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（一）成果背景 分布式光伏可在用戶側(cè)就近安裝與消納，減少因長距離輸送帶來的線路損耗問題，在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。2021年6月，國家能源局綜合司發(fā)布了《關(guān)于報(bào)送整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》，用以推動分布式光伏高質(zhì)量發(fā)展、支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。在該政策的推進(jìn)下，分布式光伏容量迅猛增長。截至2021年底，國內(nèi)分布式光伏裝機(jī)容量已達(dá)到107.5GW，約占光伏總裝機(jī)容量的三分之一，且其增長速度已經(jīng)超過了集中式光伏。 （二）痛點(diǎn)問題 對于配電網(wǎng)來說，光伏出力易受天氣因素影響，具有極強(qiáng)的隨機(jī)波動特性，大規(guī)模分布式光伏接入，一方面加劇了配電網(wǎng)負(fù)荷短時波動，影響電力實(shí)時平衡，制約負(fù)荷預(yù)測精度提升；另一方面，分布式光伏出力特性與負(fù)荷特性的不匹配造成其難以消納，為有源配電網(wǎng)運(yùn)行管理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 對于電力市場交易來說，隨著新一輪電力體制改革的持續(xù)深入，分布式光伏所有者作為售電商參與市場競爭成為必然趨勢。分布式光伏出力的不確定性與短時劇烈波動性，使得分布式光伏電站/售電商難以制定合理的市場交易策略與電力交易合同，面臨嚴(yán)重的市場風(fēng)險(xiǎn)。 因此，亟需精準(zhǔn)的分布式光伏功率預(yù)測，為有源配電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行、分布式光伏消納，分布式光伏參與電力市場等提供有力數(shù)據(jù)支撐。 （三）技術(shù)方案 1、基于變分模態(tài)分解與動態(tài)圖卷積網(wǎng)絡(luò)的分布式光伏功率預(yù)測 首先利用變分模態(tài)分解各分布式光伏復(fù)雜出力序列分解為相對簡單、波動較小的不同頻率子序列，以減小場站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘難度。然后，基于分布式光伏場站間時空關(guān)聯(lián)性處于動態(tài)變化中的考慮，利用全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將各節(jié)點(diǎn)特征映射到多維空間，而后利用時域卷積挖掘跨節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系，由此以數(shù)據(jù)驅(qū)動方式挖掘各頻率下各場站子序列關(guān)聯(lián)性，有效實(shí)現(xiàn)子序列動態(tài)圖結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。最終，基于可用于非歐式空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將其與動態(tài)圖結(jié)構(gòu)結(jié)合，建立考慮動態(tài)時空關(guān)聯(lián)性的圖卷積預(yù)測模型，針對不同頻率下出力子序列分別預(yù)測，而后重構(gòu)得到各場站功率進(jìn)而獲取配電網(wǎng)分布式光伏總功率。 2、基于深度聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測 首先，基于長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時域自編碼器模型，該模型編碼器用于提取每個時間步輸入的時域特征，而后利用解碼器將該特征向量轉(zhuǎn)換為輸出序列進(jìn)行未來時間步的預(yù)測，自編碼能顯著增強(qiáng)長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時域建模能力。而后，利用注意力機(jī)制解決其在處理長輸入時間序列時會導(dǎo)致解碼器面臨特征冗余問題，且使模型聚焦于對輸出更關(guān)鍵的時域特征。由此，利用注意力自編碼預(yù)測模型通過對時域特征的有效挖掘?qū)崿F(xiàn)功率預(yù)測精度的進(jìn)一步提升。 在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了用于分布式光伏功率預(yù)測的聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架，在該框架中，本地用戶僅需將本地模型進(jìn)行共享，無需數(shù)據(jù)的傳輸，而后由中央服務(wù)器進(jìn)行模型的聚合以實(shí)現(xiàn)用戶間信息共享。