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分散式风-氢用户群集成区域共享储能容量优化配置

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太阳能学报 2024年第5期45卷 306-315页

作者：任永峰孟庆天祝荣薛宇贺彬张艳锋内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010080 国家开发银行内蒙古分行呼和浩特010098 北京天润新能投资有限公司北京100022 华润电力投资有限公司山西分公司太原030006

针对分散式风力发电多用户群的风-氢-热耦合系统,引入区域共享储能协调方案。以区域共享储能日运行收益最高为上层目标,以分散式风电用户群日运行成本最低为下层目标,建立双层规划模型。上层通过区域共享储能容量优化配置,减少储能投建... 详细信息

针对分散式风力发电多用户群的风-氢-热耦合系统,引入区域共享储能协调方案。以区域共享储能日运行收益最高为上层目标,以分散式风电用户群日运行成本最低为下层目标,建立双层规划模型。上层通过区域共享储能容量优化配置,减少储能投建成本,提升储能的利用率;下层通过分散式风电与电负荷、热负荷、制氢储能的多元互动及区域共享储能服务,优化风-氢耦合系统运行的可靠性、经济性与灵活性。在Matlab软件环境下对内蒙古某分散式多用户群风-氢-热-储系统进行仿真建模与算法高效求解,研究结果表明,在分散式风电用户群间引入区域共享储能可有效降低储能的初始投资,提高系统整体经济性。

关键词：储能分散式风电制氢风-氢耦合容量配置

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再生风积沙骨料表面疏水改性方法与机制研究

建筑材料学报 2024年

作者：李闯任永峰张宏吴平杨亚雄内蒙古大学交通学院内蒙古交通集团蒙通养护有限责任公司内蒙古路桥集团有限责任公司

针对风积沙作为混凝土骨料使用时粒径小、比表面积大、吸水性强的问题，采用水泥胶结与表面疏水改性的方法，制备了大粒径表面疏水型再生风积沙骨料，研究表明：经硅烷偶联剂配合有机硅树脂改性的再生风积沙骨料，其吸水率明显降低，改... 详细信息

针对风积沙作为混凝土骨料使用时粒径小、比表面积大、吸水性强的问题，采用水泥胶结与表面疏水改性的方法，制备了大粒径表面疏水型再生风积沙骨料，研究表明：经硅烷偶联剂配合有机硅树脂改性的再生风积沙骨料，其吸水率明显降低，改性剂配比对再生风积沙骨料吸水率影响较小；疏水改性不会降低再生风积沙骨料强度，以及再生风积沙骨料与水泥石间的黏结强度；使用表面改性再生风积沙骨料制备的混凝土其力学性能、工作性能显著改善；疏水改性可以优化再生风积沙骨料表面微观结构，增大其表面浸润角。

关键词：风积沙再生骨料疏水改性硅烷偶联剂有机硅树脂混凝土

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双馈虚拟同步机快速励磁控制和功角补偿策略

太阳能学报 2024年第1期45卷 134-142页

作者：胡志帅任永峰孟庆天韩俊飞陈建贺彬内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 内蒙古电力科学研究院呼和浩特010020

针对以激磁电势为目标控制电压的双馈虚拟同步发电机策略下运行功角大而带来的功率耦合问题,提出采用快速励磁控制消除功角扰动对无功控制的影响,采用功角补偿消除激磁电势扰动对功角有功控制的影响的功率解耦方案。在分析双馈电机数学... 详细信息

针对以激磁电势为目标控制电压的双馈虚拟同步发电机策略下运行功角大而带来的功率耦合问题,提出采用快速励磁控制消除功角扰动对无功控制的影响,采用功角补偿消除激磁电势扰动对功角有功控制的影响的功率解耦方案。在分析双馈电机数学模型及双馈虚拟同步机整体控制策略的基础上,构建计及无功控制环节的双馈虚拟同步机小信号模型。通过分析无功环节PI控制器参数对功角稳定性的影响,设计快速励磁控制策略。通过分析无功扰动与功角变化的关系,确定功角补偿传递函数。设定风速扰动、电网频率扰动和电网电压扰动3种不同工况进行验证。结果表明:所提控制策略可有效避免双馈虚拟同步机大功角运行时有功功率控制和无功功率控制间的相互影响,实现功率解耦。

关键词：风力机电机控制感应电机虚拟同步发电机功率解耦小信号模型

基于构网型储能双虚拟电机控制的风电制氢系统

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高电压技术 2024年

作者：贺彬任永峰孟庆天云平平刘会强米玥内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院内蒙古国天新能源科技有限公司

