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振动能量采集型磁流变阻尼器发电性能研究

工程设计学报 2024年第2期31卷 201-209页

作者：席兴盛胡国良朱文才喻理梵李刚华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013

为了解决磁流变阻尼器对外部电源的过度依赖以及避免其断电失效的风险,设计了一种结构简单、可实现振动能量采集的磁流变阻尼器。该阻尼器由基于磁流变效应的减振装置和基于电磁感应原理的发电装置组成。首先,基于磁路欧姆定理建立了电... 详细信息

为了解决磁流变阻尼器对外部电源的过度依赖以及避免其断电失效的风险,设计了一种结构简单、可实现振动能量采集的磁流变阻尼器。该阻尼器由基于磁流变效应的减振装置和基于电磁感应原理的发电装置组成。首先,基于磁路欧姆定理建立了电磁感应发电装置的振动能量采集数学模型;其次,应用MATLAB软件进行发电装置发电性能分析,研究了装置发电性能与结构设计变量之间的关系;接着,采用COMSOl软件对2种不同永磁体组结构的发电装置进行了电磁仿真分析与对比,重点分析了发电装置永磁体组高度对发电性能的影响;最后,仿真分析了不同振动频率和幅值对装置发电性能的影响。结果表明:在一定范围内,感应线圈绕线槽高度值与发电性能指标值基本呈线性关系,永磁体组高度、导磁垫片高度与绕线筒径向厚度均存在最优值。无论在何种频率或幅值振动激励下,永磁体组高度为30 mm的发电装置单线圈感应电压的峰值比永磁体组高度为20 mm的大42.5%左右,输出功率峰值大22.3%左右。研究结果可为提高振动能量采集型磁流变阻尼器发电性能提供参考。

关键词：磁流变阻尼器能量采集电磁感应发电性能

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西安屋顶光伏组件发电性能比对

环境技术 2024年第6期42卷 72-77页

作者：李娜陈心欣符国晓解俊周聪冯春暖隆基绿能科技股份有限公司西安分公司西安710018 中国电器科学研究院股份有限公司广州510300

对于屋顶光伏的应用,主要包括BAPV和BIPV两种。其中“BIPV”是光伏建筑一体化,也称为“构建型”和“建材型”太阳能光伏建筑,它作为建筑物外围护的一部分,既具有发电功能,又具有建筑构件和建筑材料的功能,更具一体性特征。而“BAPV”是... 详细信息

对于屋顶光伏的应用,主要包括BAPV和BIPV两种。其中“BIPV”是光伏建筑一体化,也称为“构建型”和“建材型”太阳能光伏建筑,它作为建筑物外围护的一部分,既具有发电功能,又具有建筑构件和建筑材料的功能,更具一体性特征。而“BAPV”是附加在建筑物上的太阳能光伏发电系统,也称为“安装型”太阳能光伏建筑,它的主要功能是发电,与建筑物功能重合度较小。本文以西安地区屋顶光伏组件并网发电系统为例,通过针对BIPV组件与BAPV组件在不同季节以及天气影响条件下的发电性能和组件温度变化,分析不同光伏组件在西安地区屋顶光伏应用时的发电特性。试验结果表明:BIPV组件有更优异的发电性能,且防积灰效果好,具有热斑风险低、可靠性更高的优势。

关键词：屋顶光伏光伏建筑一体化安装型光伏建筑发电性能组件温度

基于自适应桨距角控制策略的风电机组发电性能优化方法

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太阳能 2024年第5期 52-61页

作者：曹俊伟张硕望黄凌翔王兴林曹颖春赵巧红哈电风能有限公司湘潭411100 海上风力发电装备与风能高效利用全国重点实验室湘潭411100 河北轨道运输职业技术学院石家庄050000

针对长期服役风电机组的叶片表面粗糙度增加、叶片桨距角传感器测量误差累积等原因导致的风电机组发电性能下降问题,提出一种基于自适应桨距角控制策略的风电机组发电性能优化方法。首先分别以二次多项式、高斯函数和三角函数这3种数据... 详细信息