在各本地場站進(jìn)行注意力自編碼預(yù)測模型的訓(xùn)練；在中央服務(wù)器，基于聯(lián)邦平均算法實(shí)現(xiàn)各本地預(yù)測模型的匯聚、全局模型的生成與下發(fā)。在保證數(shù)據(jù)隱私性的前提下取得與傳統(tǒng)集中式機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練近似的預(yù)測效果。 （四）競爭優(yōu)勢 1、有效表征廣域分布式光伏集群間時空關(guān)聯(lián)特征，實(shí)現(xiàn)分布式光伏功率預(yù)測精度提升。 當(dāng)缺乏氣象實(shí)測或預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)時，考慮分布式光伏時空相關(guān)性可有效提升分布式光伏功率預(yù)測精度。現(xiàn)有研究多利用各光伏場站地理距離或者整體出力表征時空相關(guān)性。這種靜態(tài)建模方式在分布式光伏出力模式長期穩(wěn)定的情況下，可以取得較好的預(yù)測效果。然而，易受天氣因素的影響，分布式光伏出力極易發(fā)生短時波動，因而各場站關(guān)聯(lián)性處于動態(tài)變化過程。以恒定的場站間關(guān)聯(lián)關(guān)系去考慮這種復(fù)雜的集群出力序列，顯然無法反映天氣影響下分布式光伏出力短時變化，難以實(shí)現(xiàn)功率預(yù)測精度的有效提升。 所提的基于變分模態(tài)分解與動態(tài)圖卷積網(wǎng)絡(luò)的分布式光伏功率預(yù)測方法，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動方式實(shí)現(xiàn)挖掘各場站間關(guān)聯(lián)特性的動態(tài)實(shí)時挖掘。在基礎(chǔ)上，考慮到不同模態(tài)分量下各場站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的差異性，將各場站原始功率分解為了相對簡單、波動較小的不同頻率模態(tài)分量，減小關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘難度。 2、有效保證各分布式光伏數(shù)據(jù)隱私性，且能取得與傳統(tǒng)集中式機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練方式近似的預(yù)測效果 現(xiàn)有的數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測方法性能在很大程度上依賴于訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量，因此大多以一種集中的訓(xùn)練方式實(shí)現(xiàn)，即中央服務(wù)器匯聚來自各場站的運(yùn)行數(shù)據(jù)而后進(jìn)行模型的訓(xùn)練。然而，這種集中訓(xùn)練的方式會期限數(shù)據(jù)隱私，使用戶信息暴露在公共環(huán)境而導(dǎo)致被外部攻擊者進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、行為探測等。此外，在競爭激烈的電力市場中，分布式光伏場站所有者可能不愿共享數(shù)據(jù)。這些因素使傳統(tǒng)模型訓(xùn)練方式難以實(shí)現(xiàn)。 所提的基于深度聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測方法，利用注意力自編碼模型在本地場站進(jìn)行建模預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對本地功率時域特征的有效挖掘；利用分散式訓(xùn)練的聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架，實(shí)現(xiàn)各場站預(yù)測模型信息共享，有效保證本地用戶的數(shù)據(jù)隱私的同時取得不錯的預(yù)測效果。 創(chuàng)新點(diǎn) 1、考慮了場站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的動態(tài)性。對于分布式光伏，雖然場站數(shù)量眾多、分布廣泛，但是其位置臨近，由于云團(tuán)運(yùn)動等氣象因素導(dǎo)致的相關(guān)性較強(qiáng)。所提方法以數(shù)據(jù)驅(qū)動方式根據(jù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的各場站輸入功率進(jìn)行關(guān)聯(lián)關(guān)系的動態(tài)表征，實(shí)現(xiàn)功率預(yù)測精度的有效提升。 