槽式太阳能聚光集热系统模拟研究

针对抛物槽式太阳能聚光集热系统光学及几何特性随季节和时间不断变化,需要实时反映单位聚光集热量和集热效率使换热系统精确地蓄、放热,以提高太阳能热发电效率,建立了集热系统数学模型,利用酒泉地区春分、夏至、冬至的实测气象数据对抛物槽式太阳能聚光集热系统进行模拟研究。结果表明,在太阳直射辐照度相同的情况下,太阳入射角越小,集热效率越高。模拟结果将为槽式太阳能电站换热储热系统提供理论依据。     

新型CPC热管式真空管集热器设计与性能分析

基于复合抛物面集热器(CPC)型集热器的发展现状,设计出新型CPC热管式真空管集热器.介绍了该集热器的聚光面和接收器的结构设计及计算过程,在对新型CPC热管式真空管集热器进行集热分析后,得出其瞬时效率方程.与传统肋片型CPC热管式真空管集热器相比,新型CPC热管式真空管集热器效率高,加工工艺简单,成本较低.     

5kW碟式太阳能集热器设计及焦斑分析

采用几何分析法及MATLAB软件建立了5kW碟式太阳能集热器竖直截面抛物面模型,采用Solidworks软件建立了该集热器的三维模型,利用TracePro软件对该三维模型进行光学仿真及焦斑分析。结果表明:5kW碟式太阳能集热器竖直截面抛物线开口直径应为8m;当焦距为4.812 6m时集热器的理论聚光比最大,系统实际允许误差角度小于0.58°。     

一种槽式太阳能聚光集热器的热性能实验研究

针对一种槽式太阳能集热器的热性能进行了一系列的实验研究,确定其室外热性能测试的实验系统方案,通过测试实际工况下集热器运行数据,分析集热器的运行特性。结果表明:水的流量、太阳辐射强度对集热器热效率影响很大,流量由0.32 m~3/h增大到0.65 m~3/h时,集热效率有所降低,最大偏差为3.1%;集热器热效率与太阳辐射强度变化趋势相同,集热器热效率最大达到46.6%。     

供能方式对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO2热力性能的影响

控制和减缓化石能源燃烧所排放的 CO2对于缓解全球气候变暖具有重要意义。以某超超临界1000 MW火力发电机组为例,建立了钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO2的系统流程,基于Aspen Plus软件得到了系统的热力性能,分析了太阳能集热和煤富氧燃烧驱动 CaCO3煅烧反应对系统热力性能的影响。结果表明,与煤富氧燃烧方案相比,太阳能集热方案增加了发电功率,发电标准煤耗率降低1/3,但其发电热效率降低3.8个百分点;太阳能集热方案的等效太阳能热发电效率为28.36%,高于塔式太阳能热发电的峰值效率;提升太阳能集热方案性能的关键是提高集热器场的能量利用效率ηsol-avi,当ηsol-avi高于75%时,太阳能集热方案比煤富氧燃烧方案发电热效率高。所得结论为低能耗减排CO2、高效利用太阳能提供了新途径。     

太阳跟踪控制系统的研究与设计

太阳跟踪控制系统能使太阳能聚光器受光面始终垂直于太阳入射光线,显著增加太阳能热发电系统的能量接收量,大大提高太阳能发电系统的发电效率。本文设计了一种基于STM32的双轴太阳跟踪控制系统,该系统可根据光照条件变化自动切换视日运动轨迹跟踪控制方法与光电跟踪控制方法,调整电机转动最终完成太阳位置的全天候精确跟踪。实验表明该双轴跟踪控制系统的太阳位置每小时累计误差小于2°,基本满足预期要求,在太阳能热利用产品上具有较高应用价值。     

新型集热结构的PV/T组件冷却模拟研究

针对光伏模块冷却方式设计了一种新型集热结构的PV/T组件.基于Fluent软件运用数值模拟方法比较新型集热结构中不同凸包间距、高度对新型冷却板的影响,同时在相同条件下将该结构与扁盒式冷却板进行了比较.从4种模型中选择凸包直径15 mm、凸包间距15 mm、凸包高度为15 mm作为最佳模型,此时背板平均温度为295.31 K,出口截面平均温度为293.41 K,冷却背板热效率为0.9;相同条件下将该模型与扁盒式冷却板比较,新型集热结构模型背板温度减少了6.5 K,出口温度增加了0.99 K,集热效率增加了0.26,摩擦因子、热工水力性能参数、努塞尔数、表面传热系数等几个热性能参数有较大的提升.     

