轮轨式垂直轴风力机自适应车轮发电平台设计与分析

垂直轴风力机相对于水平轴风力机而言具有诸多优点.基于轮轨式垂直轴风力机工作原理,进行总体结构设计.车轮发电平台是轮轨式垂直轴风力中的重要部件,主要起发电和转向作用.设计一种车轮直接带动各小型发电机的分布式车轮发电平台结构,使驱动发电机转动的车轮始终与发电机处于同一个摆动平台.该车轮发电平台可随着运行轨道曲率变化而不断自适应地转动,具有各发电机机械转动能被平稳输入的优点.设计防倾覆装置安装于风力发电小车底板上,可调整其与轨道之间的间隙,保证风力机运行时不发生倾覆.运用有限元技术对车轮发电平台受力关键零件进行静力学强度分析,验证设计的结构满足强度要求.

基于社群互动的付费会员制——以爱发电平台为例

依托技术手段能够形成跨领域、跨现实空间的富媒体产品流通,在这一背景下,会员制已成为一种出版流程中的内在手段。当前出版活动中的会员制,存在模式单一、内容局限等问题,其根源在于产品内容来源和类别的局限,以及服务内容使用、体验的非必要性。以爱发电平台为例,基于其独特的付费模式和互动社群,对平台的会员制内容进行分析,探究不同主体对平台功能的使用效果和基于用户社群的互动付费会员制发展。

波浪能发电平台系泊系统耦合动力响应及水动力分析

本文以一种新型波浪能发电平台为研究对象,分别采用基于三维势流理论的软件Sesam和基于有限体积法的Flow3D软件,对平台和发电浮子进行水动力分析。应用Sesam-HydroD模块计算了平台和发电浮子在频域内的运动响应,将平台和发电浮子的垂荡运动响应进行对比分析,结果表明,在正常海况下,平台与发电浮子垂荡运动相对幅值满足捕能系统的发电需求。应用Flow3D软件对平台整体进行水动力分析,结果表明,平台与发电浮子相对运动振幅在0.3～0.4m间,可满足发电需求。在此基础之上,应用Orcaflex软件,通过时域耦合动力分析的方法,计算了平台在自存工况和作业工况下的运动响应和系泊缆动张力响应,结果表明:在自存工况下,平台锚泊线的安全系数符合规范要求,平台具有良好的安全性能,能够适应恶劣的海洋环境;在作业工况下,平台的垂荡运动响应对波浪方向变化并不敏感,捕能系统不受波浪方向变化的影响,满足发电需求。另外,本文的研究结果能为类似的海洋平台的研究提供建议和参考。

浮摆式波浪发电平台系泊系统设计

针对一台自行设计的浮摆式波浪发电平台的运动特点与采能方式,对其系泊系统进行设计。系泊型式为"平台—连接缆—浮筒—锚链—锚"的悬链线单点浮筒系泊。以试验海域海况参数为依据,计算系统载荷,并采用准静力分析法对系泊系统各构件进行选型设计。设计的连接缆为钢丝绳,浮筒为圆柱型钢制浮筒,锚链为二级有档锚链,作业锚为AC-14锚。经检验,设计的系统符合安全要求和平台稳定性需求。

海上单桩风力发电平台简化设计

采用在欧洲已经进行商业化运作的独立桩双段结构，桩基础采用带有过渡段的单桩。塔架上的风力发电机采用丹麦Vestas公司的V80风力发电机。参考DNV-OS-J101和API-RP-2A中的工作应力设计法，进行结构静力、桩基础的承载力，涡激振动、疲劳寿命，结构动力学等分析。静力分析分析极端环境下的组合工况；桩基础主要计算桩的轴向承载力和校核水平承载力，并采用有限元模型模拟桩土相互作用；涡激振动分析主要考虑不同风速下塔架的升力以及引起的横向振动；疲劳分析根据涡激振动分析的结果利用S-N曲线对基础寿命进行了评估；动力学分析求出了结构的固有频率，并进行了波浪力作用下的瞬态历程分析。

海上漂浮式综合发电平台设计

针对海岛区域的孤立性、海上环境的复杂恶劣性以及波浪发电的不稳定性,结合风能、太阳能、潮汐能及波浪能发电的特征,提出一种新型的海上漂浮式综合发电平台,该平台可以综合利用风电、太阳能、潮汐能、波浪能等能源,同时还可以为海岛提供大型养殖网箱。

