基于海流能海岛微电网供电系统的建模与仿真研究
发布时间：2021-12-21 21:29
随着化石能源的日益短缺,可再生能源的发展逐渐受到国内外的重视,但是海流能发电技术及并网技术相比于风力发电相关技术发展较晚。中国有丰富的海流能资源和极大的海岛用电需求,同时在我国大力发展“海洋强国”战略的背景下,基于海流能的海岛微电网的供电系统的研究具有很大的应用前景和开发价值。本文首先介绍了海流能发电系统的国内外研究现状和微电网系统的国内外研究现状;并且论述了微电网系统的概念、典型结构、系统特点以及本文所依托的基于海流能发电的海岛微电网系统的具体情况。其次,本文研究了海流能特性和海流能发电的基本原理;完成海流能发电系统各关键部分的设计,并在仿真软件中分别搭建了海流能发电系统的关键部分的模型,包括海流能发电机透平模型、海流能发电机模型、交直交变频主电路、整流器和逆变器等。完成整套阵列式海流能发电机组并入微电网的整体方案设计。再次,本文搭建了整个基于海流能发电的海岛微电网模型,该微电网模型是现阶段最为常见的交直流混合微电网模型,直流网侧并入太阳能光伏发电系统、超级电容储能系统、蓄电池储能系统和直流负载。交流网侧并入异步风力发电系统、柴油机发电系统、两台海流能永磁同步发电机和交流负载。进一步...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１哈尔滨工程大学“万向Ｉ?”和“万向ＩＩ”和“海明系列”??
?国内外研究现状及微电网系统概述??此后，哈尔滨工程大学还研发了?“海明Ｉ?”（ｌ〇ｋＷ）、“海能Ｉ?”（２Ｘ１５０ｋＷ）、??“海能ＩＩ?”（２Ｘ１００ｋＷ）和“海能ＩＩＩ”（２Ｘ３００ｋＷ）多台发电机组，如图２．１?（ｃ）、??２．１?（ｄ）和图?２．１?（ｅ）所示。??（ａ）?（ｂ）??（ｃ）?（ｄ）?（ｅ）??图２．１哈尔滨工程大学“万向Ｉ?”和“万向ＩＩ”和“海明系列”??东北师范大学于２００６年研发出直驱式水平轴海流发电装置，装机容量０．５ｋＷ，??启动流速低于〇．２５ｍ／ｓ，可在水下３０ｍ以浅深运行。海上实验初步形成了水下发??电机密封技术并确立了直驱式低流速发电装置的整体结构。在国家科技支撑计划??支持下，该校研制了?２０ｋＷ水平轴海流能发电装置（如图２．２），叶片定桨叶轮叶??片直径５ｍ，额定转速４０ｒ／ｍｉｎ，启动流速０．７ｍ／ｓ，设计流速２．１ｍ／ｓ｜２］。这套装置??主要用于我国具有潮流平均流速较低、高流速时间短等特点的海域，体现了其较??强的环境适应性。??ｍ??皇??图２．２?２０ｋＷ水平轴海流能发电装置??７??
浙江大学硕士论文?国内外研究现状及微电网系统概述??中国海洋大学研制的柔性叶片式海流能发电装置，如图２．３（ａ），采用创新??性的柔性叶片方案，其基于帆翼原理，叶片制作简单、成本低，叶轮直径为１．３ｍ，??总高１．５ｍ。２００８年１２月该装置在斋堂岛水道进行系泊测试。此后，中国海洋大??学为中海油研制的海流能发电装置采用坐底式水平轴变桨距叶轮发电机方案，如??图２．３（ｂ）。三腿重力式底座支撑水轮发电机组，结构稳定，３叶片叶轮直径１０．５ｎｉ，??整体１８ｍＸ１２ｍＸ１７．５ｍ。至２０１３年７月，２台５０ｋＷ已完成岸上组装，８月已??安装于青岛市斋堂岛海域。??图２．３?（ａ）柔性叶片式海流能发电装置?图２．３?（ｂ）水平轴变桨距叶轮发电机??图２．３中国海洋大学研制的海流能发电机组??２００６年，浙江大学研制了?５ｋＷ固定式水平轴螺旋式海流能发电机［１３］，并于??２００６年在浙江省舟山市进行了海试。２００９年，浙江大学与舟山市政府签署共建??“海上浙江”示范基地协议
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋潮流能发电装置综述[J]. 王世明,任万超,吕超. 海洋通报. 2016(06)
[2]第十二届全国人民代表大会第四次会议关于国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要的决议[J]. 中华人民共和国全国人民代表大会常务委员会公报. 2016(02)
[3]海洋能开发利用发展对策研究[J]. 麻常雷,夏登文. 海洋开发与管理. 2016(03)
[4]水平轴潮流能水轮机水动力数值模拟研究[J]. 侯二虎,杜敏,王兵振. 海洋技术学报. 2015(04)
[5]微电网示范工程综述[J]. 王成山,周越. 供用电. 2015(01)
[6]潮流能开发技术研究进展[J]. 魏东泽,吴国荣,郭欣,顾恩凯. 可再生能源. 2014(07)
[7]基于动态相量法的逆变型分布式电源微电网建模与仿真[J]. 胡伟,孙建军,查晓明,高明海,刘飞. 电力系统自动化. 2014(03)
[8]海岛电网发展现状与研究动态[J]. 杨欢,赵荣祥,辛焕海,汪震,甘德强. 电工技术学报. 2013(11)
[9]潮流能发电系统性能评估方法研究[J]. 王项南,王静,李雪临,朱锐,路宽,吴迪,杨磊,苑苓苓. 海洋技术. 2013(03)
[10]潮流能研究现状2013[J]. 张亮,李新仲,耿敬,张学伟. 新能源进展. 2013(01)
博士论文
[1]水平轴潮流能转换系统能量转换率及功率控制研究[D]. 马舜.浙江大学 2011
[2]水平轴海流能发电机械关键技术研究[D]. 刘宏伟.浙江大学 2009
[3]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 张兴.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]用于仪器供电的小型海流能发电技术研究[D]. 王小珺.浙江大学 2016
[2]海岛新能源发电机协调控制策略研究[D]. 周飞.浙江大学 2013
[3]座底式水平轴潮流能转换装置设计研究[D]. 崔琳.哈尔滨工程大学 2012
本文编号：3545211
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１哈尔滨工程大学“万向Ｉ?”和“万向ＩＩ”和“海明系列”??
