潮流能发电机组水下监控装置的设计与开发

发布时间：2017-11-09 18:07

  本文关键词：潮流能发电机组水下监控装置的设计与开发

  更多相关文章： 潮流能发电 监控装置 变桨控制 通信系统 现场测试

【摘要】：随着社会的发展与科技的进步,人们对能源的依赖程度越来越高,能源已经成为关系着人类生存和发展的重要物质。然而,伴随着人类的大量使用,传统的化石能源已面临枯竭。同时,化石能源的燃烧和使用所带来的环境污染问题也在日益加重,近几年的雾霾天气又一次为我们敲响了警钟。为了全球的可持续发展,开发和利用绿色可再生能源已经成为世界各国的共识。潮流能作为海洋能的一种,储量丰富且具有很强的规律性,是一种绿色可再生能源,所以潮流能发电越来越受到各国的重视。本课题来源于国家海洋局海洋可再生能源专项资金项目——“500kW海洋能独立电力系统示范工程”。其中,中国海洋大学负责100kW潮流能发电,并为此设计了两台50kW的潮流能发电机组。潮流能发电机组下水后,为了保证机组的安全,获得最大的能量,需要对机组的运行环境和运行状态进行监测,同时对机组的桨距角度进行控制。针对以上要求,本文设计了一套水下监控装置,该装置由水下监测系统和变桨控制系统两部分组成,实现了对潮流能发电机组的运行状态监测和变桨控制。本文的主要工作如下：1.对水下监测系统的硬件电路和软件流程进行了设计与开发。实现了多传感器的底层驱动与信息采集,能够对机组内部环境参数、外部环境参数以及机组运行状态进行监测；2.对变桨控制系统进行了设计与开发。提出了电流、转速、角度三闭环控制算法,设计了一键变桨功能,实现了桨叶的精确控制;3.基于Modbus协议和CAN总线进行了通信系统设计,实现了水下各模块之间和机组与岸上系统之间的通信;4.设计了传感器标定实验和现场测试实验,传感器标定实验提高了数据的准确性,现场测试实验增加了机组布放后系统运行的可靠性。本文所设计的水下监控装置已经下水运行,监测参数定时上传至监控上位机,实现了对机组运行状态的监测。将这些参数存入数据库,可以为更好地开发和利用潮流能提供宝贵的数据和经验。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM31

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;中国与欧盟合作兴建世界首座潮流能电站[J];福建能源开发与节约;2000年02期

2 ;亚洲第一座潮流能发电站在岱山建成发电[J];江西煤炭科技;2007年01期

3 吕忻;郭佩芳;;我国潮流能资源开发评述[J];海洋湖沼通报;2011年01期

4 丁晓;李洪远;;潮流能发电的潜在环境影响及其评价指标体系研究[J];海洋经济;2011年04期

5 张瑞;吕忻;郭佩芳;;我国潮流能资源调查与评估标准问题的研究[J];太阳能学报;2012年S1期

6 王项南;王静;李雪临;朱锐;路宽;吴迪;杨磊;苑苓苓;;潮流能发电系统性能评估方法研究[J];海洋技术;2013年03期

7 吕新刚;乔方利;;海洋潮流能资源估算方法研究进展[J];海洋科学进展;2008年01期

8 王刚;厉文超;王树杰;王建国;李坤;;海洋潮流能发电机组控制系统开发[J];电力系统自动化;2010年14期

9 吕新刚;乔方利;赵昌;夏长水;;海洋潮流能资源的数值估算——以胶州湾口为例[J];太阳能学报;2010年02期

10 巩冰;朱丽娟;游江;;海洋潮流能发电系统的控制技术研究[J];电测与仪表;2010年08期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王树杰;尹克金;李淑一;李冬;;风浪流联合载荷作用下潮流能发电实验平台稳定性研究[A];第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（上册）[C];2009年

2 傅涌廷;;杭州湾潮流能开发设想[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年

3 张雪明;徐明奇;朱挽强;;自变距双向流潮流能电站专用水平轴透平设计[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年

4 鲍献文;王勇智;;加强潮流能发电的研究与开发[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会成立大会暨第一届学术讨论会论文集[C];2008年

5 侯放;于华明;鲍献文;;基于高分辨率数值模型的舟山群岛海域潮流能资源分析[A];中国可再生能源学会2011年学术年会论文集[C];2011年

6 吕新刚;乔方利;夏长水;;潮流能资源的数值估算:以胶州湾口为例[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会成立大会暨第一届学术讨论会论文集[C];2008年

7 赵龙武;王树杰;李冬;;国内外潮流能利用技术现状与发展[A];第二届全国海洋能学术研讨会论文集[C];2009年

8 刘宏伟;李伟;林勇刚;马舜;;基于液压传动的潮流能发电装置及其变桨距机构研究[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年

9 王刚;王树杰;王建国;李坤;;潮流能发电实验平台检测控制系统研究[A];第二届全国海洋能学术研讨会论文集[C];2009年

10 刘宏伟;李伟;林勇刚;;海/潮流能发电装置叶片翼形优化及气蚀研究[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会成立大会暨第一届学术讨论会论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 国家海洋技术中心主任 罗续业;我国潮流能开发利用前景光明[N];中国海洋报;2010年

2 国家海洋技术中心 罗续业;潮流能：部分已实现并网输电[N];中国海洋报;2010年

3 记者　沈良中　县报道组　赵红泽　傅元元;湍急海潮送电来[N];浙江日报;2005年

4 记者 方智斌　金春玲 市民记者 杨岱斌;托起海洋新能源的明天[N];舟山日报;2011年

5 记者 林上军;舟山：畅想海上“大三峡”[N];浙江日报;2010年

6 仲文玉;高性能复材叶片用于海上潮流能发电[N];中国建材报;2013年

7 张弘_" 孙科;“海能-Ⅰ”号赶潮流 运行态势良好[N];中国船舶报;2013年

8 记者 朱申路　通讯员 张舒 王一;潮流能发电向产业化又近一步[N];舟山日报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 马舜;水平轴潮流能转换系统能量转换率及功率控制研究[D];浙江大学;2011年

2 张萧;共水平轴潮流能自变距双透平技术研究[D];东北师范大学;2013年

3 郭伟;新型竖轴潮流能转换装置数值与试验研究[D];大连理工大学;2014年

4 徐明奇;潮流能直驱式海水淡化装置技术及仿真研究[D];东北师范大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吕忻;潮流能资源调查与评估标准研究[D];中国海洋大学;2011年

2 安佰娜;潮流能发电场尾流场数值模拟及其多机组影响规律研究[D];中国海洋大学;2012年

3 袁金雄;潮流能提取水动力响应数值研究[D];浙江大学;2012年

4 高连胜;锚定式潮流能发电系统及其控制器研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 叶青;潮流能发电装置电力输出性能监测评估[D];华北电力大学;2015年

6 夏海南;潮流能发电装置功率特性测试分析方法研究[D];大连海洋大学;2015年

7 宋文龙;水平轴潮流能水轮机叶片的优化设计及实验性能研究[D];北京化工大学;2015年

8 朱斌;水平轴潮流能捕获桨叶的设计与研究[D];宁波大学;2015年

9 吴霞;低流速潮流能捕获机构导流装置性能研究[D];太原科技大学;2014年

10 王丹丹;水平轴潮流能发电水轮机尾流场效应及其影响规律研究[D];中国海洋大学;2015年

，

本文编号：1162978