基于AQWA的潮流能发电平台稳定性研究

文章应用水动力学软件AQWA对在随机波浪荷载和风、流荷载联合作用下的浮动式发电平台的稳定性进行研究,分析了5种工况下该平台遭遇迎浪(0°浪向角)、艏斜浪(45°浪向角)、横浪(90°浪向角)时的横荡、纵荡、艏摇运动响应幅值,比较了该平台在破损工况(有系泊缆断裂工况)和完整工况(无系泊缆断裂工况)下的运动响应幅值。结果表明:平台的艏摇、横荡和纵荡运动响应的最大值分别发生在遭遇艏斜浪、迎浪和横浪时;在系泊缆断裂瞬间该平台所有方向运动响应均有大幅增加,其中破损自存工况下艏摇运动响应幅值是完整工况下的6~7倍。

海上风力发电平台概念设计及系泊系统特性研究

为实现海上风力发电平台工作状态的准确预报,本文采用有限元软件建立浮式风力发电平台三维模型,完全时域耦合分析在不规则波作用下,浮式风力发电平台动力响应特性。通过时域结果对比分析可知,在风浪流同向作用下,浮式风力发电平台的运动响应幅值及系泊缆索顶端张力最大。通过运动响应时间历程曲线可知,横荡运动和横摇运动表现为低频特性,垂荡运动表现为波频特性,以上研究成果可为浮式风力发电机的优化设计提供一定的指导,并可为将来的相关试验提供一定参考。

多浮子波浪能发电平台受力分析

波浪能发电装置可以有效利用海洋中可再生资源,其中多浮子式波浪能发电平台通过浮子在波浪作用下的往复运动进行发电.基于势流理论,采用高阶边界元方法在频域内计算了多浮子式波浪能发电装置在不同方向、不同周期波浪入射下的受力情况,分析了该平台在不同波浪周期下的受力特征,计算结果为后续的运动分析及锚泊系统分析提供数据支持.

潮流能发电平台的水动力特性的参数影响研究

文章采用水动力分析软件AQWA对潮流能发电平台进行了研究,对平台有限元模型进行了简化,通过对比水动力参数的变化,确定了简化模型的可靠性;基于简化模型分别计算了发电平台在0°浪向作用时,不同水深及不同重心高度下的一阶波浪力、附加质量、辐射阻尼等水动力参数。结果表明:水深显著影响一阶波浪力的峰值大小,对附加质量和辐射阻尼影响较小;水深越浅,海底对波浪的反射作用越明显,平台受波浪冲击越大;重心高度的变化主要影响平台横摇和纵摇2个方向上的水动力参数,对其他方向影响很小。

海上发电平台电缆防火封堵研究

海上发电平台位于海上,相比陆地环境更加复杂,其电缆的防火封堵考虑因素较多。分析火电厂、核电厂规范中电缆防火封堵的耐火极限、封堵材料的性能,以及对游轮和陆上发电厂房电缆防火封堵材料和方式的适应性,得出海上发电平台可以使用MCT封堵结构,硅酮橡胶和高密度硅酮橡胶封堵,不适合使用干硬性封堵材料。

潮流对楔形波浪发电平台发电效果的海试分析

以单点系泊漂浮式楔形波浪发电平台为研究对象,根据平台运行海域的风、浪、流实测数据,结合平台实际发电功率数据,从潮流对波浪的影响以及潮流对平台工作位置的推移响应两个方面出发,分析潮流对平台发电效果的影响规律和原因。结果认为,潮流通过影响波浪从而导致发电功率变化的可能性小,潮流主要通过改变平台工作位置,导致浮子采能效果改变,进而影响平台整体发电效果。

基于BP神经网络的摇臂式波浪发电平台取能效率预测

取能效率是衡量波浪发电装置设计合理与否的重要参考标准。文章首先介绍了摇臂式波浪发电平台,接着对BP神经网络的原理和算法进行了描述,最后以水池试验过程中收集的数据为样本数据,在Matlab平台上运用BP神经网络对实海况下摇臂式波浪发电平台的取能效率作了仿真预测。仿真结果表明:实海况下摇臂式波浪发电平台的取能效率达到了预期目标,进一步说明BP神经网络成功训练出可靠的网络,在此基础上预测的数据具有一定的参考价值。

波浪入射角对单点系泊楔形波浪发电平台水平运动特性的影响

利用水动力分析软件AQWA模拟额定海况,对采用单点浮筒系泊的楔形波浪发电平台的运动状况进行仿真。通过模拟楔形平台在不同波浪入射角条件下的水平运动,发现平台能够实现自动调整至最佳迎浪位置,调整过程中的水平运动包括横荡、横漂复合运动和纵荡、纵漂复合运动。波浪入射角30°~60°时,横漂、纵漂的振幅达到最大值,平台运动速度达到最大值,最考验系泊系统系泊能力,为平台运行危险工况。分析结果表明,平台随浪调整所需的时间,水平运动的位移,横漂、纵漂、横荡及纵荡的振幅,水平运动速度等各项运动特性指标均满足运行要求。

