面向废弃能量收集的风电-压缩空气储能耦合发电系统

目前,风电与压缩空气储能耦合发电系统是发电后再与压缩空气储能系统连接,对于风电场一些不能发电工况的能量无法利用。通过风力发电功率特性和运行状态分析,找出产生废弃能量的2种工况:起动风速到切入风速期间的低风速工况和电网原因弃风工况,设计了一套新型的风电-压缩空气储能耦合发电系统,通过啮合切换装置可以进行风机和压缩机、发电机的切换运行。通过工况的效率分析,系统在2种工况时,可以回收废弃能量,实现电能输出,有效提高风电场的能量利用率。     

风光互补发电系统混合储能系统容量优化方法研究

风光互补发电系统受风光资源影响发电功率波动较大,配置适当的储能系统可提高新能源发电的消纳能力和电能质量。针对风光互补发电系统储能容量优化配置问题,将运行投入成本作为优化目标,提出以抽水蓄能为基础,蓄电池和超级电容参与的混合储能系统模型。该储能模型以跟踪负荷曲线作为平抑目标函数,利用集合经验模态分解和滑动平均法,对抽水蓄能机组、蓄电池和超级电容设备进行功率分配。建立了风光发电系统模型,利用带免疫的粒子群算法对储能配置容量进行寻优求解。计算结果表明,所提基于抽水蓄能的混合储能容量优化模型,对发电系统输出功率波动情况改善明显,电能消纳能力和运行经济性有所提高。     

基于海洋资料浮标的单摆式波浪能发电装置仿真模型研究

海洋资料浮标通常利用太阳能对其搭载的海洋监测仪器提供电能。为提高其供电能力,基于浮标的结构和运动特点,提出一种波浪能发电装置。该发电装置由将波浪能转换为机械能的单摆和将机械能定值输入到发电机的储能机构组成。基于势流理论建立含有发电装置浮标的水动力学方程,在求解水动力学方程的基础上,分析单摆运动规律及能量转换性能。研究表明,利用该发电装置能够将波浪能高效而周期性地转换为电能,增加储能弹簧的刚度,可有效提升浮标的供电能力。该研究为海洋资料浮标利用波浪能供电提供有价值的参考。     

磁流体发电的简易设计与试验

磁流体发电是将热能直接转换为电能的一种新型发电方式。这种发电方法优于一般传统的火力发电系统,其发电总的热效率可以提高到55％以上。本文介绍了磁流体发电的工作原理,提出简易设计及试验方法,以达到高温高速的等离于导电燃气体通过磁场时,能发出电能为目的。     

基于相似理论的潮流能发电水轮机力特性分析研究

以流体力学相似理论为基础,借鉴其在风力发电机中的应用经验,对潮流能发电水轮机力特性进行分析。根据潮流能发电水轮机和小比尺试验模型的相似关系,得到潮流能发电水轮机与小比尺试验模型之间的力特性关系,探索潮流能发电水轮机尺寸缩放对其力特性的影响规律。设计比例模型试验,通过对不同尺寸叶轮的受力进行测量与对比,验证相似理论在潮流能发电水轮机力特性分析中的正确性,为潮流能发电水轮机的模型试验研究和水轮机设计提供一定的参考。     

有趣的环保发电方式

潮水发电潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口筑一座拦水堤坝,形成水库,并在坝中或坝旁放置水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。从能量的角度说,就是利用海水的势能和动能,通过水轮发电机转化为电能。潮汐发电的优点是成本低,每度电的成本只相当于火电站的1/8。太空发电为了更直接而有效地利用太阳能,在不久的将来人类将建立太空发电厂。将超大型太阳能电池板送入环绕地球的轨道,在太空中搜集太阳能发电,然后将电力输送到地球,供日常生活使用。由于将来地球人口拥挤,无论是在太空中建立住人…     

基于混合储能的并网光伏发电系统功率控制研究

针对并网光伏发电系统输出功率的波动,提出利用混合储能系统对功率进行平抑.介绍了光伏最大功率跟踪和并网逆变的控制,为实现发电和并网功率的匹配,考虑蓄电池和超级电容器各自特性的优势,对混合储能系统提出了三级式功率分配策略;通过设计相应的控制方法和以功率分配单元的输出功率作为参考值,混合储能系统控制变换器进行合理充放电.混合储能系统不仅保证了并网功率按计划运行,而且稳定了直流母线电压、满足了随机负荷供电.通过仿真验证,三级式功率分配策略有效,控制方法可行.     

