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潮流能发电装置功率特性测试分析方法研究

潮流能发电装置功率特性测试分析方法研究

作者：夏海南大连海洋大学

学位级别：硕士

近年来,随着能源消耗量的增大、石油煤炭等化石能源价格的上涨、空气污染的加剧,世界各国越来越重视海洋能源的开发与利用。我国从2010年以来,国家海洋局联合财政部每年安排2亿元专项资金,支持海洋可再生能源的开发与利用。在国家的大... 详细信息

近年来,随着能源消耗量的增大、石油煤炭等化石能源价格的上涨、空气污染的加剧,世界各国越来越重视海洋能源的开发与利用。我国从2010年以来,国家海洋局联合财政部每年安排2亿元专项资金,支持海洋可再生能源的开发与利用。在国家的大力支持下,潮流能发电装置的研发取得了很多研究成果,但是还存在转换效率不高、发电成本居高不下等问题。潮流能发电装置功率特性测试分析方法的研究,对于潮流能发电装置转换效率的提高和发电成本的降低具有积极的促进作用。在研究国内外潮流能发电装置研发现状的基础上,分析了我国潮流能发电装置功率特性的测试需求,介绍了国内外潮流能发电装置功率特性测试方法的研究进展。最终,立足于我国潮流能发电装置的测试需求,提出了潮流能发电装置功率特性的测试方法。该测试方法主要分析了潮流能发电装置功率特性指标的测量要素、确定了测量仪器的布放位置和数据采集的方法、研究了测试数据的处理方法和功率特性指标的计算方法。在此基础上,将“海能III”潮流能发电装置确定为被测试的对象。并于2014年8月将电力测试系统和海洋环境监测系统布放到测试海域,开展了测试系统与测试对象之间的联调,验证了测量仪器布放位置的合理性与数据采集方法的可行性。应用“基于潮流能利用的变几何水轮机发电装置研制”项目的实海况测试数据,采用比恩法对测试数据进行处理,然后对功率特性指标进行计算与分析,得到了潮流能发电装置功率特性。结果表明:(1)垂直轴潮流能发电装置的涨潮和退潮功率曲线具有相似性;(2)在流速达到潮流能发电装置的切入流速时,潮流能发电装置的转换效率波动较大,转换效率在1m/s附近时得到了大幅提升,并且在流速为2.5m/s时,该发电装置的转换效率达到最大值;(3)本次测试的潮流流速没有达到潮流能发电装置最大输出功率时的流速值,潮流能发电装置的输出功率随着流速的增大而一直增加。本文的创新点是应用海洋可再生能源专项资金支持下研发的测试系统,开展了潮流能发电装置功率特性的现场测试工作,在国内首次应用比恩法对现场测试数据进行处理与分析,并且得到了潮流能发电装置的功率特性。本文提出的潮流能发电装置功率特性测试方法能够满足潮流能发电装置功率特性的测试需求,同时在专项资金的支持下将会有大批的潮流能发电装置进入实海况试验示范阶段。因此,对潮流能发电装置功率特性测试分析方法的研究具有广阔的应用前景。

关键词：测试方法潮流能发电装置功率特性测试比恩法

波浪能发电装置现场测试中波浪输入能量计算方法研究及对比分析

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太阳能学报 2023年第6期44卷 39-44页

作者：夏海南王项南李强常皓赵智坤国家海洋技术中心天津300112 天津大学建筑工程学院天津300072

在波浪能发电装置功率特性现场测试工作中,波浪输入能量的计算是评估波浪能发电装置性能的重要依据之一。在分析国内外波能流计算方法的基础上,研究国际电工委员会和欧洲海洋能中心提出的波能流计算方法,并应用波浪能发电装置现场测试数... 详细信息

在波浪能发电装置功率特性现场测试工作中,波浪输入能量的计算是评估波浪能发电装置性能的重要依据之一。在分析国内外波能流计算方法的基础上,研究国际电工委员会和欧洲海洋能中心提出的波能流计算方法,并应用波浪能发电装置现场测试数据,对两种波能流计算方法进行对比分析。结果表明:国际电工委员会所提方法计算的波能流数值大于欧洲海洋能中心所提方法,且约有52.1%的数据差异在20%~30%之间,但二者之间具有较强的线性正相关关系。国际电工委员会所提方法计算的波浪能发电装置整机转换效率数值小于欧洲海洋能中心所提方法,且从理论上分析了转换效率的差异性与波能流的差异性相同的原因。研究成果为波浪能发电装置现场测试工作中波浪输入能量的计算提供参考。

