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Eff ect of polystyrene microplastics and temperature on growth,intestinal histology and immune responses of brine shrimp Artemia franciscana

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Journal of Oceanology and Limnology 2021年第3期39卷 979-988页

作者： xuekai HAN Yuyu ZHENG Chaoling DAI hu DUAN Meirong GAO Md Rayhan ALI Liying SUI Asian Regional Artemia Reference Center Tianjin Key Laboratory of Marine Resources and ChemistryCollege of Marine and Environmental SciencesTianjin University of Science and TechnologyTianjin 300457China

Microplastics pollution and seawater temperature rise have been the major environmental issues,threatening the survival and biodiversity of marine organisms.This study evaluated the combined effect of temperature and polystyrene microplastics(MP)on Artemia,a filter-feeding crustacean that is widely used for environmental toxicology studies.Brine shrimp Artemia franciscana were exposed to three MP concentrations(0,0.2,and 2.0 mg/L)and three temperatures(22,26,and 30℃)for 14 d.In general,higher MP concentration and temperature led to a decreased survival rate and growth.Two-way ANOVA analysis indicated that the survival rate of Artemia was significantly impacted by both MP concentration and temperature(P0.05).Growth of Artemia was significantly impacted by temperature(P<0.05),and with a significant interaction between two factors(P<0.05).Furthermore,the enzymatic activity,intestinal histological analyses,and immune gene expression were determined for Artemia reared at 30℃ with three MP concentrations(0,0.2,and 2.0 mg/L).The results showed that 2.0-mg/L MP resulted in reduced Artemia intestinal microvilli and exfoliated epithelia cells,significantly increased acid phosphatase(ACP)activity(P<0.05)and immunerelated gene ADRA1 B and CREB3 expression,revealing that higher MP concentration could induce oxidative and immunological stress on Artemia at 30℃.Overall,our study suggests that MP and temperature have combined adverse effect on Artemia,especially at relatively high temperature and polystyrene MP concentration.These findings are important to understand the potential ecological risks posed by these two factors on the organisms in marine environment.

关键词： Artemia franciscana combined effect microplastics temperature

Diversity and connectedness of brine shrimp viruses in global hypersaline ecosystems

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Science China(Life Sciences) 2024年第1期67卷 188-203页

作者： Xuan Dong Cixiu Li Yiting Wang Tao hu Fan Zhang Fanzeng Meng Meirong Gao xuekai Han Guohao Wang Jiahao Qin Hans Nauwynck Edward CHolmes Patrick Sorgeloos Liying Sui Jie huang Weifeng Shi State Key Laboratory of Mariculture Biobreeding and Sustainable Goods Yellow Sea Fisheries Research InstituteChinese Academy of Fishery SciencesLaboratory for Marine Fisheries Science and Food Production ProcessesLaoshan LaboratoryKey Laboratory of Maricultural Organism Disease ControlMinistry of Agriculture and Rural AffairsQingdao Key Laboratory of Mariculture Epidemiology and BiosecurityQingdao 266071China Shandong Provincial Hospital Affiliated to Shandong First Medical University Jinan 250021China Key Laboratory of Emerging Infectious Diseases in Universities of Shandong Shandong First Medical University&Shandong Academy of Medical SciencesTaian 271000China Dalian Ocean University Dalian 116023China Asian Regional Artemia Reference Center Tianjin University of Science&TechnologyTianjin 300457China Ghent University Ghent 9000Belgium Sydney Institute for Infectious Diseases School of Medical SciencesThe University of SydneySydney 2006Australia Network of Aquaculture Centres in Asia-Pacific Bangkok 10900Thailand School of Public Health Shandong First Medical University&Shandong Academy of Medical SciencesJinan 250117China

Brine shrimp(Artemia)has existed on Earth for 400 million years and has major ecological importance in hypersaline ecosystems.As a crucial live food in aquaculture,brine shrimp cysts have become one of the most important aquatic products traded worldwide.However,our understanding of the biodiversity,prevalence and global connectedness of viruses in brine shrimp is still very limited.A total of 143 batches of brine shrimp(belonging to seven species)cysts were collected from six continents including 21 countries and more than 100 geographic locations worldwide during 1977–2019.In total,55 novel RNA viruses were identified,which could be assigned to 18 different viral families and related clades.Eleven viruses were dsRNA viruses,16 were+ssRNA viruses,and 28 were−ssRNA viruses.Phylogenetic analyses of the RNA-directed RNA polymerase(RdRp)showed that brine shrimp viruses were often grouped with viruses isolated from other invertebrates and fungi.Remarkably,most brine shrimp viruses were related to those from different hosts that might feed on brine shrimp or share the same ecological niche.A notable case was the novel brine shrimp noda-like virus 3,which shared 79.25%(RdRp)and 63.88%(capsid proteins)amino acid identity with covert mortality nodavirus(CMNV)that may cause losses in aquaculture.In addition,both virome composition and phylogenetic analyses revealed global connectedness in certain brine shrimp viruses,particularly among Asia and Northern America.This highlights the incredible species diversity of viruses in these ancient species and provides essential data for the prevalence of RNA viruses in the global aquaculture industry.More broadly,these findings provide novel insights into the previously unrecognized RNA virosphere in hypersaline ecosystems worldwide and demonstrate that human activity might have driven the global connectedness of brine shrimp viruses.