一种新型PV/T复合系统电、热性能对比研究

为提高光伏光热一体化系统(PV/T)能量输出,将新型铝合金背板型光伏组件和自行设计制作的不锈钢扁盒流道集热板相结合,用导热硅胶加以粘接构成新型PV/T复合系统.将新型PV/T复合系统、常规TPT背板光伏组件、常规平板集热器至于同于工况下进行测试,测试结果表明,与TPT光伏组件相比,新型PV/T系统的电压约提升了0.5～1.5V,电转换效率、填充因子、输出功率及发电量平均提高了9.76％、1.49％、3.75％、4.02％.而复合系统热效率比常规平板集热器约低22％左右.相对于常规TPT光伏系统或自然循环平板集热器热水系统,新型PV/T系统有发电量高、占地面积小、综合性能效率高等优点.     

基于能量和?的抛物线槽式太阳能集热器性能分析

基于热力学方程以及实际集热器参数,对抛物线槽式太阳能集热器建立了热模型并进行了热力学分析;然后,从热力学第一定律和第二定律的角度,分析和讨论了集热器的热效率及?效率的影响因素。分析表明:影响槽式集热器性能的主要因素有太阳辐射、换热工质温度和流量、真空条件以及环境条件（如风速）等;光学损失是最主要的能量损失,吸收管的吸热?损失是最主要的?损。     

基于步进电机的太阳跟踪系统设计

在碟式太刚能热发电中,跟踪系统能够大大提高太阳能的利用率.依据高精度的太阳位置算法,利用32位ARM(Advanced RISC Machines)嵌入式微处理器,以步进电机作为执行机构,实现了双轴太阳跟踪系统的设计.试验表明,跟踪精度能够满足碟式太阳能热发电的需要,系统的性能稳定、功能丰富,具有较高的实用价值.     

一种新的光伏发电跟踪控制方法研究

由于传统的光伏发电跟踪控制方法具有电机启动停止频繁、太阳辐射利用率低、系统功耗大等缺点,为此提出了一种超前滞后跟踪控制方法。该方法在每次调节过程中,使电池板法线与太阳入射光线的位置关系为超前、重合、滞后。通过仿真实验证明,在相同的跟踪时间间隔内,相比传统的跟踪控制方法,该方法能够使太阳与电池板位置的最大偏差角减小一半,因此提高了太阳辐射能量的利用。     

跟踪型感应同步器测角系统特性分析

通过工作原理与特性分析,提出了感应同步器跟踪型测角系统作为位置速度混合传感器。结合仿真转台的研制,文章介绍了反映测角系统动态特性的阶跃响应曲线和跟踪位置信号。理论分析和实验研究证明采用感应同步器跟踪型测角系统检测位置和速度信号是可行的,在仿真转台的研制中应用该系统是很成功的。     

基于角度观测器的旋转变压器解码算法研究

根据旋转变压器的工作原理和伺服驱动系统的控制方式,研究了一种基于DSP TMS320F2812的Resolverto-digital解码算法,即角度跟踪观测器。该算法为二阶状态观测器,解码误差可渐近收敛至零。与反三角函数法、标定查表法和基于激励信号采样保持的估算法相比,该算法无需通过微分计算即可获得角度信息,具有更强的抗干扰能力,与基于锁相环的角度跟踪法相比解码精度更高,与专用的旋变解码芯片相比,简化了电路设计,降低了成本,提高了可靠性。仿真和实验结果表明了该算法的正确性。     

