微型移动式冷热电联供系统蓄能子系统设计与实验研究

发布时间：2017-08-18 11:13

  本文关键词：微型移动式冷热电联供系统蓄能子系统设计与实验研究

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【摘要】：能源,是人类赖以生存和发展的基础。随着经济的发展,能源消费比例不断增大,传统的大电网已经无法满足当今社会日益增长的需求,因此,分布式冷热电联供系统逐渐引起了人们的重视。该系统虽具有优秀的节能性及环境友好性,具备高效、安全、操作方便等特点,但在综合利用时,冷、热、电负荷并非按照既定的规律变化。维持系统能量输出与建筑物负荷需求相互匹配,保证系统稳定运行成为了分布式冷热电联供系统工作的难点和重点。蓄能子系统的加入便可以很好的解决这个问题。本文根据“微型移动式燃气轮机冷热电联供技术及示范”项目所需,在系统中加入蓄能子系统,将发电技术、制冷制热技术以及蓄能技术通过系统集成在一起,构成完整的能量梯级利用系统。本文根据微型移动式燃气轮机冷热电联供系统的需求,从设计与实验两方面着手,对蓄能子系统进行全面的介绍,主要工作内容如下：1.基于传统微型移动式燃气轮机冷热电联供系统的工作原理,确定蓄能子系统的工作位置,并对其需要达到的功能提出设计方面的需求；2.根据设计条件,从硬件模块部分与软件操控部分着手,进行蓄能子系统的初步设计。硬件模块部分主要包括组成蓄能子系统的相关设备及各设备的参数选择与连接方式,软件操控部分主要包括系统的控制理论与运行方案等,为实验研究提供理论依据；3.根据设计方案,对蓄能子系统的运行特性进行实验研究,分别从蓄电池组的放电特性与充电特性两个方面进行验证,证明本文所设计的蓄能子系统具有同时启动电机并完成能量储备的功能。本文创新地在微型移动式冷热电联供系统中加入蓄能子系统,使其同时具备启动功能与储能功能,并将安时积分法与开路电压测量法相互融合,形成全新的控制理论,对蓄能子系统进行运行指导和安全保护,提供一个全新的冷、热、电互补的联供运行方案。
【关键词】：分布式冷热电联供系统 蓄能子系统 蓄电池 设计方案 实验验证
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU83;TM61;TK02
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 本文主要研究内容及章节安排13-14
• 1.3.1 本文主要研究内容13-14
• 1.3.2 章节安排14
• 1.4 本章小结14-15
• 第2章 蓄能子系统的设计要求15-19
• 2.1 传统微型移动式冷热电联供系统15-16
• 2.2 蓄能子系统位置设计要求16-17
• 2.3 蓄能子系统参数设计要求17
• 2.4 本章小结17-19
• 第3章 蓄能子系统的设计19-41
• 3.1 硬件模块设计19-35
• 3.1.1 永磁同步发电机(电动机)22-25
• 3.1.1.1 永磁同步发电机(电动机)的原理22-24
• 3.1.1.2 永磁同步发电机(电动机)的特点24
• 3.1.1.3 永磁同步发电机(电动机)的控制系统24-25
• 3.1.2 逆变器25
• 3.1.3 铅酸蓄电池组25-29
• 3.1.3.1 蓄电池的种类选择26-27
• 3.1.3.2 蓄电池组的参数计算27-29
• 3.1.3.3 蓄电池组的安装29
• 3.1.4 蓄电池充电机29
• 3.1.5 变压器29-30
• 3.1.6 中央采集控制器30-35
• 3.1.6.1 中央采集控制器的基本功能30-31
• 3.1.6.2 中央采集控制器输入信号31-34
• 3.1.6.3 中央采集控制器输出信号34-35
• 3.1.7 总监控器35
• 3.2 蓄能子系统的软件操控设计35-40
• 3.2.1 蓄能子系统的控制理论35-36
• 3.2.1.1 安时积分法35-36
• 3.2.1.2 开路电压测量法36
• 3.2.2 蓄能子系统的工作方案36-40
• 3.2.2.1 启动过程放电方案37-38
• 3.2.2.2 发电过程充电方案38-40
• 3.2.3 蓄能子系统的保护方案40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 蓄能子系统的实验研究41-59
• 4.1 实验器材介绍41-43
• 4.2 实验方案设定43-48
• 4.2.1 放电实验方案43-47
• 4.2.1.1 单体实验43-44
• 4.2.1.2 模块实验44-47
• 4.2.2 充电实验方案47-48
• 4.2.2.1 单体实验47
• 4.2.2.2 模块实验47-48
• 4.3 实验数据分析48-58
• 4.3.1 放电实验数据分析48-54
• 4.3.1.1 单体实验48-50
• 4.3.1.2 模块实验50-54
• 4.3.2 充电实验数据分析54-58
• 4.3.2.1 正常充电实验54-56
• 4.3.2.2 应急充电实验56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 结论与展望59-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果64-66
• 致谢66

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本文编号：694260