,亟需建立能反映新能源并网系统全工况的在线稳定域。小扰动在线稳定域可以为时变性和波动性下新型电力系统的安全评估和控制优化提供强有力的支撑。因此,提出基于分段仿射阻抗模型的电压源变流器(voltage source converter,VSC)小扰动稳定域在线构造方法。首先,该方法使用电压、功率和频域因子作为分区变量,离线构建VSC的分段仿射阻抗模型。在线计算时根据运行工况可以快速定位运行分区并确定对应的线性仿射模型,从而极大地提高阻抗计算的效率。其次,提出VSC稳定域边界点的双层优化模型,利用改进的广义奈奎斯特判据和复合形法进行快速求解。然后,通过改变双层优化模型的求解方向搜索边界点,基于分段拟合获取准确的边界解析式。最后,仿真算例和实验结果表明,分段仿射阻抗模型与全阶阻抗模型误差小于1%;该方法可以准确和高效地构建在线稳定域。

关键词：小扰动建模阻抗法分段仿射稳定域复合形法

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技术创新能破解国际分工低端锁定吗?

世界经济研究 2024年第4期 57-72,M0003页

作者：施贞怀石彦培赵浩云中国人民大学书报资料中心清华大学五道口金融学院中南大学商学院

出口企业自主创新是否有助于破解全球分工低端锁定?基于中国授权发明专利数据库、中国税收调查数据库、中国海关进出口数据库和作者测算得到的中国出口企业全球价值链位置数据库形成的多源匹配数据,文章首先对中国出口企业技术创新水平... 详细信息

出口企业自主创新是否有助于破解全球分工低端锁定?基于中国授权发明专利数据库、中国税收调查数据库、中国海关进出口数据库和作者测算得到的中国出口企业全球价值链位置数据库形成的多源匹配数据,文章首先对中国出口企业技术创新水平和企业全球价值链上游度进行了精准测度,在此基础上从创新数量和创新质量两个维度检验了出口企业技术创新对其全球价值链位置的影响,并检验了贸易方式、企业所有制、价值链升级方向等维度的异质性效应。同时,为了缓解反向因果带来的内生性问题,文章基于颗粒工具变量(GIVs)方法进行了内生性问题的处理,并从创新质量再测度、下游度、研发投入等角度进行了稳健性检验。研究发现:(1)中国出口企业技术创新有助于破解出口企业低端锁定,这同时体现在推动企业向全球价值链上游和下游攀升上;(2)就技术创新对企业全球价值链的影响而言,其质量效应显著高于数量效应;(3)技术创新对出口企业破解低端锁定的影响,在私营企业、一般贸易企业和下游主导型出口企业上体现得更加显著。上述结果在经过一系列内生性处理和稳健性检验后仍然成立。文章的研究丰富了技术创新和全球价值链等研究问题的内容和方法,也为探寻外贸高质量发展的可行路径提供了理论支撑。

关键词：技术创新全球价值链攀升低端锁定颗粒工具变量

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机器人辅助根治性前列腺切除术技术进展

中华外科杂志 2024年第2期62卷 116-121页

作者：赵浩辰廖鑫扬鲍一歌魏强四川大学华西医院泌尿外科、泌尿外科研究所成都610041

机器人辅助根治性前列腺切除术自问世以来,其手术理念、技术和设备历经20余年的创新与发展,手术效果也大幅提升。时至今日,仍有大量研究对比前入路、后入路、侧入路、经膀胱入路和经会阴入路等不同术式在控制肿瘤、恢复功能、减少并发... 详细信息

机器人辅助根治性前列腺切除术自问世以来,其手术理念、技术和设备历经20余年的创新与发展,手术效果也大幅提升。时至今日,仍有大量研究对比前入路、后入路、侧入路、经膀胱入路和经会阴入路等不同术式在控制肿瘤、恢复功能、减少并发症等方面的优劣并对不同术式加以改进,以期最大程度实现无术后并发症、手术切缘阴性、长期肿瘤控制、保留尿控和保留勃起功能的目标。随着5G远程手术和人工智能等新技术的出现,应在确保患者安全的前提下,科学探索并积极尝试将新技术融入机器人辅助根治性前列腺切除术的临床实践中,使广大前列腺癌患者获益。

关键词：前列腺肿瘤前列腺切除术机器人辅助根治性前列腺切除术手术入路并发症

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积分制激活垃圾分类回收“乡村模式”分析

农业展望 2023年第1期19卷 33-37页

作者：郭嘉张晓玲赵浩森芦天罡唐朝张辉鑫刘胤池北京市数字农村促进中心北京100000

在乡村振兴大背景下,北京市研究制定了《关于开展“实施乡村振兴战略推进美丽乡村建设”专项行动(2017—2020年)的实施意见》,垃圾分类作为农村人居环境改善的重要推手,一直是实现乡村振兴战略的重要内容。但长期的生活方式、环保意识... 详细信息