针对长期服役风电机组的叶片表面粗糙度增加、叶片桨距角传感器测量误差累积等原因导致的风电机组发电性能下降问题,提出一种基于自适应桨距角控制策略的风电机组发电性能优化方法。首先分别以二次多项式、高斯函数和三角函数这3种数据拟合方法进行叶片桨距角补偿值和风能利用系数函数拟合,并以离散度变化敏感性、样本量变化敏感性、运算周期变化敏感性作为拟合函数的评价指标;然后设计了评价指标定量计算方法,用于评价各种数据拟合方法的拟合效果;最后,以长期服役的某2 MW直驱型风电机组为例,研究其执行自适应桨距角控制策略后的发电性能。研究结果显示:1)高斯函数是比二次多项式、三角函数更好的数据拟合方法,原始数据经过核密度估计函数曲线筛选后拟合函数最大值具有更好的一致性。2)长期服役的某2 MW直驱型风电机组执行自适应桨距角控制策略后,测算得到的年发电量较执行该策略前提升了1.3%,提高了90.4 MWh,表明自适应桨距角控制策略能提升风电机组发电性能。

关键词：风电机组叶片桨距角风能利用系数发电性能评价指标

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相变蓄热对光伏相变复合围护结构隔热及发电性能的影响

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西安工程大学学报 2024年

作者：蔡阳刘子瑞黄颖茜董明浩吕游赵福云暨南大学国际能源学院华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室武汉大学动力与机械学院

基于光伏发电和相变蓄热耦合特性,提出了光伏相变复合建筑围护结构,并进一步分析相变蓄热对复合围护结构性能的影响规律。首先构建光伏相变复合围护结构热流传递模型,然后探究相变层结构位置、相变温度以及相变厚度对其发电能力和隔热... 详细信息

基于光伏发电和相变蓄热耦合特性,提出了光伏相变复合建筑围护结构,并进一步分析相变蓄热对复合围护结构性能的影响规律。首先构建光伏相变复合围护结构热流传递模型,然后探究相变层结构位置、相变温度以及相变厚度对其发电能力和隔热效果的影响。在此基础上,通过对比传统围护结构和复合围护结构的热工特性,阐述复合围护结构调节室内环境负荷及节能潜力。研究表明,相变蓄热对于光伏相变复合围护结构发电和隔热性能具有较大影响。相变材料越靠近室内其隔热效果越好,室内温度表现出向相变温度靠近的趋势;相变材料靠近光伏板意味着可以更充分地储存热量,光伏发电量也就越高。其中相变材料靠近光伏板时发电量为1 263.06 J,较光伏围护结构有明显提升。同时相变材料的厚度在40 mm时发电量达到最大值,较10 mm时的工况提升了0.55%。此外,在一个运行周期内,光伏相变复合围护结构显著降低了建筑冷负荷,表现出较好的隔热与节能效果。

关键词：光伏相变复合围护结构建筑节能热工特性隔热性能发电性能

不同来风方向对风电机组发电性能的数据分析研究

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新能源科技 2024年第3期5卷 25-32页

作者：王亭李龙马靖皓洪历江明阳智慧能源集团股份公司广东中山528400

以往分析风电机组不少是采用仿真技术或理论计算,所得结论跟实际情况存在较大差距。文章通过对风电机组实际运维的数据进行分析,得知风力发电机组在几乎相同的日平均风速下,仅当来风向不同时,其发电效率存在很大不同。针对额定功率为3.2... 详细信息

以往分析风电机组不少是采用仿真技术或理论计算,所得结论跟实际情况存在较大差距。文章通过对风电机组实际运维的数据进行分析,得知风力发电机组在几乎相同的日平均风速下,仅当来风向不同时,其发电效率存在很大不同。针对额定功率为3.2 MW的同一台风电机组,其在两种不同风向上的日发电量会相差近10000 kW·h,同时发现此类情况并非个例,在不同风场多台风电机组上均有发现。据此文章详细分析了两种不同来风方向下,机组的风资源、偏航对风、收桨等方面数据差异。在实地调研风场现场机位的情况下,根据机组实际偏航数据偏差,得出风电机组发电性能受来风方向的影响很大,机组所处机位的地形对来风造成了一定程度的影响,从而最终影响到风机的运行效率。

关键词：风电机组来风方向发电性能数据分析

风电机组偏航静态偏差对发电性能的影响及优化方法探讨

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消费电子 2024年第6期 66-68页

作者：朱佳国邸永杰美姑兴澜风电开发有限公司

偏航静态偏差会引起机组输出功率的波动,导致机组发电性能下降,影响风电机组的整体运行效率和稳定性。本文分析了风电机组偏航静态偏差对发电性能的影响,并提出了风电机组偏航静态偏差的优化方法,希望为风电行业的可持续发展提供技术支... 详细信息