2、在保障各分布式光伏站點(diǎn)數(shù)據(jù)隱私應(yīng)的前提現(xiàn)實(shí)現(xiàn)信息共享。利用自編碼結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提升LSTM的時間序列建模能力；利用注意力機(jī)制模型聚焦于對預(yù)測更關(guān)鍵的輸入特征，以此實(shí)現(xiàn)時域特征的有效挖掘。在此基礎(chǔ)上，利用聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架聚合各本地模型，實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)信息聚合，實(shí)現(xiàn)精度有效提升。 市場前景 隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的推進(jìn)，分布式光伏裝機(jī)容量呈爆發(fā)式增長。所研成果可應(yīng)用于配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測、用戶可調(diào)度容量評估、激勵型需求響應(yīng)基線負(fù)荷估計(jì)等場景中，為高比例分布式光伏有源配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行，維持電力平衡等工作提供重要參考。同時，隨著分布式光伏逐步參與到電力市場，所研成果可為分布式光伏售電商制定最優(yōu)的交易策略，簽訂合理的價(jià)格合同提供有力數(shù)據(jù)支撐。綜上所述，所研成果市場前景廣闊。

一、產(chǎn)品簡介        光纖通信作為一門新興技術(shù)，它具有容量大、中繼距離長、保密性好、不受電磁干擾和節(jié)省銅材等優(yōu)點(diǎn)。近年來發(fā)展速度快，已被廣泛應(yīng)用到軍事通信、民用通信等各種領(lǐng)域，是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。在光纖的使用過程中，光纖線路的耦合對于其中光功率的傳輸至關(guān)重要。其中存在著兩種主要的系統(tǒng)問題：1、如何從多種類型的發(fā)光光源將光功率耦合進(jìn)一根特定的光纖；2、如何將光功率從一個光纖發(fā)射出來后經(jīng)過特定的裝置耦合進(jìn)另外一根光纖。光無源器件是光纖通信設(shè)備的重要組成部分。它是一種光學(xué)元器件，也是其它光纖應(yīng)用領(lǐng)域不可缺少的元器件。該實(shí)驗(yàn)儀重點(diǎn)介紹了常用的光無源器件的相關(guān)參數(shù)及測試方法。為此公司研制出本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，讓學(xué)生了解和認(rèn)識光纖耦合的相關(guān)參數(shù)和特性、光無源器件的相關(guān)參數(shù)及測試方法等，通過實(shí)驗(yàn)平臺的搭建，可以讓學(xué)生更深刻的了解，也能鍛煉學(xué)生校準(zhǔn)光路等方面的動手能力，是學(xué)校金工實(shí)習(xí)（工程實(shí)習(xí)）與工程檢測的不二之選。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 650nm激光器與光纖耦合實(shí)驗(yàn) 1550nm光纖激光器與光纖耦合實(shí)驗(yàn) 相同模式光纖之間耦合實(shí)驗(yàn) 不同模式光纖之間耦合實(shí)驗(yàn) 光源與顯微物鏡及準(zhǔn)直器耦合特性對比實(shí)驗(yàn) 光纖轉(zhuǎn)換器測試實(shí)驗(yàn) 光纖變換器測試實(shí)驗(yàn) 光纖耦合器測試實(shí)驗(yàn) 光纖隔離器特性測試實(shí)驗(yàn) 波分復(fù)用器和解復(fù)用器測試實(shí)驗(yàn) 可調(diào)光纖衰減器測試實(shí)驗(yàn) 光纖機(jī)械光開關(guān)特性測試實(shí)驗(yàn) 光纖偏振控制器特性測試實(shí)驗(yàn) 光纖偏振分束器（PBS）性能能參數(shù)測試實(shí)驗(yàn) 不同種類光纖、光纜及光器件認(rèn)知和操作實(shí)驗(yàn) 熔接機(jī)原理及使用實(shí)訓(xùn)操作實(shí)驗(yàn) 剝纖、清潔、切纖及光纖接續(xù)實(shí)訓(xùn)操作實(shí)驗(yàn) 手動模式下，光纖熔接實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn) 自定義模式下，光纖熔接實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn) 光纖端面處理基本操作實(shí)驗(yàn) 光纖耦合技術(shù)基本操作實(shí)驗(yàn) 光纖耦合技術(shù)基本操作實(shí)驗(yàn) 光功率耗損法對光纖熔接質(zhì)量測試 三、實(shí)驗(yàn)配置參數(shù) 