波浪能发电模拟试验台设计及发电实验系统研究
发布时间：2021-05-07 19:20
随着传统能源日益短缺和环境污染加剧,清洁可再生能源的使用越来越受到人们的关注和欢迎,开发利用海洋能进行供电已经逐步成为一种趋势,并将在未来社会中扮演重要的角色。波浪能作为清洁能源的一种,已经逐步走向人们的视野。随着广大学者对波浪能发电的不断研究和深入,各式各样的波浪能发电装置也越来越多,同时面临的问题也越来越复杂,其中最为显著的就是波浪的随机性和不可预测性,造成了波浪能发电装置性能的不稳定、设计不合理等一系列问题。目前,应对波浪的随机性和不可预测性的方法主要有三种:模型试验、理论或数值方法计算和下海实地试验观测。本文结合模型试验、理论或数值方法计算两种方法来搭建波浪能发电模拟试验台,不仅能够更加真实的模拟海上实际情况,同时也为保证合理设计波浪能发电装置以及充分利用波浪能进行发电提供指导。因此,搭建模拟试验平台对研究波浪能发电具有非常重要的实际意义。本文涵盖的内容包括如下研究工作:（1）针对波浪的随机性和不可预测性,本文设计搭建了波浪能发电模拟试验台。根据振荡浮子式波浪能发电装置的原理,提出了波浪能发电模拟试验台整体机械结构方案和液压系统方案。然后,对其发电回路和波浪模拟回路进行具体分析...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 波浪能发电装置亟待解决的技术
1.3.1 能量传动技术研究
1.3.2 功率控制技术研究
1.3.3 安装与维修技术研究
1.4 本课题的研究内容
第2章 波浪能发电模拟试验台设计
2.1 波浪能发电模拟试验台原理及整体设计方案
2.2 发电回路计算及选型
2.2.1 发电回路主要元件计算及选型
2.2.2 发电回路其他元件选型
2.3 海浪模拟回路计算及选型
2.3.1 系统负载分析
2.3.2 主动油缸强度和稳定性校核
2.3.3 模拟回路其他元件选型
2.4 本章小结
第3章 波浪模拟回路数学模型及仿真分析
3.1 波浪模拟回路位移控制及其仿真分析
3.1.1 四通阀控对称缸数学模型
3.1.2 伺服阀数学模型
3.1.3 伺服放大器数学模型
3.1.4 位移传感器数学模型
3.2 波浪模拟回路稳定性分析
3.3 本章小结
第4章 波浪能发电模拟试验台控制系统
4.1 波浪模拟回路的PID控制
4.1.1 PID控制结构
4.1.2 PID控制算法
4.2 整定PID参数
4.3 应用仿真结果及分析
4.4 波浪模拟回路PID控制仿真分析
4.5 本章小结
第5章 模拟试验平台的机电联合仿真实验
5.1 机电联合仿真模型的搭建
5.1.1 软件工具相关介绍
5.1.2 联合仿真模型的搭建
5.2 联合仿真模型的验证
5.3 模拟系统的动态特性分析
5.4 本章小结
第6章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的科研成果
学位论文评闳及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]波浪能发电系统中混合储能DC/DC变换器设计[J]. 张政,王维俊. 微电机. 2018(09)
[2]100 kW组合型振荡浮子式波浪发电装置能量转换系统研究[J]. 张家明,黎明,张帅,刘臻,史宏达. 太阳能学报. 2017(12)
[3]波浪能装置中液压发电系统Boost变换机理及控制策略[J]. 王坤林,盛松伟,叶寅,张亚群,游亚戈. 电力系统自动化. 2017(12)
[4]基于AMESim和Simulink联合仿真的阀控马达神经元PID调速系统控制[J]. 孟凡虎,赵素素,于子彭,王娜,高峰. 液压与气动. 2016(07)
[5]波浪能装置液压式蓄能系统设计[J]. 张亚群,盛松伟,游亚戈,吝红军,张超. 机床与液压. 2016(05)