偏航静态偏差会引起机组输出功率的波动,导致机组发电性能下降,影响风电机组的整体运行效率和稳定性。本文分析了风电机组偏航静态偏差对发电性能的影响,并提出了风电机组偏航静态偏差的优化方法,希望为风电行业的可持续发展提供技术支持和实践参考。

关键词：风电机组偏航静态偏差发电性能影响方法

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三稳态电磁式涡激振动俘能装置发电性能研究

振动与冲击 2022年第13期41卷 26-33页

作者：吴子英常宇琛赵伟李永越刘丽兰西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

涡激振动能量转换装置涉及水流-圆柱型钝体-发电机之间复杂的流固电耦合问题。将非线性回复力、单向离合器和齿轮齿条机构引入到涡激振动俘能装置中,提出了一种三稳态涡激振动俘能装置,实现了将钝体的往复振动转化为驱动转子发电机单向... 详细信息

涡激振动能量转换装置涉及水流-圆柱型钝体-发电机之间复杂的流固电耦合问题。将非线性回复力、单向离合器和齿轮齿条机构引入到涡激振动俘能装置中,提出了一种三稳态涡激振动俘能装置,实现了将钝体的往复振动转化为驱动转子发电机单向转动的传动方案,采用Van der Pol方程描述流固耦合,建立了力学模型和考虑流固电耦合动力学方程。借助数值仿真,与双稳态涡激振动俘能装置的动力学响应和发电功率进行对比,证明了三稳态涡激振动俘能装置的优势。进一步获得了俘能装置中质量比、钝体直径和负载电阻对发电功率的影响规律,给出了某一流速下俘能装置出现最大发电功率的最佳结构参数,最后分析了飞轮惯量大小对发电功率的影响。

关键词：涡激振动俘能装置动力学响应发电性能三稳态

波能装置与防波堤集成系统能量转换的试验研究

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太阳能学报 2024年第5期45卷 185-190页

作者：周斌珍黄煦林楚森张恒铭彭佳欣聂祖立华南理工大学土木与交通学院广州510641 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

采用试验的方法建立物理模型,对方箱形波能装置-防波堤集成系统的发电与防波性能以及防波堤运动响应展开研究,并与单独的波能装置和浮式防波堤进行对比,分析入射波高对集成系统的发电性能与防波性能的影响。结果表明:集成系统的发电性... 详细信息

采用试验的方法建立物理模型,对方箱形波能装置-防波堤集成系统的发电与防波性能以及防波堤运动响应展开研究,并与单独的波能装置和浮式防波堤进行对比,分析入射波高对集成系统的发电性能与防波性能的影响。结果表明:集成系统的发电性能优于单独的波能装置,其防波性能优于单独的防波堤;集成系统中防波堤的纵荡和纵摇运动幅值小于单独防波堤,但垂荡运动有所增大;当入射波高增加,集成系统的发电性能提高但防波性能下降,防波堤的运动响应也随之增大。

关键词：波浪能转换浮式防波堤发电性能防波性能多自由度运动

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中间梁方式下压电式能量采集器发电性能研究

电子学报 2022年第2期50卷 404-414页

作者：闫晓东周公博江苏省矿山机电装备重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

压电式能量采集器(Piezoelectric Energy Harvester,PEH)固定方式的改变会直接影响其发电性能,而传统悬臂梁固定方式(Cantilever Beam Fixed Mode,CBFM)调频范围窄且发电性能较差.为了使PEH的发电性能最大化,提出了一种适用于任意尺寸... 详细信息

压电式能量采集器(Piezoelectric Energy Harvester,PEH)固定方式的改变会直接影响其发电性能,而传统悬臂梁固定方式(Cantilever Beam Fixed Mode,CBFM)调频范围窄且发电性能较差.为了使PEH的发电性能最大化,提出了一种适用于任意尺寸压电片的中间梁固定方式(Intermediate Beam Fixed Mode,IBFM).同时,通过仿真和实验的方法研究了添加不同质量块后CBFM和IBFM两种固定方式的发电性能.结果表明,在相交频带处,与CBFM相比,采用IBFM后,PEH在单位加速度条件下最大开路电压和发电功率分别平均提升了95.19%和205.88%.此外,机电耦合系数(Electromechanical coupling coefficient,EMCC)平均提升了11.60%.因此,所提出的方法可以为PEH在不同频段处固定方式的选择提供指导.

关键词：压电式能量采集器发电性能悬臂梁固定方式中间梁固定方式相交频带