基于嵌入式的高空风能发电系统设计

针对当前高空风能系统的捕获效率、捕获功率和发电连续性等问题,提出具有多组牵引伞翼的双辊子联动的风力发电系统。应用动力学相关原理,对风筝伞翼运动机构和地面发电机组驱动机构进行分析和设计,结合嵌入式、传感器、自动控制等相关技术,设计高空风能发电系统的硬件接口电路和软件控制流程。这个系统减少了风能发电系统的切换间歇,提高了风能捕获效率和功率,可为高空风能的有效利用提供一定的技术参考。

高空风力发电关键技术、现状及发展趋势

高空风能是一种储量丰富、分布广泛的清洁能源。高空风力发电系统是通过系留航空器装置将高空风能转换成电能。与传统风力发电相比,高空风力发电具有发电效率高、稳定性强以及选址受限少等优点。然而,高空风力发电稳定控制技术难以突破以及制造材料难以获得等问题也制约了高空风力发电的发展。结合目前高空风力发电的实际发展情况,针对高空风力发电系统类型、关键技术、发展现状、存在问题和发展趋势进行了总结和提炼。首先,围绕高空风力发电系统设计,介绍了3种高空风力发电系统设计技术,并阐述了各自优缺点;然后,提出了高空风力发电系统中的3项关键技术,并对其进行了详细论述。最后,对高空风力发电技术发展与应用的研究方向及发展前景展开探讨,旨在为高空风力发电未来研究提供借鉴和思考。

高空风力发电飞行器类型研究

高空风力发电是一类新的风能转换器。采用系留飞行器,通过一根或多根系留缆绳将飞行器与地面基站相连接,旨在以显着增加的高度中捕获风能,利用机载设备将机械能转化成电能,从而产生可用功率。能够在传统风力涡轮机无法进入的大气层中获取风能,具有较强的经济可行性。飞行器类型是高空风力发电系统的核心。以高空风力发电系统为研究对象,考虑到飞行器不同类型各自的结构特点,存在直径过大,起飞降落过程中不易控制且已有多点质量风筝的数学模型复杂等问题。用适当的假设定义风筝运动,并建立了一个单线风筝模型,通过仿真验证了该风筝模型适应于飞行中航向角,方位角等参数的有效控制。为高空风力发电系统中风筝模型的选择及应用提供了参考。

新型高空风筝发电机控制系统的软件设计

风筝发电是应用风筝在空中飞行采集风能,通过柔性联动地面机械系统将风能转化为电能。作为资源丰富的可再生清洁能源之一,高空风能可为偏远、高海拔等条件恶劣环境中的军事设备设施提供不间断能源供给,具有广阔的应用前景,也将为人类开发清洁可再生能源提供一条重要渠道。为了利用高风能,系绳风筝的计算机自动控制是成功的关键。在本文中,详细介绍了控制系统组件,以及所遇到的挑战,并解释了如何通过软件工程技术解决这些问题。

高空风力发电发展现状及关键技术研究综述

高空风力发电系统(AWES)主要通过采用系留航空器在一定高度下捕获稳定的风能并将其转化为电能,具有低成本、高效率、无污染等优势,近年来受到较大关注。本文介绍了几种AWES技术的基本原理、发展历程以及应用现状,并对几种AWES技术的结构特点、发电成本等进行了分析和比较,以期为我国未来发展AWES技术提供参考。

切风模式风力发电飞行器的进展与挑战

风能是当今主流的可再生能源种类之一,目前传统风力发电机只能利用近地风能,而高空风能储量巨大且较为稳定,具有很大的开发价值及潜力。对于高空风能的利用,国际上已经制定出多种方案,部分已进行了飞行试验,而国内相关研究尚处于起步阶段。围绕高空风力发电系统(AWES)的种类和发展情况进行研究,分析了切风模式AWES的飞行原理,介绍了国外代表性的切风模式AWES项目案例,指出了切风模式AWES所包含的系留缆绳、精确控制、多功能基站以及综合优化等关键问题,为国内相关领域的后续研究提供参考。

系留悬浮式风力发电技术的研究进展与展望

风力发电作为清洁能源利用的重要方式,具有无污染、可再生、方便采集等特点,近年来得到快速发展。相对于传统低空风力发电,系留悬浮式风力发电具有容量系数高、发电成本低等优点,拥有更大的开发价值和发展潜力,已有多个国家开展研究并取得一定成果。本文通过对系留悬浮式风力发电技术发展的调研,归纳四种系留悬浮式风力发电技术类型,分析各技术类型的工作原理与特点,总结未来系留悬浮式风力发电需要重点突破的轻质高强系留缆绳设计与制造、高性能囊体复合材料、稳定与智能控制、高效风力发电飞行平台总体设计、便利展开部署五种关键技术,为后续研究提供参考。

基于WRF模式的长三角地区风资源评估

利用中尺度气象模式对长三角地区2010年10月份的风场进行数值模拟,通过模拟结果提取近地层70 m、100 m和高空1000 m、6000 m、10000 m高度的风能分布。模拟结果表明,近地层风能分布受地形、下垫面类型影响较大。高空风能可以忽略地形的影响,风能密度巨大,是近地层的上百倍。