单浮子液压点吸收波浪能装置效率分析
发布时间：2021-12-09 00:51
液压振荡浮子式波浪能装置适用于各种海况条件,具有成熟度较高、便于模块化设计、投放回收方便等特点,在海洋探测浮标、波浪能淡水制备、波浪能发电等领域应用广泛,是波浪能利用中的重要方式。由于海况具有复杂性、多变性和随机性的特点,使得波浪能发电装置输出能量品质不高且长期效率低于实验室测得数据。本文从波浪数据分析预测、单浮子液压点吸收波浪能发电装置捕能特性分析仿真、电负载和效率分析方面对单浮子液压点吸收波浪能发电装置进行了分析。第一章分析了波浪能发电装置的国内外现状和存在的问题。主要分析了振荡浮子波浪能装置中液压点吸收波浪能装置的发展现状,针对波况年变化较大情况下波浪能装置平均效率低于实验室效率的问题,提出改变频率和采用多套电负载的方法,增大装置频率响应范围和功率响应范围,提高效率。第二章按照时间尺度分析了长期的波浪能资源地域分布（数十年）、波况的年变化（年）、基于特征参数的随机波仿真（分钟、秒）和作用在浮子上的波浪载荷（具有记忆效应）分析波况对单浮子液压点吸收波浪能装置的工作状态影响。首先对波浪能资源进行了回顾,对波况进行了分析和仿真,通过对长期波况时间序列数据的分析,并结合二维随机波仿真,模...
【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】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?一些典型的波浪能装置??
第１章绪论??Ｗ?．９ｒ￣：－＾：ｌｆ??（ａ）万山号波浪能装置??（ｂ）海上综合试验场浮式平台??图１－２国内波浪能装置和平台??波浪能发电技术涉及海洋波能资源、水动力、机电液一体化、电力变换等多个学科，??分析波浪能装置效率时需要综合考虑投放地点的波浪能资源、波浪能装置参数、波浪和??浮子的水动力作用、装置的应用等。盛松伟，张亚群等分析了大万山波浪能示范场６月??份的波浪数据，明确了波高、波周期、波方向，能流密度等波参数，为该海域波浪能装??置的设计、运行提供了理论参考［６°］。姜波，侯平平等依据渤海、黄海、东海的波浪观测??站长期观测资料分析了观测时长对波浪能资源评估的影响［６＂。万勇对中国海域波浪能资??源的密度、稳定性、安全性、可采集率等进行了研宄，为波能电站的选址和波能装置的??设计提供了重要参考％。刘秋林，张永良等人对中国海域的斋堂岛、宁德。青岛等地的??波浪能资源的分析和评估进行了数值模拟和ＳＷＡＮ仿真分析，为波浪能装置的设计、选??址等提供了参考：＾６］。??５??
第２章波况分析??第２章波况分析??２．１波浪能资源??在世界范围内，两个半球的波能最丰富的区域在４０°和６０°之间，如图２－１所??示。但是，如果比较北半球（ＮＨ）和南半球（ＳＨ），则年平均波浪能量最大的地方在南??半球，南半球波况季节变化引起的功率波动相比北半球要低得多。南半球的澳大利??亚，新西兰等附近海域，波浪能源资源较为丰富，年平均功率大于１２０千瓦／米。??图２－１、全球年均波能功率分布％??定义和评估波浪能资源的另一个重要因素是其可变性［８Ｍ６１。具有中等波能密度波况??稳定的海域相比波能丰富但全年波动较大的海域更适合布置波浪能发电装罝。风暴期??间的极端波浪状况可能会破坏波浪能发电装置，因此选择波浪能装置投放海域时需要??考虑海域的波能密度同时需要考虑波能的稳定性；第二个是许多波浪能装置开发人员??构建的原型在特定时段和高度范围内以最高效率工作，超出该范围波浪能装置捕能效??率下降。??有许多类型的变异性研宄：每日，每周，每月和季节变化。然而，还有另一个概??念来描述某处波的时间变化：波况的变异系数ＣＯＶ，它是从功率时间序列的标准推导??和平均值得到的＃８９］。ＣＯＶ的全球分布如图２－２所示，图中显示出北半球波况随时间??的变化比南半球有更大的变异性，北大西洋的值大约为１．５，而在南半球中，指数通常??小于１。除了阿拉伯海、孟加拉湾、印度尼西亚、马来西亚和菲律宾等地区之外之??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于液压传递的典型波浪能发电装置研究综述[J]. 王炳通,何宏舟,郑松根,张迪. 能源与环境. 2019(05)
