波浪能发电装置现场测试中波浪参数比测分析

在波浪能发电装置现场测试工作中,波浪参数的测量是评估波浪能发电装置性能的重要依据之一。在分析和比较波浪骑士与浪龙的波浪测量方式基础上,开展对这2种设备在大万山海域现场的对比测试工作。应用标准差、皮尔逊相关系数等数学方法,对测试数据进行处理与分析,并绘制有效波高玫瑰图,分析这2种设备对波浪参数的测量差异性。结果表明,波浪骑士与浪龙对有效波高和波周期参数的测量差异性较小,对波向的测量差异性较为显著。研究成果为波浪能发电装置现场测试工作中波浪参数的测量提供了参考依据。     

100 kW鹰式波浪能发电装置“万山号”实海况试验

鹰式装置"万山号"为一大型漂浮式波浪能发电装置,装置采用2套独立并行的液压系统将不稳定的波浪能转换为相对稳定的电能,系统配置4台由液压马达驱动的30 kW永磁发电机,在不同浪况下分级启动发电。2015年11月～2016年6月,"万山号"在珠海万山海域已开展不同海况的实海况试验,海试经历小浪、中浪、大浪等多种环境动力输入,取得一系列试验数据和成果。根据已获的阶段成果,总结出改进措施,后续"万山号"将优化升级现有系统,扩展太阳能发电及海水淡化系统,并在开阔海域开展长期实海况试验,持续提高鹰式波浪能转换装置的可靠性、转换效率、环境适应性和经济性。     

基于功率区间划分的潮流能发电装置电能质量特性分析

在对中国自主研发的潮流能发电装置现场测试中获取的电能质量数据的基础上,提出功率区间划分的分析方法.以该装置的额定功率为基准划分功率区间,统计各功率区间的电能质量数据,独立分析各功率区间的电能质量特性,阐述产生电能质量问题的原因以及并网后对电网造成的影响.该方法的应用可提高潮流能发电装置电能质量特性分析的准确性,能辅助找...     

水平轴潮流能发电装置功率特性现场测试分析方法优化及应用

在分析中国水平轴潮流能发电装置研发现状及功率特性现场测试需求和水平轴潮流能发电装置功率特性现场测试分析方法研究成果的基础上,参考欧洲海洋能中心和国际电工委员会发布的潮流能发电装置功率特性测试规程,对水平轴潮流能发电装置功率特性现场测试分析方法进行了深入探讨,提出了水平轴潮流能发电装置能量捕获截面积计算优化方法、平均转换...     

基于改进雷达图法的海洋能发电装置电能质量综合评价

为了科学准确评价海洋能发电装置电能质量特性，在传统单项指标评价方法的基础上，提出雷达图法的综合评价方法，并从指标的表现形式、赋权方法和等级划分3个方面做出改进，以更加全面、合理、直观地反映海洋能发电装置电能质量的整体情况。以波浪能发电装置现场测试数据为依据，计算分析该装置的电能质量整体情况，所得结果具有唯一性，并与传统雷达图法的评价结果相比较，验证了该方法的实用性和科学性。     

鹰式二号波浪能装置的频域动态响应计算与负载优化设计

以鹰式二号波浪能发电装置为研究对象,基于捕获宽度达到最优为准则,通过对波浪中运动的装置建立频域运动方程,计算装置运动模态响应、获得最优负载阻尼和主要结构点受力等设计要素,并根据万山岛海域波浪条件开展能量转换系统负载设计、提供结构强度设计支持数据等。研究结果表明:在不同波况下装置获得捕获宽度对应的最优阻尼也不同;鹰式二号波浪能装置对于周期约2 s小周期波浪也具有良好的响应,捕获宽度达50%以上,在主要设计波况3~6 s最高捕获宽度达到300%,在万山岛海域波浪能试验场波况最高捕获宽度达到200%。     

多功能型波浪能装置研究进展

波浪能具有清洁无污染的特点,可以改善现有的能源结构。由于波浪能发电装置的研发受制于建造和维护成本过高这一瓶颈,专家们提出了多功能型波浪能装置的设计方案。除了波浪能发电之外,多功能型波浪能装置还具有防波堤消浪、海上风机发电、潮汐能发电、潮流能发电、光伏发电和海水淡化等用途。文章重点阐述了多功能型波浪能装置的技术特点以及波浪能捕获效率、电力输出、装置结构的动力响应和动力摄取系统等方面的最新研究进展,并对多功能型波浪能装置的发展提出了建议,对于未来多功能型波浪能装置的研发具有参考价值。     

