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钢铁企业自发电与外购国家电网电之间的经济利益

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东北大学学报（自然科学版） 2015年第7期36卷 980-984页

作者：刘精宇柴少轩常勇东北大学国家环境保护生态工业重点实验室辽宁沈阳110819 山西太钢不锈钢股份有限公司销售部山西太原030003 山西太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂山西太原030003

针对当前钢铁联合企业自产电和国家电网价格之间的关系,利用经济规划方法建立了基于自发电的最优经济运营模型.通过求解企业利润最大的目标函数,并讨论分析在国家电网峰、谷、平时电价企业的最优生产计划.最优结果显示,企业利润的高低... 详细信息

针对当前钢铁联合企业自产电和国家电网价格之间的关系,利用经济规划方法建立了基于自发电的最优经济运营模型.通过求解企业利润最大的目标函数,并讨论分析在国家电网峰、谷、平时电价企业的最优生产计划.最优结果显示,企业利润的高低主要与购入电力转售后的单位利润贡献率、自供电的单位利润率及其上网的售电量有关系.鼓励企业在谷价时尽量外购电,少发电;而在峰价时,尽量自发电,少外购电,富余的电上网销售.

关键词：钢铁联合企业自发电国家电网经济运营模型最优生产计划

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压电陶瓷自发电平台设计与能效分析

沈阳工业大学学报 2015年第6期37卷 601-606页

作者：刘晓明黄翀阳沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 沈阳工业大学工程技术研究院辽宁营口115200

为探究压电材料在分布式供能下的发电效率,设计了一套压电陶瓷自发电试样装置,基于压电陶瓷发电能力影响因素的定量分析,设计了压电陶瓷发电能力模块测试平台;通过人体载荷试样,测得行进过程中压电陶瓷的发电能效;找到压电陶瓷数量、拓... 详细信息

为探究压电材料在分布式供能下的发电效率,设计了一套压电陶瓷自发电试样装置,基于压电陶瓷发电能力影响因素的定量分析,设计了压电陶瓷发电能力模块测试平台;通过人体载荷试样,测得行进过程中压电陶瓷的发电能效;找到压电陶瓷数量、拓扑结构参数、载荷、振动频率及组合方式与发电能效之间的定量关系;并基于理论分析与试样研究,提出了提高压电陶瓷发电能效的解决方案.结果表明:压电陶瓷二次压电效应是影响发电的主要因素.利用压电材料的特性进行能量转换,为解决新能源问题提供了新途径.

关键词：压电振子压电发电装置发电能效二次压电效应多次压电效应自发电能源互联网分布式供能

基于改进逼近理想解的排序技术方法自发电缓冲背架性能优化

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南京理工大学学报 2021年第2期45卷 142-149,157页

作者：向宇王亚平王永敢步春辰南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对自发电缓冲背架结构特点和应用场景,在给定的步态条件下,以背架刚度和阻尼比为优化变量,以背架发电功率和人体所受冲击载荷为优化目标,提出了基于加权广义马氏距离逼近理想解的排序技术(Technique for order preference by similari... 详细信息

针对自发电缓冲背架结构特点和应用场景,在给定的步态条件下,以背架刚度和阻尼比为优化变量,以背架发电功率和人体所受冲击载荷为优化目标,提出了基于加权广义马氏距离逼近理想解的排序技术(Technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)的性能优化方法。采用带有精英策略的非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ),获得了背架发电功率和人体所冲击载荷的Pareto最优解及决策矩阵;利用熵权法计算出各指标的权重;使用改进后的基于加权广义(Weighted Moore-Penrose,WMP)马氏距离的TOPSIS法对Pareto最优解排序,并对3种不同优化算法进行了比较。分析了不同步态条件对冲击载荷和发电功率的影响规律。结果表明:基于改进TOPSIS法的决策结果更加符合实际需求,背架整体综合性能得到改善,对不同步态条件具有良好的适应性。

