一种风力驱动的新型宽频带旋转式压电发电机设计与性能测试分析

近年来旋转式压电发电装置广泛地应用于风能发电领域。为解决旋转式压电发电机工作频带宽较窄的问题,提出一种利用缓冲块增大工作频带宽的风力驱动的新型旋转式压电发电机结构,建立其理论模型并搭建了单悬臂梁测试实验平台。通过对比有无缓冲块时压电悬臂梁输出性能,研究了缓冲块的位置参数对压电发电机输出性能的影响规律。实验结果表明,加入缓冲块能增大压电发电机的工作频带宽,工作频带宽可由无缓冲时的3.23~3.83 r/s增大至1.75~7.80 r/s,且缓冲块与悬臂梁的纵向间距越小频带越宽;最佳匹配电阻可由无缓冲时的350 kΩ减小至1 kΩ。在缓冲块与悬臂梁的横向间距为7 mm、纵向间距为0.8~1.2 mm时发电机的工作频带宽和输出功率较大,为宽频带旋转式压电发电机的设计提供了重要的依据。     

可再生能源虚拟同步发电机并网振荡模式及影响因素分析

虚拟同步发电机能使逆变器模拟同步发电机运行特性,有利于可再生能源发电友好并网。但由于虚拟同步发电机兼具同步发电机与逆变器的特点,并网运行时,有可能面临振荡风险,且振荡类型和形式更加复杂。文章首先介绍了虚拟同步机电路拓扑及多环控制的结构特点;在此基础上,分析了VSG电流内环、功率外环、VSG并联运行等影响因素与不同振荡频率之间的关系。建立了不同影响因素主导情况下的小信号模型,系统地分析了VSG并网运行时存在的高频、工频和低频振荡模式。最后,通过Matlab/Simulink仿真,验证了VSG并网时不同振荡模式与相应主导影响因素之间的关联关系。     

穿片式气体冷却器特点及其影响因素分析

为满足不同容量的汽轮发电机通风冷却系统的需要,必须采用不同形式的翅片式气体冷却器,以进一步改善冷却器的传热与阻力性能。介绍了目前常用的不同翅片形式的穿片式气体冷却器的结构特点,分析了影响穿片式气体冷却器传热和阻力特性的主要因素,以期为穿片式气体冷却嚣的结构与性能优化提供参考。     

新拌混凝土坍落度损失影响因素试验分析

鉴于流变参数与坍落度的关联性,引入流变参数成为量化分析坍落度损失的有效途径。利用正交试验方法分析了浆骨比、减水剂和砂率3种混凝土配合比参数与混凝土拌合状态流变参数（屈服强度和粘度）经时变化及坍落度损失的相互关系,验证了屈服强度和粘度可表征坍落度损失,明确了配合比参数对坍落度损失的影响程度,并确定砂率为44%、减水剂为1.2%、浆骨比为0.42为最合理的配合比。     

新拌混凝土坍落度损失影响因素试验分析

鉴于流变参数与坍落度的关联性,引入流变参数成为量化分析坍落度损失的有效途径。利用正交试验方法分析了浆骨比、减水剂和砂率3种混凝土配合比参数与混凝土拌合状态流变参数(屈服强度和粘度)经时变化及坍落度损失的相互关系,验证了屈服强度和粘度可表征坍落度损失,明确了配合比参数对坍落度损失的影响程度,并确定砂率为44%、减水剂为1.2%、浆骨比为0.42为最合理的配合比。     

地下土壤导热系数确定中影响因素分析

利用有限元热分析平台,建立了二维瞬态有限元模型,计算确定了竖孔U型管地下换热器周边的土壤导热系数,并着重对主要影响参数进行了比较分析.讨论了测量时间、土壤初始温度、土壤体积比热、回填料物性参数和管间距等因素对土壤导热系数的影响程度和敏感性.     

压电喷油器喷油规律影响因素的研究

基于压电陶瓷的逆压电效应,设计了一种直接作用常闭式压电喷油器结构,并建立了压电喷油器的数学模型,验证了模型的准确性.利用仿真模型分析了喷油器关键结构参数对针阀升程、喷油率等特性的影响.研究结果表明：进、出油孔孔径选择应合适,以便产生理想的先缓后急的喷油规律;控制腔容积应取较小值,以提高喷油器的响应速度;针阀弹簧预紧力的大小应和喷油器的响应时间相匹配.     

Analysis of the Steady State Performance of the Double Output Induction Generator

The steady-state performance of the variable speed constant frequency double output induction generator (VSCF-DOIG) is investigated. The generator is subjected to a strict control strategy in which the stator current is kept constant and equal to its rated value. This allows the generator to deliver rated power from its stator terminals, while from its rotor terminals a variable power output is obtained that is proportional to its rotor speed. Thus more than rated power can be extracted from the induction machine without overheating. The theoretical results of this investigation are verified experimentally.     

