基于液压传递的典型波浪能发电装置研究综述

采用液压机构转换能量的波浪能发电装置具有较好的稳定性、较高的发电效率和相对较低的成本等优点。以Wave Roller波浪发电装置、Pelamis波浪能发电装置、Oyster波能发电装置、"鹰式一号"波浪能发电装置、"海灵号"波浪能发电装置、"集大2号"发电装置等典型的波浪能发电装置为分析对象,结合波浪能发电装置液压传递机构应用的典型实例,介绍了各种波浪能发电装置液压转换原理及特点,并提出波浪能发电装置液压系统改进的建议。     

我国海洋能商业化应用取得突破

<正>不久前,中国电子科技集团公司38所(简称"38所")研制的波浪发电装置通过了国家海洋局验收,该装置突破了波浪能液压转换与控制装置模块及千伏级动力逆变器关键技术。此项技术实现了波浪稳定发电,在小于0.5 m浪高的波况下仍能频繁蓄能,为我国波浪发电工程化应用奠定了基础。波浪能是海洋能中既不稳定又无规律的能源形式,此外,海洋能还包括     

一种波浪能装置液压自治控制器的设计与试验

为实现漂浮式波浪能液压转换装置小浪条件下间断发电,大浪条件下连续发电,提出一种利用液压系统自身压力作为判断是否发电,和执行主阀开、闭动作的液压自治控制器。该控制器主要由主蓄能器、空气弹簧、液压缸、一套执行阀和部分管路组成。详细描述控制器的组成与连接方式,分析其工作原理,介绍其具体的工作过程,并以实例说明设计过程中如何确定控制器的几个重要参数。对实型液压自治控制器进行试验,试验测得该控制器有较高的执行精度,完全可满足波浪能液压转换系统主油路开闭的控制,目前该控制器已应用到10kW漂浮鹰式波浪能装置的液压控制系统中,并稳定运行。     

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。     

鸭式波浪能发电装置中蓄能工质的选择研究

针对鸭式波浪能发电装置的液压系统,提出两种利用气体相变实现蓄能的方案,建立两种工质蓄能的数学模型,进行数值计算,并通过与常用气体工质的比较,得出各自的优缺点。     

100 kW组合型振荡浮子式波浪发电装置能量转换系统研究

组合型振荡浮子式波浪发电装置由能量俘获系统与能量转换系统构成,其中能量转换系统直接决定整个装置的能量转换效率和发电功率。基于前期10 k W波浪发电装置的海试结果,对装置中的直驱型液压式能量转换系统进行结构优化,设计一种应用于100 k W波浪发电装置的蓄能型液压式能量转换系统,并研制"液压自调整控制系统",实现能量转换系统蓄能与放能过程的解耦控制。通过现场试验,验证优化后的能量转换系统在提高能量转换效率和维持过程平稳性上的有效性。基于该能量转换系统的能量输出特性,提出发电机带纯阻性负载时的"最大功率点跟踪"匹配负载计算方法,以及后续并网电力变换系统的拓扑结构设计,并通过Simulink仿真,验证方案的可靠性。     

液压蓄能波浪发电系统平稳输出电力技术研究

对于波浪发电系统而言,一个难以避免的难题就是如何把不稳定的波浪能转换成稳定输出的电能,提出了一套液压蓄能发电系统,该系统将液压传动和蓄能器蓄能巧妙地结合起来,实现电力的稳定输出.也通过实验对其稳定输出电力的能力进行了论证.     

摆式波能发电装置在不规则波中的性能分析

通过建立Matlab/Simulink仿真模型求解Cummins方程,计算摆式波能发电装置在不规则波中的瞬时功率和平均功率,同时考虑线性和非线性动力摄取系统的影响.线性假设下的数值结果与试验数据的对比验证目前数值模型的精度.进一步使用摆板-液压系统联合仿真模型研究液压式转换装置中不同影响因素对发电功率的影响,发现液压系...     

基于AMESim的海流能发电装置液压传动系统的建模与仿真

通过对海流能发电装置液压传动系统的研究,建立了系统主要模块的数学模型,并基于AMESim软件平台构建了海流能发电装置液压传动系统的仿真模型,在Matlab/Simulink中设计了控制器模型,进行了联合仿真。联合仿真结果表明:采用容积调速控制可以实现海流能发电装置的变速恒频控制,从而实现能量的最大捕获和输出功率稳定。     

一种振荡浮子式波浪能发电装置的实验研究

在已有的波浪能发电研究基础上,以一种振荡浮子和液压系统结合的波浪能发电装置为研究对象,在华北电力大学海洋能研究实验室进行模型试验,之后进一步在厦门海域进行工程样机实海况运行试验,重点研究该装置的波浪能量吸收率、运行稳定性等性能。试验表明:该波能转换装置运行平稳、能量转换效率较高,且结构简单、建造成本较低,具有实用价值及进一步研究的科研价值。     

专利信息

<正>光伏利用太阳能光伏发电组件的斜/平单轴跟踪装置专利申请号:CN201020112723.8公开号:CN201608674U申请人:甘肃格耐用太阳能电力有限责任公司一种太阳能光伏发电组件的斜/平单轴跟踪装置是由PLC控制驱动机构、液压推杆、液压连杆、摆动杆、支撑杆、光伏支架以及托架组成,PLC控制驱动机构是由微处理芯片控制系统和电机驱动系统构成。PLC控制驱动机构与液压推杆连接,液压     