[2]基于链轮链条传动的振荡浮子运动性能仿真研究[J]. 宋文杰,刘鹏,温京亚,蒋庆林,刘巧君,史宏达,王磊. 可再生能源. 2019(09)
[3]波浪能发电装置中液压自治控制系统实海况试验[J]. 王振鹏,游亚戈,盛松伟,张亚群,王坤林,叶寅. 太阳能学报. 2019(07)
[4]波浪能装置液压自动分级控制系统研究[J]. 叶寅,游亚戈,王振鹏,盛松伟,王坤林. 太阳能学报. 2019(06)
[5]随机波作用下圆柱形垂荡浮子水动力行为的数值研究[J]. 尹则高,杨博,高成岩,冯颖楠. 太阳能学报. 2019(05)
[6]半潜式多浮体波浪能发电装置的水动力性能分析[J]. 胡缘,杨绍辉,何宏舟,陈沪,郑松根,张迪. 水力发电学报. 2019(09)
[7]观测时次对波浪能资源评估的影响分析[J]. 姜波,侯平平,魏永亮,武贺,丁杰. 太阳能学报. 2019(03)
[8]100 kW鹰式波浪能发电装置“万山号”实海况试验[J]. 盛松伟,王坤林,吝红军,张亚群,游亚戈,王振鹏. 太阳能学报. 2019(03)
[9]大万山波浪能示范场波浪能资源测试分析[J]. 盛松伟,张亚群,游亚戈,姜家强,王坤林,王振鹏. 太阳能学报. 2019(02)
[10]一种利用波浪能发电装置[J]. 赵润禾. 时代农机. 2018(05)
博士论文
[1]机械增频式波浪压电发电装置特性的研究[D]. 林政.清华大学 2015
[2]面向工程开发的波浪能评估模型及其在中国海的应用研究[D]. 万勇.中国海洋大学 2015
[3]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
[4]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
[5]浮力摆式波浪能装置的水动力性能研究[D]. 赵海涛.浙江大学 2012
硕士论文
[1]山东半岛蓝黄两区海域风能、波浪能资源数值评估[D]. 栗冬慧.中国海洋大学 2015
[2]组合型振荡浮子布置的优化研究[D]. 王东.中国海洋大学 2015
[3]组合型振荡浮子波能发电装置系留系统设计研究[D]. 宋京晖.中国海洋大学 2014
[4]带波浪模拟的浮力摆式波浪能发电装置的试验研究[D]. 齐家龙.浙江大学 2014
[5]基于海上多能源综合开发利用的液压传动系统研究[D]. 黄委.华北电力大学 2014
[6]成山头海域波浪能和潮流能时空分布特征[D]. 李庆杰.中国海洋大学 2013
[7]小型波浪能发电装置的电能变换系统设计研究[D]. 贾红杰.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3529581
【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】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?一些典型的波浪能装置??
第１章绪论??Ｗ?．９ｒ￣：－＾：ｌｆ??（ａ）万山号波浪能装置??（ｂ）海上综合试验场浮式平台??图１－２国内波浪能装置和平台??波浪能发电技术涉及海洋波能资源、水动力、机电液一体化、电力变换等多个学科，??分析波浪能装置效率时需要综合考虑投放地点的波浪能资源、波浪能装置参数、波浪和??浮子的水动力作用、装置的应用等。盛松伟，张亚群等分析了大万山波浪能示范场６月??份的波浪数据，明确了波高、波周期、波方向，能流密度等波参数，为该海域波浪能装??置的设计、运行提供了理论参考［６°］。姜波，侯平平等依据渤海、黄海、东海的波浪观测??站长期观测资料分析了观测时长对波浪能资源评估的影响［６＂。万勇对中国海域波浪能资??源的密度、稳定性、安全性、可采集率等进行了研宄，为波能电站的选址和波能装置的??设计提供了重要参考％。刘秋林，张永良等人对中国海域的斋堂岛、宁德。青岛等地的??波浪能资源的分析和评估进行了数值模拟和ＳＷＡＮ仿真分析，为波浪能装置的设计、选??址等提供了参考：＾６］。??５??