关键词：非支配排序遗传算法广义马氏距离逼近理想解的排序技术方法加权广义自发电缓冲背架

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制浆造纸企业自发电倒送电的原因及对策

中国造纸 2016年第9期35卷 66-71页

作者：班华广西南南铝加工有限公司广西南宁530031

在具有热电联产的制浆造纸企业,当热负荷和用电负荷在各种因素的影响下不断发生变化,使汽轮发电机组的发电量大于工厂实际用电量时,就会出现多余的电能电量流向供电局的外部供电网的倒送电现象。在一些不允许上网售电的地区,大量的倒送... 详细信息

在具有热电联产的制浆造纸企业,当热负荷和用电负荷在各种因素的影响下不断发生变化,使汽轮发电机组的发电量大于工厂实际用电量时,就会出现多余的电能电量流向供电局的外部供电网的倒送电现象。在一些不允许上网售电的地区,大量的倒送电对制浆造纸企业造成巨大的经济损失。本文主要从某制浆造纸企业生产过程中发电量和用电量的数据进行分析,提出通过建立智能化仪表间的通信,引入锅炉自动控制系统和汽轮机自动控制系统来解决自备热电厂发电机组倒送电的问题。

关键词：热电联产自发电倒送电应对对策

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自发电电站动力传动系统的优化设计

自发电电站动力传动系统的优化设计

作者：徐娇艳兰州理工大学

学位级别：硕士

电力电子科学技术的快速发展促使移动用电设备的电力需求愈来愈大,可移动的电站在军事装备、工程机械和工业化建设中的应用逐渐广泛。在新型自发电电站投入使用以后,人们又面临新的问题,比如行车发电时电流品质易受发动机转速变化干扰,... 详细信息

电力电子科学技术的快速发展促使移动用电设备的电力需求愈来愈大,可移动的电站在军事装备、工程机械和工业化建设中的应用逐渐广泛。在新型自发电电站投入使用以后,人们又面临新的问题,比如行车发电时电流品质易受发动机转速变化干扰,电站动力性能不够优化等。如何解决这些问题成了研究的重点。本文以科技部新型（二代）自发电电站项目为背景,着力从电站动力传动系统的匹配和提高传动效率两方面优化电站动力性能。动力系统匹配的合理性将直接影响电站的使用性能和关键技术指标。本文首先根据实际选择电站的取力方式,然后确立动力传动方案,在此基础上的分析发动机与发电机的动力匹配,并通过对比确定效率较高的变量泵控定量马达系统作为液压调速回路。接着对兰州电源车辆研究所的6kW自发电电站的液压系统进行动力匹配设计计算,优化了选型匹配。基于最小二乘法原理,运用Matlab软件提供的多种方法对系统中液压泵的容积效率曲线进行拟合,并以表格形式给出了不同转速下的容积效率值,从中可以确定其高效转速范围,再根据发动机与泵的传动比关系,找出系统高效时发动机的转速区,通过调速使发动机工作在该转速内,优化电站动力性能。最后采用定量计算和实车试验对电站驻车、行车时的动力性能进行了校验,均满足要求。本文在为求泵的高效转速区所采用的曲线拟合方法,同样适合于其他系列的自发电电站或研究类似问题。

关键词：自发电动力匹配泵控马达拟合最小二乘法

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自发电式注水井压力流量监测系统的研制

自发电式注水井压力流量监测系统的研制

作者：张如意哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

大庆油田已进入高含水油田开发期,注水是保持油层压力、提高原油产量的重要手段之一,注水效果的优劣在很大程度上决定了油田的生产效率。注水井的在线监测能够衡量注水效果、调整注水方案、提高注水效率、降低注水成本。鉴于项目的重要... 详细信息