1、光源：波長1310±20nm，1550±20nm；輸出功率：1-2.5mw，連續(xù)可調(diào)；輸出端口：FC/PC；穩(wěn)定性＜0.5db（5h）；光源類型：LD光源； 2、光功率計(jì)：波長范圍800-1700nm；輸入接口：FC 校準(zhǔn)波長：1550nm,1310nm； 3、偏振控制器：插入損耗＜0.05dB；消光比＞40dB；回波損耗＞65dB； 4、光纖機(jī)械光開關(guān)：插入損耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波損耗＞50dB ；開關(guān)速度：≦8ms ； 5、高隔離度光纖隔離器：最大插入損耗：0.35dB ；回波損耗：≧50dB ；隔離度：≧30dB ； 6、光纖耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入損耗1310/1550: 3.3dB ; 7、光纖波分復(fù)用器：隔離度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入損耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 8、光纖可調(diào)衰減器：0-30db可調(diào)； 9、軟件：配套儀器使用，數(shù)據(jù)采集處理； 10、光纖熔接機(jī)：適用光纖：SM (單模), MM (多模), DS (色散位移)光纖, NZDS (非零色散位移，即G.655光纖)，BIF/UBIF（G.657）； 光纖切割長度：8-16mm, 被覆光纖直徑250µm，16mm，被覆光纖直徑250µm-1000µm；平均接續(xù)損耗：0.02dB(SM)、0.01dB(MM)、0.04dB(DS)、0.04dB(NZDS)；顯示：高性能5.6英寸彩色LCD顯示屏，提供清晰的數(shù)字圖像顯示；電極壽命：2500次；鋰電池容量：典型熔接250次，充電時間3小時，可在充電時使用；電源：交流適配器輸入電壓100-240V  50／60Hz，輸出電壓：DC13.5V /5A，直流輸入電壓11.1v ( 內(nèi)置鋰電池8800mAh )； 四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、了解光纖連接器及其原理、種類，實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行連接器參數(shù)測量； 2、掌握光纖頭平端面的處理技術(shù)。 3、掌握光纖之間的耦合、調(diào)試技術(shù)，了解光纖橫向和縱向偏差對光纖耦合損耗的影響。 4、掌握光纖熔接的基本技術(shù)。 5、熟悉光纖型號及結(jié)構(gòu)，掌握其裝配方法、使用環(huán)境及保護(hù)措施等；

膝骨關(guān)節(jié)炎在中、老年患者中多發(fā)。目前治療膝骨關(guān)節(jié)炎的理療儀器具有體型巨大、形式單一、參數(shù)固定、價(jià)格昂貴、且必須在醫(yī)院使用的特點(diǎn)。未來醫(yī)療的終點(diǎn)要回歸家庭，回歸社會，回歸工作。當(dāng)下結(jié)合養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)的家庭康復(fù)服務(wù)和家庭康復(fù)理療儀器的研發(fā)和應(yīng)用成為熱點(diǎn)。 該產(chǎn)品基于三種物理治療因子主要針對OA病理基礎(chǔ)中三個重要特征的事實(shí)，提出科學(xué)問題如下：是否可以將低頻脈沖電磁場（PEMFs）、振動治療（VT）和溫?zé)嶂委煟═T）三者整合一體化為一類便攜式的骨關(guān)節(jié)炎治療儀器，并且各參數(shù)可調(diào)。具有關(guān)鍵性技術(shù)和關(guān)鍵工藝。一體化治療儀實(shí)現(xiàn)磁激勵、振動和加熱三種物理因子方式可以同時工作，也可以分別工作。以交互式人機(jī)界面方式，以高性能的TMS320F2812為中心處理，外加接口控制器和外圍處理單元，充分兼顧機(jī)械和工程上的精細(xì)化和小型化。具有新設(shè)計(jì)構(gòu)思和工業(yè)材料。引入新型醫(yī)用材料 PTC ,使之兼具熱療和電療的效果。此外,電子元器件采用貼片封裝,整體電路和溫?zé)嵩队谧o(hù)膝內(nèi)部，穿戴方便舒適，適于各年齡段患者的膝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)，提高患者治療依從性。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)是便攜式儀器，追求產(chǎn)品的小型化和家庭化。便于操作，做到既安全又有效。