风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式，是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题，本文提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略，有效增... 详细信息

风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式，是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题，本文提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略，有效增强风电制氢系统电压、频率主动支撑能力，也为制氢系统直流母线提供可靠的惯量、阻尼支撑。基于小信号方法分析了两种控制策略中转动惯量和阻尼系数对系统稳定性及动态响应的影响情况。最后通过SIMULINK搭建的风-氢-储仿真模型进行验证，结果显示所提策略可为风电制氢系统接入弱电网提供可靠的电压、频率支撑，也能较好地改善制氢系统直流母线电压波动情况。

关键词：风电制氢系统构网型VSG 虚拟直流电机弱电网主动支撑

储能MPC平抑分散式风电并网功率波动策略研究

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太阳能学报 2024年第6期45卷 132-139页

作者：贺彬任永峰贾伟青薛宇杨朋威任正内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010080 国能河北定州发电有限责任公司定州073000 北京天润新能投资有限公司北京100022 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院呼和浩特010020

针对分散式风力发电随机性及季节不均衡性导致的并网功率波动问题,提出基于模型预测控制的风储联合运行策略,以并网功率波动最小、储能出力最优及能量损耗最小为目标构建风储一体化运行模型,利用Matlab二次规划求解风电并网功率和储能... 详细信息

针对分散式风力发电随机性及季节不均衡性导致的并网功率波动问题,提出基于模型预测控制的风储联合运行策略,以并网功率波动最小、储能出力最优及能量损耗最小为目标构建风储一体化运行模型,利用Matlab二次规划求解风电并网功率和储能输出功率;考虑到储能荷电状态的约束,采用模型预测控制算法优化电池储能充放电功率,实时滚动优化风储并网功率,保持储能SOC维持在合理的范围内,减少电池越限次数。算例基于内蒙古某分散式风电场全年实测录波数据,选取四季典型场景集分析1和10 min不同时间尺度下风电场输出功率与并网功率的最优解;仿真结果表明所提方法能够按照风电输出特性实时优化储能充放电,降低风电并网功率波动,提高风储联合系统的经济运行。

关键词：模型预测控制风电功率二次规划电池储能荷电状态

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构网型风氢耦合系统电解槽轮值优化控制

高压电器 2024年第7期60卷 12-22页

作者：柴海东任永峰云平平乌森高乐米玥苗雨蓟内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080 内蒙古国天新能源科技有限公司呼和浩特010020 中电建铁路建设投资集团有限公司北京100060

针对制氢电解槽阵列能量分配效率偏低的问题,文中结合电解槽自身物理特性和整体系统要求,分析电解槽阵列输入功率与效率的耦合关系。构建多电解槽阵列的效率函数和约束条件,通过拉格朗日函数将其转化为无约束问题,以实现电解槽阵列功率... 详细信息

针对制氢电解槽阵列能量分配效率偏低的问题,文中结合电解槽自身物理特性和整体系统要求,分析电解槽阵列输入功率与效率的耦合关系。构建多电解槽阵列的效率函数和约束条件,通过拉格朗日函数将其转化为无约束问题,以实现电解槽阵列功率自适应分配的控制,保证系统处于最优工作状态。在最优工作状态进行电解槽阵列轮值优化控制策略,提高电解槽的使用寿命。考虑风电功率波动情况,提出构网型直驱风电机组,提高并网点的电压和频率稳定性。最后通过MATLAB/Simulink搭建的风氢耦合模型进行验证,与传统能量分配方式相比,该方法可以明显提升电解槽阵列协调工作效率,同时也增加了电解槽的使用寿命,为风电的大规模制氢提供了有效途径。

关键词：构网型风电机组电解槽阵列自适应分配轮值优化协调控制

基于改进型DVR的DFIG低、高压连续故障穿越控制策略

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内蒙古工业大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 264-270页

作者：陈建任永峰方琛智贺彬内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051

动态电压恢复器(Dynamic voltage restorer,DVR)因具有动态响应速度快、补偿精度高的特点被广泛应用于双馈式风电机组低电压故障穿越中,但在低、高压连续故障等复杂工况下易产生控制性能下降问题。针对该问题提出了基于扰动观测器(Distu... 详细信息

