2026年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果公示信息

发布时间:2026-04-22

本成果聚焦氢能支撑下新型电力系统的核心科学问题,紧密围绕氢能产、换、用全链条展开能量变换机理与多能协同方法研究。阐明了氢燃料电池发电系统内部非线性动力学的演化机理,针对氢能转换过程中气体供应的强耦合与时滞特性,构建了基于非线性观测器的状态表征理论,揭示了核心物理量在复杂工况下的动态规律,为提升氢能发电效率与耐久性奠定了理论基础。探究了氢电高效变换的拓扑演化逻辑与稳态调控方法,发现了氢能接入过程中电能变换的电流零纹波物理边界,建立了高增益变换拓扑的电磁耦合规律及基于谐振观测的鲁棒调控框架,实现了在复杂负载扰动下氢能变换界面的精确刻画与稳定控制。揭示了氢能参与新型电力系统运行的多能协同调控机理,提出了氢-电耦合系统的实时能量管理策略与分布式调控理论,阐明了多源氢能系统在扰动下的功率分配规律与电压自恢复特性,并结合出力预测技术,实现了氢能支撑下电力系统运行规律的前瞻性表征。本成果实现了从氢能底层物理特性到系统层协同方法的理论跨越,为氢能深度融入新型电力系统提供了坚实的科学依据。

一、成果名称:
氢能支撑下新型电力系统的能量变换机理与多能协同方法研究
二、主要完成单位:
西北工业大学、西安广林汇智能源科技有限公司
三、主要完成人:
皇甫宜耿、杜宇华、卓生荣、王尧、赵冬冬、赵犇、庞圣钊、范艾利、李钱、耿庆庆
四、成果简介:
本成果聚焦氢能支撑下新型电力系统的核心科学问题,紧密围绕氢能产、换、用全链条展开能量变换机理与多能协同方法研究。阐明了氢燃料电池发电系统内部非线性动力学的演化机理,针对氢能转换过程中气体供应的强耦合与时滞特性,构建了基于非线性观测器的状态表征理论,揭示了核心物理量在复杂工况下的动态规律,为提升氢能发电效率与耐久性奠定了理论基础。探究了氢电高效变换的拓扑演化逻辑与稳态调控方法,发现了氢能接入过程中电能变换的电流零纹波物理边界,建立了高增益变换拓扑的电磁耦合规律及基于谐振观测的鲁棒调控框架,实现了在复杂负载扰动下氢能变换界面的精确刻画与稳定控制。揭示了氢能参与新型电力系统运行的多能协同调控机理,提出了氢-电耦合系统的实时能量管理策略与分布式调控理论,阐明了多源氢能系统在扰动下的功率分配规律与电压自恢复特性,并结合出力预测技术,实现了氢能支撑下电力系统运行规律的前瞻性表征。本成果实现了从氢能底层物理特性到系统层协同方法的理论跨越,为氢能深度融入新型电力系统提供了坚实的科学依据。
五、主要知识产权(标准、规范)目录

序号

知识产权

类别

知识产权

名称

国家

(地区)

授权号

(批准号)

授权日期

证书编号

权利人

发明人

1

发明专利

一种新能源场站出力预测方法

中国

CN120744385B

2025.11.14

8475777

西安广林汇智能源科技有限公司

耿庆庆;朱永灿;皇甫宜耿;杜宇华;刘同海;常琼林;李军;王艳军;王颖;杨明乐

2

发明专利

一种单磁芯四绕组高增益单级式Buck-Boost型逆变器

中国

CN109245578B

2020.05.22

3808159

西北工业大学

赵犇,皇甫宜耿,相里康,任子俊

承诺:上述知识产权未曾在已获或正在申报国家级、省(部)级和厅局(地市)级奖励项目中作为支撑材料出现。用于推荐陕西高校科学技术研究优秀成果的情况,已征得未列入成果主要完成人和主要完成单位的权利人(专利指发明人)的同意。

六、代表性论文专著目录

序号

论文专著名称

刊名

发表

时间

年卷页码(xx年xx卷xx页)

作者

通讯作者(含共同作者)

第一作者(含共同作者)

国内

作者

(中文名)

他引

总次数

检索

数据库

参与人(成果完成人)

