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西秦岭商丹缝合带寒武纪斜长花岗岩的成因机制——对原特提斯洋俯冲起始的启示

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岩石矿物学杂志 2024年第2期43卷 304-329页

作者：郭祺张建新毛小红武亚威中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871

大洋斜长花岗岩是指分布在蛇绿岩或现今洋壳中的少量长英质侵入体,可形成在洋中脊及俯冲带等多种构造环境,虽然其在洋壳和蛇绿岩中所在体积很小,但对探究大洋岩石圈演化、俯冲起始及洋-陆转化机制具有重要意义。本文对北秦岭造山带西段... 详细信息

大洋斜长花岗岩是指分布在蛇绿岩或现今洋壳中的少量长英质侵入体,可形成在洋中脊及俯冲带等多种构造环境,虽然其在洋壳和蛇绿岩中所在体积很小,但对探究大洋岩石圈演化、俯冲起始及洋-陆转化机制具有重要意义。本文对北秦岭造山带西段商丹缝合带内新识别出的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学的综合研究。全岩地球化学结果指示花岗闪长岩具有高的SiO2、Al2O3含量以及较低的K2O、TiO2含量,属于低钾亚碱性、准铝质到弱过铝质的岩石。微量元素相对富Sr、贫Nb、Ta和Ti,具有平坦的稀土元素配分模式,是弧前环境中由俯冲板片在浅部层次部分熔融成因的大洋斜长花岗岩。3个斜长花岗岩样品分别记录了526±4 Ma、515±4 Ma和517±6 Ma的锆石U-Pb年龄,结合前人同时代的玻安岩、高镁安山岩的报道,西秦岭商丹缝合带保留有与伊豆-小笠原-马里亚纳(IBM)俯冲带相似的弧前岩石组合,这些弧前的玻安岩、高镁安山岩和斜长花岗岩表明商丹洋在早寒武世发生了洋壳的初始俯冲。结合区域地质资料,认为中央造山带可能在寒武纪发生了与IBM俯冲带规模相当的俯冲起始。

关键词：西秦岭商丹缝合带斜长花岗岩部分熔融俯冲起始

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RV减速器服役工况加速载荷谱编制方法

中国机械工程 2024年

作者：杨雨李晓雷陶友瑞郭祺雨叶楠河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室河北工业大学机械工程学院

针对工业机器人关节RV减速器可靠性分析与寿命预测的需要，提出一种基于服役工况的RV减速器加速载荷谱编制方法。现场采集工业机器人关节扭矩—时间数据并进行数据预处理，应用马尔可夫链蒙特卡洛法（MCMC）进行时域重构并工况合成为RV... 详细信息

针对工业机器人关节RV减速器可靠性分析与寿命预测的需要，提出一种基于服役工况的RV减速器加速载荷谱编制方法。现场采集工业机器人关节扭矩—时间数据并进行数据预处理，应用马尔可夫链蒙特卡洛法（MCMC）进行时域重构并工况合成为RV减速器典型工况重构载荷历程，采用雨流计数法进行统计计数，并进行分布拟合和参数估计，获得载荷均幅值的统计分布规律。将频次外推得到的均幅值二维载荷谱等寿命转化为8级一维程序加载谱，并根据RV减速器实际使用情景进行加速，编制成为RV减速器一维加速程序加载谱，大大缩短了疲劳寿命试验周期。

关键词：工业机器人 RV减速器载荷谱加速寿命试验疲劳寿命

含光伏与生物质能的生态农业综合能源系统多能协同及低碳运行策略

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1352-1363,I0009页

作者：姜飞肖昌麟易子木何桂雄郭祺彭星肖国骏长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410076 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国网湖南综合能源服务有限公司湖南省长沙市410007

双碳政策推动下,乡村农业综合能源系统(integrated energy system,IES)的多能耦合关系更加复杂。为实现农业园区可靠运行,提出面向生态农业IES的多能互补与低碳运行优化调度策略。首先,基于农业园区的能量流动关系,建立沼气生产环节、... 详细信息

双碳政策推动下,乡村农业综合能源系统(integrated energy system,IES)的多能耦合关系更加复杂。为实现农业园区可靠运行,提出面向生态农业IES的多能互补与低碳运行优化调度策略。首先,基于农业园区的能量流动关系,建立沼气生产环节、多能耦合供应环节以及柔性负荷需求响应环节的数学模型。其次,考虑光伏、负荷和沼气的不确定性,建立生态农业IES两阶段鲁棒优化模型。模型引入碳排放成本和启停成本,可降低农业生产碳排放,防止机组频繁启停。然后,采用列与约束生成算法(column-and-constraint generation,C&CG),结合强对偶定理与线性化理论实现模型求解。最后,基于江西省某生态牧场IES进行算例仿真,验证所提策略的有效性。仿真结果表明,所提策略可实现生态农业IES的协调运行,提高系统经济性、低碳性和能效性。

