可再生能源


  • 太阳能双吸收式热变换器系统的热力性能研究

    王汉治;李华山;王显龙;王令宝;卜宪标;

    建立了一种太阳能双吸收式热变换器的数学模型,研究了设计工况以及不同环境因素影响下的系统热力性能,分析了太阳辐射强度、环境温度、集热温度、吸收/蒸发温度和温升对系统热效率和制热功率的影响。研究结果表明:系统存在最佳的吸收/蒸发温度;辐射强度增加时系统性能明显提高,辐射强度从0.3 k W/m2变化到1.0k W/m2时,系统热效率提高了10.9%,制热功率增加了10.6倍;随环境温度或集热温度的升高,系统性能呈现了先升后降的趋势,在环境温度为26℃或集热温度为82℃时,系统性能分别达到最佳;最佳集热温度随着辐射强度的增大和环境温度的升高呈升高趋势。

    2016年03期 v.34 317-323页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K]
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  • 京沪汉地区墙面月平均太阳总辐射的预测模型对比

    李芬;胡超;马年骏;陈正洪;吕文华;杨兴武;

    利用北京、上海、武汉3地的水平面太阳辐射观测值,根据4种斜面辐射模型计算出不同朝向垂直墙面上的辐射预测值。通过分析比较得出:在预测精度要求不高的情况下,4种模型均适用于3地垂直墙面辐射预测;斜面辐射模型预测的结果受纬度影响。依据总云量、降水及能见度数据区分出不同天气类型,用北京地区垂直墙面的辐射观测值对4种模型进行了误差校验。结合天气类型、总云量和PM2.5数据的误差分析结果表明:晴天条件下同性模型的预测精度低,各向异性模型的预测精度高;Liu同性模型更适合用于预测北京地区垂直墙面的总辐射;由于北京地区空气质量差而导致各向异性模型的预测结果趋向于各向同性模型的预测结果。

    2016年03期 v.34 324-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K]
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  • 太阳能直接再生固体除湿床除湿性能测试

    杨晚生;吴宇锋;王璋元;赵旭东;杨茹;何军飞;乔兴宏;

    文章设计了一种利用太阳能直接再生的固体除湿床,并搭建了除湿床性能测试平台。通过实验测试,获得了该除湿床的除湿性能参数。除湿床的性能测试结果表明,太阳能直接再生固体除湿床的有效除湿时间为120 min,60 min内的平均有效除湿效率可达到10.04%,逐时除湿量最大值为4.3 g/kg,在除湿过程中,92.2%的空气中水蒸气汽化潜热释放量变成了空气的显热。通过实验获得的不同温、湿度和风速下空气通过除湿床所释放的汽化潜热和除湿过程空气温升等性能评价指标,为该除湿床的工程应用提供了基本实验依据。

    2016年03期 v.34 332-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K]
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  • 基于太阳能利用的天然气地埋管防冻胀系统设计与性能分析

    梁晓雨;李琦芬;候宗钦;徐晶晶;张涛;朱群志;

    针对现有解决天然气地埋管冻胀方法中的冻胀解决不彻底,设备能耗高等问题,将光伏热水模块应用于天然气地埋管防冻胀系统中。以江苏某天然气门站为例,根据当地光照条件及管道回温热量需求设计系统,并对系统进行性能模拟,结果显示,防冻胀系统平均光电/光热综合利用效率可达到59.12%,比光伏热水模块仅用于提供生活用水时的综合利用效率高5.76%。防冻胀系统不仅避免了天然气管道发生冻胀,而且有效降低了管道回温过程中高品位电能的消耗。另外,天然气在降压前后压降越大,系统的综合利用效率越高,所以将防冻胀系统应用于降压幅度较大的天然气回温系统中具有更优的经济效益和明显的节能效果。

    2016年03期 v.34 339-346页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K]
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  • 运行模式对土壤源太阳能热泵垂直埋管换热影响的研究

    蒋绿林;张亮;侯亚祥;吴兆波;王金良;

    文章设定了土壤源太阳能热泵系统的3种运行模式(连续取热模式、间歇取热模式及间歇取热+蓄热模式),并分别用定热流和等壁温两种方法,对3种运行模式下的垂直U型埋管进行温度场模拟。结果表明:间歇取热+蓄热模式最有利于土壤温度场的恢复,其定热流和等壁温模拟结果一致;等壁温模拟条件下,采用间歇取热+蓄热模式运行24 h后,地埋管取热热流量较间歇取热模式高19.6%,较连续取热模式高36.5%。