大万山波浪能示范场波浪能资源测试分析

通过对大万山波浪能示范场资源的测试,针对6月份的波浪数据进行全面统计,分析大万山海域的波浪能资源分布状况。结果表明大万山海域波高范围为0.3～1.8 m,周期范围为2.7～8.0 s,浪向以正南向为主,能流密度均值为2.2 kW/m。大万山波浪能示范场的波浪能资源测试结果,可为在该示范场进行实海况测试的波浪能装置的设计、投放、运行提供理论参考。     

基于“海院1号”蓄能发电系统的AMESim建模分析

基于“海院1号”振荡浮子式波浪能发电装置的发电原理,设计了2个蓄能器交替工作来实现电能的稳定输出,并利用AMESim软件对蓄能发电系统进行建模仿真,研究系统中不稳定的压力油进入蓄能器,释放出稳定压力油来驱动双作用定量马达+双作用变量马达发电机组运转输出电能的过程。探究了在不同参数设置下蓄能器的压力变化和液压马达的转速变化,根据建模分析得出在输入信号频率5Hz、蓄能器容积50L、马达排量0.10L/r时,该波浪能发电装置能连续稳定地输出电能,证明了该发电装置存在2个蓄能器+2个液压马达发电机组的可行性与合理性,为“海院1号”波浪能发电装置的进一步参数优化提供参考。     

层次分析法在波浪能发电装置选型中的应用

＂多浮摆式＂波浪能发电装置是利用多个摆板系统以提高能量捕捉性能的发电装置。比较国外发展较成熟的3种＂多浮摆式＂波浪能发电装置的特点,根据福建沿海海域的海况,运用层次分析法选取了一种适宜该海域的装置,为目前波浪能发电装置的改进和研究提供参考依据。     

山东褚岛北部海域波浪能资源分析

山东省褚岛北部海域是中国建设中的波浪能和潮流能试验场场址所在,该文利用MIKE21 SW波浪模型结合实际观测对该海域的波浪场进行模拟计算,分析该海域的波浪特征和波浪能资源分布,评估试验场海域波浪能发电装置可进行试验测试的有效时间。研究发现:褚岛北部海域的波浪场空间分布较规律,波高等值线基本平行,向外海逐渐增强,年平均有效波高0.6～0.8 m,年平均波浪能密度2.0～3.0 kW/m,且季节差异显著。冬季波浪能资源丰富,波浪能密度可达6.0 kW/m,夏季则较弱。试验场海域波浪能可利用的有效时间全年约3494 h,主要集中在冬半年。     

直驱式波浪能发电场的布局优化研究

文章研究了直驱式波浪能发电场的优化布局问题。将直驱式波浪能发电装置简化为地形,利用Mike21软件计算波浪能发电场内的波浪分布,进而将其作为波浪能发电场电气模型的输入,仿真获得波浪能发电场输出功率。在此基础上,基于波浪的传输特性,对波浪能发电场内各发电装置进行优化布局,以保证发电场的平均输出功率,同时改善功率输出的波动性。得到优化布局方案后,分别在规则波和不规则波两种情况下验证了方案的有效性。     

一种新型波浪能液压转换装置——双向输出高压油回路的设计

海洋波浪能是很有发展潜力的可再生能源,它的能源密度远大于太阳能和风能。文章提出使用漂浮式浮子吸收波浪能,然后采用一套液压电力输出机械将其转换为电能。转换装置中的液压缸将浮子的运动转换为高压油的流动,高压油在蓄能器中短暂储存,然后液压马达利用蓄能器中的高压油来驱动与之相连的电机旋转。波浪能发电装置中的双向输出高压油大大提高了其转换效率,高压蓄能器对发电质量的稳定起到了关键的作用。     

基于遗传算法的二自由度波浪能装置阵列优化

针对浮子式波浪能装置阵列发电效率提升问题,采用遗传算法对一种二自由度浮子式波浪能发电装置阵列进行优化排布。首先介绍二自由度波浪能发电装置及其阵列数学模型;然后开展二自由度装置阵列优化模型的构建及其遗传算法求解研究;接着对100 m×100 m海域范围内分别开展2、3、5个装置阵列的排布优化计算,并对2个装置阵列的优化结果进行验证,分析波浪能装置阵列影响因子q增大的机理;计算结果表明遗传算法能有效优化二自由度装置阵列排布,增强阵列中各装置之间的相互作用,提升波浪能装置阵列发电效率。     

