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基于全纯嵌入的电力系统不确定性仿射潮流方法

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 105-116,I0009页

作者：邵振国李壹民颜熙颖何松涛陈飞雄福建省电器智能化工程技术研究中心(福州大学电气工程与自动化学院) 福建省福州市350108

仿射潮流算法是求解新型电力系统状态量分布特征的重要手段。针对现有仿射潮流算法保守度较高、算法效率较低且需要选择合适的迭代初始值等不足之处,该文提出一种基于全纯嵌入的不确定性仿射潮流计算方法。首先,构建电力系统节点电压和... 详细信息

仿射潮流算法是求解新型电力系统状态量分布特征的重要手段。针对现有仿射潮流算法保守度较高、算法效率较低且需要选择合适的迭代初始值等不足之处,该文提出一种基于全纯嵌入的不确定性仿射潮流计算方法。首先,构建电力系统节点电压和功率仿射模型,并建立系统仿射潮流方程。在此基础上,将嵌入因子引入到仿射潮流方程中,构造具有泰勒级数形式的全纯嵌入仿射潮流模型;接着,将仿射潮流求解问题转换为泰勒幂级数系数的求解问题,获取状态量初始解及递推关系,计算不确定性潮流的仿射解。最后,算例验证所提算法具有保守性低、计算效率高和量化分析分布式电源出力对电压影响等优势。

关键词：不确定性区间潮流仿射潮流全纯嵌入

计及网络动态特性的电-热互联系统仿射优化法

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4715-4731,I0010页

作者：陈飞雄蔡明杰郭奕鑫邵振国福建省电器智能化工程技术研究中心(福州大学电气工程与自动化学院) 福建省福州市350108

热网动态特性带来能量传输延时的同时,使得空间上的源荷不确定性对系统造成的影响存在时序上的先后差异,导致电-热互联系统日前调度转变为复杂的时空耦合问题。为此,该文提出一种计及网络动态特性的仿射优化法。首先,利用流量分段法与... 详细信息

热网动态特性带来能量传输延时的同时,使得空间上的源荷不确定性对系统造成的影响存在时序上的先后差异,导致电-热互联系统日前调度转变为复杂的时空耦合问题。为此,该文提出一种计及网络动态特性的仿射优化法。首先,利用流量分段法与节点网络模型,构建计及能量传输延时且适用于环网的热网动态模型。在此基础上,利用仿射算法与牛顿-拉夫逊能流计算原理,通过线性化建模方式与模型凸化方法,构建仿射凸优化模型。其次,利用仿射优化法解决电-热互联系统不确定性优化调度问题,实现对源荷不确定性传播轨迹的跟踪及其影响的量化分析。最后,33节点电-热互联系统仿真算例证明,所提方法能够揭示网络动态特性下源荷不确定性影响机理,并获得具有低保守性、高经济性的调度方案。

关键词：电-热互联系统热网动态特性不确定源跟踪仿射算法日前调度

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9-羟基菲对α-葡萄糖苷酶的活性影响及相互作用研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 398-405页

作者：张静王鸿辉金亮廖颖敏李恒河口生态安全与环境健康福建省高校重点实验室厦门大学嘉庚学院环境科学与工程学院福建漳州363105

α-葡萄糖苷酶(GAA)作为一类重要的糖苷水解酶,是维持人体血糖平衡的重要功能性蛋白质。长期以来,为实现高血糖人群的降糖,研究人员多关注于探寻具有GAA活性抑制作用的食品、药品,但鲜有研究关注于人体非主动摄取的外源物质对GAA正常生... 详细信息

