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电-气互联系统预测-校正型仿射能流算法

电力自动化设备 2024年第5期44卷 19-27,35页

作者：陈飞雄颜熙颖邵振国李壹民郑翔昊福州大学电气工程与自动化学院福建省电器智能化工程技术研究中心福建福州350108

综合能源系统能流耦合渐趋紧密,与此同时可再生能源和负荷需求的强不确定性对系统能流分析提出了挑战。因此,提出一种电-气互联系统(IEGS)仿射型区间能流算法,在仿射能流计算结果中保留噪声元特征,通过噪声元系数分析各独立不确定因素... 详细信息

综合能源系统能流耦合渐趋紧密,与此同时可再生能源和负荷需求的强不确定性对系统能流分析提出了挑战。因此,提出一种电-气互联系统(IEGS)仿射型区间能流算法,在仿射能流计算结果中保留噪声元特征,通过噪声元系数分析各独立不确定因素对系统状态变量的影响程度。建立电、气子系统仿射模型及能流方程。提出基于域收缩思想的IEGS预测-校正型仿射能流算法,根据灵敏度对状态量的解域进行保守的预测,并构建优化模型对解域进行压缩校正。同时,采用多能流分布式迭代方法进行求解,其无须考虑复杂耦合网络中的多能流计算顺序。最后通过仿真验证了所提方法在保守性、计算效率方面的优势,并量化分析了不确定因素对系统状态量的影响。

关键词：电-气互联系统多能流算法不确定性分析仿射型区间能流

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

计及压缩机运行域的动态最优电-气能流凸化算法

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5548-5561,I0009页

作者：陈飞雄郑翔昊邵振国林勇棋颜熙颖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

压缩机是电-气互联系统的关键元件,其运行工作点是否位于运行域内关系到系统的安全稳定运行,同时其模型非凸性大幅增加了最优电-气能流的求解难度。为此,该文在压缩机准确建模的基础上,针对电力和天然气系统迥异的传输特性,提出一种计... 详细信息

压缩机是电-气互联系统的关键元件,其运行工作点是否位于运行域内关系到系统的安全稳定运行,同时其模型非凸性大幅增加了最优电-气能流的求解难度。为此,该文在压缩机准确建模的基础上,针对电力和天然气系统迥异的传输特性,提出一种计及压缩机运行域的动态最优电-气能流凸化算法。首先,根据压缩机运行参数与状态变量间的映射关系,构建压缩机三维运行域模型,并利用超平面实现运行域的凸包络松弛。其次,考虑差异化传输特性建立动态最优电-气能流模型,实现模型的混合整数二阶锥凸重构,并提出一种基于动态线性化与紧缩凸包络的凸化算法。最后,算例验证所提模型的有效性,表明所提算法在计算精度和效率上均优于连续锥规划算法。

关键词：电-气互联系统最优电-气能流压缩机运行域凸包络二阶锥松弛

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银耳多糖的结构、功能性及应用研究进展

食品工业科技 2024年第4期45卷 362-370页

作者：许欢怡李泉岑郑明锋刘斌吕峰曾峰福建农林大学食品科学学院福建福州350002 福建省亚热带果蔬加工工程技术研究中心福建福州350002 国家菌草工程技术研究中心福建福州350002

银耳富含营养素,银耳多糖是其中最主要的功能活性成分,具有多种生物活性。银耳多糖的制备方法多样,对于其结构的研究多集中在分子量、单糖组分和糖苷键类型等方面。本文综述了银耳多糖的制备、结构和抗氧化、抗肿瘤、调节免疫、改善记... 详细信息

银耳富含营养素,银耳多糖是其中最主要的功能活性成分,具有多种生物活性。银耳多糖的制备方法多样,对于其结构的研究多集中在分子量、单糖组分和糖苷键类型等方面。本文综述了银耳多糖的制备、结构和抗氧化、抗肿瘤、调节免疫、改善记忆、抗炎、降血糖和降血脂等生物活性及其在食品、化妆品和医药方面的开发应用。未来需要优化银耳多糖的制备技术,结合现代分析技术解析银耳多糖的高级结构,对银耳多糖的功能及作用机理进行深入的研究,以期为银耳的精深加工与产品研发提供理论参考。

关键词：银耳多糖结构分子量功能性构效关系

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繁殖方式对杉木幼苗根系不同序级生物量、形态性状和碳氮含量的影响

