二级半导体温差发电器性能优化分析

由于受温差和发电效率等因素的制约,单级半导体温差发电器已经不可能满足各种不同的需要,故提出一种二级半导体温差发电器。基于温差电技术的基本原理,采用有限时间热力学理论,建立了内外均不可逆情况下二级半导体温差发电器的理论模型和性能分析的数学模型。并以工作效率、输出功率和火用效率为目标函数,通过仿真计算分析其性能特性,计算出不同情况下半导体温差发电器的最大效率、输出功率和火用效率,进而优化了温差发电器的内部结构,确定了工作电流的最佳范围。所得结果可为二级半导体温差发电器的优化设计和最佳运行提供有价值的理论指导。     

半导体温差发电器的性能研究

温差发电是一种新型电能产生方式,具有绿色、安全、无噪声等特点。以F40550商用半导体温差发电器为例,在低品位热源条件下,对其性能进行了测试,并研究串并联情况下发电组件的性能,为半导体温差发电组件在低品位热源的回收及利用方面提供了参考。     

发动机嵌入式传感器自主供电装置

通过热电形式,发动机内部的废热可以为嵌入式传感器提供工作所需要的电能。根据温差发电原理设计了一种能够利用发动机内部存在的温度差为嵌入式传感器供电的装置。它由集热板、隔热层、散热装置以及相应的电源管理电路组成。在负载与发电器件内阻匹配和最低温度差为10℃的条件下,电源管理电路能够将发电器件输出的0.52 V电压转化为5.06 V、4.57 mA的稳定输出。建立了实验模型,且通过实验进行了性能验证。     

突发冻结环境下OPGW超临界直流动态除冰效果研究

光纤复合架空地线(OPGW)作为智能输电技术研究热点,其冰冻条件与电网稳定运行效果息息相关,直流除冰技术为重要突破口。针对突发冻结环境,设计了一种超临界直流动态除冰模型,获取OPGW超临界直流融冰影响因素,建立动态温度评估体系,并通过仿真实验对热交换效果予以评估。结果表明：突发冻结环境下冰层中段热交换系数对破冻效果影响巨大,除冰效果与温度、空气流速、冰层温差等因素相关,另外,影响OPGW融冰电流因素同上述因素,电流大小会随着温差扩大、空气流速呈现增加态势,但冰层厚度对融冰电流影响因素较低。因此,实践中应根据上述因素动态调整融冰电流。     

一种光伏发电系统效率优化策略的研究

研究优化光伏发电,提高发电效率问题,针对目前光伏发电系统效率低,南于发电受到外界光照强度和温度影响,发电功率不稳定,且最大功率点跟踪(MPPT)过程在不同时域分别对快速性和准确性具有不同要求,为了提高稳定性,提出一种带有调整因子的双模模糊控制策略,采用两种模糊控制相结合的组合模型,使PWM信号开关的占空比D总能根据外界条件的变化迅速调节至合适的值,从而在外界条件发生变化时将光伏阵列的输出功率迅速跟踪达到并稳定的最大值,解决了既要快速跟踪又要精确定位的问题,提高了光伏发电系统的效率.通过在MATLAB中建立模型,并进行仿真,结果表明双模模糊控制策略能够根据外部环境的变化,快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点.适时地改变模糊规则,提高了控制精度,改善了控制效果.     

基于MEMS技术的双凸台微型热电能量采集器的仿真和制备

基于KOH腐蚀工艺设计并制作了具有双凸台结构的微型热电能量采集器,运用有限元法仿真器件在一定温差下的温度分布;并对器件建立了数学模型,分析凸台结构的几何参数等对器件输出性能的影响。仿真结果表明：随着顶部凸台高度的增加,温差的有效利用率逐渐升高;随着顶部凸台边长的增加,有效温差利用率逐渐降低;随着热冷端热阻的减小,器件的有效利用温差、开路电压、回路电流、输出功率都逐渐升高。从工艺上证明,基于MEMS技术的双凸台结构的微型热电能量采集器是可以加工和制备的。     

风-光-热-水互补发电优化调度策略北大核心CSCD

近年来,随着大规模的新能源发电机组并入电网,给电力系统调度带来了巨大的挑战。由风电、光伏、光热和水电4种能源可构成互补发电系统,在综合考虑互补系统的各个经济指标(售电效益、环境效益、运行维护成本、购电成本等)、功率波动以及电网安全运行的约束的条件下,建立了以互补系统并网效益最大和输出功率波动方差最小为目标的多目标优化模型。最后,利用改进多目标粒子群优化算法(MOPSO),通过IEEE30节点算例系统验证了所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明,相对于风电、光伏、光热互补系统而言,水电站的参与可以提高11%的并网经济效益,减小82.2%的输出功率波动;采用改进MOPSO算法求解此多目标问题可以提高3.6%的经济效益,减小14 MW的功率波动。     

基于HFMOPSO算法的多目标优化调度策略

在计及光热电站储热特性、爬坡特性等情况下,以并网系统售电效益、环境效益、运行维护成本等经济指标和输出功率波动指标为目标,以电网安稳运行为约束,建立了多源多目标优化模型。针对传统多目标粒子群(MOPSO)算法寻优能力不足、易陷入局部最优的缺点,用一种基于混合学习策略的模糊多目标粒子群优化(HFMOPSO)算法对模型进行求解。最后,在IEEE30节点系统中进行仿真验证。仿真结果表明,天然气和光热电站的参与可以进一步提高风-光联合发电系统的并网效益,减小输出功率波动和调峰购买量。与其他算法相比,HFMOPSO算法可以提高并网系统8%的经济效益和减小6.8%的输出功率波动量。     

基于改进PSO算法的光伏发电系统MPPT控制策略

光伏发电系统运行在局部阴影条件下,其P-V曲线呈现多个峰值,为了保证光伏发电系统能够工作在最大功率点下,提出一种改进粒子群优化(PSO)算法的最大功率点跟踪(MPPT)的控制策略.改进算法采用非线性自适应的学习因子和加速因子同时采用随机惯性权重.仿真实验和真实实验验证所提出的算法在光伏发电系统的MPPT控制中具有较快的...     

动载下轴向槽道热管传热分析

研究超音速飞机气动加热管温度优化控制问题,热管是超音速战斗机机翼热防护中减少机翼与背景环境温差的传热元件,而目前关于动载下热管传热流动特性的研究报道较少.为了建立热传导的控制数学模型,在分析热管工作机制的基础上,建立了轴向槽道热管液相和气相传热流动数学模型.通过有限体积法分别计算出气液相模型,利用不可压缩层流模型推导出了稳态下热管中两相的壁面温度分布情况,了解到旋转产生的离心力对气相的传热影响很小,对液相区的影响较大.通过仿真比较,仿真温度分布和的实验数据基本一致,满足工程要求.为热管在机翼热防护中的优化传热奠定基础.