关键词： brine shrimp Artemia virus diversity novel virus discovery global connectedness hypersaline ecosystem

基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制

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电源学报 2024年第2期22卷 90-97页

作者：孟良胡雪凯国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021

针对直流微电网中负载投切、功率波动和二倍频注入导致的直流电压波动问题,提出了一种基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制策略。首先,建立Buck型双向DC-DC变换器的离散状态空间矩阵,并以输入电流为扰动量。其次,设计B... 详细信息

针对直流微电网中负载投切、功率波动和二倍频注入导致的直流电压波动问题,提出了一种基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制策略。首先,建立Buck型双向DC-DC变换器的离散状态空间矩阵,并以输入电流为扰动量。其次,设计Buck型双向DC-DC变换器的基于模型的内环电流预测控制和外环电压控制。然后,针对电流扰动设计基于残差生成器的动态补偿控制结构,并求解动态补偿控制器Q(z),同时利用最小二乘递推算法进行参数辨识,减少模型不确定性对动态补偿控制策略的影响。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上设计对比实验,验证所提控制策略的有效性。通过实验结果可知,该补偿控制结构在不改变原预测控制的前提下,可以有效地解决直流母线电压波动问题,增强整个系统的鲁棒性。

关键词：直流微电网预测控制残差生成器动态补偿

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分布式光伏对线路自动重合闸的影响分析

电力系统保护与控制 2019年第17期47卷 75-82页

作者：胡雪凯张乾胡文平孟良王磊国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 国网河北省电力有限公司检修分公司河北石家庄050070

为研究分布式光伏对线路自动重合闸的影响,从重合闸动作过程中分布式光伏锁相环的动态特性出发,分析了逆变器在重合闸动作过程中的暂态过程以及分布式光伏输出特性。然后根据光伏容量与本地负荷的不同匹配程度以及不同故障位置,分别讨... 详细信息

为研究分布式光伏对线路自动重合闸的影响,从重合闸动作过程中分布式光伏锁相环的动态特性出发,分析了逆变器在重合闸动作过程中的暂态过程以及分布式光伏输出特性。然后根据光伏容量与本地负荷的不同匹配程度以及不同故障位置,分别讨论了光伏接入对于重合闸的影响。最后给出了考虑分布式光伏接入的重合闸配置方式。建议在重合闸时间整定上考虑孤岛保护动作及断路器完全断开的时间。

关键词：分布式光伏重合闸锁相环防孤岛保护整定时间

基于虚拟同步机的变流器暂态稳定分析及混合同步控制策略

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电力系统自动化 2021年第22期45卷 124-133页

作者：姜卫同胡鹏飞尹瑞胡雪凯江道灼梁一桥浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网河北省电力有限公司河北省石家庄市050021 国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北省石家庄市050021 浙大城市学院浙江省杭州市310027

针对采用组网型控制策略(以虚拟同步机控制为例)且考虑电流限幅的电压源型变流器(VSC)暂态稳定性差且失稳机理不明的问题,首先从传统同步机的暂态稳定分析方法入手,定性地分析了组网型VSC的暂态过程。然后,通过基于相图的非线性微分方... 详细信息

针对采用组网型控制策略(以虚拟同步机控制为例)且考虑电流限幅的电压源型变流器(VSC)暂态稳定性差且失稳机理不明的问题,首先从传统同步机的暂态稳定分析方法入手,定性地分析了组网型VSC的暂态过程。然后,通过基于相图的非线性微分方程的分析方法,定量研究了组网型VSC的暂态失稳机理,并提出了一种结合了传统同步机摇摆方程和锁相环的新型同步方法(称为混合同步控制),使得VSC不仅具备频率响应的能力,而且其暂态稳定裕度得到了大幅提高。最后,通过MATLAB/Simulink搭建的仿真模型验证了分析方法的准确性和所提控制方案的有效性。

关键词：虚拟同步机暂态稳定性电流限幅功角特性曲线相图曲线混合同步控制

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发电机运动轨迹预测理论的研究

电力系统保护与控制 2016年第9期44卷 97-101页

作者：胡雪凯梁纪峰张乾刘翔宇国网河北省电力公司电力科学研究院河北石家庄050021 国网河北省电力公司检修分公司河北石家庄050070

广域测量系统的发展,为根据实测电力系统轨迹进行暂态不稳定性的紧急控制提供了可能。利用实时数据进行超实时预测能尽早投入控制措施,阻止失步的发生。因此,研究高精度长时间的轨迹预测具有重要意义。从发电机运动方程出发,导出了适用... 详细信息