[6]PWM整流器的模糊PI内模控制策略[J]. 唐健,李鹏,盘宏斌,郭有贵,沈正斌. 计算技术与自动化. 2015(04)
[7]持续实施专项资金对培育我国海洋能产业化发展的积极效应分析[J]. 李守宏,王冀,刘玉新,赵媛,倪娜. 海洋开发与管理. 2014(08)
[8]波浪能发电技术研究现状与发展趋势[J]. 陈韦,余顺年,詹立垒,钟启茂. 能源与环境. 2014(03)
[9]世界海洋可再生能源的开发利用对我国的启示[J]. 王宝森,徐春红,陈华. 海洋开发与管理. 2014(06)
[10]双浮体波能装置的功率转换特性研究[J]. 林礼群,吴春旭,吴必军. 上海海洋大学学报. 2014(03)
博士论文
[1]液压波浪能发电装置稳定性及控制策略研究[D]. 张伟.山东大学 2018
[2]漂浮摆波浪能开发装置关键技术的研究[D]. 杨景.浙江大学 2018
[3]振荡浮子式波浪能装置水动力特性CFD数值模拟[D]. 国威.哈尔滨工程大学 2016
[4]振荡浮子式波浪能转换器运行特性的研究[D]. 杨岑.清华大学 2015
[5]振荡浮子式波浪能发电装置水动力性能研究[D]. 彭建军.山东大学 2014
[6]振荡浮子式波浪发电装置的水动力学特性研究[D]. 马哲.中国海洋大学 2013
[7]采用蓄能器的液压电梯变频节能控制系统研究[D]. 徐兵.浙江大学 2001
硕士论文
[1]基于摩擦纳米发电技术的点吸收式波浪能发电装置研究[D]. 施佳炜.浙江大学 2019
[2]漂浮摆式波浪能发电装置功率控制技术研究[D]. 周元超.浙江大学 2019
[3]波浪能发电过程模拟及电能转换稳定性研究[D]. 漆焱.山东大学 2019
[4]锚泊浮台波浪能供电装置设计优化与水动力性能研究[D]. 贺彤彤.山东大学 2019
[5]组合臂架门座起重机非线性变幅过程的最优化控制[D]. 黄大成.武汉理工大学 2018
[6]振荡浮子波浪能发电装置主浮体及系泊系统动力特性研究[D]. 罗华清.山东大学 2017
[7]风光互补供电系统特性分析及控制策略[D]. 庄琳琳.山东大学 2017
[8]漂浮摆式波浪能发电装置的水动力性能研究[D]. 梁辉.浙江大学 2017
[9]漂浮摆式波浪能发电装置仿真与实验研究[D]. 郑红浩.浙江大学 2017
[10]振荡浮子式波浪能发电装置研究[D]. 黄鹏.中国海洋大学 2015
本文编号：3173925
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 波浪能发电装置亟待解决的技术
1.3.1 能量传动技术研究
1.3.2 功率控制技术研究
1.3.3 安装与维修技术研究
1.4 本课题的研究内容
第2章 波浪能发电模拟试验台设计
2.1 波浪能发电模拟试验台原理及整体设计方案
2.2 发电回路计算及选型
2.2.1 发电回路主要元件计算及选型
2.2.2 发电回路其他元件选型
2.3 海浪模拟回路计算及选型
2.3.1 系统负载分析
2.3.2 主动油缸强度和稳定性校核
2.3.3 模拟回路其他元件选型
2.4 本章小结
第3章 波浪模拟回路数学模型及仿真分析
3.1 波浪模拟回路位移控制及其仿真分析
3.1.1 四通阀控对称缸数学模型
3.1.2 伺服阀数学模型
3.1.3 伺服放大器数学模型
3.1.4 位移传感器数学模型
3.2 波浪模拟回路稳定性分析
3.3 本章小结
第4章 波浪能发电模拟试验台控制系统
4.1 波浪模拟回路的PID控制
4.1.1 PID控制结构
4.1.2 PID控制算法
4.2 整定PID参数
4.3 应用仿真结果及分析
4.4 波浪模拟回路PID控制仿真分析
4.5 本章小结
第5章 模拟试验平台的机电联合仿真实验
5.1 机电联合仿真模型的搭建
