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

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。

国内外输氢管道相关标准及技术要求分析

为了更好地了解国内外输氢管道标准制定和应用情况,对ASME B31.12—2019 《氢气管道和管线》、CGA G-5.6—2005 (R2013)《氢气管道系统》以及GB/T 34542 《氢气储存输送系统》、GB/T 9711 《石油天然气工业管线输送系统用钢管》和T/CSPSTC 103—2022 《氢气管道工程设计规范》等标准分别从标准内容、适用范围、管材设计与选用、检测评价以及试验方法等方面进行了分析对比,以期为我国输氢管材研究、输氢管道标准制定以及管道建设提供参考。

施钾水平对北方风沙区油莎豆生长、块茎品质及产量的影响

探究不同施钾水平对北方风沙区油莎豆生长、生理生化、块茎品质及产量的影响,将为油莎豆科学施钾提供理论依据和技术支撑。采用盆栽试验,以中油莎1号为供试材料,设置0(K_(0))、0.15(K_(1))、0.30(K_(2))和0.45 g·kg^(-1)(K_(3))4个钾肥水平,对其生长、生理生化、块茎品质及产量进行了观测和分析。结果表明:与不施钾肥水平相比,施钾可以显著提高油莎豆株高、茎蘖数、单片叶面积、最大根长、根体积。在施钾量为0.15 g·kg^(-1)(K_(1))时,乙酰辅酶A羧化酶、可溶性淀粉合成酶活性达到最大值,同时促进了块茎淀粉、粗脂肪的积累达到最大值,分别为229.03 mg·g^(-1)、21.98%,但均与K_(2)水平无显著差异。在施钾量为0.30 g·kg^(-1)(K_(2))时,不饱和脂肪酸及总脂肪酸含量达到最大值,分别为16.53、20.07 g·100 g^(-1)。总糖含量在施钾量为0.45 g·kg^(-1)(K_(3))时达到最大值,为217.86 mg·g^(-1)。油莎豆整株干重和产量随着施钾量的增加均有所增加,且在施钾0.45 g·kg^(-1)(K_(3))水平下达到最大,但与K_(2)无显著差异。因此,综合油莎豆品质、产量及养分利用率,认为施钾量为0.30 g·kg^(-1)时,可促进北方风沙区油莎豆生长发育,提高其品质相关酶活性,促进品质形成,增加干物质积累及块茎产量。

基于混合电解槽自适应控制的光伏制绿氢系统研究

构建光伏阵列与混合电解槽耦合于交流母线的制氢系统。为提高光伏发电系统在环境变化下的能效,采用基于自适应步长扰动观测式的最大功率点追踪技术,光伏直流侧利用超级电容的快速响应和电荷平滑的特性稳定母线电压,网侧变流器采用虚拟同步机控制策略,实现快速响应电网变化需求,提供电网惯性和频率支撑,增强系统稳定性和可靠性;并针对传统单一电解槽制氢系统在固定工作模式下面临的能源浪费、适应性不足等问题,结合碱性电解槽和质子交换膜电解槽的优势,引入一种电解槽自适应控制系统,根据光伏输出功率和电解槽的状态实时调整工作模式,使系统在不同场景下保持较高的灵活性和稳定性。最后通过仿真验证所搭建模型与控制策略的正确性与有效性。

基于PEM电解槽的风氢耦合系统能量管理研究

构建包含永磁同步直驱风电机组、质子交换膜电解槽、高压储氢罐、氢燃料电池耦合于交流母线的风氢耦合一体化系统。依照各单元自身物理约束条件及典型运行场景模式,提出一种包含9种运行工况的风氢耦合能量管理策略,使分散式风电与负荷需求之间的功率差值能完全被PEM电解槽与燃料电池消纳或补偿,保证分散式风电系统功率动态平衡。仿真结果表明,所提能量管理策略能有效协调分散式风电与制氢电解槽和负荷间功率流动,保证风氢耦合一体化系统多时间尺度下协同稳定运行。

