TKP194-80型密闭保压取心工具的研制与应用

密闭保压取心是一种能够保持或接近地层压力的特殊取心技术，可使岩心中流体、气体保持在原始状态。这种技术对于正确认识地质情况、计算油田可采储量、分析页岩气藏和煤层气藏机理，制定勘探开发方案有着十分重要的意义。研制TKP194-80型密闭保压取心工具，采用大通径高压球阀密封、密闭液封堵、液压差动、活塞压力补偿等关键技术，配有岩心冷冻、切割、集气等岩心后处理工艺，钻头外径215 mm，保压能力50 MPa，岩心直径80 mm。在山西晋中某煤层气资源地质探井开展保压取心应用，共进行保压取心8筒，总进尺37.51 m，岩心采取率84.4%，保压成功率87.5%。研究结果表明，该取心工具保压性能可靠，技术方案可行，可为常规油气及非常规油气藏勘查开发提供技术装备支撑。     

海底钻机回转液压系统仿真分析

海底钻机是海底资源勘探、海洋地质调查以及海洋科学考察不可或缺的重要技术装备，回转系统是海底钻机的核心部件，为钻头提供转速和扭矩。在定量泵供油的回转液压系统中，为减小负载的波动对回转系统输出转速的影响，回转液压系统中设置了定差溢流阀，并利用AMESim对海底钻机回转液压系统进行了建模，在阶跃负载下进行了仿真。仿真结果表明：定差溢流阀能够使得泵出口压力始终与负载相匹配，有效地提高输出转速的平稳性，同时实现系统节能。     

一种200 V垂直型恒流二极管的优化设计

恒流二极管具有很高的动态阻抗、很好的恒流性能以及负温度特性,被广泛应用于恒流源、稳压源、放大器以及电子仪器的保护电路中。设计了一种200 V垂直耗尽型恒流二极管,对其电学参数进行了仿真,优化了外延厚度与浓度、沟道浓度、JFET区长度、栅氧层厚度等参数,并对终端结构进行了设计。最终成功设计出一个夹断电压小于5 V,击穿电压约为250 V,电流约为1.5×10-5 A/μm,恒流特性良好的恒流二极管。     

天然气水合物岩心保压转移与测试系统研发现状分析

通过钻探取心获取原位天然气水合物储层岩心，并进行保压转移与测试，获取岩心物理、化学及力学性质等方面的参数，是开展海域天然气水合物勘查工作的关键技术方法之一。本文对国内外天然气水合物岩心保压转移系统的相关资料进行了汇总，从工作原理、结构特点和试验应用等方面进行了全面总结，系统梳理了天然气水合物保压转移与测试系统的研发现状，从兼容性、关键参数等多个方面对比了国内外典型岩心保压转移与测试系统，并针对国内天然气水合物保压转移系统的研发提出了建议。     

基于调频连续波相位敏感特性的电缆局部缺陷检测方法

灵敏地检测和定位电缆缺陷对于电缆安全运行具有重要的作用。调频连续波（FMCW）法是一种基于频域反射法的电缆缺陷检测方法，该方法相对于宽频阻抗谱法具有更高的缺陷检测灵敏度及抗干扰能力。该文在现有FMCW方法的基础上，提出利用FMCW的相位敏感特性对电缆缺陷进行检测的方法，提高了现有FMCW方法缺陷检测的灵敏度。首先，结合FMCW相位敏感特性与电缆分布参数模型进行了电缆缺陷检测仿真；然后，在实验室的射频同轴电缆、10 kV交联聚乙烯（XLPE）电缆上模拟不同程度的缺陷并测试，观察缺陷处相位的变化情况，验证了所提方法的有效性。结果表明：相敏-FMCW方法对于射频及10 kV XLPE电缆上模拟的缺陷敏感，不同严重程度的缺陷相位变化量不同，缺陷处对应相位变化的取值区间可为180°。定义缺陷引起的相位、幅值变化量占取值区间的比例为灵敏度，相敏-FMCW方法可以提高现有FMCW方法对该文中所设缺陷检测的灵敏度：对于电缆局部异常温升造成的容性缺陷，当局部温差为37℃时，可将灵敏度由36%提升至71%；对于电阻性、电导性及铜屏蔽破损缺陷，相敏-FMCW方法的灵敏度均优于传统FMCW方法，检测灵敏度提升...     

