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Prediction of Lubricant Physicochemical Properties Based on Gaussian Copula Data Expansion

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China Petroleum Processing & Petrochemical Technology 2024年第1期26卷 161-174页

作者： Feng Xin Yang Rui xie peiyuan Xia Yanqiu School of Energy Power and Mechanical Engineering North China Electric Power UniversityBeijing 102206China

The composition of base oils affects the performance of lubricants made from *** paper proposes a hybrid model based on gradient-boosted decision tree(GBDT)to analyze the effect of different ratios of KN4010,PAO40,and PriEco3000 component in a composite base oil system on the performance of *** study was conducted under small laboratory sample conditions,and a data expansion method using the Gaussian Copula function was proposed to improve the prediction ability of the hybrid *** study also compared four optimization algorithms,sticky mushroom algorithm(SMA),genetic algorithm(GA),whale optimization algorithm(WOA),and seagull optimization algorithm(SOA),to predict the kinematic viscosity at 40℃,kinematic viscosity at 100℃,viscosity index,and oxidation induction time performance of the *** results showed that the Gaussian Copula function data expansion method improved the prediction ability of the hybrid model in the case of small *** SOA-GBDT hybrid model had the fastest convergence speed for the samples and the best prediction effect,with determination coefficients(R^(2))for the four indicators of lubricants reaching 0.98,0.99,0.96 and 0.96,***,this model can significantly reduce the model’s prediction error and has good prediction ability.

关键词： base oil data augmentation machine learning performance prediction seagull algorithm

Identification of Lubricating Oil Additives Using XGBoost and Ant Colony Optimization Algorithms

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China Petroleum Processing & Petrochemical Technology 2024年第2期26卷 158-167页

作者： Xia Yanqiu Cui Jinwei xie peiyuan Zou Shaode Feng Xin School of Energy Power and Mechanical Engineering North China Electric Power UniversityBeijing 102206China

To address the problem of identifying multiple types of additives in lubricating oil,a method based on midinfrared spectral band selection using the eXtreme Gradient Boosting(XGBoost)algorithm combined with the ant colony optimization(ACO)algorithm is *** XGBoost algorithm was used to train and test three additives,T534(alkyl diphenylamine),T308(isooctyl acid thiophospholipid octadecylamine),and T306(trimethylphenol phosphate),separately,in order to screen for the optimal combination of spectral bands for each *** ACO algorithm was used to optimize the parameters of the XGBoost algorithm to improve the identification *** this process,the support vector machine(SVM)and hybrid bat algorithms(HBA)were included as a comparison,generating four models:ACO-XGBoost,ACO-SVM,HBA-XGboost,and *** results showed that all four models could identify the three additives efficiently,with the ACO-XGBoost model achieving 100%recognition of all three *** addition,the generalizability of the ACO-XGBoost model was further demonstrated by predicting a lubricating oil containing the three additives prepared in our laboratory and a collected sample of commercial oil currently in use。

关键词： lubricant oil additives fourier transform infrared spectroscopy type identification ACO-XGBoost combinatorial algorithm

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乙醇汽油对汽车污染物排放影响研究进展

环境科学研究 2024年第3期37卷 514-524页

作者：魏阳冰陈宏飞谢沛远孙文欣朱仁成王运静张超越郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 中国环境科学研究院北京100012

“双碳”背景下,替代燃料乙醇汽油的推广应用在汽车减污降碳和能源安全领域受到广泛关注.为研究乙醇汽油对汽车污染物和温室气体排放的影响,本研究基于大量文献数据,统计分析了乙醇汽油的使用对汽车尾气常规气态污染物、颗粒物(PM)、温... 详细信息

“双碳”背景下,替代燃料乙醇汽油的推广应用在汽车减污降碳和能源安全领域受到广泛关注.为研究乙醇汽油对汽车污染物和温室气体排放的影响,本研究基于大量文献数据,统计分析了乙醇汽油的使用对汽车尾气常规气态污染物、颗粒物(PM)、温室气体、挥发性有机物(VOCs)以及蒸发排放的影响,并综合评估其对二氧化碳(CO_(2))、PM和VOCs的减排效果,进一步针对典型区域分析乙醇汽油推广应用带来的环境效益.结果表明:①与传统汽油相比,乙醇汽油的使用可以降低尾气中总碳氢化合物(THC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、VOCs、PM及其数量的排放,其降幅分别为10.0%、22.0%、1.3%、17.7%、21.3%、14.9%,且减排率均随汽油中乙醇含量的升高而增高,但是有增加VOCs蒸发排放量的趋势.②乙醇汽油对尾气中温室气体的减排效果并不显著,但通过减少化石燃料的使用能在一定程度上减少机动车尾气中CO_(2)的排放.以2022年河南省轻型汽油车保有量为基准,评估了河南省全省推广乙醇汽油(E10汽油)后轻型汽油车CO_(2)、PM及VOCs的减排量,分别为9.1×10^(5)、92.4和1118.1 t/a.研究显示,乙醇汽油的推广使用具有一定的减污降碳协同效益,加强蒸发排放控制能够进一步降低使用乙醇汽油时的污染物排放.