构网型风氢耦合系统电解槽轮值优化控制

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。

基于卸荷电路和无功优先控制的永磁同步风力发电机组低电压穿越研究

为了改善2 MW二极管中点箝位式双三电平变流器直驱式永磁同步风力机组(PMSG)的低电压穿越(LVRT)性能,提出了新的稳态时单位功率因数控制、电网暂态故障时无功优先、有功受限复合控制策略。采用定量模拟的方法,对电网电压深度跌落时采用卸荷电路和改进控制策略实现风电机组低电压穿越进行了仿真研究。结合现场运行数据对内蒙古某风场永磁直驱式风电机组主要参数进行了数据处理和分析,并依据最新的风电场接入电力系统技术规定标准对该机组进行了低电压穿越现场测试。结果表明,卸荷电路和改进无功优先控制方式均可实现直驱式风电系统的低电压穿越运行,有功、无功的动态解耦和直流母线电压稳定控制,向电网发出友好型清洁电能。后者可向电网提供360 k VA的稳定无功支持,更有利于辅助电网电压的恢复和提升机组的低电压穿越能力。

全钒液流电池-超级电容混合储能平抑直驱式风电功率波动研究

为了平抑2 MW直驱式永磁同步风力机组的功率波动,提出了新型的全钒液流电池-超级电容混合储能系统。对基于混合储能的双三电平二极管箝位型永磁同步风电系统进行了分析,然后对全钒液流电池和超级电容的等效电路模型、充放电特性、协调控制策略进行了研究。采用双向DC/DC变换器进行混合储能系统的能量管理,并对其协调控制策略进行了研究。建立了三电平直驱式永磁同步风电系统及混合储能系统的仿真模型,对直驱式风电机组运行特性进行仿真验证。结果表明:采用现场采集风速数据导入仿真模型,在风功率波动较大时,混合储能系统能够平滑风电系统输出功率波动,稳态时风力发电机出力基本稳定在1.25 MW,提高了风电系统的可控性和电网友好性。

并网型双馈电机风力发电系统建模与仿真

双馈电机已成为变速恒频风力发电系统的主流电机。文中介绍了交流励磁变速恒频双馈电机运行的基本原理,推导了风力机模型和交流励磁双馈电机动态数学模型。交流励磁变速恒频双馈电机风力发电系统空载运行和发电运行由于涉及并网时刻状态转移导致建模复杂,故提出用S函数描述双馈电机的数学模型,结合MATLAB中Simulink环境建立完备的系统仿真模型。由仿真结果可看出,所提系统实现了最大风能追踪控制,且动态响应快,双馈电机可运行于不同转差频率下亚同步和超同步状态,同时稳态时转子侧和定子侧注入电网谐波基本为零。

播期对藜麦农艺性状及产量的影响

藜麦具有较高的营养价值和广泛的适应性,近年来在内蒙古地区进行了引种种植,且种植面积逐年扩大。阴山北麓农牧交错区降雨少、蒸发量大、气候条件复杂,限制了藜麦的引种和生物学特性研究。为了深入探讨播种时间对藜麦生长发育的影响和藜麦适宜播期对地区气候条件的响应,于2014—2015年在阴山北麓区进行藜麦播期研究的基础上,于2016年设置10个播期处理S1—S10(早播:S1—S3,4月18—28日;常规:S4—S7,5月3—18日;晚播:S8—S10,5月23日—6月2日),调查不同播期下藜麦的生长、生理及产量。结果表明:1)该地区藜麦成熟所需生长季≥10℃积温为2 112~2 214℃,灌浆至成熟期积温≥344.2℃,藜麦大田生育期为114~150 d,S10处理(6月2日播种)没有满足该条件籽粒不能正常成熟;2)早播处理营养生长和生殖生长阶段均长于常规和晚播处理,分别多出7.8~14.4 d和9.0~17.8 d;3)处理S1—S5干物质积累量和叶面积指数较高,其中S2(4月23日)干物质量、叶面积指数均最高,与常规处理和晚播处理间均呈极显著差异;4)藜麦开花期存在光合午休现象,处理S2(4月23日)光合性能表现较强,光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著高于其他处理;5)各处理中单株籽粒重和产量均为S2(4月23日)处理最高,与常规和晚播处理间呈极显著差异,S2处理产量比产量最低的S9(5月28日)处理高2.87倍;6)通过对不同播期间降雨和积温气象因子分析发现,积温是影响阴山北麓藜麦生长发育和产量形成的重要气象因子,积温主要通过调节灌浆至成熟期小穗数和单穗重来影响产量。因此,早播有利于藜麦前期干物质量和叶面积形成,增加灌浆期—成熟期积温,促进籽粒养分积累,获得较高的生物产量和经济系数,具有较大的增产潜力。本试验表明阴山北麓区藜麦种植的适宜播期为4月中旬—5月上旬,应合理安排播期,重视积温对藜麦生长发育及产量形成的影响,尤其应重视生育后期低温的制约,是保证藜麦大面积推广的重要措施。