α-葡萄糖苷酶(GAA)作为一类重要的糖苷水解酶,是维持人体血糖平衡的重要功能性蛋白质。长期以来,为实现高血糖人群的降糖,研究人员多关注于探寻具有GAA活性抑制作用的食品、药品,但鲜有研究关注于人体非主动摄取的外源物质对GAA正常生理功能可能产生的影响。该研究选取典型多环芳烃类物质—菲的羟基代谢产物9-羟基菲(9-OHPhe),探究其对GAA活性功能的影响及潜在机制。为获得9-OHPhe与GAA的结合作用信息,PARAFAC法被应用于光谱重叠的9-OHPhe和GAA的三维荧光光谱(EEM)数据的解析,同时分子对接法被运用于分析分子层面两者结合的微观信息。9-OHPhe对GAA的活性有抑制作用,相应的IC50值为(7.59±1.91)μmol L^(-1);PARAFAC可有效应用于荧光光谱重叠的GAA和9-OHPhe反应体系的荧光数据解析;9-OHPhe可引起GAA内源荧光的静态猝灭,两者能形成1∶1复合物,在298 K下其结合常数为(8.91±0.68)×10^(3) L·mol^(-1);9-OHPhe与GAA的GLN281、LEU305、ASN319、LEU321、TYR322、LEU323和TYR352之间产生了疏水作用力,与GLN309和ASN319分别形成了键长为2.71和3.05Å的氢键;低浓度的9-OHPhe可使GAA的二级结构变得稳定,但过高浓度的9-OHPhe则会破坏GAA的结构稳定性。9-OHPhe对GAA活性有明显抑制效应,提示相关外源污染物进入健康人体后经这一途径所可能引起的血糖平衡紊乱值得关注和深入研究。

关键词： α-葡萄糖苷酶 9-羟基菲三维荧光光谱平行因子分析法结合作用活性抑制

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单稳态永磁接触器集成化磁链闭环控制技术

中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4956-4965,I0030页

作者：汤龙飞郑兴新智能配电网装备福建省高校工程研究中心(福州大学电气工程与自动化学院) 福建省福州市350108

鉴于单稳态永磁接触器现有的控制方案存在成本高、可靠性低且优化困难等缺陷,该文提出一种集成化磁链闭环控制方案。首先,将电机传动领域的专用集成功率芯片应用到单稳态永磁接触器的智能控制中,设计其集成驱动电路;在此基础上,采用磁... 详细信息

鉴于单稳态永磁接触器现有的控制方案存在成本高、可靠性低且优化困难等缺陷,该文提出一种集成化磁链闭环控制方案。首先,将电机传动领域的专用集成功率芯片应用到单稳态永磁接触器的智能控制中,设计其集成驱动电路;在此基础上,采用磁链闭环直接控制接触器的总磁链,在合闸过程中仅需设置一较小的恒定磁链参考值,即可实现自动弱磁,防止合闸末期永磁力过大造成严重的触头弹跳;在分闸过程中仅需设置总磁链参考值为0,即可使电磁磁链实时抵消永磁磁链,防止产生剩余吸力,造成分断速度降低,进而提高分闸性能。该文提出的方案既简化了单稳态永磁接触器硬件控制电路的设计,又降低了其优化控制的难度,对高性能永磁接触器的工程推广具有参考价值。

关键词：永磁接触器集成化驱动磁链闭环弱磁控制

光响应纤维素基印迹吸附材料的制备及光再生性能

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材料工程 2024年第2期52卷 180-189页

作者：王璐颖邱越洺张睿许平凡刘以凡林春香刘明华福州大学环境与安全工程学院福州350108 福州大学先进制造学院福建晋江362200 福建省农村废弃物绿色循环技术工程研究中心福州350108

光响应性吸附材料对污染物的光控释放性能,对发展吸附材料的绿色再生具有重要的意义。以纤维素为原料,偶氮苯衍生物为功能单体,以典型农药残留2,4-D为模板,采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备光响应纤维素印迹吸附剂(Cell-AB-... 详细信息