动态电压恢复器(Dynamic voltage restorer,DVR)因具有动态响应速度快、补偿精度高的特点被广泛应用于双馈式风电机组低电压故障穿越中,但在低、高压连续故障等复杂工况下易产生控制性能下降问题。针对该问题提出了基于扰动观测器(Disturbance observer,DOB)的改进型DVR故障穿越控制策略,推导了改进型和常规型DVR跟踪性能和抗干扰性能传递函数,通过伯德图对改进前后性能进行了对比分析。改进型DVR在常规型电压-电流双闭环控制基础上引入了扰动观测器和模型逆环节,可有效增强系统抗扰能力,并提升系统跟踪性能。最后,基于PSCAD软件平台建立了2 MW双馈式风电系统模型,在低、高压连续故障工况下,通过时域仿真验证了所提改进故障穿越方法的有效性。

关键词：双馈式风电机组动态电压恢复器扰动观测器故障穿越

不同施氮水平对油莎豆农田土壤养分表观平衡和块茎产量的影响

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干旱区研究 2024年第1期41卷 71-79页

作者：曹秭琦路战远任永峰赵小庆王建国侯智慧韩云飞王登云尚学燕段锐内蒙古农牧业科学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古巴彦淖尔市磴口县农牧业技术推广中心内蒙古巴彦淖尔015200

研究不同施氮水平下沙质土壤油莎豆(Cyperus esculentus)土壤养分表观平衡及块茎产量,为沙质土壤油莎豆科学施氮提供理论依据。以油莎豆品种“中油莎1号”为研究对象,分别设置0 kg·hm^(-2)(N0)、75 kg·hm^(-2)(N1)、150 kg·hm^(-2)(... 详细信息

研究不同施氮水平下沙质土壤油莎豆(Cyperus esculentus)土壤养分表观平衡及块茎产量,为沙质土壤油莎豆科学施氮提供理论依据。以油莎豆品种“中油莎1号”为研究对象,分别设置0 kg·hm^(-2)(N0)、75 kg·hm^(-2)(N1)、150 kg·hm^(-2)(N2)、225 kg·hm^(-2)(N3)4个施氮水平。分析4个施氮水平对油莎豆农艺性状、土壤表观养分平衡及块茎产量的影响。结果表明:随着施氮量增加,两地油莎豆茎蘖数、株高、单片叶面积等均有增加,但过高的施氮量会造成油莎豆地上部徒长,导致产量下降;施氮量为150 kg·hm^(-2)(N2),油莎豆最大根长、根体积等农艺性状最优,油莎豆整株干重及块茎产量均最高,块茎鲜产可达到9298.87~10336.06 kg·hm^(-2);两地氮素表观盈余率在0 kg·hm^(-2)(N0)和75 kg·hm^(-2)(N1)水平下均为负值,150 kg·hm^(-2)(N2)和225 kg·hm^(-2)(N3)水平下均为正值,表明两地氮素均在N2水平即施氮量为150 kg·hm^(-2)时达到氮素平衡状态。冗余分析也表明油莎豆茎蘖数、最大根长、根体积、氮携出量是驱动油莎豆干物质及块茎产量形成的主要因素。因此在北方沙质土壤条件下,N素施入量为150 kg·hm^(-2)时,可促进油莎豆对养分的吸收、维持土壤表观养分平衡,有利于油莎豆良好的生长发育和产量的提高。

关键词：油莎豆施氮水平农艺性状块茎产量土壤养分表观平衡

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微生物肥料改土培肥研究进展

北方农业学报 2024年第1期52卷 87-93页

作者：刘丹路战远任永峰赵小庆张向前戴玉内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古自治区农牧业科学院内蒙古呼和浩特010031 农业农村部黑土地保护与利用重点实验室内蒙古呼和浩特010031 内蒙古自治区退化农田生态修复与污染防治重点实验室内蒙古呼和浩特010031

微生物肥料是一种以活性微生物为主要成分的新型肥料产品,能提高土壤肥力、促进植物生长发育、增强植物抗性。文章归纳了微生物肥料的国内外发展历程,介绍了微生物肥料对土壤物理、化学、生物性质以及植物生长发育、产量、品质、抗性的... 详细信息

微生物肥料是一种以活性微生物为主要成分的新型肥料产品,能提高土壤肥力、促进植物生长发育、增强植物抗性。文章归纳了微生物肥料的国内外发展历程,介绍了微生物肥料对土壤物理、化学、生物性质以及植物生长发育、产量、品质、抗性的影响,并对其应用前景进行了展望,旨在为后续微生物肥料的合理应用提供参考。

关键词：微生物肥料发展历程土壤改良作物生长