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林业科学 2024年第7期60卷 47-55页

作者：李林鑫杨贵云郭昊澜董强李明马祥庆吴鹏飞福建农林大学林学院国家林业和草原局杉木工程技术研究中心福州350002

[目的]探究繁殖方式对杉木幼苗根系不同序级生物量分配和生长的影响,分析不同繁殖方式培育的杉木幼苗在相似生长环境下的根系生长策略,为杉木幼苗个体根系生长发育研究提供科学依据。[方法]以种子萌发、组织培养和无性扦插等繁殖方式培... 详细信息

[目的]探究繁殖方式对杉木幼苗根系不同序级生物量分配和生长的影响,分析不同繁殖方式培育的杉木幼苗在相似生长环境下的根系生长策略,为杉木幼苗个体根系生长发育研究提供科学依据。[方法]以种子萌发、组织培养和无性扦插等繁殖方式培育1年的杉木幼苗为研究对象,比较杉木幼苗根系不同序级生物量、形态性状和组织碳氮含量的差异,分析根系生物量与不同序级测定指标之间的内在关系,探究杉木幼苗因繁殖方式不同影响根系生长策略的差异性。[结果](1)不同繁殖方式培育的杉木幼苗根冠比差异达显著水平(P实生苗>组培苗。从同一序级生物量分配情况看,扦插苗1级根生物量[每株(0.68±0.13)g]分别是实生苗的4.31倍和组培苗的1.09倍;组培苗2~4级根生物量显著大于实生苗和扦插苗,分别为每株(1.19±0.21)g、(1.63±0.19)g和(1.82±0.27)g,组培苗和扦插苗根系不同序级生物量积累量更大。(2)实生苗通过4级根生长促进1~2级根延伸,其4级根生物量、1~2级根比表面积显著大于组培苗和扦插苗(P<0.05);组培苗和扦插苗1级根平均直径和比根长显著大于实生苗,表现出通过直径增大和长度增加方式增强资源吸收效率的策略。(3)实生苗、组培苗和扦插苗根系不同序级组织C和N含量存在差异,组培苗和扦插苗1~2级根N含量显著高于实生苗(P<0.05),3~4级根N含量显著低于实生苗;组培苗1~4级根C含量显著低于实生苗和扦插苗;组培苗和扦插苗1级根C/N显著小于实生苗。(4)实生苗根系生物量与1级根上的组织N含量、2~3级根上的形态性状、4级根上的形态性状和组织C含量均具有显著关系(P<0.05);对于组培苗、扦插苗而言,根系生物量与1~2级根上的形态性状、3~4级根上的形态性状和组织C含量具有显著关系,体现出根系不同序级在形态构建与资源获取效率间存在的生态权衡关系。[结论]不同繁殖方式培育的杉木幼苗根系发育水平和生长策略存在明显差异,实生苗根系表现出探索寻觅土壤空间资源的生长策略;与之相比,组培苗和扦插苗根系形态构建特征和生长策略更具相似性,表现出增强对已占据空间资源吸收利用效率的生长策略。

关键词：杉木繁殖方式根序生物量分配形态构建特征生长策略

间伐对福建山区杉木人工林凋落物水文特征的影响

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生态学杂志 2024年第4期43卷 1057-1064页

作者：陈家琛蒋政伍雄辉曹光球曹世江福建农林大学林学院福州350002 国家林草局杉木工程技术研究中心福州350002 福建省南方森林资源与环境工程技术研究中心福州350002

分析间伐对杉木凋落物储量和水文特征的影响,可为科学构建杉木人工林结构、更好发挥其水源涵养功能提供科学依据。以福建省洋口国有林场13年生杉木人工林为研究对象,采取完全随机区组试验设计,布设未间伐(CK,对照)、轻(LIT)、中(MIT)、... 详细信息

分析间伐对杉木凋落物储量和水文特征的影响,可为科学构建杉木人工林结构、更好发挥其水源涵养功能提供科学依据。以福建省洋口国有林场13年生杉木人工林为研究对象,采取完全随机区组试验设计,布设未间伐(CK,对照)、轻(LIT)、中(MIT)、重度(HIT)4种间伐强度,应用野外调查和室内浸泡相结合的实验方法,分析4种间伐处理下杉木人工林各分解层凋落物储量、吸水特征、拦蓄能力。结果表明:4种间伐处理杉木凋落物储量为4105~7184 kg·hm^(-2),中度间伐凋落物储量较轻、重度间伐显著提高21.06%、75.06%(P<0.05),半分解层凋落物储量是未分解层的3.38倍。未分解、半分解凋落物持水量(W)、吸水速率(V)与浸水时间关系符合对数(W=a+blnt)和幂(V=kt^(n))函数模型,前者在4 h前增加迅速,后者在0~4 h迅速衰减。半分解层持水量、吸水速率大于未分解层,中度间伐处理高于其余3种处理。间伐显著改变了凋落物层最大持水量(14011~23600 kg·hm^(-2))、最大拦蓄量(10450~17840 kg·hm^(-2))、有效拦蓄量(8340~14310 kg·hm^(-2)),以中度间伐效果最好,半分解层凋落物水文特征值大于未分解层。建议该地区杉木人工林经营管理,宜采取中度间伐,实现森林水源涵养效益最大化。