关键词：乙醇汽油尾气排放蒸发排放颗粒物(PM) 挥发性有机物(VOCs) 温室气体

基于机器学习的郑州市大气PM_(2.5)与O_(3)浓度预测方法及气象因子的影响分析

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环境科学研究 2024年第3期37卷 469-478页

作者：张容硕谢沛远陈宏飞杨清荣关民普马南尉鹏朱仁成中国环境科学研究院大气环境研究所北京100012 郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 河南省生态环境技术中心河南郑州450046

近年来,我国面临着细颗粒物(PM_(2.5))污染形势依然严峻以及臭氧(O_(3))污染日益凸显的双重压力.为进一步准确预测郑州市大气PM_(2.5)与O_(3)浓度并探明气象因子的影响,本研究使用2018−2022年郑州市大气污染物和气象因子逐时数据,结合... 详细信息

近年来,我国面临着细颗粒物(PM_(2.5))污染形势依然严峻以及臭氧(O_(3))污染日益凸显的双重压力.为进一步准确预测郑州市大气PM_(2.5)与O_(3)浓度并探明气象因子的影响,本研究使用2018−2022年郑州市大气污染物和气象因子逐时数据,结合统计学单因素分析和机器学习LightGBM模型多因素分析,建立了一种基于长时间序列数据的PM_(2.5)与O_(3)浓度预测及气象因子影响分析的综合分析方法.结果表明:①训练后的LightGBM模型能够较好地预测PM_(2.5)污染,准确率达80.8%;对O_(3)污染预测的准确率为52.5%.②郑州市大气PM_(2.5)浓度与气压呈正相关,与比湿和环境温度均呈负相关;大气O_(3)8 h滑动平均浓度(O_(3)-8 h浓度)与比湿和太阳辐射均呈正相关,与气压呈负相关.③有利的气象条件可能是2021年PM_(2.5)年均浓度得到显著改善的重要因素;同时,不利的气象条件也促使2021年和2022年6月O_(3)月评价值(O_(3)日最大8 h滑动平均90百分位浓度)有所上升.研究显示,这种基于长时间序列的综合分析方法适用于大气PM_(2.5)与O_(3)浓度的气象因子影响分析,也能有效预测PM_(2.5)与O_(3)的浓度.

关键词：大气污染防控细颗粒物(PM_(2.5)) 臭氧(O_(3)) 气象因素机器学习郑州市

Polarization properties in helical metamaterials

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Frontiers of Optoelectronics 2012年第3期5卷 248-255页

作者： Zhenyu YANG Peng ZHANG peiyuan xie Lin WU Zeqin LU Ming ZHAO Wuhan National Laboratory for Optoelectronics College of Optoelectronic Science and Engineering Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China Hunan Electric Power Company Dispatches & Communication Center Changsha 410007 China

In the last few years, there has been growing interest in the research of helical metamaterials due to the advantages of giant circular dichroism; broad operation bands, and compact structures. However, most of the researches were in the cases of single-, circular-helical metamaterials, and normal incidences. In this paper, we reviewed recent simulation works in the helical metama- terials with the finite-difference time-domain （FDTD） method, which mainly included the optical performances of double-, three-, four-helical metamaterials, perfor- mances of elliptical-helical metamaterials, and the polar- ization properties under the condition of oblique incidences. The results demonstrate that the double-helical metamaterials have operation bands more than 50%, which is broader than those of the single-helical structures. But both of them have low signal-to-noise ratios about 10 dB. The three- and four-helical metamaterials have significant improvement in overall performance. For elliptical- helixes, simulation results suggest that the transmitted light can have elliptical polarization states. On the condition of oblique incidences, the novel property of tunable polarization states occurred in the helical metama- terials, which could have much broader potential applica- tions such as tunable optical polarizers, tunable beam splitters, and tunable optical attenuators.

关键词： finite-difference time-domain (FDTD)method polarization chiral media helical metamaterials

棕榈对废弃矿区土壤重金属复合污染适应特征研究

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湖南林业科技 2024年第4期51卷 68-75页

作者：陈瑞李贵吴敏刘振华童琪童方平谢沛源湖南省林业科学院湖南长沙410004 贵州省植物园贵州贵阳550004 湖南省林业事务中心湖南长沙410004

通过调查锑矿废弃地土壤重金属的污染现状,分析土壤中重金属污染来源,探究棕榈对土壤重金属污染的修复能力。选取冷水江市锑矿废弃地棕榈林为研究对象,分别于2018年及2021年采集棕榈根、干、棕、叶及土壤样品,通过测定Pb、Cd、Sb及As 4... 详细信息

通过调查锑矿废弃地土壤重金属的污染现状,分析土壤中重金属污染来源,探究棕榈对土壤重金属污染的修复能力。选取冷水江市锑矿废弃地棕榈林为研究对象,分别于2018年及2021年采集棕榈根、干、棕、叶及土壤样品,通过测定Pb、Cd、Sb及As 4种重金属元素含量,研究棕榈各器官对重金属的富集能力及修复潜力。结果显示:(1)2018年及2021年研究区内土壤中Sb、As、Pb、Cd含量均高于全国土壤背景值及湖南土壤背景值。(2)棕榈各器官对重金属富集能力表现为:对Pb、Sb及As的富集能力为地上部分大于地下部分,而对Cd的富集能力为地上部分小于地下部分。棕榈根能有效转移Pb、Sb及As至地上部分,对Cd的转移能力较弱。(3)棕榈棕对Sb及棕榈根对Cd表现出良好的富集能力。研究结果表明:棕榈林能有效富集锑矿区废弃地土壤中Sb及Cd。

