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极端事件下基于频率响应降阶模型的城市局部电网离网过程紧急频率控制

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电网技术 2025年第2期49卷 427-436,I0001-I0005页

作者：武阿涛许寅吴翔宇北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

极端事件可能导致城市局部电网与上级电网断开进入孤岛,在离网瞬间较大的有功功率缺额使得维持城市局部电网的频率安全成为难点。提出一种极端事件下基于频率响应降阶模型的城市局部电网离网过程紧急频率控制方法。首先,基于平衡截断降... 详细信息

极端事件可能导致城市局部电网与上级电网断开进入孤岛,在离网瞬间较大的有功功率缺额使得维持城市局部电网的频率安全成为难点。提出一种极端事件下基于频率响应降阶模型的城市局部电网离网过程紧急频率控制方法。首先,基于平衡截断降阶方法,通过提取频率响应关键特征量,建立了计及分布式资源聚合体的城市局部电网降阶频率响应模型。然后,提出了城市局部电网离网过程紧急频率控制的两阶段决策方法,第1阶段在保证频率不越界的情况下,对快速功率控制资源控制量进行求解,第2阶段依据资源可靠度优先排序对分布式资源聚合体整体功率指令值进行快速分解。最后,基于典型城市局部电网算例验证了所提模型和方法的准确性与有效性。

关键词：城市局部电网频率响应建模模型降阶分布式资源聚合体紧急频率控制

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面向MMC应用的大功率IGCT器件加速老化试验拓扑研究

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 266-276,I0022页

作者：朱鸿凡吴锦鹏王鹏刘佳鹏陈政宇余占清赵彪曾嵘清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor, IGCT)具有阻断电压高、通流能力强等特点,在柔性直流输电等领域具有广阔的应用潜力,但其在高电压、大通流应力下的可靠性问题,成为限制应用的潜在因素,如何针对不同工况开展... 详细信息

集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor, IGCT)具有阻断电压高、通流能力强等特点,在柔性直流输电等领域具有广阔的应用潜力,但其在高电压、大通流应力下的可靠性问题,成为限制应用的潜在因素,如何针对不同工况开展加速老化等效测试成为开展可靠性研究的关键瓶颈。文中以模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)工况为代表,针对IGCT器件可靠性等效测试难题开展研究。首先分析MMC工况下IGCT器件的暂态电气应力和长期电热应力,分别采用TCAD仿真软件与平均值等效计算模型定量获得IGCT器件在实际工况下的应力大小;其次,基于应力分析结果,提出一种三半桥式两级电流应力加速老化试验拓扑,设计并搭建2 500 V/4 000 A/150 Hz参数的IGCT加速老化试验平台;最后,开展约100 h高压、大电流老化运行试验,验证平台具备长时运行的能力,且等效测试应力达到设计要求。所提出的等效拓扑及其构建方法,不仅解决了MMC工况下IGCT器件的加速老化测试问题,对其他交直流变换工况、其他类型功率半导体亦有很好的参考价值。

关键词：集成门极换流晶闸管可靠性加速老化试验电热应力电力电子

过量空气系数和氨气浓度对CH_(4)/NH_(3)MILD燃烧特性的数值研究

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中国电机工程学报 2025年第4期45卷 1542-1549,I0026页

作者：匡玉成王亚飞韩大伟王超俊北京航化节能环保技术有限公司北京市海淀区100176 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京市海淀区100044

氨气(NH_(3))作为一种兼具储能的无碳燃料,在能源领域具有极大的应用前景。然而,NH_(3)的燃烧特性与常规碳氢燃料有着明显差异。该文通过数值模拟方法,研究了CH_(4)/NH_(3)的混合燃料低氧稀释(moderate or intense low-oxygen dilution,... 详细信息

氨气(NH_(3))作为一种兼具储能的无碳燃料,在能源领域具有极大的应用前景。然而,NH_(3)的燃烧特性与常规碳氢燃料有着明显差异。该文通过数值模拟方法,研究了CH_(4)/NH_(3)的混合燃料低氧稀释(moderate or intense low-oxygen dilution,MILD)燃烧特性。结果表明,在甲烷MILD燃烧中添加NH_(3)使出口NO排放亟剧增加。过量空气系数大于1时,减小过量空气系数使NO和CO的排放降低。NH_(3)中的N元素转化成NO的转化率随燃料中NH_(3)的增加和过量空气系数的降低而减小。

关键词：低氧稀释(MILD)燃烧氨气掺烧过量空气系数 NO_(x)排放燃烧特性

基于W-OH的矿区重构冻土阻水层功能评价模拟研究

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干旱区地理 2025年第1期48卷 75-84页

作者：杨思远杨海龙杨鹏辉张巍张颂扬北京林业大学水土保持学院北京100083

为缓解高寒矿区扰动土体难以形成冻土带来的不利影响,选取5种W-OH浓度(0%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%)喷施于扰动土体底部,重构矿区冻土阻水层,进行抗压试验、入渗试验和模拟降雨试验,分别从物理性能、入渗产流产沙、经济性3个层面进行重... 详细信息

