25kW独立运行式水平轴潮流能发电系统

在分析潮流能发电装置特点的基础上,设计了25kW独立运行式水平轴潮流能发电系统。样机系统由经过优化设计的能量捕获机构、功率分流合流式的机械传动机构及蓄电池储能的电气控制系统组成。在系统透平机构捕能性能的理论预测、机械传动及电气系统的模型分析基础上,通过数字仿真对整机系统的工作性能进行了预测。海上试验结果显示,样机在实际海况下工作稳定,最大发电功率达到设计功率等级,验证了系统设计的有效性。该系统可作为独立发电装置向海岛地区用户提供电能。

新型水平轴定桨距永磁直驱潮流能发电系统设计及应用

双向潮流适应性和运行可靠性是水平轴潮流能发电系统需要解决的两个关键问题。文中研究的新型潮流能发电系统由自适应双向流水平轴定桨距潮流能透平、直驱永磁发电机、功率变换器、蓄电池储能系统以及卸荷负载组成。根据我国潮流能特点和直驱永磁发电系统的运行特性,采用翼型尾翼完成透平的双向潮流对流功能。针对离网型潮流能发电系统的功率控制,设计了基于三相不可控整流桥和双管BUCK-BOOST变换器的功率变换电路。基于Matlab/Simulink软件对20 k W潮流能发电系统各部分进行了建模与仿真分析。在实海况环境进行了现场试验。研究表明,设计的离网型水平轴潮流能发电系统能够有效地利用双向潮流能,而且在结构设计方面所采取的措施提高了系统的可靠性。

水平轴潮流能发电机组独立变桨距系统

针对水平轴潮流能发电机组轮毂空间小、变桨角度大、变桨力矩大等特点,设计一种新型的基于电液比例控制的齿轮齿条传动方案的独立变桨距系统.该系统机械结构紧凑,占用空间小,各个桨叶变桨执行机构相互独立.在分析变桨距载荷的基础上,建立系统的数学模型,并在AMESim软件中对系统进行了仿真研究.仿真结果表明:该系统顺桨变桨180°只需1.1s,逆桨变桨180°只需3.4s,响应速度快,稳定性好,并且可以实现独立变桨,满足了水平轴潮流能发电机组的变桨要求.

低流速水平轴潮流能发电装置桨叶的研究

提出一种桨叶设计流速的计算方法,使以此设计的桨叶在一个变化的流速范围内获得较好的捕能效率。首先,对实验地点的海水流速变化进行测试分析,通过计算确定桨叶的设计流速;其次,在叶素动量理论的基础上采用Wilson的优化设计法,通过Matlab软件计算8 kW水平轴潮流能发电装置的桨叶外形参数,并对其在不同流速下性能进行数字预测。最后,在实际海况下对捕能装置进行测试,实验结果表明捕能装置性能和数字预测基本一致,验证了设计方法的正确性和有效性。

水平轴表层潮流发电机关键技术研究

针对国内海洋潮流能开发存在的特点、问题和开发现状进行分析,并提出潮流能发电的关键技术。以水槽缩比模型实验为基础设计了2kW水平轴直驱式潮流发电装置,并进行了水槽拖动试验和实海况试验,验证了该装置对解决潮流能关键技术设计方案的可行性。试验数据和结果表明:水平轴直驱式表层潮流发电装置具有较高的效率和可靠性,为今后潮流能大规模推广应用提供了技术基础。

水平轴潮流能桨叶水动力性能实验系统设计

在分析现有水平轴潮流能发电水轮机设计特点的基础上,设计了1kw水平轴潮流能捕获桨叶水动力性能实验系统。该实验系统由造流子系统、潮流能捕获子系统、传动子系统、测控子系统和负载组成。该系统可模拟2m/s以下潮流,能实现不同尖速比、桨叶安装角、桨叶翼型等多种水动力性能测试研究。该系统应用了无线airMAX技术,能够无线远程控制和数据采集,实现了整个系统的流程化管理和监控。在1.5m/s模拟潮流下,利用该系统对桨叶的捕能效率进行测试,测试表明系统运行稳定、工作可靠、控制方便。该实验系统奠定了桨叶翼型设计、验证桨叶性能等方面的基础。