关键词：生态农业综合能源鲁棒优化列与约束生成强对偶定理柔性负荷

及时和滞后支护下煤巷围岩稳定性数值模拟研究

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能源技术与管理 2024年第3期49卷 90-93,232页

作者：许松郭祺王建李旭智黄瑞峰兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿山东济宁273513 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 华北科技学院应急技术与管理学院河北廊坊065201

为了厘清及时和滞后支护对煤巷围岩稳定性的影响,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了2种工况下煤巷围岩力学响应特征。结果表明:采动影响下煤巷顶底板和两帮应力转换路径不同,导致其破坏机制和速率存在显著差异,及时支护有益于... 详细信息

为了厘清及时和滞后支护对煤巷围岩稳定性的影响,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了2种工况下煤巷围岩力学响应特征。结果表明:采动影响下煤巷顶底板和两帮应力转换路径不同,导致其破坏机制和速率存在显著差异,及时支护有益于降低岩体支护前强度损失;及时支护下围岩仍处于弹性状态,能够使围岩迅速由二向受力状态转变为三向受力状态,从而增大强度、提高围岩-锚杆(索)复合结构承载能力;采用应力释放率表征及时和滞后支护2种工况,滞后支护下煤巷围岩垂直应力峰值、位移值、塑性区面积均较及时支护下大,及时支护表现出较好的优越性。该研究成果一定程度上为及时支护有益于提高巷道稳定性提供了支撑,可为相似工况下理论和工程研究提供借鉴。

关键词：煤巷及时支护滞后支护围岩稳定性数值模拟

基于核心关联指标和虚拟等值电阻的台区理论线损计算

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电力系统自动化 2024年

作者：汪颖李龙陈韵竹肖先勇胡存刚郭祺四川大学电气工程学院安徽大学电气工程与自动化学院国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学)

为提升传统线损计算方法的适用性和准确性，解决基于神经网络的线损计算方法的可解释性问题，提出了基于核心关联指标和虚拟等值电阻的台区理论线损计算模型。首先，提出了线损核心关联指标筛选方法，引用灰色关联度算法，计算线损关联... 详细信息

为提升传统线损计算方法的适用性和准确性，解决基于神经网络的线损计算方法的可解释性问题，提出了基于核心关联指标和虚拟等值电阻的台区理论线损计算模型。首先，提出了线损核心关联指标筛选方法，引用灰色关联度算法，计算线损关联指标与线损的相关性，筛选出核心线损关联指标，提高了模型的可解释性。其次，提出了物理-数据双驱动的理论线损计算模型，该模型考虑核心关联指标，以虚拟等值电阻替代传统等值电阻实现线损计算，提升了传统模型的适用性和准确性问题。然后，提出了基于二阶锥算法的参数估计方法，构建以理论线损改进值与实际值的方差最小的目标函数，以各类关联指标的临界值为约束条件，求解模型的参数。最后，应用实际监测数据和仿真模型数据，验证了文中所提方法的有效性和适用性。

关键词：线损计算数据分析线损关联指标灰色关联度分析

考虑源侧电压跌落与故障重合闸的下垂逆变器优化控制策略

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电力系统自动化 2024年

作者：彭子豪肖凡涂春鸣郭祺谢伟杰汪清国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 深圳供电局有限公司

配电网源侧电压跌落将导致下垂并网逆变器暂态失稳，随之而来的传统无检重合闸又会带来过电流问题，逆变器安全运行面临巨大挑战。文中针对配电网源侧电压跌落时下垂逆变器暂态功角失稳和过电流问题，以及传统无检自动重合闸时产生冲击... 详细信息

配电网源侧电压跌落将导致下垂并网逆变器暂态失稳，随之而来的传统无检重合闸又会带来过电流问题，逆变器安全运行面临巨大挑战。文中针对配电网源侧电压跌落时下垂逆变器暂态功角失稳和过电流问题，以及传统无检自动重合闸时产生冲击电流问题，提出一种故障暂态全周期的下垂逆变器优化控制方法。该方法有效提高了逆变器并网运行稳定性，减小重合闸时冲击电流实现平滑并网。首先，分析了故障期间逆变器暂态特性及重合闸瞬时过电压与高压侧断路器两侧电压幅值、相角和频率偏差之间的规律。其次，在电压跌落阶段，根据下垂逆变器有功功率关于并网点电压输出特性和无功功率对线路电流幅值影响关系，结合实际工况动态调整逆变器功率参考值，控制故障前后暂态功角稳定，限制逆变器输出电流在安全阈值；在重合闸过渡阶段，引入频率-相角综合调节机制来减小电压频率差和相角差，相比于现有并网控制机制减少了指令计算环节比例-积分（PI）控制器的数量，极大地缩短了准同期所需时间。最后，结合仿真与实验结果，证明了理论分析与所提方法的正确性。