本發(fā)明公開了一種非均勻吸收率固態(tài)熱機(jī)光?電轉(zhuǎn)換或熱?電轉(zhuǎn)換裝置和方法，該裝置包括透鏡、旋轉(zhuǎn)遮光板、固態(tài)熱機(jī)、橋式整流電路以及可充電電容；固態(tài)熱機(jī)為由導(dǎo)電膜、熱釋電膜和導(dǎo)電振動膜依次粘連復(fù)合而成的工質(zhì)，導(dǎo)電膜局部表面覆蓋一層著色涂料；光波經(jīng)透鏡后產(chǎn)生的聚焦光束經(jīng)旋轉(zhuǎn)遮光板的調(diào)制形成光脈沖，光脈沖照射在導(dǎo)電層表面周期性加熱固態(tài)熱機(jī)，在光波照射下的固態(tài)熱機(jī)的導(dǎo)電層上形成高能量密度空間和低能密度空間，高、低能量密度空間相接觸的位置形成突變的熱梯度，產(chǎn)生應(yīng)力突變強(qiáng)化了光能或熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的效應(yīng)，促進(jìn)固態(tài)熱機(jī)發(fā)生熱釋電效應(yīng)，輸出交流電經(jīng)橋式整流電路后向可充電電容供電。熱電轉(zhuǎn)換效果好，經(jīng)濟(jì)成本低。

終末分化的體細(xì)胞可以通過SCNT或者誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPS）技術(shù)，重編程至全/多能性的狀態(tài)。與SCNT和iPS技術(shù)相比，化學(xué)小分子誘導(dǎo)（CiPS）僅使用化學(xué)小分子就能使普通體細(xì)胞發(fā)生重編程，逆轉(zhuǎn)為多潛能干細(xì)胞。CiPS技術(shù)不僅簡單，而且不受試驗(yàn)材料限制及不涉及倫理方面的問題，因此CiPS具有更廣泛的科研、臨床及育種應(yīng)用價(jià)值。然而，CiPS的誘導(dǎo)耗時長且效率低，如何提高CiPS的誘導(dǎo)效率，是化學(xué)誘導(dǎo)細(xì)胞重編程領(lǐng)域亟待解決的問題之一。 本研究針對哺乳動物SCNT和CiPS介導(dǎo)的體細(xì)胞重編程效率低與克隆動物出生率低等關(guān)鍵科學(xué)問題，利用課題組在2018年自主研發(fā)的“胚胎ZGA實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)”，結(jié)合siRNA-repressor和mRNA-inducer技術(shù)，對16種“合子基因組調(diào)控因子（ZGA-regulator）”進(jìn)行篩選。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Dux、Dppa2和Dppa4在體細(xì)胞重編程的早期階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。如用CRISPR-Cas9敲除Dux，克隆胚胎將完全被阻斷在2-細(xì)胞時期。只有在瞬間過表達(dá)Dux（tOE-Dux），使其符合內(nèi)源Dux時空特性時，才能提高核移植重編程效率，我們將這種方法稱為D-SCNT。此外，D-SCNT結(jié)合干擾DNA甲基化酶（si-Dnmts）能夠進(jìn)一步提高克隆動物的出生率。研究還發(fā)現(xiàn)，特異性過表達(dá)Dux可以顯著提高CiPS的細(xì)胞重編程效率和提高干細(xì)胞的多能性，并對相關(guān)機(jī)制做了闡釋。 該研究首次揭示了ZGA調(diào)控因子Dux在體細(xì)胞重編程中的作用機(jī)制，時空特異性過表達(dá)Dux可大幅度提高克隆效率和化學(xué)小分子誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的建系效率，為干細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)與生物工程應(yīng)用提供了新的途徑。

本成果來自國家科技計(jì)劃項(xiàng)目，獲國家發(fā)明專利授權(quán)。該發(fā)明獲得的光控油水浸潤性可逆轉(zhuǎn)換的SiO2/TiO2復(fù)合涂層在功能納米界面材料研究領(lǐng)域具有重要意義。這項(xiàng)研究成果在基因傳輸、無損失液體輸送、微流體、生物芯片、藥物緩釋、石油化工、建筑材料等領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明公開了一種雙碟片串接的泵浦光多程傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng) 包括第一離軸拋物面反射鏡，第一直角反射鏡組，其位于所述第一離 軸拋物面反射鏡的反射光路上；第一碟片激光晶體，置于第一離軸拋 物面反射鏡焦點(diǎn)處；球面反射鏡，第二離軸拋物面反射鏡，其與所述 第一離軸拋物面反射鏡相對于過所述球面鏡球心的平面α對稱設(shè)置； 第二直角反射鏡組，其位于所述第二離軸拋物面反射鏡反射光路上； 第二碟片激光晶體，其與所述第一碟片激光晶體相對于過所述

光動力治療（Photodynamic Therapy, PDT）是近年來興起的一種治療惡性腫瘤新模式，局部病灶選擇性攝取光敏劑并給予適當(dāng)波長的光照，通過光敏劑介導(dǎo)產(chǎn)生自由基導(dǎo)致氧化損傷，引起靶細(xì)胞的凋亡和壞死。