波浪能发电装置功率特性现场测试分析方法研究

随着我国波浪能发电装置研发的迅速发展,多批波浪能发电装置均已开始投入实海况运行,提出系统可靠的波浪能发电装置功率特性评价方法日益迫切。参考国际电工委员会发布的波浪能发电装置功率特性测试规程,围绕波浪能发电装置运行特点以及测试海域实际海况测量情况,提出包括准备阶段、测试阶段、数据处理阶段以及功率特性分析阶段的完整的波浪发电装置标准化测试系统。应用提出的测试方法,对我国自主研发的"万山号"波浪能发电装置及布放海域进行波浪能发电装置功率特性测试,测试结果验证了方法的可行性,为波浪发电装置技术创新打下了基础,为波浪能发电装置功率特性的评估提供了技术支持。     

基于LabVIEW的电机电能质量监测仪的研制

本文为列车牵引变流系统电机设计了一个基于Lab VIEW的电能质量检测仪,对电能质量的评价主要从4个方面入手,它们分别是电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度和电力谐波。通过硬件与软件结合,对电机电能质量进行自动采集、分析计算,并显示、存储、生成测试报表。     

飞轮电池对风光互补发电系统电压波动的改善研究

在风光互补发电系统独立运行时,由于风速和光照强度的随机变化,风光发电单元的输出功率也会随之变化。负载功率也具有可变性,使得系统功率难以保持平衡,从而引起系统电压波动,影响电能质量。针对这一问题,该文将飞轮电池并联在系统的交流母线上,根据风光发电单元的输出功率和负载消耗功率的差值,采用双环控制策略控制飞轮电池的输出功率,实现系统功率平衡,达到抑制电压波动和改善电能质量的目的。最后对风光输出功率大于负载功率和风光输出功率小于负载功率这两种功率不平衡的情况进行了仿真分析,结果表明飞轮电池可以快速平衡系统的瞬时功率,稳定电压,满足电能质量的要求。     

通过改善电能质量实现能源节约分析

近年来国内供电形势十分紧张,解决途径除新增装机容量外,通过改善电能质量减少发电、输电和用电环节的能源浪费是一个更加经济可行的办法。电能质量的好坏不但会影响用电设备安全和效率,还会影响发电和输配电设备的效率,从而造成巨大能源浪费。本文对引起电能质量恶化的电污染及其原因进行了分析,并从电压偏移、系统频率偏差、三相不平衡和波形失真等几个方面分析了电能质量恶化在发电、输电和用电环节上造成能源浪费的机理和提高电能质量的主要措施。     

考虑时序特性的分布式电源对配电网的影响

针对分布式电源出力时序特性与负荷时序特性,研究了风力发电和光伏发电在不同的渗透率组合情况下对系统网损的影响及网损最小时的电压变化规律。运用前推回代法潮流计算程序对其接入辐射状配电网前后有功损耗和电压进行精确计算,并采用系统总网损、电压改善程度来评价分布式电源对系统网损和电压的影响程度。通过IEEE13节点系统的仿真试验,总结了风力发电和光伏发电在不同的渗透率组合情况下对配电网功率损耗的影响,并找出了使网损最小的风力发电与光伏发电最优安装容量的比例。     

6kW柴油发电机组稳态与动态过程的仿真与分析

发电机组是由内燃机和发电机构成的发电系统。出于柴油发电机组系统仿真效率和精度的需要,提出了一种基于AMESim虚拟环境的软件仿真方案。根据6k W柴油发电机组的结构形式利用各应用库中的元件建立了机组的系统仿真模型;对机组进行不同转速下的稳定输出电压和额定负载下的气缸压力仿真,并与试验数据对比证明了模型的正确性;在此基础上,对机组进行了空载起动特性和带负载特性仿真,结果表明6柴油发电机组转速瞬态调整率较小,调节时间亦较短,能够显示良好的动态特性。     

模块式冷水机组不同控制逻辑下的IPLV值测试比较

冷水机组的IPLV是通过测试基于规定工况下的部分负荷性能系数值计算得来的。随着技术的进步,目前由多台机组构成的大容量模块式冷水机组越来越多,其整机的IPLV值与各模块单元的容量以及各模块的运行控制逻辑密切相关。本文对比测试了由两台相同容量单元组成一台大容量模块机组在不同控制策略时的IPLV值,发现控制策略对IPLV值的影响显著。对于由2台额定制冷量为100 k W机组构成的200 k W模块式冷水机组而言,采用不同的控制策略进行测试时,水冷式冷水机组的最小IPLV值为5.32、最大IPLV值为6.73;风冷式冷水机组的最小IPLV值为3.39、最大IPLV值为3.83,蒸发冷却式冷水机组的最小IPLV值为4.49、最大IPLV值为5.39。上述测试数据为产品控制策略的研发提出了有益的参考。     