关键词：间伐杉木凋落物水文特征

银耳多糖对益生菌发酵驼乳改善小鼠免疫和肠道黏膜屏障功能的影响

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食品科学 2024年第12期45卷 157-164页

作者：黄文琪郑剑斌王睿赵立娜国家菌草工程技术研究中心福建福州350000 福建农林大学生命科学学院福建福州350000

目的:研究银耳多糖对益生菌发酵驼乳改善环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)诱导的免疫抑制小鼠免疫和肠道黏膜屏障功能的影响。方法:测定益生菌发酵驼乳和银耳益生菌发酵驼乳的理化指标和抗氧化活性。BALB/C小鼠随机分为正常组(NC组)、模... 详细信息

目的:研究银耳多糖对益生菌发酵驼乳改善环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)诱导的免疫抑制小鼠免疫和肠道黏膜屏障功能的影响。方法:测定益生菌发酵驼乳和银耳益生菌发酵驼乳的理化指标和抗氧化活性。BALB/C小鼠随机分为正常组(NC组)、模型组(MD组)、益生菌发酵驼乳组(FCM组)、银耳益生菌发酵驼乳组(FYCM组),每天分别灌胃0.2 mL生理盐水、生理盐水、益生菌发酵驼乳、银耳益生菌发酵驼乳,干预周期为30 d;最后4 d,除NC组之外,其余各组每天腹腔注射60 mg/kg m_(b)CTX构建免疫抑制模型。对小鼠脏器指数、脾淋巴细胞增殖活性、迟发型变态反应、细胞因子和免疫球蛋白含量、脾脏和空肠组织形态学进行分析。结果:低温贮藏21 d,FYCM的pH值从4.52缓慢下降到4.30,滴定酸度从95.7°T逐步上升到124.73°T,乳酸菌数量从9.40×10^(9)CFU/mL下降到8.38×10^(9)CFU/mL,持水力从39.23%下降到35.13%。与益生菌发酵驼乳相比,银耳益生菌发酵驼乳的抗氧化能力极显著提高(P<0.01)。小鼠实验表明,与MD组相比,FYCM可显著提高免疫抑制小鼠的脏器指数、脾淋巴细胞增殖率和迟发性超敏反应能力,上调白细胞介素-6、干扰素-γ、免疫球蛋白G、免疫球蛋白M、肠道分泌型免疫球蛋白A水平,修复脾脏和空肠黏膜结构,且其效果显著优于FCM。结论:银耳益生菌发酵驼乳具有调节免疫和肠道黏膜屏障功能的潜力,在功能性乳品市场具有广阔的应用前景。

关键词：银耳粗多糖驼乳益生菌发酵乳免疫调节

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基于模型预测控制的多能源微网仿射优化调度

电力自动化设备 2024年

作者：陈飞雄郭奕鑫邵振国蔡明杰林炜晖李壹民福州大学电气工程与自动化学院福建省电器智能化工程技术研究中心

受源荷日前预测误差较大的影响，多能源微网存在优化调度方案变化范围较大，且难有足够的不确定性应对裕度的问题。为解决上述问题，提出一种基于模型预测控制的多能源微网仿射优化调度方法。首先，通过不断更新预测信息以保证源荷预测... 详细信息

受源荷日前预测误差较大的影响，多能源微网存在优化调度方案变化范围较大，且难有足够的不确定性应对裕度的问题。为解决上述问题，提出一种基于模型预测控制的多能源微网仿射优化调度方法。首先，通过不断更新预测信息以保证源荷预测精度。在此基础上，采用仿射算法表征源荷预测的不确定性。其后，将仿射优化调度模型嵌入滚动优化中，并在每次滚动优化中求解仿射优化调度模型。最后，仿真结果验证了所提方法能够有效降低优化调度方案的保守性与提高不确定性应对能力。

