一种通用潮流能发电装置远程监控系统的设计与实现

为保证潮流能发电装置的稳定性与可靠性需配备实时或准实时监控系统,该文针对潮流能发电装置原理及实际工作情况,设计一种远程实时监控系统,通过该系统可实时监测潮流能发电装置运行过程中的各项基本参数,从而有效判断发电装置的工作状态。监控系统前端通过读取智能仪表实现数据采集,采用GPRS模块实现远程数据传输;监控系统后台使用PostgreSQL数据库实现数据存储。另外,使用LabVIEW软件设计人机界面,通过调用后台服务器数据可清晰直观地监测整个潮流能发电装置的运行情况。实际测试和应用表明,该监控系统能够可靠地把现场数据实时传输到后台数据库服务器中,验证该系统可作为监控潮流能发电装置工作状态的有效手段。     

基于液压传递的典型波浪能发电装置研究综述

采用液压机构转换能量的波浪能发电装置具有较好的稳定性、较高的发电效率和相对较低的成本等优点。以Wave Roller波浪发电装置、Pelamis波浪能发电装置、Oyster波能发电装置、"鹰式一号"波浪能发电装置、"海灵号"波浪能发电装置、"集大2号"发电装置等典型的波浪能发电装置为分析对象,结合波浪能发电装置液压传递机构应用的典型实例,介绍了各种波浪能发电装置液压转换原理及特点,并提出波浪能发电装置液压系统改进的建议。     

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。     

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。     

超浅水浮式波浪能发电装置弹性系泊系统及水动力性能的数值与模型试验研究

超浅水环境下浮式波浪能发电装置系泊系统性能的优劣直接影响装置在极限海况下的生存性和工作海况下的波浪能俘获性。针对波能装置运动特点和岛屿周边海域经济性开发的需要,设计一套适合超浅水环境的自动对浪型多点弹性系泊系统,并在系泊线中加入非线弹性拉伸材料——高弹性索。首先以鹰式波浪能装置为系泊对象,给出混合高弹性索和聚酯纤维系泊系统2种设计方案,通过对比分析,发现高弹性索可有效降低锚泊线的最大张力和普通锚链的用量,减轻系泊系统重量。混合高弹性索系泊系统用于超浅水环境下的浮式波浪能装置更具优越性。在此基础上,对极限工况下混合高弹性索系泊鹰式和细长体波浪能装置水动力性能进行时域耦合和水池模型试验研究。研究表明混合高弹性索多点弹性系泊系统能满足一般浮式波浪能装置在浅水大漂移载荷等恶劣海况下对锚泊系统的要求。     

鹰式波浪能发电装置发电系统研究

文章首先对鹰式波浪能发电装置能量转换系统进行分类,分析了各系统的组成及工作原理,设计了一种液压式和直驱式组合的发电系统,通过模型试验优化了系统中的参数配置,提高了能量转换效率,最后通过实海况试验验证了"鹰式一号"波浪能发电装置的发电系统设计方案的可行性。     

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。     

自适应潮位变化的岸基式波浪能发电装置

海洋波浪能是一种清洁环保且可再生的新型能源,在当今能源短缺的情况下,作为绿色能源的海洋波浪能,其开发利用技术得到迅速发展。文章提出了一套自适应潮位变化的岸基式波浪能发电装置,此装置靠岸布置发电机组,蓄能器、发电机等重要设备直接设于岸基之上,规避了搭建海洋平台的安全隐患,节省了大量的资金,同时对相关部分进行了专门设计,在绝大部分依靠自身能量的前提下,实现了发电装置自适应潮位变化的功能。工程试验表明,该发电装置的安全稳定性高、单元发电成本低、系统独立性强,具有很大的经济价值和实用价值。     

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.     

波浪能发电装置现场测试与评价分析

研究国际电工委员会发布的波浪能发电装置功率特性现场测试规程中的测试方法,借鉴中国国内风力发电机组电能质量现场测试方法,根据波浪能发电装置的研发阶段,确定中国对波浪能发电装置的现场测试指标主要有功率特性矩阵、转换效率、电压偏差、频率偏差等指标,并提出针对这些指标的现场测试方法。应用提出的波浪能发电装置功率特性和电能质量特性现场测试方法,针对中国自主研发的"万山号"波浪能发电装置及布放海域,制定现场测试与评价方案,搭建现场测试平台,开展现场测试工作。通过对现场测试数据处理与分析,对"万山号"波浪能发电装置在其测试海域及其测试期间的功率特性和电能质量特性指标进行分析与评价。     