小容量同步发电机组谐波特性分析

相对于大电网,小容量系统惯性小、承受扰动的能力弱,因此小容量同步发电机组受谐波影响较大。为揭示谐波的作用机理,从注入谐波电流后电机内部的电磁关系变化人手,描述了谐波电流形成的旋转磁场与基波磁场叠加后的形态。进而分析了谐波电流对发电机输出电压的影响,并运用瞬时功率理论推导了谐波转矩的解析式,指出了发电机组转轴机械振动的原因。进行了柴油发电机组带非线性负载的实验,观察了机组在谐波影响下的运行状态,实验结果与理论分析一致。     

Analysis of the Double Output Induction Generator Using Direct Three-phase Model Part II - Harmonic Analysis

This paper investigates the harmonic content of the rotor current, rotor voltage and the torque of the variable speed constant frequency double output induction generator (VSCF-DOIG). The waveforms of these variables were generated using a direct three-phase model and then analyzed numerically for their harmonic content using a Fourier series subroutine. In addition, this paper investigates the stator distortion currents that are being induced in the stator windings by the rotor current harmonics at frequencies which are not an integral multiple of the stator fundamental frequency. As a check on the analysis the calculated stator current waveform is compared with the experimental oscillogram.     

Analysis of the Double Output Induction Generator Using Direct Three-phase Model Part I - Commutation Angle Analysis

This paper investigates the overlap angle of the bridge rectifier for the variable speed constant frequency double output induction generator VSCF-DOIG that has a dc-link converter in its rotor circuit. A direct three-phase model for the VSCF-DOIG during the commutation and interlude intervals is set forth. This model takes into consideration the machine resistances, mutual inductances and machine electric transients. Using this model, the overlap angle for different slip values was found.     

风电场出力特性与集群效应分析方法研究

从时间和空间分布的角度,提出风电场时空出力特性的分析框架,包括单一风电场的长期出力特性和短期出力特性分析、风电场集群长期波动相关性和短期波动互补性的分析方法。利用所提分析框架和指标,以海南文昌风电场为例,开展风电出力特性分析;以海南文昌(1座风电场)、儋州(2座风电场)、东方(2座风电场)以及海南全省风电集群为例,开展风电集群效应分析,验证分析框架和指标的实用性和有效性。     

核电蒸汽发生器热工水力静态特性计算分析研究

根据秦山核电站一期30万kW蒸汽发生器的结构和设计参数,对U形管立式蒸汽发生器进行了热工水力计算分析研究,计算了在不同功率水平下,无污垢和无堵管的新蒸汽发生器状态以及有污垢和堵管量达到10%的状态分别对应的蒸汽发生器的一回路和二回路总换热系数、二次侧的蒸汽出口压力和循环倍率等热工参数,得出它们与功率负荷的关系曲线并进行了静态特性分析研究,获得了一套关于蒸汽发生器热工水力计算方法与程序。     

汽轮发电机组轴系扭振特性计算分析

介绍了采用多段集中质量模型计算轴导振特性的两种方法：传递矩阵法及特征向量。并利用上述两方法对某电厂１号机轴系的扭振特性进行了计算分析。     

光伏电站输出功率影响因素分析

光伏发电系统的发电量取决于太阳辐照强度和温度等因素,其输出功率的变化具有间歇性和不可控性,大规模的光伏并网应用将对大电网的稳定运行造成冲击。光储联合应用将有助于降低光伏电源的负面影响,为了协调配置光伏系统与储能系统,需要深入了解光伏发电系统的输出特性。首先分析了大规模光伏发电系统并网应用对电网带来的影响,进而介绍了光伏发电原理和影响光伏组件输出的因素;然后依托某100 kWp光伏电站的实际历史运行数据,基于统计学方法,从气象因素如日类型、太阳辐射强度和温度等影响光伏出力的角度,对光伏发电系统的输出特性作了定性、定量的分析,从而归纳了光伏输出特性,最后据此提出了光伏电站输出功率的评价指标。     

新能源发电出力特性指标及其数据化应用

大规模新能源接入电网,其出力的波动性及随机性将对电网规划设计、电网安全经济运行带来较大影响。为解决电网规划相关计算中需结合新能源出力特性量化其出力的问题,分析了某地区电网已投产风电场及光伏电站出力运行出力历史数据,建立了风电及光伏发电出力自然特性指标体系,构建风电及光伏发电月平均出力、日最大出力概率分布、日平均出力、分时段利用小时数、全时段及分时段的出力-概率分布、全时段及分时段的出力-累积电量分布、小时出力-保证率等指标。分析该地区电网风电及光伏发电出力年特性、季特性、日特性等,通过算例分析验证了所提出指标体系的实用性。研究成果可以很好地应用于含新能源接入系统的电网规划及电网运行方式分析。