大庆油田已进入高含水油田开发期,注水是保持油层压力、提高原油产量的重要手段之一,注水效果的优劣在很大程度上决定了油田的生产效率。注水井的在线监测能够衡量注水效果、调整注水方案、提高注水效率、降低注水成本。鉴于项目的重要意义,注水井实时在线监测已经成为黑龙江省大庆油田“建设数字化油田”的重要组成部分。本论文提出一种自发电式注水井压力流量监测系统的研制方案,加工出了一套样机。可以在无外部能源的条件下,实现注水井的远程压力流量监测。安装简便,具有极强的现场适应性。利用压力平衡的方法解决了高压动密封问题,成功进行了密封试验。根据FLUENT有限元分析,计算了力学参数,设计了曲面叶轮叶形,为系统动力学建模提供了计算样本。完成了发电机及其对接机构的设计,以直形叶面叶轮模型形式为基础,建立了曲形叶面叶轮流量计的动力学模型,分析了叶轮流量检测工作特性的影响因素。得到了流量检测的理论特性曲线,为机械结构改进提供了理论上的指导。完成了控制系统的研制,包括下位机和上位机软硬件设计和控制方法的设计。解决了自发电能量持续稳定可靠供应的问题,选择了合适的压力传感器和无线传输模块,实现了压力流量检测数据的无线传输。设计了实验室标定实验,编写了压力检测程序单片机流量检测程序,完成了流量检测的标定。实验证明,流量测量误差控制在3.5%以内,理论上压力测量误差为0.5%以内。进行了理论数据和实验数据之间的误差分析,对系统的改进提供了理论和方法上的探索。

关键词：自发电曲面叶形压力流量监测高压动密封无线传输

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用于井下振动测量的自发电振动传感器的研制

矿业安全与环保 2023年第4期50卷 63-67页

作者：冯彦军吴川杨朔中煤科工开采研究院有限公司北京100013 中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院湖北武汉430074

井下钻具的共振可能会损坏钻具甚至造成井下事故,对井下振动进行实时测量非常有必要。然而目前常规传感器的井下电池和电缆的供电方式会降低钻探效率,因此具有井下发电功能的传感器将更加适宜实际工况。针对此情况,研制了一种具有自发... 详细信息

井下钻具的共振可能会损坏钻具甚至造成井下事故,对井下振动进行实时测量非常有必要。然而目前常规传感器的井下电池和电缆的供电方式会降低钻探效率,因此具有井下发电功能的传感器将更加适宜实际工况。针对此情况,研制了一种具有自发电功能的振动传感器,其利用振动工况诱导传感器内部纳米材料相互摩擦进行发电,同时利用摩擦电信号与振动信号的对应关系实现对振动的测量。室内试验结果表明,传感器的输出信号幅值可达7.3 V,最大发电功率约0.84μW,振动测量范围为0~13 Hz,振动测量误差小于5%,可在小于250℃的温度范围内正常工作。研究成果可为井下发电及井下超高温传感器技术的研究提供一定的借鉴。

关键词：井下振动自发电振动传感器摩擦纳米发电机低磨损随钻测量

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自发电式磁流变液传动装置分析与设计

自发电式磁流变液传动装置分析与设计

作者：赵金涛重庆理工大学

学位级别：硕士

磁流变液是一种在外界磁场作用下流变特性发生连续且可逆变化的新型功能材料,磁流变液的磁流变效应具有响应迅速、易于控制的特点;形状记忆合金作为一种新型的智能材料,具有优异的机械性能和优良的热性能,通常制作成形状记忆合金弹簧用... 详细信息

