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摘要:储热系统(TESS)是槽式太阳能热发电系统的重要组成部分.由于太阳能资源具有强烈的随机性、间歇性与波动性,为进一步提高系统的整体可靠性,以满足变工况运行的需要,对槽式太阳能储热系统控制策略进行了优化研究.以储热系统中的核心设备油/盐换热器里的熔融盐蓄热工质为重点研究对象,采用比例、积分、微分(PID)控制理论,在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建了系统数学模型.利用临界比例度法确定了控制系统中诸多关键参数,整定了PID控制器中的比例系数、积分时间等物理量,并分析了阶跃扰动下比例(P)控制、比例积分(PI)控制、PID控制这3类不同控制系统的各自动态响应特性.仿真对比分析结果表明:较另外2种控制方式,PID控制更能有效地削弱由于外界扰动而引起的储热系统振荡,其动态响应速度更快、调节时间更短,可满足运行稳定性的要求.采用PID控制,降低了槽式太阳能储热系统的控制难度,提高了对外界气象资源变化的适应性.该研究结果在学术与工程层面均有一定的指导意义....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:波浪能发电装置种类繁多,不同类型装置各具优势.为了综合对比各种装置的性能,为进一步的深入研究提供思路,该文从装置效率、可靠性、对环境的影响等几个不同角度,对现有的多种波浪能装置进行了对比分析;然后基于层次分析法原理,构建了多指标的综合评价模型,并利用该模型对几种装置进行全面分析.结果表明:摆式及浮子式波浪能发电装置综合性能较优,适用范围较广....
[硕士论文] 余志文
动力工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2018(学位年度)
摘要:人类社会迅速发展,导致化石能源趋于枯竭,能源供给和能源环境问题日益紧张严重,促进了可再生能源的发展,其中海洋波浪能转换应用技术的相关研究工作并已取得一定的研究成果。浮子作为一级能量捕获单元,其波能捕获性能极大地影响了装置能量综合利用效率,是未来波浪能发电技术进步的重点研究环节。
  总结了目前浮子水动力性能和CFD技术的研究现状及未来趋势,介绍了浮子式波能发电装置的技术优势和研究发展概况。基于FLOW-3D软件进行流固耦合数值水槽建模,选用VOF法实现自由表面准确追踪,RNG k-ε模型模拟紊流。经过仿真算例对比分析得出网格参数、边界条件以及消波方法对数值造波效果的影响规律,并得到数值波浪槽模型的最优参数,实现理想的造波和消波效果。
  对目前传统振荡式浮子中水动力性能最优的垂荡式120°锥角圆锥浮子与波浪进行缩小模型流固耦合数值仿真,得到流固耦合作用下流场的变化规律和浮子受波浪载荷情况,并结合波浪速度场分布规律,分析得出垂荡式圆锥浮子流固耦合中x向波浪载荷为消极作用力,且圆锥形与波浪速度场速度流线型变化趋势不吻合,易使水体产生漩涡从而产生能量损耗。优化改进得到悬臂式椭球型振荡浮子,并通过仿真验证了其相较于垂荡式圆锥浮子波能捕获性能的提升。
  通过数值仿真对悬臂式椭球型浮子参数进行研究并优化,得到:在波高0.1m,波周期1.34s的线性波况下,悬臂式椭球型浮子装置模型的最优特征尺寸参数为R=0.25m(κ=R/λ0.091),原型浮子最优特征尺寸为R=5m;最优浮子臂初始角度为α≈37°;装置双行程做功时最优浮子平均密度和模拟负载阻尼系数组合为ρ=720 kg/m3,ζ=103 N·s/m。综合优化后,单模型浮子在波高0.1m,波周期1.34m的额定线性波况下,模拟负载最大平均功率为0.652W,原型装置最大平均捕获功率为2.333×104W,波能捕获效率可达0.51。
[专利] 实用新型 CN201620565788.5
华北电力大学 北京华电伊创科技有限公司 2016-11-23
摘要:本实用新型公开了基于MCGS的波浪能与潮流能互补发电监控系统,包括发电系统相应的信息采集模块、具有PLC模块的控制器以及具有MCGS触控屏的上位机。各信息采集模块数据经过PLC模块处理上传到上位中显示储存,同时PLC模块能根据上位机下发的控制指令对各控制器进行控制。本实用新型实现了对波浪能与潮流能互补发电系统的远程监控,对参数、报警信息、操作记录等数据实现了实时显示、数据库储存和提取功能。系统操作简单,功能完整,可拓展性强。为可再生能源互补发电系统的监控和能量管理提供了重要技术支持。
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