光响应性吸附材料对污染物的光控释放性能,对发展吸附材料的绿色再生具有重要的意义。以纤维素为原料,偶氮苯衍生物为功能单体,以典型农药残留2,4-D为模板,采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备光响应纤维素印迹吸附剂(Cell-AB-MIP)。通过单因素实验对材料的制备条件进行优选,采用多种表征手段对材料结构和性能进行分析。结果表明:Cell-AB-MIP表面含有丰富的官能团(—COOH,N=N等),对2,4-D具有较高的特异性识别作用;偶氮苯基团的引入使得Cell-AB-MIP具备优异的光再生性能。经过紫外光照射后,Cell-AB-MIP上的偶氮苯基团将从反式构型转变为顺式构型,从而改变吸附剂对污染物的吸附亲和力,实现光控条件下的清洁脱附。在甲醇介质中光照解吸效率可达72.22%,经过5次光循环后对2,4-D的吸附百分比仍可达到83.47%;SEM及EA分析结果证实了吸附剂经紫外光照射后污染物可从吸附剂表面脱离,完成吸附剂的再生过程。

关键词：纤维素分子印迹光响应 2,4-D 绿色再生

考虑群体决策差异冲突解决机制的配电站房健康状态评估方法

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 167-178页

作者：罗昆高伟洪翠福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福建福州350108

针对配电站房缺乏健康评估机制、运维周期设置不合理的问题,提出了一种考虑群体决策差异冲突解决机制的配电站房健康状态综合评估方法。首先,建立配电站房指标体系和专家评价框架,设计了一种新型的二元冲突测量函数来量化全局冲突。然后... 详细信息

针对配电站房缺乏健康评估机制、运维周期设置不合理的问题,提出了一种考虑群体决策差异冲突解决机制的配电站房健康状态综合评估方法。首先,建立配电站房指标体系和专家评价框架,设计了一种新型的二元冲突测量函数来量化全局冲突。然后,使用专家评价结果的虚假度、可信度、可用度等测度指标构造专家修正因子,以改进D-S证据理论,通过聚合不同专家的评价意见来量化评价指标的权重。接着,建立改进灰色关联度-逼近理想解法(grey relation analysis-technique for order preference by similarity to an ideal solution, GRA-TOPSIS)评估模型,引入灰色关联接近度,与距离接近度融合得到综合接近度,改善TOPSIS评价判据片面性的缺陷。最后,计算每个配电站房的评价值与理想解之间的综合接近度,反映配电站房的健康状态。实验分析表明该方法能兼容专家评价之间的冲突性、差异性、不确定性,与现有方法相比评估结果更具准确性和合理性,对运维人员制定合理的检修决策具有一定的指导价值。

关键词：配电站房专家评价框架改进D-S证据理论专家修正因子改进GRA-TOPSIS评估方法

基于改进CEEMD和RF的低压串联故障电弧识别方法

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电力系统保护与控制 2024年第1期52卷 97-108页

作者：江永鑫陈丽安郭梦倩徐子萌厦门理工学院电气工程与自动化学院福建厦门361024 厦门市高端电力装备及智能控制重点实验室福建厦门361024

为了解决完整集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)得到的固有模态函数分量数目及其频段不固定,以及故障电弧特征难以准确提取导致故障识别准确率低的不足,引入T检验和方差贡献率形成了一种改进CEEM... 详细信息

为了解决完整集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)得到的固有模态函数分量数目及其频段不固定,以及故障电弧特征难以准确提取导致故障识别准确率低的不足,引入T检验和方差贡献率形成了一种改进CEEMD方法,进一步提出一种基于改进CEEMD和随机森林(random forest,RF)的串联故障电弧识别方法。首先,依托串联电弧故障试验平台,采集不同负载的电流信号。然后,采用改进CEEMD对信号进行分析并提取故障特征量,以TreeBagger函数进行特征降维,形成特征向量样本集。最后,结合RF构建故障电弧诊断模型,对样本集进行分类识别。结果表明:改进CEEMD能有效地提取不同负载电流的故障特征,所提故障电弧识别方法的识别准确率达到97.50%。通过进行不同特征提取方法和不同分类模型对诊断结果影响的消融实验,进一步证明了所提方法的可行性。