广域测量系统的发展,为根据实测电力系统轨迹进行暂态不稳定性的紧急控制提供了可能。利用实时数据进行超实时预测能尽早投入控制措施,阻止失步的发生。因此,研究高精度长时间的轨迹预测具有重要意义。从发电机运动方程出发,导出了适用于电力系统的滚动自记忆预测方法。该方法先用三角函数拟合不平衡功率,然后由不平衡功率预测角速度,最后由自记忆公式预测功角。IEEE9节点系统的仿真计算结果表明,该方法可以很准确地预测未来至少0.5 s的功角轨迹,同三角函数、自回归预测相比,具有预测精度高、预测时间长的优点。

关键词：电力系统功角自记忆预测三角函数预测自回归预测

考虑设备动作损耗的配电网分布式电压无功优化

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电力系统保护与控制 2021年第24期49卷 31-40页

作者：张蕊李铁成李晓明胡雪凯李安昌杨军国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072

电压无功控制是保证配电网经济安全运行的重要任务,协调多种调节手段能提高配电网的运行效率。考虑了有载调压变压器、电压调节器、分组投切电容器和分布式电源逆变器等电压无功调控设备,并针对现有电压无功控制模型存在的无谓动作和求... 详细信息

电压无功控制是保证配电网经济安全运行的重要任务,协调多种调节手段能提高配电网的运行效率。考虑了有载调压变压器、电压调节器、分组投切电容器和分布式电源逆变器等电压无功调控设备,并针对现有电压无功控制模型存在的无谓动作和求解效率低等问题,提出了一种考虑设备动作损耗的配电网分布式电压无功优化策略。首先,基于支路潮流方程建立了配电网电压无功控制模型,并松弛为混合整数二阶锥规划。同时考虑到设备的动作损耗,提出了基于模型预测控制的滚动优化模式。进一步基于交替方向乘子法实现配电网多区域分布式协同优化。最后,基于改进的IEEE33节点测试系统进行了仿真。仿真结果表明:所提控制策略能够避免设备的无谓动作,并解决了“维数灾”问题,提高了配电网的电压无功控制效率。

关键词：主动配电网电压无功控制二阶锥规划模型预测控制一致性约束交替方向乘子法

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光伏高占比系统中储能辅助调频控制策略研究

太阳能学报 2023年第8期44卷 282-291页

作者：李铁成闫鹏胡雪凯梁白雪曾四鸣杨少波国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050020 华北电力大学河北省分布式储能与微网重点实验室保定071003

该文采用超级电容储能辅助光伏机组进行调频,提出一种适用于功率波动、故障扰动引起频率变化场景的储能调频控制策略。该策略在频率处于调频死区或光伏机组处于故障阶段下,光伏机组不参与系统调频;频率偏移量超过调频死区或故障清除后... 详细信息

该文采用超级电容储能辅助光伏机组进行调频,提出一种适用于功率波动、故障扰动引起频率变化场景的储能调频控制策略。该策略在频率处于调频死区或光伏机组处于故障阶段下,光伏机组不参与系统调频;频率偏移量超过调频死区或故障清除后的恢复阶段,储能系统辅助光伏机组向电网提供一次调频功率或惯量支撑功率。经验证,该策略全面增强高占比光伏系统频率稳定性。

关键词：储能装置低电压穿越频率调节光伏机组超级电容

计及IGBT结温约束的光伏高渗透配电网无功电压优化控制策略

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1313-1326页

作者：张波高远李铁成胡雪凯贾焦心华北电力大学河北省分布式储能与微网重点实验室保定071003 国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021

光伏电源参与配电网无功电压调节是提升光伏高渗透配电网运行经济性和可靠性的有效手段,但光伏电源提供无功支撑会使得光伏电源IGBT最大结温升高、结温波动加剧,进而影响光伏电源和配电网的安全稳定运行。为此,该文提出一种计及IGBT结... 详细信息

光伏电源参与配电网无功电压调节是提升光伏高渗透配电网运行经济性和可靠性的有效手段,但光伏电源提供无功支撑会使得光伏电源IGBT最大结温升高、结温波动加剧,进而影响光伏电源和配电网的安全稳定运行。为此,该文提出一种计及IGBT结温约束的光伏高渗透配电网无功电压优化控制策略。首先,利用CatBoost算法计算IGBT结温,提高了IGBT结温计算效率,避免了传统结温算法对IGBT热模型参数的依赖;然后,建立考虑IGBT结温约束的有源配电网多目标无功优化模型,利用二分法求解IGBT结温约束下的光伏电源最大输出功率,实现了IGBT结温约束向二阶锥约束的转换;最后,利用IEEE33节点典型配电系统验证了所提策略在光伏高渗透配电网无功电压优化、光伏电源运行可靠性提升方面的有效性,并提出了综合考虑配电网网损、光伏电源可靠性的光伏电源IGBT结温限值整定原则。

关键词： CatBoost机器学习算法 IGBT结温无功电压控制 IGBT可靠性多目标优化