基于CFD的混流式水轮机改造流道内部流动特性研究

针对老旧水轮机无适合新型转轮的情况下,通过适当的改型设计,根据标准k-ε双方程和雷诺时均（N-S）方程,给定转轮边界条件,建立混流式水轮机流道内部流动的数学模型。通过CFD对水轮机进行数值模拟,获取优化后的转轮内部、活动导叶和固定导叶速度分布及叶片压力分布,通过流场分析,提高改造的可靠性。结合具体电站的应用案例,改造后结果表明：尾水管中回流细微、涡带较弱,水流在引水蜗壳和导水机构中的水力损失不大,平均效率提高5%,平均出力提高4%,水轮机的抗空化空蚀性能及可靠性均得到提高,对混流式水轮机的改造有一定的参考作用。     

新型温差发电装置的结构设计

分析了温差发电装置的内部结构对温差发电效率的影响,并在此基础上设计制作出了一种新型温差发电装置,其内部换热通道的横截面为六边形、通道内部带有错排扰流片。通过错排结构使温度差值变大,提高了传热效率。在发动机转速为3 000 r/min、换热通道入口处尾气温度为130~140℃时,其电压在1.112~1.151 V范围内波动,发电功率为1.325 W。并通过温度-电压的函数模拟,得出温度和电压在相应温度下成正比关系     

基于联合概率分布的风光互补发电系统优化配置

为提高风光互补发电系统效率、降低建设成本和增强供电可靠性,提出一种系统优化配置的设计方法。综合考虑风力发电和光伏发电出力的相关性及储能蓄电池寿命等因素,建立以系统发电成本最低为目标和以负载失电率为约束条件的优化函数,用改进和声搜索算法对目标函数进行优化。整个求解过程通过二次优化完成,在初次优化结果的基础上,对得到的风电机组功率根据市场实际情况进行修正,然后对目标函数重新优化,最终得到光伏发电和储能装置容量的优化结果。通过实例对提出的优化配置方法进行模拟验证,结果表明经过优化配置后的风光互补发电系统能够满足负载供电需求并降低建设成本。     

基于蓄能器的波浪能发电系统工作特性试验研究

针对基于蓄能器的波浪能发电系统中液压能到电能转换环节的效率问题,设计一种蓄能与电力系统的物理试验模型,该模型将波浪不规则往复运动能量收集存储,通过对蓄能器的释放进行控制,将波浪能转换成稳定、连续的旋转机械能,转化为电能输出。通过试验研究的方式,对基于蓄能器的液压蓄能式发电系统的发电特性、蓄能器工作特性、系统压力分布特性展开试验研究,发现降低蓄能器的初始压力、提高发电系统的释放压力可提高发电效率;蓄能器出现压力不能完全释放的现象,并且充气压力、负载电阻越大现象越明显;提出蓄能器充气压力、释放压力的选择方法,得到提高蓄能器工作效率的有效手段,探讨蓄能发电系统的控制方案,为基于蓄能器的发电系统的资源配置、控制策略的设计提供参考依据,具有一定的应用价值。     

太阳能热发电定日镜旋转角度算法研究

通过使用太阳的高度角和方位角两个参数,推导出槽式太阳能热发电技术中聚光镜的旋转公式和塔式太阳能热发电技术中定日镜的旋转公式,为后续针对太阳能热发电技术镜场控制的仿真模拟和控制系统的硬件设计提供了基础。     

微型混流式水轮机在高层建筑采暖系统中的应用

针对高层建筑采暖系统回水余压的利用问题,开发了一种微型混流式水轮机,用以代替采暖系统中的回水阻力调节阀。以某高层采暖系统为例,结合其工作环境特点,确定了水轮机基本参数,并对此水轮机进行了全流道三维数值模拟和优化。结果显示,水轮机效率可达86%以上;水轮机与供暖系统的连接方式分析说明,设计出的微型水轮机效率高、安装方便、减少了电能消耗,从而为水轮机在供暖系统中的应用提供了理论和实践依据。     