?国内外研究现状及微电网系统概述??此后，哈尔滨工程大学还研发了?“海明Ｉ?”（ｌ〇ｋＷ）、“海能Ｉ?”（２Ｘ１５０ｋＷ）、??“海能ＩＩ?”（２Ｘ１００ｋＷ）和“海能ＩＩＩ”（２Ｘ３００ｋＷ）多台发电机组，如图２．１?（ｃ）、??２．１?（ｄ）和图?２．１?（ｅ）所示。??（ａ）?（ｂ）??（ｃ）?（ｄ）?（ｅ）??图２．１哈尔滨工程大学“万向Ｉ?”和“万向ＩＩ”和“海明系列”??东北师范大学于２００６年研发出直驱式水平轴海流发电装置，装机容量０．５ｋＷ，??启动流速低于〇．２５ｍ／ｓ，可在水下３０ｍ以浅深运行。海上实验初步形成了水下发??电机密封技术并确立了直驱式低流速发电装置的整体结构。在国家科技支撑计划??支持下，该校研制了?２０ｋＷ水平轴海流能发电装置（如图２．２），叶片定桨叶轮叶??片直径５ｍ，额定转速４０ｒ／ｍｉｎ，启动流速０．７ｍ／ｓ，设计流速２．１ｍ／ｓ｜２］。这套装置??主要用于我国具有潮流平均流速较低、高流速时间短等特点的海域，体现了其较??强的环境适应性。??ｍ??皇??图２．２?２０ｋＷ水平轴海流能发电装置??７??
浙江大学硕士论文?国内外研究现状及微电网系统概述??中国海洋大学研制的柔性叶片式海流能发电装置，如图２．３（ａ），采用创新??性的柔性叶片方案，其基于帆翼原理，叶片制作简单、成本低，叶轮直径为１．３ｍ，??总高１．５ｍ。２００８年１２月该装置在斋堂岛水道进行系泊测试。此后，中国海洋大??学为中海油研制的海流能发电装置采用坐底式水平轴变桨距叶轮发电机方案，如??图２．３（ｂ）。三腿重力式底座支撑水轮发电机组，结构稳定，３叶片叶轮直径１０．５ｎｉ，??整体１８ｍＸ１２ｍＸ１７．５ｍ。至２０１３年７月，２台５０ｋＷ已完成岸上组装，８月已??安装于青岛市斋堂岛海域。??图２．３?（ａ）柔性叶片式海流能发电装置?图２．３?（ｂ）水平轴变桨距叶轮发电机??图２．３中国海洋大学研制的海流能发电机组??２００６年，浙江大学研制了?５ｋＷ固定式水平轴螺旋式海流能发电机［１３］，并于??２００６年在浙江省舟山市进行了海试。２００９年，浙江大学与舟山市政府签署共建??“海上浙江”示范基地协议
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋潮流能发电装置综述[J]. 王世明,任万超,吕超. 海洋通报. 2016(06)
[2]第十二届全国人民代表大会第四次会议关于国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要的决议[J]. 中华人民共和国全国人民代表大会常务委员会公报. 2016(02)
[3]海洋能开发利用发展对策研究[J]. 麻常雷,夏登文. 海洋开发与管理. 2016(03)
[4]水平轴潮流能水轮机水动力数值模拟研究[J]. 侯二虎,杜敏,王兵振. 海洋技术学报. 2015(04)
[5]微电网示范工程综述[J]. 王成山,周越. 供用电. 2015(01)
[6]潮流能开发技术研究进展[J]. 魏东泽,吴国荣,郭欣,顾恩凯. 可再生能源. 2014(07)
[7]基于动态相量法的逆变型分布式电源微电网建模与仿真[J]. 胡伟,孙建军,查晓明,高明海,刘飞. 电力系统自动化. 2014(03)
[8]海岛电网发展现状与研究动态[J]. 杨欢,赵荣祥,辛焕海,汪震,甘德强. 电工技术学报. 2013(11)
[9]潮流能发电系统性能评估方法研究[J]. 王项南,王静,李雪临,朱锐,路宽,吴迪,杨磊,苑苓苓. 海洋技术. 2013(03)
[10]潮流能研究现状2013[J]. 张亮,李新仲,耿敬,张学伟. 新能源进展. 2013(01)
博士论文
[1]水平轴潮流能转换系统能量转换率及功率控制研究[D]. 马舜.浙江大学 2011
[2]水平轴海流能发电机械关键技术研究[D]. 刘宏伟.浙江大学 2009
[3]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 张兴.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]用于仪器供电的小型海流能发电技术研究[D]. 王小珺.浙江大学 2016
[2]海岛新能源发电机协调控制策略研究[D]. 周飞.浙江大学 2013
[3]座底式水平轴潮流能转换装置设计研究[D]. 崔琳.哈尔滨工程大学 2012
本文编号：3545211
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