在乡村振兴大背景下,北京市研究制定了《关于开展“实施乡村振兴战略推进美丽乡村建设”专项行动(2017—2020年)的实施意见》,垃圾分类作为农村人居环境改善的重要推手,一直是实现乡村振兴战略的重要内容。但长期的生活方式、环保意识淡薄、基础设施落后等因素导致垃圾分类在农村的实施效果并不明显,农村地区的生活垃圾治理工作有待进一步加强。在推进农村地区垃圾分类工作中,北京市黄山店村依托“晓村务”微信公众号,研发“积分制垃圾分类回收”小工具,面向村委会、清运回收员、村民、乡村小超市(小卖部)等多方应用,通过积分奖励与兑换体系,实现了由村委会组织引导、村民积极参与、多方受益的乡村垃圾分类回收长效机制及管理互利闭环,探索了村务管理从传统方式向数字化转型的新方向。

关键词： “晓村务” 垃圾分类二维码管理闭环村务管理

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姜黄素通过影响线粒体跨膜电位和TLR4/NF-κB 信号通路减轻LPS诱导急性肺损伤

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中药药理与临床 2024年

作者：赵浩黄江陈圣东陈修瑞张婉婷章卓西南医科大学附属中医医院药剂科西南医科大学药学院

目的：观察姜黄素是否通过影响线粒体跨膜电位和TLR4/NF-κB信号通路抑制脂多糖（LPS）诱导的急性肺损伤（ALI）。方法：将RAW264.7细胞分为空白对照组、模型对照组、姜黄素5、10、20 μmol/L组、地塞米松10 μmol/L组，采用10 ng/mL LP... 详细信息

目的：观察姜黄素是否通过影响线粒体跨膜电位和TLR4/NF-κB信号通路抑制脂多糖（LPS）诱导的急性肺损伤（ALI）。方法：将RAW264.7细胞分为空白对照组、模型对照组、姜黄素5、10、20 μmol/L组、地塞米松10 μmol/L组，采用10 ng/mL LPS刺激细胞，CCK-8法检测姜黄素对RAW264.7细胞活性的影响；Annexin V-FITC/PI染色检测细胞凋亡率；JC-1染色检测线粒体跨膜电位；Western blot 检测Toll样受体4（TLR4）、核转录因子κB（NF-κB）、Bcl-2、Bax表达；ELISA法检测上清液中促进肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白细胞介素-1β (IL-1β)、IL-6和IL-10含量。动物实验将昆明种小鼠72只分为假手术对照组、模型对照组、姜黄素50、100、200 mg/kg组、地塞米松 10 mg/kg组，采用50 mg/mL LPS气管滴注造ALI模型，其中36只小鼠用于检测肺湿/干比，HE染色检测肺病理变化，Western blot 检测肺TLR4， NF-κB 表达，剩余36只小鼠通过ELISA法检测支气管肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6、IL-1β 和IL-10含量。结果：与正常对照组比较，模型对照组LPS诱导的RAW264.7细胞存活率显著下降(P<0.01)、凋亡率显著增高(P<0.01)，Bcl-2蛋白表达下调，Bax蛋白表达上调，Bax/Bcl-2比值升高(P<0.01)，LPS诱导的RAW264.7细胞线粒体跨膜电位明显降低(P<0.01)，RAW264.7细胞TLR4/NF-κB蛋白表达显著上调(P<0.01)，RAW264.7细胞TNF-α，IL-6，IL-1β表达显著增加(P<0.01)，IL-10表达明显下降(P<0.01)；与模型对照组比较，姜黄素能显著提高RAW264.7细胞存活率(P<0.05)，抑制LPS诱导的RAW264.7细胞凋亡(P<0.01)，降低Bax/Bcl-2比值(P<0.05)，提高LPS诱导的RAW264.7细胞线粒体跨膜电位(P<0.05)，抑制RAW264.7细胞TLR4/NF-κB蛋白表达(P<0.05)，抑制RAW264.7细胞TNF-α，IL-6，IL-1β分泌(P<0.01)，增加IL-10表达(P<0.05)。与假手术对照组比较，LPS诱导的小鼠肺病理损害和肺湿/干质量比显著增加(P<0.01)，小鼠肺TLR4/NF-κB蛋白表达显著上调(P<0.01)，小鼠肺TNF-α、IL-6、IL-1β含量显著增加(P<0.01)，IL-10含量明显降低(P<0.01)；与模型对照组比较，姜黄素各组能减轻小鼠LPS诱导的肺病理损害和肺湿/干比(P<0.01)，抑制小鼠肺TLR4/NF-κB蛋白表达(P<0.01)，抑制小鼠肺TNF-α，IL-6，IL-1β分泌(P<0.01)，增加IL-10释放(P<0.05)。结论：姜黄素减轻LPS诱导的ALI可能是通过提高线粒体跨膜电位、抑制TLR4/NF-κB信号通路最终抑制凋亡而发挥作用。

关键词：姜黄素急性肺损伤线粒体跨膜电位 Toll样受体4 核因子-κB 凋亡

考虑原动机调速特性的中压直流发电机组动态仿真模型

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电工技术学报 2024年第10期39卷 2974-2983页