压缩空气蓄能调节太阳能系统输出 功率建模与研究

太阳能的间歇性和波动性不利于太阳能发电大规模并网,实施电力储能可平抑输出功率波动,改善电能质量。目前,我国大规模的电力储能只有抽水蓄能,却受到水资源的限制而无法普遍开展。提出了基于压缩空气蓄能（compressed air energy storage, CAES）的太阳能发电站功率调节系统,给出了CAES调节系统额定功率、容量等系列关键参数的设计方案,并选取案例对CAES系统仿真模拟。结合电站所在地区负荷变化及与局域电网电能交换数据,对比了采用CAES功率调节系统前后太阳能发电并网对局域电网的影响,分析结果表明CAES调节太阳能发电能有效地缓解对局域电网的冲击。     

风光互补发电制氢储能系统模拟仿真研究及性能分析

文中利用Matlab/Simulink以河北工程大学风光互补发电制氢储能系统为原型建立了仿真模型,将邯郸地区的气象参数输入模型,得到系统各部分不同容量配置下的发电量、制氢速率以及太阳能、风能、电能转化为氢能的效率。分析出各影响因素对制氢速率的影响程度,太阳能、风能发电的效率,太阳能、风能、网电转化为氢能的效率,为风光互补发电制氢储能系统的开发提供了理论依据。     

磁流体发电联合循环

磁流体发电联合循环磁流体发电是将热能直接转变为电能的一种新型发电方式。由物理学可知，当导体在磁场中作横向切割磁力线的运动时，沿着导体并与磁场相垂直的方向可产生感应电动势。磁流体发电就是利用高温导电流体高速通过磁场，在电磁感应的作用下，将热能转变为电能...     

The application of Supercapacitor energy storage technology in the alongside replenishment equipment

本工作分析了航行横向补给系统的电动机再生发电问题,通过对蓄电池储能、超导线圈储能、飞轮储能和超级电容储能技术特点的对比,选用超级电容储能系统回收和利用再生电能,提出了超级电容储能系统的设计和应用方案,并对基本设计参数进行了计算。航行横向补给过程中,受到补给船和接收船距离不断变化的影响,补给装置绞车电机在电动和发电两种状态间频繁交互运行。电动机在发电状态下向变频器直流母线反馈大量再生电能,影响电网质量和设备的正常工作。由于超级电容具有功率密度高、充放电功率大、使用寿命长和工作温度范围广的优点,非常适用于电能的快速回收和释放,能够降低系统功率、减小对电网的影响、节约能源,在需要反复进行电能回收和释放的设备中具有较好的应用前景。     

半潜式风流联合发电装置水动力性能分析

文章基于半潜式风流联合发电装置,以频域势流理论为基础,研究风流联合发电装置的频域水动力性能,得到了漂浮式载体在规则波中的运动响应RAO和水动力系数;根据载体频域分析结果、水轮机CFD数值模拟结果及风力机载荷特性确定装置的风、浪、流等载荷,利用Fortran编程对AQWA进行二次开发,计入附加的定常力及非定常力,并以此计算极限工况(破损自存工况)下,不规则波中的系统运动响应和系泊线张力。计算结果表明,该半潜式风流联合发电装置在极限工况下具有良好的水动力性能,设计安全可靠。     

轴流式潮流能发电装置导流罩水动力特性研究

以提高潮流能水轮机工作效率为目的,采用数值模拟和实验研究相结合的方法,通过改变影响导流罩水动力特性的几个关键参数,对4种不同母线线型的导流罩进行数值模拟,并初步分析开口张角对圆型导流罩水动力学性能的影响。研究结果表明:导流罩对于提高水轮机水动力学性可发挥重要作用,基于Fluent的数值模拟结果与实验值吻合较好,为轴流式潮流能发电装置导流罩的设计提供可行的方法和依据。     

与主网交换功率最小的家庭储能控制策略

为减弱分布式家庭光伏接入对电网的冲击,并同时降低家庭用户对电网的依赖,提高系统对光伏发电的就地消纳能力,在家庭负荷及光伏发电量预测未知与已知2种情况下,提出将蓄电池为储能元件,在以保证家庭用电系统经济效益为前提,以家庭与电网间电能交换量最小为目标的家庭储能优化控制策略。建立优化模型,通过算例验证模型的有效性。