为缓解高寒矿区扰动土体难以形成冻土带来的不利影响,选取5种W-OH浓度(0%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%)喷施于扰动土体底部,重构矿区冻土阻水层,进行抗压试验、入渗试验和模拟降雨试验,分别从物理性能、入渗产流产沙、经济性3个层面进行重构阻水层评价分析,采用层次分析法和专家打分法选出8个影响重构阻水层的主要因子,构建重构阻水层功能评价体系,根据综合评分选出该地区最佳的重构阻水层方案。结果表明:(1)W-OH增强了煤矸石固结体的强度,特别是4.5%W-OH浓度时效果最明显。(2)W-OH浓度上升导致重构阻水层入渗率降低,稳渗历时延长,累计入渗量减少。(3)在降雨条件下,W-OH浓度升高降低了煤矸石固结体的稳定入渗率,增加了平均产流率和平均产沙率,并且平均产流率和平均产沙率都同W-OH浓度、坡度存在正相关关系。(4)4.5%W-OH浓度方案功能综合评分最高,但在实际施工中,4.5%W-OH浓度方案易堵塞喷头,故推荐使用评分次之的3.5%W-OH浓度方案重构矿区冻土阻水层。研究结果可为W-OH在高寒矿区重构冻土阻水层应用提供理论依据。

关键词：煤矸石 W-OH 抗压试验入渗试验模拟降雨试验层次分析法

日本结缕草Zjsgr突变植株在北京地区的耐寒性初步分析

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草地学报 2025年第1期33卷 28-33页

作者：陆爽刘月月毛佳静徐新雨罗立为韩烈保许立新北京林业大学草业与草原学院北京100083

日本结缕草(Zoysia japonica)耐低修剪,适应性强,是一种具备多种优良特性的暖季型草种,但持绿性较差的缺点严重影响其在北方的广泛应用。日本结缕草滞绿(Zoysia japonica Stay Green,ZjSGR)基因已被证明可加速植物叶绿素的降解,因此Zjsg... 详细信息

日本结缕草(Zoysia japonica)耐低修剪,适应性强,是一种具备多种优良特性的暖季型草种,但持绿性较差的缺点严重影响其在北方的广泛应用。日本结缕草滞绿(Zoysia japonica Stay Green,ZjSGR)基因已被证明可加速植物叶绿素的降解,因此Zjsgr突变植株可能具有良好的滞绿潜能,但其滞绿性获得提升的同时,抗逆性是否下降并不清楚。本研究为验证Zjsgr突变植株的滞绿性,并进一步探讨其在北京地区的耐寒性,检测对比了突变株系与同克隆来源对照植株在北京秋季降温后的生理指标,如草坪坪观质量、叶绿素含量、相对含水量、细胞膜透性、丙二醛含量及抗氧化酶活性。结果说明,突变植株的草坪质量、叶绿素含量、过氧化物酶活性显著高于对照植株,且突变植株在降温过程中细胞膜稳定性更好,即电解质渗透率低,初步说明突变植株具有更好的耐寒性,这为其未来在北方地区的推广运用提供了理论依据,并为培育持绿性和抗逆性多性状改良的优良结缕草株系奠定基础。

关键词：耐寒性日本结缕草叶绿素含量细胞膜透性抗氧化酶

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智能算法在生态学研究多元场景中的应用进展

生态学报 2025年第2期45卷 1013-1047页

作者：戈晓宇翟哲然黄子玲解圆圆王海燕兰雨萌王帅清汶宣彤北京林业大学园林学院北京100083 北京林业大学信息学院北京100083

生态学研究领域中对智能算法的使用呈现越来越丰富的趋势,其解决了许多重要问题。智能算法的应用已逐渐成为生态学研究的重要话题。研究以中国知网(CNKI核心)和Web of Science核心数据库中42439篇智能算法在生态学领域应用的相关学术论... 详细信息

生态学研究领域中对智能算法的使用呈现越来越丰富的趋势,其解决了许多重要问题。智能算法的应用已逐渐成为生态学研究的重要话题。研究以中国知网(CNKI核心)和Web of Science核心数据库中42439篇智能算法在生态学领域应用的相关学术论文为依据,借助文献计量学软件CiteSpace.6.3R1,介绍2013—2023年间国内外研究热点的发展现状和情况;根据每种智能算法在生态学优化、预测和评估研究中的作用,分类论述其实际研究过程和应用特征;分析智能算法应用的优势和当前存在的局限性;回顾智能算法对生态学研究的意义,并提出了对未来发展前景的展望。