150kW车载PEMFC发电系统DC/DC变换器研究

PEMFC系统在工作过程中输出电压范围波动较大,因此与其级联的DC/DC功率变换器起到了至关重要的作用。现针对150 k W车载PEMFC发电系统DC/DC变换器系统展开研究,自主设计了拓扑结构,并针对该系统分别在模拟和实际有轨电车工况中进行了测试,结果表明,所设计的DC/DC变换器系统完全能够满足PEMFC混合动力有轨电车运行的要求。     

两端固支式双晶片压电梁建模及发电特性分析

压电梁能将机械振动转换为电能,有效解决了轨道车辆走行部件安全监测传感器的供电问题。为获取其发电特性,根据小弯曲变形理论建立压电梁的弯矩方程,按照一维压电片应力和电位移方程建立压电梁机电转换数学模型。采用Nelder-Mead单纯形算法实现结构参数优化并分析了压电梁材料、结构参数和振动频率对发电效能的影响规律,通过仿真及实验验证了理论模型的正确性。结果表明：双晶片梁的发电效能随弹性模量比增加而减小;低弹性模量的金属基底构成的压电梁,输出能量较高且共振频率低;压电梁存在最佳厚度比使其发电效能最大,铍铜的最佳厚度比为0.213,锰白铜为0.261。实测值与理论值相比,输出有效电压最大偏差为0.13 V,相对偏差小于2.8%;输出功率最大偏差为0.024 mW,相对偏差小于2.9%。     

分布式风力-太阳能发电系统电能质量在线监测系统研究

随着风力发电和太阳能发电的发展,各种大功率变流器广泛使用,风力-太阳能发电并网后会向电网输送大量谐波,影响电网的稳定运行,为降低谐波对电网的影响,有必要实时监测风力-太阳能发电系统的电能质量,以便采取相应的治理措施。研制了一种分布式风力-太阳能发电系统电能质量在线监测系统,该系统包括一次传感器、高压侧信号采集器、低压侧信号接收及上位机数据分析系统四个部分,可完成风力-太阳能发电电能质量相关指标的测量,包括电压、电流、功率、谐波等数据的测量及存储,具有很高的实用价值。     

基于谐波限值的分布式电源准入功率研究

针对分布式电源接入配电网后会对电网电能质量产生不利影响的问题,对分布式电源的接入容量及位置进行了研究。在以配电电能质量符合国家标准的前提下,采用一种结合人工蜂群算法的分布式电源准入功率最大化配置方法对分布式电源准入功率进行了计算。针对多种分布式电源接入配电网的情况,首先分析了不同接入位置和不同容量的分布式电源对电网的影响;然后考虑了分布式电源对配电网电压偏差和谐波的影响;最后利用算例对优化配置方法的可行性进行了测试,确定了分布式电源接入配电网的优化配置方案。研究结果表明,该优化方案能够达到优化目标,满足电压调整和谐波畸变限制的约束条件,最大化地提高分布式电源准入功率,同时为分布式电源最佳接入点提供参考。     

永磁直驱风力发电机输出电压控制策略研究

为稳定发挥风力发电机的发电量,推动清洁能源发电的发展与进步,本文基于风力发电机的发电特性,阐述了国内外风力发电量的现状及风力发电机的有效功率数学模型,在此基础上提出风电机电压输出侧的控制措施,更好地实现电能的储存与入网的稳定性。     

电能质量与谐波测量技术讲座：第八讲 电能质量标准和相关的测量规范

第八讲 电能质量标准和相关的测量规范本刊编辑部 Ｆｌｕｋｅ 公司上海办事处电能质量与谐波测量技术讲座收稿日期：１９９９－１２ 电能质量可用电网频率质量、电压质量（电压波动、三相不平衡度、电压骤降、电压间断、电压冲击等）和波形质量表示。九十年代以来,国家技术监督局陆续发布了五个标准,对涉及的主要技术指标和相关的测试方法作了规定。１　频率质量 ＧＢ／Ｔ １５９４５－１９９５《电能质量－电力系统频率允许偏差》规定,系统的标称频率为５０Ｈｚ,正常的允许偏差为±．２Ｈｚ;当系统容量较小时,允许偏差为± ０．５Ｈ…     