    2016年03期 v.34 347-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K]
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  • 大型槽式聚光器面形摄影测量网络规划方法研究

    陈佳毅;董明利;王君;孙鹏;燕必希;

    大型槽式太阳能聚光器抛物型镜面尺寸大,要求测量精度高,需要合理稳定的摄影测量网络完成对抛物面形的三维重构。为了提高对聚光器面形的检测精度,避免测量网络选择的盲目性,提出并实现了一种基于遗传算法的摄影测量网络规划方法,研究空间点目标的三维重构过程,将空间点三维重构不确定度作为评价网络优劣的依据并设计遗传算法。针对实验室控制场及太阳能聚光器镜面实际场,首先根据实际测量环境约束进行仿真研究,得到优化后的摄影测量网络,然后通过实测实验对仿真结果进行验证。实验结果表明,在给定测量条件下,利用仿真得到的摄影测量网络进行布站,可以提高面形测量精度,验证了算法的可行性。

    2016年03期 v.34 353-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
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  • 双级式光伏并网发电前级变换器系统建模与控制器参数设计

    王生铁;贾立宾;张计科;温素芳;

    针对双级式光伏并网发电前级变换器系统功率电压双闭环MPPT结构的控制器参数设计问题,基于前级变换器系统的等效电路,采用状态空间平均法建立了系统的非线性模型,进而采用平衡点附近线性化方法得到其线性模型。根据对象特性引入控制器结构,在频率特性和根轨迹分析的基础上,给出了前级控制器参数的系统化设计方法。12 k W双级式光伏并网发电系统仿真结果表明,在标准光强和模拟自然条件光强变化时,该控制器能快速实现前级MPPT跟踪控制及单位功率因数并网控制,获得了良好的动静态性能。

    2016年03期 v.34 360-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K]
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  • 独立光伏微电网的多逆变器并联控制策略

    李浩琛;韩如成;梁延科;胡啸;温江涛;

    针对多逆变器并联供电的光伏微电网,就线路阻抗差异导致的逆变器并联控制精度降低等问题展开研究。首先,研究采用QPR准谐振控制器的逆变器多环控制结构和添加虚拟复阻抗的方法,验证了上述两种方法可以达到消除线路阻抗的感性分量以及增大逆变器等效输出阻抗阻性分量的目的。然后在此基础上,采用改进的阻性控制方程,并且对其进行了小信号建模和小扰动计算,分析了并联系统的动态性能和稳态性能。最后,通过Matlab/simuink软件建立仿真算例,对逆变器并联时的环流问题和电能质量问题进行了仿真分析,结果表明了所采用控制方程的有效性和可行性。

    2016年03期 v.34 368-374页 [查看摘要][在线阅读][下载 636K]
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  • 哈郑风火打捆特高压直流外送电压稳定性分析

    张强;张新燕;王维庆;常喜强;

    针对新疆电网弱送端风火打捆特高压直流外送系统,利用DIg SILENT/Power Factory建立包含哈郑直流输电系统的电网模型,研究不同网源无功分配比例对风火打捆直流外送系统静态电压稳定性和暂态电压稳定性的影响。仿真计算结果表明,稳态工况下,直流配套火电机组输出较大无功功率,有助于提高发生短路故障暂态电压稳定性;交流滤波器输出较大无功功率,有助于清除短路故障后的电压恢复。若交流网与送端换流站无功交换值由原来的1 200 MVar设为8 00 MVar,则有助于提高哈郑直流外送系统的静态以及暂态电压稳定性。

    2016年03期 v.34 375-380页 [查看摘要][在线阅读][下载 563K]
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  • 限定寻优区间的风力机最大功率点跟踪控制

    张小莲;郝思鹏;翟晶晶;李军;蒋春容;陈凡;