第２章波况分析??第２章波况分析??２．１波浪能资源??在世界范围内，两个半球的波能最丰富的区域在４０°和６０°之间，如图２－１所??示。但是，如果比较北半球（ＮＨ）和南半球（ＳＨ），则年平均波浪能量最大的地方在南??半球，南半球波况季节变化引起的功率波动相比北半球要低得多。南半球的澳大利??亚，新西兰等附近海域，波浪能源资源较为丰富，年平均功率大于１２０千瓦／米。??图２－１、全球年均波能功率分布％??定义和评估波浪能资源的另一个重要因素是其可变性［８Ｍ６１。具有中等波能密度波况??稳定的海域相比波能丰富但全年波动较大的海域更适合布置波浪能发电装罝。风暴期??间的极端波浪状况可能会破坏波浪能发电装置，因此选择波浪能装置投放海域时需要??考虑海域的波能密度同时需要考虑波能的稳定性；第二个是许多波浪能装置开发人员??构建的原型在特定时段和高度范围内以最高效率工作，超出该范围波浪能装置捕能效??率下降。??有许多类型的变异性研宄：每日，每周，每月和季节变化。然而，还有另一个概??念来描述某处波的时间变化：波况的变异系数ＣＯＶ，它是从功率时间序列的标准推导??和平均值得到的＃８９］。ＣＯＶ的全球分布如图２－２所示，图中显示出北半球波况随时间??的变化比南半球有更大的变异性，北大西洋的值大约为１．５，而在南半球中，指数通常??小于１。除了阿拉伯海、孟加拉湾、印度尼西亚、马来西亚和菲律宾等地区之外之??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于液压传递的典型波浪能发电装置研究综述[J]. 王炳通,何宏舟,郑松根,张迪. 能源与环境. 2019(05)
[2]基于链轮链条传动的振荡浮子运动性能仿真研究[J]. 宋文杰,刘鹏,温京亚,蒋庆林,刘巧君,史宏达,王磊. 可再生能源. 2019(09)
[3]波浪能发电装置中液压自治控制系统实海况试验[J]. 王振鹏,游亚戈,盛松伟,张亚群,王坤林,叶寅. 太阳能学报. 2019(07)
[4]波浪能装置液压自动分级控制系统研究[J]. 叶寅,游亚戈,王振鹏,盛松伟,王坤林. 太阳能学报. 2019(06)
[5]随机波作用下圆柱形垂荡浮子水动力行为的数值研究[J]. 尹则高,杨博,高成岩,冯颖楠. 太阳能学报. 2019(05)
[6]半潜式多浮体波浪能发电装置的水动力性能分析[J]. 胡缘,杨绍辉,何宏舟,陈沪,郑松根,张迪. 水力发电学报. 2019(09)
[7]观测时次对波浪能资源评估的影响分析[J]. 姜波,侯平平,魏永亮,武贺,丁杰. 太阳能学报. 2019(03)
[8]100 kW鹰式波浪能发电装置“万山号”实海况试验[J]. 盛松伟,王坤林,吝红军,张亚群,游亚戈,王振鹏. 太阳能学报. 2019(03)
[9]大万山波浪能示范场波浪能资源测试分析[J]. 盛松伟,张亚群,游亚戈,姜家强,王坤林,王振鹏. 太阳能学报. 2019(02)
[10]一种利用波浪能发电装置[J]. 赵润禾. 时代农机. 2018(05)
博士论文
[1]机械增频式波浪压电发电装置特性的研究[D]. 林政.清华大学 2015
[2]面向工程开发的波浪能评估模型及其在中国海的应用研究[D]. 万勇.中国海洋大学 2015
[3]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
[4]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
[5]浮力摆式波浪能装置的水动力性能研究[D]. 赵海涛.浙江大学 2012
硕士论文
[1]山东半岛蓝黄两区海域风能、波浪能资源数值评估[D]. 栗冬慧.中国海洋大学 2015
[2]组合型振荡浮子布置的优化研究[D]. 王东.中国海洋大学 2015
[3]组合型振荡浮子波能发电装置系留系统设计研究[D]. 宋京晖.中国海洋大学 2014
[4]带波浪模拟的浮力摆式波浪能发电装置的试验研究[D]. 齐家龙.浙江大学 2014
[5]基于海上多能源综合开发利用的液压传动系统研究[D]. 黄委.华北电力大学 2014
[6]成山头海域波浪能和潮流能时空分布特征[D]. 李庆杰.中国海洋大学 2013
[7]小型波浪能发电装置的电能变换系统设计研究[D]. 贾红杰.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3529581
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3529581.html