千瓦级小型液压式波浪能装置能量转换系统研究

针对小型海洋观测仪器用电需求,研究高效、可靠的小型液压式波浪能装置能量转换系统。在实验室建立一套3 kW的液压式波浪能能量转换系统,进行不同电阻负载、不同蓄能体积以及不同控制策略的液压系统试验,获得PTO效率曲线及各发电过程的特性曲线,详细分析不同控制策略的能量转换特性,得到PTO效率随阻值的增大趋于平稳、蓄能体积基本不影响PTO转换效率的结论,验证有蓄能器无控制器型直冲式能量转换系统的可行性。     

广州蓄能水电厂自适应微机调速器控制算法研究

针对抽水蓄能机组调速器控制工况繁多、控制逻辑较常规水火电机组复杂的问题,以广州蓄能水电厂# 4蓄能机组调速器为倒,介绍了发电与抽水工况下蓄能机组调速器的控制逻辑、相关算法及监控系统与调速器配合完成机组的有功控制过程,可供其他抽水蓄能电厂控制调速器参考.     

火力抽水_蓄能发电

提出一种具有更高经济性能的电力生产方式--火力抽水--蓄能发电。火力抽水--蓄能发电是由汽轮机直接带动水泵抽水蓄能，减少了两次能量转换环节，发电效率可提高11%以上。锅炉、汽轮机、水泵都可以按额定容量满负荷运行，得到最高的效率。火力抽水--蓄能发电系统还具有更高的安全性，深度的调峰能力，可以节约冷凝器循环不，建设投资小等优点。     

直流纳电网技术在波能装置群中的应用

根据波能装置液压发电系统的特性,提出由蓄电池组支撑的直流纳电网技术。波能装置群采用直流并网与传输,可以接受周期波动的波浪能功率,效率、可靠性、电能质量均较高。纳电网蓄电池可解除波能装置群发电功率与纳电网逆变器的馈网功率,各装置负载可简化为纳电网蓄电池,各装置分别向蓄电池充电,互不影响。纳电网逆变器为海岛居民提供稳定的高质量的可控电源。仿真和实践证明波能装置群应用直流纳电网技术的可行性和优势。     

波浪能装置蓄能稳压系统数值模拟研究

对波浪能液压蓄能系统进行研究,分别建立蓄能系统充油和放油过程的数学模型,进行数值模拟计算,得到整个蓄能过程中压力流量以及功率对时间的变化曲线,并与实海况波浪能装置试验数据进行对比,验证所得到的数值模拟结果的准确性。     

基于TLP系泊振荡浮子波能发电装置锚固性能研究

介绍锚固基础由潜浮体和张力筋腱组成的振荡浮子波能发电装置及10 k W海试样机。采用AQWA软件分析液压阻尼对装置的影响;运用TOPSIS评估方法探寻潜浮体的最优布置位置。研究表明:综合考虑装置位移响应、锚链张力和质量因素,潜浮体位置存在最优解。     

基于逆变器直流电压模式波能装置并网接入方法

针对采用蓄电池提供直流母线电压难于满足波能装置装机容量不断增长需求的问题,提出基于逆变器直流电压模式的多液压发电机组并网接入方法。逆变器为液压发电机组直接提供直流母线电压,组建成波能装置无蓄电池组支撑的直流纳电网。建立了逆变器直流电压模式电路拓扑和直流电压外环控制回路。通过多液压发电机组波能装置基于逆变器直流电压模式仿真试验,验证了无蓄电池组波能装置并网接入方法的可行性。该研究成果已应用到500 kW“长山号”波能装置中,为大功率波能装置并网系统研究奠定了基础。     

100 kW鹰式波浪能发电装置“万山号”实海况试验

鹰式装置"万山号"为一大型漂浮式波浪能发电装置,装置采用2套独立并行的液压系统将不稳定的波浪能转换为相对稳定的电能,系统配置4台由液压马达驱动的30 kW永磁发电机,在不同浪况下分级启动发电。2015年11月～2016年6月,"万山号"在珠海万山海域已开展不同海况的实海况试验,海试经历小浪、中浪、大浪等多种环境动力输入,取得一系列试验数据和成果。根据已获的阶段成果,总结出改进措施,后续"万山号"将优化升级现有系统,扩展太阳能发电及海水淡化系统,并在开阔海域开展长期实海况试验,持续提高鹰式波浪能转换装置的可靠性、转换效率、环境适应性和经济性。     

大型抽水蓄能电站发电电动机变压器继电保护就地化整体解决方案研究

回顾常规抽水蓄能机组继电保护存在的二次接线复杂、投资大等问题,开展大型抽水蓄能电站发电电动机变压器继电保护就地化整体解决方案及关键技术研究。文中提出了发电电动机变压器继电保护就地化的配置原则及配置方案,重点阐述了分布式保护运行模式、基于柔性光学CT的直采技术、基于SOC冗余系统框架、装置接口标准化、装置高防护设计等关键技术。最后总结了抽水蓄能机组保护就地化的有益效果,展望实现就地化保护还存在的困难,为后续抽水蓄能机组继电保护就地化实践提供指导意义。