风电机组耦合系统的模态分析

针对风电机组设计如何避免耦合共振的问题,采用拉格朗日方法,建立了风轮动力学方程和塔架耦合系统动力学方程,联立获得了风电耦合系统动力学方程,以市场成熟的1 500 k W变速变桨双馈机组为研究对象,解耦获得了系统模态参数。然后展开了现场实测工作,挑选云南某风电场1 500 k W机组,实测了风轮系统和塔架耦合系统模态数据,进行了数据分析,研究了风电系统整机运行稳定性。研究结果表明:理论模型及各子系统边界连接条件简化方式符合现场实际情况,最大偏差为8.6%,具有较高的精准性,该理论模型可为兆瓦级风电机组研发、设计和优化提供理论指导依据。     

基于模糊自适应PID的水电站LCU功率调节研究

水电站计算机监控系统是一个集计算机、控制、通信、网络、电力电子为一体的分层、综合自动化系统,具有安全监视、自动事故处理、发电最优控制、发电过程控制等功能。水电站发电过程控制主要含有自动开停机和功率控制两方面内容。提出了一种基于模糊自适应比例积分微分(PID)控制的水轮发电机组功率调节模式,可根据功率偏差(e)和功率偏差变化率(Δe)进行PID参数的在线自整定,从而使机组快速、准确、稳定地达到给定功率值,并且此调节模式有良好的鲁棒性,有利于延长机组寿命。     

直激式压电风能捕获器的性能分析与实验

提出一种由压电梁及其端部附加质量构成的直激式压电风能捕获器。在考虑了压电振子静平衡变形的基础上,根据涡激振动理论建立了柔性压电振子的自激振动理论模型并进行了仿真分析,获得了压电梁厚度比、附加质量及风速对其发电性能的影响规律。结果表明,存在最佳的压电梁厚度比使输出电压、电能及功率最大,电压/电能/功率所对应的最佳厚度比分别为0.5/0.65/0.65。其它参数确定时,存在最佳风速/附加质量使输出电压最大,且最佳风速随附加质量增加而降低、最佳质量随风速增加而降低。制作了风能捕获器样机并进行了试验测试,风速为4.8/7.2/10m/s时,对应的最佳附加质量及最大电压分别为15/11/7g和1.9/3.94/6.18V;风速为10m/s时,10g附加质量下的输出电压为0/20g附加质量下的4.1/1.2倍。结果证明根据实际风速范围确定合理的附加质量可提高发电能力。     

基于ADE7757的智能电能计量仪

介绍了ADE7757芯片的结构和测量原理,并提出了一种以ADE7757和P87LPC764单片机为核心的电能测量的方法。该测量方法使输入的电压、电流值在芯片内部完成功率运算,经单片机换算,得到有功功率和电能的测量值。由于采集的电压、电流信号均作了数字化处理,使整个测量具有电路简单、抗干扰性能好、测试精度高等优点。     

一种基于采样修正的电能质量在线监测仪设计

电能质量的实时、准确的监测对于现代电力系统电力部门和用户均有着越来越迫切的需求。文中提出了一种基于采样修正的电能质量在线监测仪设计方案,实现对于电流、电压、频率、谐波含量等主要参数的实时准确测量和记录。搭建实验样机1台,测试结果表明,样机工作性能符合设计要求。     

空气源热泵供暖在寒冷地区临建中的应用研究

空气源热泵机组是一种模块化机组,安装方便,具有可移动、可周转、可重复组装使用的特点,适合在临建中使用。空气源热泵机组1k W电能投入,可产出2～4k W热量,有着极为显著的节能环保价值,其中超低温型机组可以在-25℃的室外气温下实现供暖。因此在寒冷地区的临建供暖选择上,空气源热泵是较为理想的热源。本文通过北京某施工现场临建的空气源热泵供暖系统的实验研究,得到相关数据和结论,为类似工程的空气源热泵供暖系统的设计提供了借鉴。     

三通道分布式电能质量检测系统研究

为了解决在线分布式微网系统的电能质量实时检测和组网复杂的问题,对电能质量检测系统的硬件和软件结构进行了详细地分析,设计了一种三通道分布式电能质量检测装置。该装置可以监测微网系统各个节点的三相电压、三相电流、电网频率、功率因数、有功功率、无功功率,谐波和三相不平衡度等基本电能质量参数,并且可以通过串口将数据上传至上位机以进行数据的存储。最后,将该装置测试的结果与FLUKE5000测试结果进行了比较。测试结果表明,该系统能够满足电能质量参数检测系统的要求,从而验证了该装置的有效性与实用性。