关键词：波浪能波浪能发电装置现场测试波能流

WBL20型稳定土拌和机液压系统两例故障诊断

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工程机械 1999年第10期 45-46页

作者：夏海南王继强南京建筑工程学院

我国自主研发潮流能发电装置的现场测试与评价分析

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仪器仪表学报 2018年第7期39卷 226-234页

作者：王项南张原飞夏海南郭毅薛彩霞国家海洋技术中心

随着越来越多海洋能发电装置的研发和海试,对其运行状况和发电效果进行测试的需求也越来越迫切。针对我国自主研发的LHD-L-1000林东模块化大型海洋潮流能发电机组的特点,提出了现场测试与评价分析方法,通过实海况测试,从功率特性和电能... 详细信息

随着越来越多海洋能发电装置的研发和海试,对其运行状况和发电效果进行测试的需求也越来越迫切。针对我国自主研发的LHD-L-1000林东模块化大型海洋潮流能发电机组的特点,提出了现场测试与评价分析方法,通过实海况测试,从功率特性和电能质量特性两方面综合评价其发电性能。测试结果表明,在功率特性方面,200 k W机组的最大输出功率、转换效率、年发电量均优于300 k W机组;在电能质量特性方面,两台机组的电压偏差、频率偏差、谐波、电压不平衡度和电压波动均满足国家电能质量相关标准,长闪变出现超标。研究成果为潮流电站运营者制定合理有效的运行调度方式及改善措施提供参考。

关键词：潮流能发电装置现场测试功率特性电能质量特性

潮流能发电装置输出功率异常数据识别方法研究及应用

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太阳能学报 2022年第8期43卷 472-476页

作者：夏海南王项南李强常皓赵智坤国家海洋技术中心天津300112 天津大学建筑工程学院天津300072

在分析潮流能发电装置输出功率数据存在异常值的原因的基础上,讨论潮流能发电装置输出功率异常数据的判别方法,采用潮流流速区间精细划分和四分位判别相结合的方法,对每个潮流流速区间内的潮流能发电装置输出功率异常值进行识别与剔除... 详细信息

在分析潮流能发电装置输出功率数据存在异常值的原因的基础上,讨论潮流能发电装置输出功率异常数据的判别方法,采用潮流流速区间精细划分和四分位判别相结合的方法,对每个潮流流速区间内的潮流能发电装置输出功率异常值进行识别与剔除。结果表明,该异常数据识别方法不仅能使得剔除异常数据后的潮流能发电装置输出功率图谱能更真实地表征被测试潮流能发电装置的输出功率特性,而且可提高潮流能发电装置平均输出功率和平均转换效率的计算准确度。

关键词：潮流能现场测试功率特性异常数据

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波浪能发电装置现场测试与评价分析

太阳能学报 2020年第8期41卷 15-20页

作者：王项南夏海南张原飞俞彦辉郭毅贾宁国家海洋技术中心天津300112 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

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... 详细信息

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。

关键词：波浪能波浪能发电装置评估方法功率特性电能质量特性

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液压机械传动在工程机械上的应用

工程机械 2000年第3期 17-19+49页

作者：夏海南葛建人陈明宏南京工程兵工程学院南京建筑工程学院江苏省盐城市交通稽查大队

液压机械传动系统是一种可以实现自动换挡的新型无级变速装置。本文介绍了液压机械传动的组成和工作原理，以上海小松有限公司生产的WA380－3型装载机为例，对该机构进行了运动分析，说明了液压机械传动在工程机械上应用的可行性。

关键词：工程机械液压机械传动无级变速

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波浪能发电装置现场测试中波浪参数比测分析

太阳能学报 2022年第6期43卷 251-255页

作者：夏海南王项南李强贾宁常皓赵智坤国家海洋技术中心天津300112 天津大学建筑工程学院天津300072

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,... 详细信息

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。

关键词：波浪测量波浪能波浪能发电装置现场测试

基于功率区间划分的潮流能发电装置电能质量特性分析

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太阳能学报 2022年第4期43卷 506-511页

作者：张原飞王项南夏海南薛彩霞郭毅贾宁国家海洋技术中心天津300112

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... 详细信息

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,能辅助找出造成电能质量问题的原因,可为潮流能发电装置优化升级以及潮流能发电装置电能质量精细化评价提供依据。

关键词：潮流能功率区间电能质量海试