关键词：下垂逆变器暂态功角控制故障限流控制准同期自动重合闸频率-相角综合调节机制故障全周期综合控制

高频隔离型两相-单相贯通牵引供电装置及其控制策略

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中国电机工程学报 2024年

作者：陈子怡涂春鸣王鑫郭祺肖凡李俊豪国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学)

基于电力电子技术的贯通牵引供电系统为同时解决负序电能质量与电分相问题提供了契机。然而，现行贯通改造方案依然存在功率密度低、改造成本高等问题。为此，本文提出了一种高频隔离型两相-单相贯通牵引供电装置及其控制策略。所提装... 详细信息

基于电力电子技术的贯通牵引供电系统为同时解决负序电能质量与电分相问题提供了契机。然而，现行贯通改造方案依然存在功率密度低、改造成本高等问题。为此，本文提出了一种高频隔离型两相-单相贯通牵引供电装置及其控制策略。所提装置在充分利用既有两相牵引变压器的基础上，采用三端口高频隔离型直流变换器（triple-port high frequency isolated DC converter， THFC）连接输入输出侧，减小装置体积的同时提升系统功率密度，有效降低贯通系统改造成本。此外，针对贯通牵引供电装置内存在的电能质量问题，提出一种二次纹波消除与功率均分控制策略。在有效抑制直流侧二次纹波与负序电能质量问题的同时，进一步减小了装置直流侧电容容值的选型，最高可达94.95%。最后，通过仿真与实验验证本文所提装置及其控制策略的可行性与可靠性。

关键词：贯通牵引供电装置高频隔离高功率密度二次纹波抵消功率均分负序抑制

含规模氢能综合利用的高比例风光多能源系统低碳灵活调度

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电网技术 2024年第1期48卷 197-206页

作者：王文烨姜飞张新鹤李志常郭祺何桂雄长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410114 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 北京国网信通埃森哲信息技术有限公司北京市海淀区100095 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

随着风光等间歇性可再生能源大规模增长和并网,可再生能源弃能率升高与系统备用灵活性问题日益突出,为解决高比例可再生能源科学消纳与能源系统灵活稳定运行问题,该文提出一种含规模氢能综合利用的高比例风光多能源系统低碳灵活调度方... 详细信息

随着风光等间歇性可再生能源大规模增长和并网,可再生能源弃能率升高与系统备用灵活性问题日益突出,为解决高比例可再生能源科学消纳与能源系统灵活稳定运行问题,该文提出一种含规模氢能综合利用的高比例风光多能源系统低碳灵活调度方法。针对电制氢、氢燃料电池、甲烷反应器等组成的氢能综合利用单元进行机理分析并建模,研究该单元参与多能源系统运行的调度策略;对该单元各设备的备用能力进行分析,基于各设备的运行特性,提出氢能利用单元–火电联合承担备用的策略,并建立备用优化模型;最后在改进的IEEE39节点电网、20节点气网和6节点热网构成的多能源系统中进行对比仿真分析,验证所提调度方法促进高比例风光消纳和提供灵活性备用的能力。

关键词：氢能综合利用多能源系统高比例风光灵活性备用

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考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1777-1788,I0009页

作者：姜飞林政阳王文烨王小明奚振乾郭祺长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410076 国网安徽省电力有限公司安徽省合肥市230022 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超... 详细信息

多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测方法。构建基于最小平均包络熵的变分模态分解参数优化模型,将IES多元负荷分解为本征模态分量集合;基于统一信息系数法筛选多元负荷预测的日历、气象与负荷强相关特征;结合负荷本征模态分量集合、日历规则、气象环境与负荷数据,构建Bagging集成超短期多元负荷预测模型,并建立基于平均绝对百分比误差与决定系数的集成策略优化模型,进而得到最优集成策略与最终预测结果。以美国亚利桑那州立大学坦佩校区IES为对象展开仿真验证,结果表明,所提方法的电、热、冷负荷预测平均绝对百分比误差分别为1.9486%、2.0585%、2.5331%,相比其他预测方法具有更高准确率。

关键词：多元负荷预测综合能源系统集成学习海洋捕食者算法包络熵