知识产权是否归 国内所有

1

An Unknown Input Nonlinear Observer Based

Fractional Order PID Control of Fuel Cell

Air Supply System

IEEE Transactions on Industry Applications

2020.6.1

2020年,56卷,5523-5532页

Dongdong Zhao, Fei Li, Rui Ma, Guosheng Zhao, Yigeng Huangfu

Fei Li

Dongdong Zhao

赵冬冬,李飞,马睿,赵国胜,

皇甫宜耿

95

IEEE Xplore

赵冬冬,

皇甫宜耿

是

2

An Improved Energy Management Strategy for Fuel Cell Hybrid Vehicles Based on Pontryagin's Minimum Principle

IEEE Transactions on Industry Applications

2022.3.7

2022年,58卷,4087-4097页

Yigeng Huangfu, Peng Li, Shengzhao Pang, Chongyang Tian, Sheng Quan, Yonghui Zhang, Jiang Wei

Yigeng Huangfu

Yigeng Huangfu

皇甫宜耿,

李鹏,庞圣钊,

田崇阳,权升,

张永辉,魏江

68

IEEE Xplore

皇甫宜耿,

庞圣钊

是

3

An Improved Floating Interleaved Boost Converter With the Zero-Ripple Input Current for Fuel Cell Applications

IEEE Transactions on Energy Conversion

2019.8.21

2019年,34卷,2168-2179页

Qian Li;

Yigeng Huangfu;

Liangcai Xu;

Jiang Wei;

Rui Ma;

Dongdong Zhao;

Fei Gao

Qian Li.

Qian Li

李钱,皇甫宜耿,

徐良才,魏江,

马睿,赵冬冬

52

IEEE Xplore

李钱,

皇甫宜耿,

赵冬冬

是

4

Extended State Observer Based Flatness Control for Fuel Cell Output Series Interleaved Boost Converter

 

IEEE Transactions on Industry Applications

2019.8.20

2019年,55卷,6427-6437页

Yigeng Huangfu;

Qian Li;

Liangcai Xu;

Rui Ma;

Fei Gao

Qian Li

Yigeng Huangfu

 

皇甫宜耿,李钱,

徐良才,马睿

49

IEEE Xplore

皇甫宜耿,

李钱

是

5

Robust Adaptive Control of Interleaved Boost

Converter for Fuel Cell Application

IEEE Transactions on Industry Applications

2021.9.16

2021年,57卷,6603-6610页

Shengrong Zhuo, Yigeng Huangfu, Arnaud Gaillard, Damien Paire, Fei Gao

Shengrong Zhuo

Shengrong Zhuo

卓生荣,

皇甫宜耿

26

IEEE Xplore

卓生荣,

皇甫宜耿

是

6

Robust Voltage Control With Resonant Extended State Observer for Hybrid Fuel Cell System

IEEE Transactions on Power Electronics

2024.2.10

2024年,39卷,5462-5472页

Shengrong Zhuo, Shudan Jin, Xinyu Liu, Hao Bai, Yigeng Huangfu, Fei Gao

Shengrong Zhuo

Shengrong Zhuo

卓生荣,

金淑丹,刘新宇,

白浩,皇甫宜耿,高非

5

IEEE Xplore

卓生荣,

皇甫宜耿

是

7

Secondary Control for Distributed Converter Interfaced Generation with Prescribed Transient-State Performance in DC Microgrid

Journal of Modern Power Systems and Clean Energy

2024.11.15

2025年,13卷,980-990页

Aili Fan, Jiangong Yang, Yuhua Du, Zhipeng Li, Fei Gao, Yigeng Huangfu 

Yuhua Du

Aili Fan

范艾利,

杨建功,

杜宇华,

李致朋,

皇甫宜耿

4

IEEE Xplore

范艾利,

杜宇华,

皇甫宜耿

是

8

基于自激逆变器的无线电能传输系统

电工技术学报

2019.12.3

2019年,34卷,22期

王尧,刘卫国,皇甫宜耿,刘云天

王尧

王尧

王尧,刘卫国,

皇甫宜耿,

刘云天

14

中国知网

王尧,

皇甫宜耿 

是

承诺:该表所列论文专著的知识产权归国内所有且无争议,未曾在已获或正在申报国家级、省(部)级和厅局(地市)级奖励项目中作为支撑材料出现。用于推荐陕西高校科学技术研究优秀成果的情况,已征得未列入成果主要完成人和主要完成单位的作者的同意,其中,未列入成果主要完成人的第一作者、通讯作者(含共同第一作者、共同通讯作者)已出具知情同意书面签字意见。因未如实告知上述情况而引起争议,且不能提供相应存档备查的证件,本人愿意承担相应责任,并接受处理。

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