关键词：故障识别串联故障电弧改进CEEMD T检验方差贡献率随机森林

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基于水稻物候参数及面向对象算法的稻田识别

农业工程学报 2024年第11期40卷 150-158页

作者：姚园毋亭李一凡黎志强钱秀丽张黎明邢世和张华福建农林大学资源与环境学院福州350002 土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室福州350002 福建省农田建设与土壤肥料技术总站福州350003

水稻是中国主要的粮食作物之一,实时且准确获取稻田区域及其空间分布特征是指导和管理农业生产的基础,对于保障国家粮食安全具有重要意义。但传统遥感变量与基于像元的机器学习分类算法在准确识别破碎度较高的稻田方面存在较大挑战。物... 详细信息

水稻是中国主要的粮食作物之一,实时且准确获取稻田区域及其空间分布特征是指导和管理农业生产的基础,对于保障国家粮食安全具有重要意义。但传统遥感变量与基于像元的机器学习分类算法在准确识别破碎度较高的稻田方面存在较大挑战。物候参数能够反映不同植被的生长动态,在识别稻田方面具有较大的应用潜力。面向对象的随机森林分类可以有效避免“椒盐”现象,提高稻田的分类精度。鉴于此,该研究以中国南方典型山地丘陵区——福建省漳州市稻田为研究对象,基于归一化植被指数、改进归一化水体指数、土壤调节植被指数、垂直极化后向散射系数、交叉极化后向散射系数和物候参数等多个遥感变量,利用面向对象的随机森林分类算法识别稻田,验证和分析物候参数与面向对象的随机森林分类法在提高南方复杂地形区稻田识别精度方面的有效性。结果表明:1)福建省漳州市稻田的最高识别精度为94.47%,Kappa系数为0.92,传统遥感变量、物候参数及面向对象的随机森林分类算法在准确识别破碎度较高的稻田方面具有协同优势;2)物候参数在表征植被生长与植被类型差异等方面具有显著优势,相较于仅基于传统遥感变量的试验组,物候参数与传统遥感变量的组合能够将稻田识别总体精度提高8.78~9.36个百分点;3)对于复杂地形区破碎度较高的稻田,面向对象的随机森林分类方法能够清晰明确地勾勒出稻田的形状与边界信息,且能够有效避免“椒盐”现象,相较于基于像元的分类方法,面向对象的分类法可将稻田识别精度提高0.58~1.53个百分点,因此,更适用于复杂地形区破碎农田的遥感提取。该研究结果可提高福建省漳州市稻田制图产品的应用价值,也可为中国南方复杂地形区稻田识别精度的进一步提高提供参考。

关键词：遥感物候参数随机森林时间序列稻田

波浪作用下高速列车-轨道-桥梁系统耦合振动研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 54-60页

作者：雷虎军董盈林镇荣陈希茂福建理工大学土木工程学院福建福州350118 中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福建福州350013

为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜... 详细信息

为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜拉桥为背景,研究波坡面效应、波浪重现期、车速对车-轨-桥系统动力响应的影响,并评估不同重现期波浪作用下过桥列车的走行性。结果表明:波坡面效应会使作用于不同单桩的波浪荷载初始相位不同,从而导致作用于群桩基础的波浪荷载合力不同;随着波浪重现期的增大,车-轨-桥系统的横向动力响应均增大,而竖向动力响应几乎不变;考虑波浪作用后,列车的行车安全性指标均随车速的增大而增大,波浪荷载会显著降低桥上列车的乘坐舒适性并增加桥上列车的脱轨风险。常遇波浪(10年重现期)和极端波浪(100年重现期)作用下列车的安全车速阈值分别为325 km/h和275 km/h。

关键词：高速铁路桥车-轨-桥系统耦合振动波浪作用波坡面效应波浪重现期车速动力响应行车安全性