双体船式波浪能发电系统实验测试研究

提出双体船式波浪能发电试验平台,将船体和波浪浮子简化为大小2种浮子,建立双浮子波浪能捕获理论模型。针对波浪能间歇性强的特点,设计波浪能捕获-液压蓄能稳压-液压马达驱动发电机发电系统,并通过实验室拖动发电实验建立流量-压力-比例伺服阀开口度的关系曲线,实验结果证明通过实时调节比例伺服阀开口度实现发电功率的稳定是可行的。最后,将发电系统安装到试验平台,开展单个小浮子和2个小浮子波浪能捕获的海上测试。海试结果表明,该方法具有良好的稳定发电效果;浮子数量越多,波浪来能越大,发电功率越稳定。     

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。     

棘轮式海洋波浪能发电装置结构设计与分析研究

文章基于外接棘轮机构的组成及其工作特点,结合振荡水柱式、振荡浮子式和摆式波浪能发电装置,设计了一种新型海洋波浪能发电装置—棘轮式海洋波浪能发电装置。该装置主要由棘轮机构、轮盘机构、往复杆机构、摆杆机构等组成,波浪能经过该装置的两次机械转换,可以转换为单一方向且持续不断旋转的动能。文章系统地介绍和分析了棘轮式海洋波浪发电装置的结构组成和工作原理。利用ANSYS有限元软件和UG运动仿真软件,对该装置的主要零部件进行静力学和动力学仿真分析,分析结果表明:棘轮式海洋波浪能发电装置主要零部件的刚度、强度和可靠性符合设计要求;主要运动部件动态性能良好,运行平稳,设计合理。     

水工质波浪能装置液压系统及其监测系统的设计

针对波浪能发电装置的液压系统存在环境污染、安全性差和工作可靠性差等问题,设计一种以水为工质的波浪能发电装置液压系统,对系统组成和液压元件设计进行分析,有效解决传统油压传动存在的问题,为海洋环境中液压系统的优化设计提供一种新思路.同时设计一种基于STM32单片机的液压参数监测系统,可实现对压力、温度、流量、转速的实时监测...     

基于云计算与物联网的风力发电智能监测系统研究

文章提出一种基于云计算和物联网的风力发电智能监测系统。采用Hadoop云计算技术满足风力发电海量数据可靠存储和有效管理的需要,并利用Zig Bee技术、物联网技术、无线传感器网络技术对风力发电设备进行实时远程数据采集。工程实践表明该方法是可行的,能有效减少智能监控设备存储和运算设备,实现远程智能监控,便于实现风力发电的智能化管理。     

一种振荡浮子式波浪能发电装置的实验研究

在已有的波浪能发电研究基础上,以一种振荡浮子和液压系统结合的波浪能发电装置为研究对象,在华北电力大学海洋能研究实验室进行模型试验,之后进一步在厦门海域进行工程样机实海况运行试验,重点研究该装置的波浪能量吸收率、运行稳定性等性能。试验表明:该波能转换装置运行平稳、能量转换效率较高,且结构简单、建造成本较低,具有实用价值及进一步研究的科研价值。     

海洋波浪能发电技术的发展与应用

随着世界能源的日趋紧张和环境问题的日益凸显,海洋波浪能作为一种清洁、可再生能源而备受世界各国的重视。文章首先介绍了波浪能的定义、成因与优点,针对海洋波浪能发电技术的基本原理、能量转换系统等作了全面综述,介绍了国内外海洋波浪能发电技术的进展和主要波能装置。     

波浪发电技术研究与成本分析

介绍了世界波浪能发电技术的进展及主要波浪能发电装置,并简要分析了波浪能利用的关键技术与成本.     

液压式波浪能装置能量转换系统研究

波浪能转换装置由能量俘获系统与能量转换系统构成,其中能量转换系统是提高波浪能利用效率的关键环节。以鸭式波浪能装置的能量转换系统为研究对象,介绍液压式能量转换系统组成,分析系统结构及工作原理,提出判断目前系统组成合理的依据,最后采用交叉组合试验对比,得出如何设计选择系统发电机及负载类型。试验现象及数据表明,采用永磁同步发电机(PSMG)及蓄电池组的液压能量转换系统较之其他组合的液压系统在效率和可靠性方面有了明显的改进,如发电品质优,系统稳定性高,对系统设备冲击性小,发电效率及电能利用率高,有利于降低维护成本,符合鸭式波浪能装置实海况试验要求,对波浪能实海况试验样机研发意义重大。     

基于DSP的光伏数据采集系统的研究和设计

基于太阳能光伏发电技术,结合霍尔传感器,485总线和232总线的特征,设计了一个较为简单的数据采集系统,给出了系统硬件框图及软件流程图,可以实现对光伏发电系统的实时监控,完成对光伏系统的常规电压、电流与功率等数据的测量、计算、显示、存储功能。对设计出的系统进行了验证,结果表明系统有效。