    自适应转矩控制是为改善风力机跟踪性能而提出的一种最大功率点跟踪控制方法,但是由于受到风速变化的干扰,导致该方法难以搜索至最佳增益系数。文章针对该问题提出一种改进自适应转矩控制方法。该方法通过分析自适应转矩控制的最佳增益系数与风速条件的关系,并据此设置增益系数的寻优区间,以剔除偏离最佳值较大的异常值。研究结果表明,与自适应转矩控制、传统功率曲线法和减小转矩增益控制相比,新方法能有效改善上述问题,并显著提高风能捕获效率。

    2016年03期 v.34 381-388页 [查看摘要][在线阅读][下载 961K]
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  • 分布式电源分数阶鲁棒控制方法

    邱琳;徐绍娟;王乔;

    为了抑制分布式电源的非线性特性,提高其应对复杂工作环境的能力,提出一种基于分数阶鲁棒控制器的分布式电源输出电流控制策略。在同步坐标系中建立考虑不确定域的分布式电源并网逆变器数学模型,将其开环传递函数设计为具备最优模板特征的分数阶形式,同时加入提高低频段控制精度的PI控制器和抑制高频段噪声的低通滤波器。样机实验证明了所提算法的有效性。

    2016年03期 v.34 389-394页 [查看摘要][在线阅读][下载 913K]
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  • 小型风力机电能质量评价指标及影响因素研究

    孙凯;温彩凤;汪建文;张建勋;

    文章以一系列小型风力发电机为研究对象,拟采用以DH5902为主的数据采集分析系统对其电信号数据进行采集并依据IEC标准和国家标准计算其电能质量指标,研究预得到电能质量评价指标和其影响因素,为改善小型永磁风力发电机电能质量提供切实依据。研究表明:风力发电机低转速超负荷运行易引起电压波动和偏差、频率偏差和功率因数下降,然而转速过高易造成三相不平衡度增大,故在限制风机转速的同时优化负荷是提升电能质量的必要举措;再者,电能质量各指标受槽形和每极每相槽数影响较大,优化齿槽结构对提升发电机电能质量较为重要;此外,发电机绝缘老化和退磁使得气隙磁场谐波含量增大,会导致谐波畸变、电压偏差、频率偏差等多项电能质量指标恶化。

    2016年03期 v.34 395-400页 [查看摘要][在线阅读][下载 704K]
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  • 超短期最优预报下风电场功率预制修正策略

    朱建红;潘文霞;马飞;

    文章兼用软硬件方法对风电场功率预报进行修正,针对数值天气预报存在一定误差、风能输出功率波动较大、较难精确获取风速与发电机功率输出之间动态关系模型等关键问题,基于数值天气预报历史统计数据,利用BP神经网络,结合前一时段实际风速及输出功率对预制功率进行分时段误差动态修正,提出提高风电场风电功率预报准确度的风储系统,建立改进的风电功率预报系统;同时基于风电场输出功率历史统计数据,利用数理统计方法确定应用于风电场功率预制误差二次修正的储能电池最佳容量,以此提高风电场功率预报精度,达到最优预报目标。采用风电场的实际运行数据,通过MATLAB平台仿真,验证了修正算法策略的效果及可行性。

    2016年03期 v.34 401-407页 [查看摘要][在线阅读][下载 1239K]
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  • 基于温度信号的风电机组发电机实时可靠性监测新方法

    霍娟;唐贵基;刘大宾;张穆勇;

    实时可靠性监测对降低风电机组的维护成本,提高其运行水平具有重要的意义。文章提出了一种基于温度信号监测的风电机组发电机实时可靠性监测方法。该方法采用正常运行状态下的发电机温度数据,利用线性回归技术,得出了消除环境温度和输出功率影响后的修正温度;然后基于性能可靠性理论,对修正温度进行标准正态变换,建立了发电机运行温度的实时可靠性监测模型。以某机组实际运行数据为例,验证所提方法,结果表明,该方法能利用温度信号监测机组运行的实时可靠度来发现其运行异常状态,达到实时可靠性监测目的。

    2016年03期 v.34 408-412页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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  • 基于运行数据的风电机组偏航优化控制方法研究

    王欣;吴根勇;潘东浩;应有;

    针对风电机组偏航控制系统在实际应用中自适应水平差、控制精度低等问题,首先利用某风电场的实际运行数据,分析了当前该风场风电机组偏航系统的控制性能;其次根据对风误差随风速的变化特点,提出了分风速段的偏航控制策略优化方案;最后选择相关性最好的两台机组进行了实验验证。实验结果表明,优化后的偏航控制策略能够在不增加机组偏航次数的前提下有效降低机组的对风误差,提升机组的出力性能。