关键词：生态学智能算法智能化优化智能化预测智能化评估

跟网型和构网型变流器混合系统稳定性分析方法

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 25-37,I0003页

作者：王冠淇裴玮熊佳旺李毅丰中国科学院电工研究所北京市海淀区100190 中国科学院大学北京市石景山区100049

为改善以跟网型变流器(grid-following,GFL)为主体的新能源电力系统电压频率支撑力不足的情况,目前主流的研究趋势是在系统中引入构网型变流器(grid-forming,GFM),构建GFL-GFM混合系统来提高新能源电力系统的支撑能力,以保障系统的安全... 详细信息

为改善以跟网型变流器(grid-following,GFL)为主体的新能源电力系统电压频率支撑力不足的情况,目前主流的研究趋势是在系统中引入构网型变流器(grid-forming,GFM),构建GFL-GFM混合系统来提高新能源电力系统的支撑能力,以保障系统的安全可靠运行。由于跟网型变流器和构网型变流器的控制策略及外特性具有较大差异,且各变流器间存在相互耦合的现象,混合系统的稳定性分析将更为复杂。然而,现有研究主要集中在对单一种类变流器的稳定性分析,未深入定量研究GFL-GFM混合系统的稳定性。为了解决这一问题,该文推导GFL-GFM混合系统稳定的关键条件,定义表征混合系统稳定性及强弱的关键量,并进一步揭示变流器参数及容量配比对混合系统稳定性的影响。首先,推导出混合系统的稳定条件;其次,基于稳定条件,定义“混合系统支撑量”来表征混合系统的稳定性,进一步推导“改进短路比”来表征混合系统的强弱;然后,分析变流器参数对系统稳定性的影响,并定量获得变流器的临界容量占比;最后,通过实验验证理论分析的正确性。

关键词：构网型变流器跟网型变流器 GFL-GFM混合系统混合系统支撑量改进短路比

基于同步相量频谱拟合的电力系统次/超同步振荡的动态参数辨识

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 551-564,I0013页

作者：李悦蕾张放申洪明王紫琪北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

“双高”新型电力系统中的次同步振荡主要由风电、光伏的电力电子设备谐振引起,且可能伴随与之频率耦合的超同步振荡,振荡传播广且变化快,因此有必要对其进行同步动态监测。该文提出一种基于同步相量频谱拟合的电力系统次/超同步振荡动... 详细信息

“双高”新型电力系统中的次同步振荡主要由风电、光伏的电力电子设备谐振引起,且可能伴随与之频率耦合的超同步振荡,振荡传播广且变化快,因此有必要对其进行同步动态监测。该文提出一种基于同步相量频谱拟合的电力系统次/超同步振荡动态参数辨识方法。通过构建矩阵形式的方程组还原同步相量频谱的叠加特性,可准确辨识频移基波、次/超同步分量的频率、幅值和相位。该文算法相比于现有算法的优势在于,大幅将频谱分析方法必要的时间窗长缩短至200 ms,实现利用基波同步相量的次同步振荡百毫秒量级的动态同步监测;实现了同步相量数据丢失下的参数辨识;以频谱幅值作为误差权重,提升了参数辨识结果的精度。基于模拟和仿真的同步相量数据的算例结果表明,受噪声影响且数据丢失条件下,该文所提方法仍可行有效。

关键词：同步相量动态参数辨识次/超同步振荡频谱拟合

一株耐高氨氮异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及降解动力学分析

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中国环境科学 2025年第1期45卷 500-507页

作者：汪诺刀禹覃星雨孙德智刘新颖北京林业大学环境科学与工程学院北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000mg/L的生长... 详细信息

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000mg/L的生长及代谢特性进行研究.结果表明,菌株WN1在氨氮浓度高达3000mg/L,对应游离氨浓度为590.2mg/L时仍能较好生长(48h,OD_(600)=3.264).随着初始氨氮浓度由500提升至3000mg/L,菌株WN1的最大氨氮转化速率R_(m)由15.93增加至43.29mg/(L·h).同时,反应过程中氨氮和COD的平均转化速率分别为7.06~9.36mg/(L·h)和95.63~199.13mg/(L·h).进一步,采用Haldane模型拟合不同初始氨氮浓度下菌株的生长及基质降解特性(R^(2)=0.99),菌株WN1的最大比生长速率、最大氨氮比降解速率和最大COD比降解速率分别为0.36h^(-1)、6.45gN/(gDCW·d),122.85gCOD/(gDCW·d).菌株WN1的氨氮抑制常数Ki为3749.49mg/L,比其它自养或异养的氨氧化菌对高浓度氨氮具有更强的抗抑制能力,结果表明,菌株WN1在处理高浓度含氮有机废水中具有很好的应用前景.

关键词：异养硝化-好氧反硝化动力学高氨氮游离氨比降解速率