关键词：重金属棕榈富集能力修复能力

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基于知识图谱的配电网故障辅助决策研究

电网技术 2021年第6期45卷 2101-2112页

作者：王骏东杨军裴洋舟詹祥澎周挺谢培元武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网湖南省电力公司调控中心湖南省长沙市410007

调度决策知识存在于调度规程等文本文件、数据库以及专家经验中,调度员在故障处理时需要依赖大量的专业知识支撑、历史和实时电网态势感知,并根据情况变化在短时间内做出最优决策。针对调度知识复杂,调度决策实时性高等需求,提出了一种... 详细信息

调度决策知识存在于调度规程等文本文件、数据库以及专家经验中,调度员在故障处理时需要依赖大量的专业知识支撑、历史和实时电网态势感知,并根据情况变化在短时间内做出最优决策。针对调度知识复杂,调度决策实时性高等需求,提出了一种基于知识图谱的配电网故障辅助决策方法,利用电网调度规则、故障预案以及人工经验知识构建包含调度知识、故障处理知识、业务流程知识的故障调度知识图谱,构建以电网拓扑结构形成的知识表征,将故障预案及故障处理案例以事件簇形式进行关联。结合人工智能标记语言(artificial intelligence markup language,AIML)和图算法,实现配电网调度故障的辅助知识问答、案例匹配以及业务推荐等,通过故障反馈信息和实时决策场景完成多目标的配电网重构策略生成。最后,研发了具有友好交互性的故障调度辅助决策应用系统,并已在湖南长沙市配电网在线投运,验证了所提推荐算法及交互策略的有效性,表明该系统能够给调控人员提供快速、智能、准确的辅助决策支持。

关键词：知识图谱配电网辅助决策智能问答故障重构二阶锥规划

基于预防-紧急协调控制的大电网连锁故障防御策略

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电力自动化设备 2019年第12期39卷 148-154页

作者：姜盛波杨军王建雄袁文谢培元罗超孙元章武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072 国网湖南省电力有限公司湖南长沙410000

电网结构和运行方式的复杂性日益增加,源发故障引发大停电事故的概率随之加大。基于过载主导型连锁故障的传播机理和时间特性分析,兼顾调度人员对连锁故障后果的可承受性,建立了基于预防-紧急协调控制的大电网连锁故障防御模型,引入协... 详细信息

电网结构和运行方式的复杂性日益增加,源发故障引发大停电事故的概率随之加大。基于过载主导型连锁故障的传播机理和时间特性分析,兼顾调度人员对连锁故障后果的可承受性,建立了基于预防-紧急协调控制的大电网连锁故障防御模型,引入协调因子将控制压力分解到连锁故障发生前/后,以预防控制优化系统的初始运行状态,在考虑发电机可调度潜力的基础上以紧急控制配合必要的切机/切负荷手段,实现对连锁故障蔓延的抑制。IEEE 39节点系统的算例分析结果表明,所提协调控制模型可以充分发挥预防控制和紧急控制的互补特性,兼顾连锁故障后果可承受度约束和经济性要求,对连锁故障进行全过程防御。

关键词：大电网连锁故障过载主导型连锁故障预防控制紧急控制协调控制

基于效用最大化原则的电动汽车充电站负荷特性分析方法

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电测与仪表 2018年第4期55卷 1-8页

作者：周翔陈杰军谢培元曾次玲杨军国家电网公司科技部北京100031 武汉大学电气工程学院武汉430072 国网湖南省电力公司电力调度控制中心长沙410007

随着电动汽车规模化的发展,其充电负荷的时空预测为充电站配网建设和和充电设施规划建设提供了数据支撑。因此,文中基于效用最大化原则提出了一种的电动汽车充电站负荷预测方法,首先基于出行链建立电动汽车的时空分布模型,然后基于效用... 详细信息

随着电动汽车规模化的发展,其充电负荷的时空预测为充电站配网建设和和充电设施规划建设提供了数据支撑。因此,文中基于效用最大化原则提出了一种的电动汽车充电站负荷预测方法,首先基于出行链建立电动汽车的时空分布模型,然后基于效用最大化原则和时间成本法分析了电动汽车用户充电消费选择,最后运用蒙特卡罗方法对充电站负荷进行仿真预测。与相关文献仿真对比,验证了所提方法的有效性和正确性,并分析了不同渗透率下和不同充电站位置下电动汽车充电站的充电负荷特性。结果表明,随着电动汽车渗透率提高,其充电行为的集中化增大了系统峰谷差;合理布局电动汽车充电站位置,可以使各充电站充电负荷更加均匀。

关键词：电动汽车充电站出行链效用最大化时间成本法负荷需求预测