    2016年03期 v.34 413-420页 [查看摘要][在线阅读][下载 1166K]
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  • 基于改进二阶统计量BSS算法的风力机主轴承故障诊断研究

    刘欢;王健;郭烁;张琳琳;李金凤;王庆辉;

    针对大型风力机主轴承易发生故障且特征信号难以提取的问题和传统盲分离算法计算量大、收敛性较差的缺点,提出一种改进二阶统计量的盲源分离算法;利用信号的非平稳性,将传感器数据分成不重叠的时间窗,用广义时滞协方差矩阵代替标准协方差矩阵,然后估计每个窗内的时滞协方差矩阵平均值来提高算法的稳健性和精确度。且将该算法成功应用于某风场大型风力机主轴承故障信号的提取中。分析结果表明,该算法可有效分离大型风力机主轴承与其他部件的振动信号,与其他算法相比具有分离精度高、可靠性好等优点,对风力机主轴承的故障诊断十分有效。

    2016年03期 v.34 421-426页 [查看摘要][在线阅读][下载 551K]
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  • 基于机会约束规划的分散式风电场优化规划

    彭超锋;袁铁江;魏喜慧;

    研究了分散式风电的多状态运行模式,提出了一种基于机会约束规划的分散式风电场多目标优化规划方法。基于风速与负荷的随机变化及常规发电机组运停的问题,构建了风电并网系统的多运行状态数学模型。以开发商净现值收益和电网节点静态电压稳定为目标函数,以节点最大接入容量、风电场最大装机容量和分散式风电极限穿透功率等因素为约束,构建了系统多目标规划数学模型。根据节点优选原则,确定分散式风电场拟接入节点;借助随机潮流计算方法,使用改进的GA算法对上述模型求解,以确定分散式风电场的规划容量与待接入节点的接入容量。基于IEEE14节点系统仿真结果表明,文章所提出的分散式风电场优化规划方法的有效性与正确性。

    2016年03期 v.34 427-436页 [查看摘要][在线阅读][下载 738K]
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  • 基于状态监测的风电机组变桨系统故障诊断

    姚万业;李新丽;

    以风电机组中故障率较高的变桨系统作为研究对象,从数据采集与监视控制系统的数据库中选择与变桨系统运行相关的特征参数,基于相似性原理,利用非线性状态评估方法,建立能够涵盖变桨系统全部正常运行状态的健康模型。当变桨系统发生故障时,会出现模型预测值与正常状态的偏差,根据每一个特征参数对偏差的影响来确定故障的原因。应用实例验证表明,该模型能够准确地识别故障类型,可以解决在排除故障及设备维修时,因缺少相关信息而造成停机时间过长、维修难度大等问题。

    2016年03期 v.34 437-440页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • 最小资源分配网络在风功率在线校正预测的应用

    魏媛;郭颖;许昌;李涛;王长宝;石磊;

    采用最小资源分配网络(MRAN)研究了风功率超短期实时预测技术,以某风电场的实测数据验证了网络的有效性。针对传统MRAN具有过度估计网络误差和删减所选参数对网络结构影响大等缺点,提出了一种改进的MRAN,以柯西误差函数作为增加隐节点的判断依据,根据隐节点间线性相关关系精简网络结构。研究结果表明:采用MRAN的风功率预测系统的预测精度较高;改进后的网络较传统MRAN的预测精度略微提高,网络结构更加精简,预测速度显著提升。

    2016年03期 v.34 441-447页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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  • 基于超效率DEA和Malmquist指数的三北地区风电经济效益评价

    赵文会;钟孔露;毛璐;叶冬;

    文章采用我国三北地区2009~2012年相应数据,构建超效率DEA和Malmquist指数模型对其风电投资效益进行测度和比较。结果表明:西北地区综合技术效率明显低于东北与华北地区,其中规模效率是影响风电综合技术效率高低的关键因素;另外,区域间技术进步指数的悬殊是造成三北地区风电经济效益差异明显的主要原因。最后提出各地区应该加强技术开拓,提高风电规模效率,合理选择发电厂以减少弃风现象等建议。