水平轴潮流能发电机组液压变桨技术研究与海试

变桨技术是水平轴潮流能发电机组的关键技术,对实现机组的功率控制和双向发电具有重要意义。在综合分析电气变桨方案和液压变桨方案的基础上,完成了120 k W水平轴潮流能发电机组变桨机构及其控制系统的设计,并进行了变桨距系统的厂内试验和海上试验,试验结果表明,该系统可以很好地实现机组的双向发电并实现发电机输出功率的有效控制,同时变桨距机构运行稳定,响应特性达到预期设计目标。

水平轴潮流能发电装置结构对其水动力性能的影响

为研究水平轴潮流能发电装置结构对其水动力性能的影响,运用格子玻尔兹曼(LBM)方法,建立水平轴潮流能发电装置的数值模拟分析模型,对水轮机在不同尖速比工况下的水动力性能进行模拟。将模拟结果与同工况水池拖曳实验得到的数据相对比,二者捕获能系数误差在2%左右,验证了LBM方法的可行性和准确性。在此基础上利用LBM方法研究机舱和立柱结构对水轮机特性的影响,得到其对水轮机捕获效率的影响规律。

水平轴变速变桨风力发电机的控制系统

介绍了世界风力发电的发展历程和国内现状。对水平轴变速变桨风力发电机结构、控制系统理论进行简单描述,归纳了控制系统的设计难点和发展方向。

潮流能的利用及研究状况

介绍了潮流能机组发电技术原理,详述了国内外潮流能发电技术的研究状况及应用情况。

高速公路风光互补供电系统的风机选择研究

为了使高速公路风光互补供电系统的风力发电机能更加有效的利用风能,通过对风机的分类和高速公路供电系统的分析,比较水平轴风机与垂直轴风机的优缺点,提出了一种风机选择的方案,该方案将两类风机的优缺点与高速公路的风能资源、地域等结合起来考虑,因地制宜,选择适合该区域风力发电的风力发电机。风机的分类高度公路风光互补供电系统弥补了传统供电系统布线复杂、施工和维护难度大等缺点,

缆式风力发电装置

风力发电方式,多为水平轴和垂直轴两种,它们各有优缺点,我国在开发风力发电技术模式上,基本仍在水平轴和垂直轴的技术框架内,无法有新的飞跃。笔者研制出一种缆式风力发电系统,可以很好的解决目前风力发电的不足。

座底式水平轴潮流能电站载体设计及性能分析

潮流能是一种可再生清洁能源,它的有效开发利用对于改善中国的能源架构具有重要意义。潮流能电站在技术开发和工程示范两个方面都在快速发展,但关于潮流能电站载体设计及其性能分析方面的研究较少,远远不能满足当今技术应用快速发展的需求。本文以导流增强型潮流能电站为研究对象,基于座底式水平轴潮流能转换技术,开展潮流能发电装置的总体设计,提出了3种载体方案,并对其进行流体动力载荷计算及支撑结构强度分析。通过对不同载体结构方案进行对比可以得到,三角形双支撑及四边形双支撑方案都能满足强度和变形的要求,其中三角形方案的稳定性和经济性较好,且安装维护较为便捷,因此选定三角形双支撑方案为最佳方案。研究结果将为座底式海洋潮流能电站的开发和应用提供参考和借鉴。

让风能更好地为人类服务——与美国风能利用小组座谈侧记

去年,在一个雪后放晴,风和日丽的日子里。自治区科委付主任古韦同志及有关技术人员与美国风能利用小组的专家们,就风能利用问题进行了技术座谈。美国方面参加人员是:美国联邦政府能源部能源管理主任安克能(G·T·ANKRUM);洛尔威尔国际公司能源系统组合风能专案管理主任兰腾杰(M·E·Nighten-gale);波音环境产品公司付总裁楼约翰(J·LOWE);