磁流变液是一种在外界磁场作用下流变特性发生连续且可逆变化的新型功能材料,磁流变液的磁流变效应具有响应迅速、易于控制的特点;形状记忆合金作为一种新型的智能材料,具有优异的机械性能和优良的热性能,通常制作成形状记忆合金弹簧用于机械工程领域中。由于磁流变液和形状记忆合金可随物理场变化改变其材料特性,在机械传动领域具有广泛的应用前景。本文针对形状记忆合金对温度高敏感性及大恢复应力,利用形状记忆合金弹簧在温度作用下产生的恢复力输出摩擦转矩,从而实现主从轴接合,永磁发电装置为磁流变液传动装置供电。该自发电传动装置根据装置温度变化实现装置的软启动,而且该传动装置在不同转速下的自适应性能够实现对工作间隙磁场的智能调节,全文主要工作如下:(1)阐述了磁流变液组成及其本构模型,对磁流变液链化传动机理进行微观解释。基于磁流变液的Bingham本构模型,研究了在相同温度、不同磁流变液型号、不同剪切应变率工况下,磁流变液的剪切屈服应力随剪切应变率变化规律。(2)阐述了形状记忆合金在温度场下特殊力学性质,从微观上对形状记忆效应和超弹性效应进行详细解释,推导了其在工程应用常用的Brinson本构模型。根据普通螺旋弹簧对形状记忆合金弹簧进行设计,推导了形状记忆合金螺旋弹簧恢复力随温度变化规律。介绍了一种电热形状记忆合金弹簧结构和工作原理。(3)阐述了自发电磁流变液传动装置的结构和工作原理,该装置主要由磁流变液装置和永磁发电装置组成;介绍了不同结构的磁流变液装置传递转矩的推导过程,在此基础上,设计形状记忆合金与盘式磁流变液复合传动装置,研究工作间隙磁场强度随线圈电流的变化规律;设计了楔形间隙的筒式磁流变液装置,对其进行了磁场及流场分析,分析楔形间隙产生的挤压强化效应对装置性能的影响,楔形间隙产生的挤压压力使工作间隙内的局部MRF产生较强的挤压-强化效应,从而提高了传动装置的性能。(4)根据自发电装置设计数据,对装置的励磁线圈及整流电路进行设计,结合永磁发电机机理和关键结构尺寸,计算出永磁发电装置的关键参数。(5)采用有限元法对文中设计的传动装置进行电磁场仿真,分析盘式复合传动装置得到了工作间隙磁场强度随电流的变化规律;基于多物理场对筒型间隙与楔形间隙进行分析,研究楔形间隙对传动装置的影响,仿真结果表明,楔形间隙可以有效增大磁流变液的剪切屈服应力,能够传递更大的转矩;定量分析了线圈数量、位置对磁流变液装置磁场和温度场的影响。(6)分析了形状记忆合金螺旋弹簧恢复力特性,建立了形状记忆合金螺旋弹簧恢复力特性实验平台,并进行了相关实验,其结果表明,在形状记忆合金螺旋弹簧恢复力随温度的升高而增大,温度下降而减小,理论值与实验值变化趋势基本一致。

关键词：磁流变液形状记忆合金楔形间隙传动装置自发电

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自发电式燃气热水器控制器的设计与实现

自发电式燃气热水器控制器的设计与实现

作者：刘世洲苏州大学

学位级别：硕士

燃气热水器又称燃气热水炉,它是以燃气作为燃料,通过燃烧加热方式将热量传递到流经热交换器的冷水中,达到制备热水的目的的一种燃气用具。目前,燃气热水器可分为四大类:烟道式、强制式、平衡式和冷凝式。本文设计的自发电式燃气热水器... 详细信息

燃气热水器又称燃气热水炉,它是以燃气作为燃料,通过燃烧加热方式将热量传递到流经热交换器的冷水中,达到制备热水的目的的一种燃气用具。目前,燃气热水器可分为四大类:烟道式、强制式、平衡式和冷凝式。本文设计的自发电式燃气热水器控制系统,和传统的燃气热水器控制系统有很大区别,无需外部电力供应,控制系统的电源由副燃烧器加热热电堆产生。主燃烧器负责加热冷水;副燃烧器点火后一直处在工作状态,负责给热电堆加热,产生热电动势供给控制系统,其另外一个作用是引燃主燃烧器。论文详细叙述了燃气热水器的电源模块、温度检测模块、阀门驱动模块的设计和实现方法。电源设计采用基于TPS60212芯片的升压设计方法,电路简单,性能稳定;温度检测采用双热敏电阻测温电路,精度高,可靠性好;燃气阀驱动设计采用电荷泵式驱动方案,提高了系统的安全性。除此之外,本文还阐述了点火模块、控制器设计模块、人机接口模块、通讯模块的设计与实现方法。论文阐述了系统测试中常见的测试问题和解决方案,对ESD问题提出在设计中要“堵”和“疏”相结合的解决方案;用阀值电路解决了电源电路单片机重启的问题;在辐射超标的解决方案上,提出了先确定干扰源,然后对干扰源进行屏蔽的解决方案;通过X射线检查和横截面切面分析,确认并解决了在可靠性测试中出现的CAF问题。通过系统验证测试,自发电式燃气热水器成功实现自发电功能并可靠运行,舒适性,安全性,可靠性大大提高。

关键词：热水器燃气制热自发电传导辐射