    2016年03期 v.34 448-453页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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  • 海底甲烷渗漏区孔隙水及矿物组分变化数值模拟

    贝科奇;许天福;刘肖;金光荣;魏铭聪;田海龙;

    海底甲烷的渗漏(通常是底部天然气水合物的分解引起的)往往会伴随着浅表层沉积物中一系列的地球化学变化。文章以南海九龙甲烷礁地区为研究区,建立了一维垂直柱状模型,利用数值模拟方法定量分析甲烷渗漏背景下海底沉积层中孔隙水及矿物组分的变化。结果表明:HCO3-和HS-浓度在垂向上随深度的增加先增大后减小,在SMI(sulfate-methane interface)处浓度达到最大值;SMI的深度会随着底部甲烷泄露通量的增大而变浅;SMI界面处AOM-SR(Anaerobic oxidation of methane coupled to sulphate reduction)反应最为强烈,在界面附近生成了方解石和黄铁矿等自生矿物。该研究结果对于研究天然气水合物相关自生矿物的形成特征、海底地球化学异常探测与水合物勘探等具有重要的理论意义。

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  • CaO改善印染污泥干化效果的微观研究

    汪曌;马晓茜;彭晓为;廖艳芬;许志斌;胡善超;

    CaO对提高印染污泥干化速率有重要的影响,利用改造后的电热鼓风干燥箱以及建立水分子方向随机行走模型研究CaO影响污泥干化速率的机理。实验结果表明,在CaO/湿污泥为0~20 g/kg时,增加CaO能明显改善污泥干化效果;在80~100 g/kg时,增加CaO投入量效果不明显;在20~80 g/kg时存在干化抑制点,增加CaO投入量使污泥干化效果恶化。污泥的干化速率受CaO的消解离解作用和改变污泥内部孔隙结构两者的影响。在CaO/湿污泥为0~20 g/kg和80~100 g/kg时,CaO的消解离解作用占主导地位;而在20~80 g/kg时,CaO对改变污泥内部孔隙结构的作用占主导地位,在此区间内CaO使污泥孔隙方向谱维数减小是污泥干化速率减小的主要原因。

    2016年03期 v.34 462-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K]
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  • 基于PLC和组态软件构建沼气发酵控制系统

    朱军;林剑锋;寇巍;刘沛含;于美玲;董颖;

    根据沼气干发酵工艺流程和控制要求,提出了基于PLC和组态软件的沼气发酵自动控制系统。该系统能够实现鄂尔多斯示范工程沼气发酵生产过程的实时监控和自动控制。系统能够利用组态软件KingView6.55在沼气发酵系统中完成数据的上传下达、组态的开发、功能的分析、监控画面的建立、计算机与PLC的通讯,实现沼气发酵过程的高产气率和设备的稳定运行。针对鄂尔多斯示范工程中有效容积为300 m3的立式厌氧发酵罐及整套工艺设备进行了调试与运行,结果表明:在该系统自动控制下,21 d后发酵过程达到了稳定状态,沼气日产气量达到360 m3,且沼气中甲烷含量达到56%以上。

    2016年03期 v.34 469-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 708K]
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  • 科技论文参考文献编排格式

    <正>1专著、论文集、学位论文、报告[序号]主要责任者.文献题名[文献标识类型].出版地:出版者,出版年.起止页码(可选项).[1]刘长浥,王伟胜,赵海翔,等.风力发电机[M].北京:中国电力出版社,2009.42-76.[1]L iu Changyi,Wang Weisheng,Zhao Haixiang,et al.Wind Driven Generator[M].Beijing:China Electric Power Press,2009.42-76.[2]江涛.信息技术国际研讨会论文集[C].北京:中

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  • 《可再生能源》杂志自办发行启事

    <正>尊敬的读者:为提高期刊发行效率,扩大期刊影响,方便读者与编辑部的联系,自2016年起,《可再生能源》杂志将自办发行。《可再生能源》杂志自1983年创刊以来,得到了可再生能源与新能源领域广大科技工作者的全力支持和倾心爱护,使《可再生能源》杂志取得了长足的进步。目前,《可再生能

    2016年03期 v.34 476页 [查看摘要][在线阅读][下载 26K]
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