关键词：多能源微网源荷不确定性仿射算法模型预测控制日内调度

理论指导构建Cu-O-Ti-O_(v)活性位点及其高效电催化还原硝酸根研究

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 293-302页

作者：聂翼飞颜红萍鹿苏微张宏伟齐婷婷梁诗景江莉龙福州大学化肥催化剂国家工程研究中心福建福州350002 清源创新实验室福建泉州362801

面向国家绿色低碳战略目标,变革化石资源合成氨技术路线变得尤为迫切,开发可再生能源制“绿氨”将成为合成氨领域未来的重要发展方向.将工业废水中的硝酸根(NO_(3)-)电催化还原为氨(NO_(3)RR),既可有效回收氨,又能消除硝酸根污染影响.然... 详细信息

面向国家绿色低碳战略目标,变革化石资源合成氨技术路线变得尤为迫切,开发可再生能源制“绿氨”将成为合成氨领域未来的重要发展方向.将工业废水中的硝酸根(NO_(3)-)电催化还原为氨(NO_(3)RR),既可有效回收氨,又能消除硝酸根污染影响.然而,NO_(3)RR涉及缓慢的八电子转移过程,含有多种反应中间体,其反应机理复杂不明.此外,水系电解液中存在的析氢竞争反应也为高效NO_(3)RR催化剂的开发设计带来了巨大的挑战.为突破高效催化剂的发展瓶颈,本文通过理论模拟,在低成本的催化剂上设计了高效的NO_(3)RR催化活性位点,并利用简单的制备策略合成了目标催化剂.同时,结合原位表征技术,阐明了NO_(3)RR的反应路径及催化机理.本文通过密度泛函理论(DFT)计算发现,Cu/TiO_(2)催化剂上的Cu-O-Ti-O_(v)结构具有较好的NO_(3)-还原活性,该结构不仅能够促进反应中间体NOx-的吸附和活化,还能有效抑制竞争析氢反应,从而降低NO_(3)RR的反应能垒.在该结构上,NO_(3)RR的反应路径为:NO_(3)^(*)→NO_(2)^(*)→HONO^(*)→NO^(*)→*NOH→*N→^(*)NH→*NH2→*NH_(3)→NH_(3).基于理论计算结果,分别采用浸渍法和尿素水解法制备了系列富含Cu-O-Ti-O_(v)结构的Cu/TiO_(2)催化剂.氮气等温吸附-脱附曲线、拉曼光谱(Raman)、电子顺磁共振波谱、X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外光谱等结果发现,相比于采用浸渍法制备的系列Cu/TiO_(2)催化剂,采用尿素水解法制备的Cu/TiO_(2)(CT-U)催化剂具有更大的比表面积以及更多的Cu-O-Ti-O_(v)位点,说明尿素水解法可提高Cu颗粒在TiO_(2)载体表面的分散度,增强Cu颗粒与TiO_(2)载体之间的相互作用,提高Cu/TiO_(2)催化剂表面的Cu-O-Ti-O_(v)位点含量.将以上制备出的催化剂应用于催化NO_(3)RR中,结果表明,在-1.0 V ***还原电位下,CT-U催化剂上氨产率可达3046.5μg h^(-1) mgcat^(-1),高于大多数文献报道结果.循环稳定性测试结果表明,在Cu/TiO_(2)催化剂上构建Cu-O-Ti-O_(v)位点还能显著抑制电催化反应过程中Cu物种从Cu/TiO_(2)催化剂上溶出,从而显著增强催化剂的稳定性.此外,设计制备了不含氧空位的Cu/TiO_(2),TiO_(2)-x,Cu,Cu_(2)O以及CuO催化剂,并将其用于催化NO_(3)RR.结果发现,上述催化剂上的氨产率皆明显低于CT-U催化剂,说明Cu,Ti以及O_(v)构成的Cu-O-Ti-O_(v)结构具有较好的催化协同作用,从而显著提升了NO_(3)RR反应活性.最后,通过原位Raman及原位XPS表征检测反应中间体,验证了由DFT模拟出的NO_(3)RR反应路径.综上,通过在Cu/TiO_(2)催化剂上理论指导构建Cu-O-Ti-O_(v)活性位点,实现了NO_(3)RR性能的有效提升.Cu-O-Ti-O_(v)结构中的多位点协同作用不仅促进了NO_(x)-的吸附和活化,而且抑制了电催化过程中Cu物种从催化剂上的溶出,从而提高了催化剂的稳定性.本研究为设计高效稳定的NO_(3)RR催化剂提供了新思路.

关键词：电催化硝酸盐还原合成氨 Cu-O-Ti-O_(v)位点协同催化 Cu/TiO_(2)催化剂