内模控制的并网型双馈电机风力发电系统

交流励磁双馈式风电系统已成为变速恒频风力发电的主流。为提高存在较大扰动时系统的性能,在推导了发电机惯例下双馈电机的动态数学模型后提出用S函数描述双馈电机的数学模型,开发了基于状态方程的双馈电机空载运行和发电运行的子系统模型,设计了用内模控制策略实现转子电流内环和转速外环的控制,并通过基于定子磁链定向的解耦控制实现了有功和无功功率的解耦,然后在Matlab/Simulink环境下建立了完备的并网运行变速恒频双馈风力发电系统模型。针对850kW系统在转速变化和大电网扰动下的响应特性进行的仿真研究结果显示,提出的双馈式风电系统模型具有较好的控制性能和较快的动态响应速度。

基于钒电池?超级电容混合储能技术的永磁同步风电机组低电压穿越能力提升研究

以基于双三电平变流器的2 MW直驱式永磁同步风力机组低电压穿越为研究对象,机侧变流器采用最大转矩电流比控制,对网侧变流器提出了新颖的稳态时单位功率因数控制、电网暂态故障时无功优先、有功受限协调控制策略。对全钒液流电池和超级电容进行等效电路模型分析,采用双向DC/DC变换电路作为混合储能系统和风力机组直流母线的接口,并定量模拟电网电压单相、三相深度跌落,对机组采用直流母线卸荷电路、改进控制策略以及混合储能方式实现低电压穿越进行了对比仿真。研究结果很好地说明:上述3种方案在严重的电网电压跌落情况下均可实现风电机组低电压穿越,钒电池?超级电容混合储能方式可以更好地提升机组低电压穿越能力,并加速系统有功恢复过程。

离网型风力发电测试及实验系统一体化研究

利用LabVIEW软件及相关配套硬件设备,开发了一套实用的基于虚拟仪器技术的离网型风力发电性能测试系统。为简化离网型风力发电模拟系统结构、降低成本,设计了包含变频器、异步电动机、永磁同步发电机、二极管整流桥堆、升压斩波器、铅酸蓄电池、全桥逆变器和负载的小型风力发电实验系统。针对系统能量转换的核心——蓄电池,采用HC16F877单片机和Boost斩波电路实现其智能充放电控制;对决定系统性能的逆变器进行了理论分析和基于MATLAB的计算机仿真。所提方案正确可行,对离网型风力发电系统的研究开发具有工程指导意义。

两种单相电路瞬时谐波及无功电流实时检测方法分析

针对单相电路有源电力滤波器 (APF)对谐波及无功电流检测的要求 ,本文提出了两种检测方法 ,并分别给出了检测原理图。前者是基于时域分析的有功电流分离法 ,本文对其进行了改进 ;后者是基于瞬时无功功率理论的谐波分离法。理论分析和仿真结果证明两种方法都能实时的检测出单相电路中瞬时谐波及无功电流 ,前者算法和实现更为简单。

藜麦植株养分积累对源库调节的响应

在藜麦种植过程中,存在侧枝折断率和无效穗率高等问题,从而导致藜麦产量品质降低及收获困难。为降低植株侧枝折断率和无效穗率,通过对比不同源库调节措施:去叶(CLE)、去侧枝穗(CSE)、去叶去侧枝穗(CLS)、去顶穗(TOP)、包顶穗(PTE)和对照(CK),旨在探明植株养分积累对不同源库调节措施的响应。结果表明,不同处理下藜麦产量均与对照间呈显著性差异,CSE处理未折断穗产量最高,较CK高5. 2%,其植株茎粗较CK增加14. 0%,分枝数减少10. 0%,千粒质量增加6. 0%,TOP较CK处理分枝数增加了8. 0%;顶穗对群体叶面积指数增加效应大于侧枝穗,CSE处理较CK显著增加光合有效辐射,产量与粒质量/叶干质量、粒质量/叶面积和粒数/叶面积呈显著正相关;源库器官对灌浆速率和干物质积累作用大小关系为叶片>顶穗>侧穗;藜麦灌浆期-成熟初期,顶穗和侧枝穗对植株养分贡献率均呈增加趋势,CSE、TOP、CLE处理总养分贡献率分别为对照的100. 5%,87. 6%,49. 0%。因此,在藜麦生育后期,穗为主要源器官之一,且顶穗优势明显,生产上应在选择优良品种、适宜水肥管理和合理密植基础上,配套去顶穗(打顶)或去侧枝穗措施,去除顶端优势或无效库器官,从而达到调节养分流向和提高养分积累效率的目的,促进源库协调发展,实现藜麦品质及产量的提升。