作者：易新强王东刘海涛赵浩然袁志方电磁能技术全国重点实验室(海军工程大学) 武汉430033

鉴于原动机调速特性对舰船中压直流(MVDC)发电机组运行影响的重要性,该文基于十二相同步发电机及其三相交流励磁机数学模型提出MVDC发电机组动态建模方法,以解决多相整流发电机及其励磁系统难以考虑原动机动态调速特性的难题。以某型燃... 详细信息

鉴于原动机调速特性对舰船中压直流(MVDC)发电机组运行影响的重要性,该文基于十二相同步发电机及其三相交流励磁机数学模型提出MVDC发电机组动态建模方法,以解决多相整流发电机及其励磁系统难以考虑原动机动态调速特性的难题。以某型燃气轮机整流发电机组动态仿真模型为基础,建立了频率不同的十二相同步发电机与三相交流励磁机组合模型,阐述原动机调速与发电机励磁调压相互耦合的计算流程。实测与仿真结果表明,该型燃气轮机发电机组在突加20%负载工况时转速跌落较大,且转速恢复过程需约20 s,但MVDC发电机组通过调节励磁系统可在1 s内使直流母线电压恢复稳定,从而为负载提供稳定直流功率输出。在校准仿真模型的基础上,通过系统分析突加不同比例负载时的转速、燃油流量、励磁电流、输出电压等性能参数变化规律,获取了燃发机组允许突加负载上限约为30%的运行边界认知,为MVDC发电机组励磁系统设计以及如何预留充足的短时强励能力提供了理论支撑。

关键词：原动机调速特性 MVDC发电机组十二相整流发电机动态仿真模型

基于动态分治的大规模多场站无人机应急救援优化方法

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北京邮电大学学报 2024年第1期47卷 65-71页

作者：苏立晨赵浩然郭通杜文博李宇萌北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

面对应急救援任务时间紧、需求量大、待救援点数量规模较大等特点,提出了基于动态分治的大规模多场站无人机应急救援优化方法。在充分考虑无人机平台约束和应急救援任务约束的基础上,以最小化累计救援时间为目标函数,建立了多场站无人... 详细信息

面对应急救援任务时间紧、需求量大、待救援点数量规模较大等特点,提出了基于动态分治的大规模多场站无人机应急救援优化方法。在充分考虑无人机平台约束和应急救援任务约束的基础上,以最小化累计救援时间为目标函数,建立了多场站无人机应急救援模型。基于该模型,提出了基于路径相似度的动态分治策略,根据救援点的耦合关系进行空间聚类,将大规模问题分解为若干个规模较小、且耦合度较低的子问题;提出了自适应扰动邻域的变邻域搜索算法,通过多维邻域的协同搜索和动态交互,实现大规模应急投送方案的高效寻优。以典型样本为例,与先进元启发算法在不同规模的数据集上进行了对比,结果验证了所提方法能够有效地缩短应急投送的时间,为高效的灾后应急救援任务提供技术支撑。

关键词：无人机任务规划车辆路径问题混合整数规划邻域搜索算法

循环荷载下不同裂隙方向饱和原状膨胀土动力特性试验研究

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岩土工程学报 2024年

作者：高志傲孔令伟王双娇黄珏皓赵浩武中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室中国科学院大学中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室中南大学自动化学院

裂隙方向是导致膨胀土力学特性各向异性的重要原因之一，为探究裂隙倾角对土体的动力特性的影响，本研究以安徽淠史杭灌区不同裂隙倾角的原状膨胀土(α=0°、22.5°、45°、67.5°和90°)为研究对象，采用GCTS动静真三轴仪对土体进行单... 详细信息

裂隙方向是导致膨胀土力学特性各向异性的重要原因之一，为探究裂隙倾角对土体的动力特性的影响，本研究以安徽淠史杭灌区不同裂隙倾角的原状膨胀土(α=0°、22.5°、45°、67.5°和90°)为研究对象，采用GCTS动静真三轴仪对土体进行单向循环荷载试验。研究裂隙倾角、围压和不同动应力幅值对膨胀土累积塑性应变、动弹性模量及阻尼比变化特征的影响。试验结果表明：随着循环荷载幅值增大，同一裂隙角度试样的累积应变不断增加，所研究的5个裂隙角度中，α=67.5°试样将产生更大的累积塑性应变。在低围压下裂隙角度对土体临界动应力幅值影响较大，其各向异性特征显著，随着围压增大，土体各向异性减弱。随着裂隙角度的增大，试样动弹性模量呈现出先减小后增大的趋势，在α=67.5°时，试样动弹性模量最小，循环振动荷载幅值增大到临界动应力时，动弹性模量加速减小；根据阻尼比随振动次数的变化特征，本文提出了能够考虑其衰减速率、初始阻尼比和稳定阻尼比特征的表述模型，并分析了动应力幅值和围压对裂隙膨胀土阻尼比变化的影响。研究结果对揭示动荷载下裂隙膨胀土力学特性的各向异性，确保膨胀土地区铁路路线和轨道交通的安全运营具有重要意义。

关键词：膨胀土裂隙方向循环荷载累积塑性变形动剪切模量阻尼比