卷索点吸收式双浮体波浪能发电装置试验研究

点吸收式波浪能发电装置安装成本高、生存能力差,设计了伸缩卷索式双浮体波浪能发电装置.该装置上下浮体由伸缩卷索连接,将浮体间的多个自由度相对运动转化为电能.装置安装时不需要海底施工,同时浮体的分舱设计可以提高装置的海上生存能力和可靠性.考虑到我国部分海域的波浪特征,制作了比例尺为1:16的模型样机,并在武汉理工大学双试验...     

基于蓄能器的波浪能发电系统工作特性试验研究

针对基于蓄能器的波浪能发电系统中液压能到电能转换环节的效率问题,设计一种蓄能与电力系统的物理试验模型,该模型将波浪不规则往复运动能量收集存储,通过对蓄能器的释放进行控制,将波浪能转换成稳定、连续的旋转机械能,转化为电能输出。通过试验研究的方式,对基于蓄能器的液压蓄能式发电系统的发电特性、蓄能器工作特性、系统压力分布特性展开试验研究,发现降低蓄能器的初始压力、提高发电系统的释放压力可提高发电效率;蓄能器出现压力不能完全释放的现象,并且充气压力、负载电阻越大现象越明显;提出蓄能器充气压力、释放压力的选择方法,得到提高蓄能器工作效率的有效手段,探讨蓄能发电系统的控制方案,为基于蓄能器的发电系统的资源配置、控制策略的设计提供参考依据,具有一定的应用价值。     

基于链条传动的振荡浮子发电装置转换性能试验研究

针对振荡浮子式波浪能发电系统中波浪能的俘获及传递效率较低的问题,文章设计了一种基于链条传动的波浪能转换装置。该装置以链条传动的结构形式将波浪力推动浮子的上下运动转换为链轮的旋转运动,并输出扭矩,从而带动发电系统发电。文章对基于链轮链条传动的振荡浮子式波浪能转换装置的随波特性及能量转换特性进行了研究,研究结果表明:基于链条传动的振荡浮子的随波特性和能量转换特性良好;随着波浪环境的变化,振荡浮子会出现自振动现象;适当增加振荡浮子的质量,能有效提高波浪能的俘获效率,从而提高系统的发电效果;基于链轮链条的传动结构设计存在速度突变现象,合理设计链轮链条之间的啮合间隙,增加链传动的张紧装置,能减缓链条链轮之间的冲击,从而延长装置的使用寿命。     

浅析波浪能发电的现状与发展

就国内外近年来在波浪能发电方面的研究情况进行一个初步的分析,提出未来发展建议,为助推波浪能发电向商业化发展提供动力。虽然各国波浪能发电示范研究都有了一些进展,取得了具有较高科学价值的相关数据,但从目前技术发展来看,波浪能发电装置的研发仍处在技术攻关和产业化前夕阶段,还有诸多问题需要解决。如果能研发出一种高效可靠的波浪能发电装置,将是一种可持续提供清洁能源的途径,为海洋强国提供可靠的能源保障。     

阵列浮子式波浪能发电技术研究概述

阵列浮子式波浪能发电装置具有单机容量大、发电成本相对低、电能输出较稳定等优点,许多国家对阵列浮子式波浪能发电技术进行研究,获得显著成果.该文阐述了阵列浮子式波浪能发电原理及系统构成,并从不同的角度对其进行分类,梳理了阵列浮子式波浪能发电技术工程应用实例及研究进展,对阵列浮子式波浪能发电技术未来发展趋势进行了展望.     

波浪能发电技术研究进展

波浪能是一种清洁可再生的新型能源,已经吸引了各国研究者的目光,开展了相关的研究并已取得一定的成果。文章介绍了各种波浪能发电装置的原理,对海洋波浪能发电装置进行了分类,总结了几种典型海洋波浪能发电装置的优缺点,列举了一些国内外较为成功的波浪能示范电站,并针对现阶段国内外研究现状指出今后波浪能发电装置的发展趋势及前景。