采用全钒液流电池储能的UDVR提升DFIG-LVRT能力研究

为了提升双馈电机(DFIG)风电系统柔性故障穿越(FFRT)能力,提出了采用全钒液流电池(VRB)储能的三单相不间断动态电压恢复器(UDVR)应对策略。对电网电压不平衡时DFIG转子侧变换器和网侧变换器暂态特性进行了理论分析,对全钒液流电池充放电特性进行了仿真分析,对单相UDVR的工作原理、矢量关系及其控制策略进行了研究。建立了基于VRB储能的UDVR改进DFIG风电系统故障穿越能力仿真模型。采用正常运行时UDVR旁路备用,电网故障时UDVR进行电压补偿的方式,验证了DFIG-FFRT特性。结果表明:对于严重的电网对称和不对称故障情况,UDVR可向电网注入补偿电压,整个暂态过程机组向电网注入了友好型绿色能源,提升了DFIG机组无超调FFRT运行能力。

2D+3D表检系统在连续管外观检测中的应用

检测并消除连续管制造过程中的表面缺陷,提高连续管表面质量,对于提高连续管的使用寿命和作业安全性具有重要意义。本文介绍了连续管生产中常用的几种无损检测技术,对比分析漏磁检测、涡流检测和2D+3D检测对4种标样管件的检测情况,并通过实际案例阐述了2D+3D机器视觉检测技术在生产现场应用情况。案例表明:2D+3D机器视觉检测对于连续管检测图像清晰直观、检测效率高,检出的缺陷可与数据库核对,实现机器自学习,提高同类缺陷的识别准确率。该技术对于降低人工成本,提高连续管产品的表面质量水平,提高企业核心竞争力,具有重要的意义。

不同水分胁迫对裸燕麦根系生长的影响

在温室条件下,通过盆栽试验对裸燕麦进行水分胁迫处理,试验采用五因素二次回归旋转正交组合设计,研究了不同水分处理下燕麦全生育期根系形态指标的综合效应。结果表明:不同水分胁迫下根长随生育时期的推进,均为先升后降的变化趋势,在开花期达到最大值。其中,轻度胁迫条件下燕麦根长伸长最长。根鲜、干重和根体积随生育时期的推进,也为先升后降的变化趋势,开花期达到最大值。三者在孕穗期和开花期受水分胁迫的影响达到极显著水平;全生育期不同处理根冠比均随生育期的推进而呈下降趋势,且随着水分胁迫的加剧均增大,水分胁迫对燕麦根冠比的影响程度在拔节期最大。

3Cr钢和碳钢在含CO_2环境中的腐蚀速率对比

模拟长庆苏里格油田的液体环境,并通入CO2,采用腐蚀失重法,对比研究了普通3Cr钢和碳钢在高温高压和常温常压两种条件下的腐蚀行为。结果表明:该模拟腐蚀环境中,3Cr钢和碳钢在常温常压条件下的腐蚀速率分别为0.118 mm/a及0.408 mm/a,碳钢的腐蚀速率是3Cr钢的3倍多;当温度和压力提高后,3Cr钢的腐蚀速率为1.59 mm/a,与碳钢的1.54 mm/a相当。

阴山北麓地区马铃薯品种抗旱特性的研究

在不同马铃薯品种抗旱节水性比较试验中,对引进的8个马铃薯品种生理指标、水分利用效率和产量进行了比较研究,结果表明:底西芮、紫花白和费乌瑞它在干旱条件下,脯氨酸含量较少,质膜透性较小,叶绿素含量较大;底西芮的产量和水分利用效率均表现最高,产量和水分利用效率分别为34 233.8kg/hm2和60.58kg/(mm.hm2),是适宜本地区栽培的抗旱节水马铃薯品种。