远海孤岛海上发电平台模块化概念设计

在比较不同太阳能热发电方式的基础上,提出利用槽式太阳能热发电技术构建海上发电平台,介绍了发电平台的发电系统、供电系统、承载浮体和监测控制系统四个部分,并提出模块化设计的概念,完整论述了单模块的设计建造技术路线,包括槽式聚光镜的选择,承载浮体的设计,装置设备的安装布置以及平台的停泊方式。

基于LABVIEW的风力发电综合实验平台监控系统设计

详细介绍了风力发电综合实验平台监控系统的开发;监控系统由数据采集节点、RS232/CAN转换器、工控机构成,数据采集节点和转换器通过CAN总线相连,转换器和工控机通过串口实现通信;系统采用LabVIEW设计监控软件;监控软件设计包括数据通信设计、软件功能设计和人机界面设计三部分,软件采用多线程并行结构;通过VISA函数对串口的配置、读取和写入及RS232/CAN转换器对数据的转换,软件实现了工控机和数据采集节点之间的数据通信;实验结果表明,监控系统工作正常,监控数据准确,通信稳定可靠,实现了实验平台的实时监控。

基于dsPIC30F6014A的柴油发电机组综合监测平台

设计了针对柴油发电机组的综合监测平台,实现了机组控制模块和监测计算机间的通信。以dsPIC30F6014A为主控芯片,设计了提供输入信号的数据采集模块和实现通讯的CAN、USB接口电路。编制了相应的上位机、通讯和下位机软件。对各模块和整体的测试表明,所设计的监测平台工作正常,满足各项性能指标。

基于虚拟仿真与功率模块控制的光伏发电模拟实验平台研究

基于虚拟仿真与电力电子模块化控制技术,通过分析光伏电池模型及其特性,研究出光伏电池特性模拟的软件编程虚拟仿真方法;提出并研制一种新型具有双向能量流功能拓扑结构的变流器模块,用于实现大功率光伏电池电源特性,此模块在实验中既可以作为电源,也可以作为负载使用;研制了功率级(10 kW)虚拟仿真与实物模拟结合的光伏发电综合模拟实验平台,此平台可以完成多种科目的实验研究。实验结果证实了此实验平台的可行性和有效性,这对光伏发电实验教学与科学研究具有应用价值。

海上石油平台风燃互补发电孤立小电网稳定性研究及应用

"渤海海上风力发电示范工程"于2007年初批准正式立项,建设国内第一台海上风力发电机组,容量为1.5MW。由于风能具有间歇性和随机性的特点,为了实现绥中36-1CEP平台孤立电网与风电机组互补发电,并且保证该电网的平稳运行,进行了海上平台孤立小电网的稳定性研究。海上石油平台电网允许的正常频率波动范围为±0.25Hz,频率偏差报警为±0.5Hz,电网频率将随着透平发电机组输出有功功率的变化而波动。当风力发电机组在额定输出有功功率跳闸退出电网时,对电网频率的影响最大;当风力发电机组在额定风速启动并网时,对电网频率的影响较大。在特定的风燃互补孤立小电网中,采用电网负荷频率调节方程,可以计算风力发电机组容量与电网总负荷之比和频率波动的关系。海上平台风燃互补发电孤立小电网稳定运行的条件为风力发电机组的容量与平台电网总容量的比值小于10%。在满足风力发电机组引起平台电网最大频率波动范围为±0.25Hz的条件下,额定有功功率为1.5MW的风力发电机组,可并入最低总有功功率为15MW的电网。将稳定性研究结论应用于渤海风力发电示范项目,保证了示范工程的顺利进行,实现了国内第一台海上风力发电机组与生产平台并网发电的稳定运行。

支线集装箱船发电机平台结构振动分析模型化探索

重点研究在船舶发电机平台这类结构上安置有大型设备的结构振动有限元分析模型的合理性。通过对比研究发电机平台区域的均匀分布质量和大型集中质量其不同有限元模拟方法的优缺点,总结出一套快速、高效、准确的发电机平台振动预报有限元模拟方法。该发电机平台有限元模拟方法能够在详细设计阶段对发电机平台板架的固有频率实现快速准确预报,避免发电机平台板架与主机、螺旋桨等船舶主要激励源发生共振,从而实现发电机平台区域的振动控制。