5.1.1 软件工具相关介绍
5.1.2 联合仿真模型的搭建
5.2 联合仿真模型的验证
5.3 模拟系统的动态特性分析
5.4 本章小结
第6章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的科研成果
学位论文评闳及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]波浪能发电系统中混合储能DC/DC变换器设计[J]. 张政,王维俊. 微电机. 2018(09)
[2]100 kW组合型振荡浮子式波浪发电装置能量转换系统研究[J]. 张家明,黎明,张帅,刘臻,史宏达. 太阳能学报. 2017(12)
[3]波浪能装置中液压发电系统Boost变换机理及控制策略[J]. 王坤林,盛松伟,叶寅,张亚群,游亚戈. 电力系统自动化. 2017(12)
[4]基于AMESim和Simulink联合仿真的阀控马达神经元PID调速系统控制[J]. 孟凡虎,赵素素,于子彭,王娜,高峰. 液压与气动. 2016(07)
[5]波浪能装置液压式蓄能系统设计[J]. 张亚群,盛松伟,游亚戈,吝红军,张超. 机床与液压. 2016(05)
[6]PWM整流器的模糊PI内模控制策略[J]. 唐健,李鹏,盘宏斌,郭有贵,沈正斌. 计算技术与自动化. 2015(04)
[7]持续实施专项资金对培育我国海洋能产业化发展的积极效应分析[J]. 李守宏,王冀,刘玉新,赵媛,倪娜. 海洋开发与管理. 2014(08)
[8]波浪能发电技术研究现状与发展趋势[J]. 陈韦,余顺年,詹立垒,钟启茂. 能源与环境. 2014(03)
[9]世界海洋可再生能源的开发利用对我国的启示[J]. 王宝森,徐春红,陈华. 海洋开发与管理. 2014(06)
[10]双浮体波能装置的功率转换特性研究[J]. 林礼群,吴春旭,吴必军. 上海海洋大学学报. 2014(03)
博士论文
[1]液压波浪能发电装置稳定性及控制策略研究[D]. 张伟.山东大学 2018
[2]漂浮摆波浪能开发装置关键技术的研究[D]. 杨景.浙江大学 2018
[3]振荡浮子式波浪能装置水动力特性CFD数值模拟[D]. 国威.哈尔滨工程大学 2016
[4]振荡浮子式波浪能转换器运行特性的研究[D]. 杨岑.清华大学 2015
[5]振荡浮子式波浪能发电装置水动力性能研究[D]. 彭建军.山东大学 2014
[6]振荡浮子式波浪发电装置的水动力学特性研究[D]. 马哲.中国海洋大学 2013
[7]采用蓄能器的液压电梯变频节能控制系统研究[D]. 徐兵.浙江大学 2001
硕士论文
[1]基于摩擦纳米发电技术的点吸收式波浪能发电装置研究[D]. 施佳炜.浙江大学 2019
[2]漂浮摆式波浪能发电装置功率控制技术研究[D]. 周元超.浙江大学 2019
[3]波浪能发电过程模拟及电能转换稳定性研究[D]. 漆焱.山东大学 2019
[4]锚泊浮台波浪能供电装置设计优化与水动力性能研究[D]. 贺彤彤.山东大学 2019
[5]组合臂架门座起重机非线性变幅过程的最优化控制[D]. 黄大成.武汉理工大学 2018
[6]振荡浮子波浪能发电装置主浮体及系泊系统动力特性研究[D]. 罗华清.山东大学 2017
[7]风光互补供电系统特性分析及控制策略[D]. 庄琳琳.山东大学 2017
[8]漂浮摆式波浪能发电装置的水动力性能研究[D]. 梁辉.浙江大学 2017
[9]漂浮摆式波浪能发电装置仿真与实验研究[D]. 郑红浩.浙江大学 2017
[10]振荡浮子式波浪能发电装置研究[D]. 黄鹏.中国海洋大学 2015
本文编号：3173925
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3173925.html