雷达导引头天线伺服系统改进设计

提出了一种雷达导引头天线伺服系统的改进设计方案,从角预定回路和角跟踪回路两个方面对天线伺服系统进行了改进设计,使用MATLAB/Simulink软件分别对两个回路进行了仿真分析与比较,仿真结果表明,采用改进方案的天线伺服系统在响应速度和跟踪精度方面有明显改善。     

FPGA实现旋转变压器R2D变换方法的研究

旋转变压器到数字信号转换的过程称之为R2D变换,也可称之为解码。实现R2D有专用的解码芯片,但实际使用中发现解码芯片很难通过电磁兼容实验,尝试采用软件的方式来实现。软件实现关键是对反三角函数的求解,经典方法是采用CORDIC算法实现,CORDIC在求解超越函数有一定的优越性,流水线结构更是可以满足高速运算,因此应用较为广泛。但解码方法是多样的,还同时介绍了一种角度跟随实现解码的方法,该方法通过构建反馈模型实现角度的逐渐逼近,最终实现解码。这两种方法都很容易在FPGA内实现,仿真分析表明它们的精度都能够满足需求,适合于大多数应用场合。     

风力发电机组独立变桨鲁棒自适应桨距角跟踪控制

在全面考虑风力发电机组桨叶所受各种载荷的情况下,建立了含有时变不确定项、未知载荷干扰的桨叶动力学数学模型,该模型精确描述了桨叶系统的非线性动力学行为。模型存在很多不确定时变参数和未知干扰项,针对这一复杂多变的桨叶模型,采用鲁棒自适应控制方法,成功设计了独立桨距角跟踪控制器。利用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,证明了系统的稳定性。采用Matlab/Simulink仿真软件,建立了风力机组桨叶动力学仿真模型。仿真结果表明,所设计的桨叶桨距角控制器,在系统参数和所受干扰完全未知、不确定且时变的情况下,能够快速跟踪期望的桨距角,表现出良好的鲁棒性。     

偏微分型光伏发电自动跟踪控制系统的研究

采用偏微分型光伏发电自动跟踪控制系统发电量可增加近50％.研究了偏微分型光伏发电自动跟踪控制系统机电部分的结构、工作原理和系统的工作特点.该跟踪装置的跟踪过程具有偏微分方程的特性与求解特征,因此称为偏微分型光伏发电自动跟踪系统.     

开关磁阻发电机效率最优的激励参数控制策略

提出了一种针对开关磁阻发电机的新控制策略。SRG控制目标是用效率最优的激励来获得所需输出功率。开通角和导通角成为优化能量转换过程的关键控制参数。在SRG所有转速范围内,通过仿真能够计算出获得所需输出功率的所有可能的开通角和导通角组合,并且从中挑选出效率最高的激励参数。最后通过试验验证其有效性。     

光伏发电并网效率提升的关键技术研究现状

在人们对能源需求急剧增加,而化石能源日益匮乏的背景下,开发和利用太阳能等可再生资源越来越受重视。以太阳能电池为特征的光伏产业,普遍被世界各国看好。首先,太阳能因其储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性以及实用的经济性,已经被公认是世界未来发展的主要可再生能源之一。但效率问题仍然困扰着光伏发电的最大问题。文章介绍了国内外相继出现了3种方法来提高太阳能光伏发电效率:首先提出的是太阳能跟踪算法,有效地提高了光伏阵列的受光量,进而提高其发电效率;其次针对光伏列阵单峰值与多峰值MPPT控制,介绍了几种常用的方法,并对其特点进行了对比;最后介绍了并网逆变器侧有两类检查孤岛的方法:有源法和无源法。     

光伏逆变器Burst模式最大功率点跟踪方法

提出一种光伏微型逆变器在低功率下的间歇工作模式(Burst模式)控制策略,可有效提高较低光照强度时的变换器系统效率.其中,Burst模式包括储能环节和工作环节,储能环节中逆变器停止并网工作,光伏电池的能量储存在母线上的电解电容里,导致母线电压上升;工作环节中逆变器并网输出功率,母线电压下降.传统的最大功率点跟踪(MPP...