无人机中继通信的轨迹与资源分配优化方法

为提高地面用户的传输速率以及保证公平性，在基站覆盖不到的偏远地区可利用无人机进行辅助中继通信。首先将无人机的轨迹控制与频谱资源分配建模成一个混合整数非线性规划问题；然后基于块坐标下降法，将联合优化问题解耦成信道分配、发射功率和飞行轨迹三个子问题以降低复杂度；最后提出基于继承的子信道迭代分配算法求解信道分配子问题，采用凸优化和连续凸近似法分别求解功率优化及飞行轨迹优化子问题。仿真结果表明，所提算法在保证地面用户公平性的同时，具有比基准策略更高的最小平均速率。     

基于深度学习的空天地缓存中继网络性能评估方法

空天地融合网络(Satellite-Aerial-Terrestrial Integrated Network,SATIN)充分发挥一体化网络架构下全局信息处理、灵活部署、广泛覆盖范围等优势,能够实现多维复杂网络信息的一体化处理和资源利用率最大化。为了降低用户端传输时延并满足高频谱利用效率的要求,将无线缓存融入SATIN中,具体研究了2种典型中继缓存方案,即最多访问业务缓存(Most Popular Content Caching,MPCC)方案和均匀缓存(Uniform Caching,UC)方案,并在此基础上推导了不同的中继缓存方案下网络中断概率(Outage Probability,OP)的闭合表达式。此外,为了提升性能评估效率和实时性,提出了基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的性能预测方法。同时,为了避免输入数据重要特征信息的丢失,所提预测方法采用了一种去除池化层的改进CNN模型。仿真并对比了在不同参数条件下3种缓存中继方案的OP性能表现。预测结果表明,所提出的改进后的CNN预测方法能准确预测系统性能,并且较已有方案有更好的实时性。     

面向投资收益的综合能源系统鲁棒优化配置规划

合理优化综合能源系统容量配置是提高其投资收益和实现能源高效利用的基础。针对综合能源系统规划中风光出力及用能负荷不确定性对成本与收入的双重影响，提出了一种面向投资收益的鲁棒优化配置方法。首先，考虑投资容量、设备运行、能量平衡与内外部网络交互等约束，建立了以项目内部收益率最大为优化目标的综合能源系统优化配置模型；然后，引入信息间隙决策理论处理供需两侧的不确定性，构建了面向投资收益的鲁棒优化模型，通过等价转换和对偶变换降低了模型求解的复杂性，并提出了分步求解策略，以获得在满足预期收益前提下的不确定参数最大波动范围及鲁棒最优配置方案；最后，采用某实际综合能源系统进行算例分析。结果表明：与传统配置方法相比，所提方法在提高系统投资收益和兼顾方案鲁棒性方面具有更高的有效性和实用性。     

电缆局部缺陷的步进频连续波定位方法

电缆缺陷定位是电缆检修的重点，宽频阻抗谱法(broadband impedance spectroscopy,BIS)是一种常用的频域反射电缆缺陷定位方法，BIS面临的问题是，现场的噪声会干扰测量，且检测效率不高。因此提出了一种基于步进频连续波(stepped frequency continuous wave,SFCW)的新方法来提高电缆缺陷定位的检测效率和抗干扰能力。首先，依据SFCW电缆缺陷定位的原理结合电缆分布参数模型进行电缆缺陷定位仿真实验。然后，在实验室300、611 m长的射频同轴电缆和180 m长的10 kV XLPE电缆上进行缺陷定位测试，验证了所提方法的有效性。试验结果表明：SFCW能有效定位电缆的缺陷，定位误差小于0.6%，首末端定位盲区小于8 m，对于模拟缺陷的有效定位距离大于511 m；相较于BIS法，SFCW方法将抗噪能力提高了5.7～10.1 dB,SFCW方法定位一根电缆的测试时间已小于10 s，检测效率有了较大提升。     

基于深度强化学习算法的风光互补可再生能源制氢系统调度方案

风光可再生能源制备“绿氢”是实现能源低碳化的重要途径，但风能、太阳能的波动性、间歇性等问题会使系统存在“弃风、弃光”现象。为解决该问题，构建了可再生能源并网制氢系统，针对传统CPLEX需要精准预测数据、基于状态控制法的监控策略控制效果不够理想的缺点，将协调控制转化为序列决策问题，采用深度强化学习连续近端策略优化算法进行解决。在发电量、负荷等多种因素变化的情况下，设计了适合解决可再生能源制氢系统调度问题的深度强化学习模型(renewable energy to hydrogen-proximal policy optimization,R2H-PPO)，经过足够的训练后能够实现在线决策控制，并与日前控制方案和基于状态控制法的监控策略进行了对比，证明所采用方法避免了传统方案的不足，并能有效处理不同时刻、天气、季节的场景。结果证明了所提出的R2H-PPO方法的可行性和有效性。