可再生能源


  • 小型槽式太阳能集热器优化设计与试验研究

    姚远;陈颖;廉永旺;王显龙;

    按照高性能低成本的原则设计并制作了集热面积为12 m2的商用小型槽式集热器。其主要创新优化之处包括:1通过免背板设计减少了槽式反射镜面结构的重量和用材,提高了镜面曲率精度;2通过推杆联动机构减少了驱动装置;3反射镜面板分离式结构起到了自清洁功能,减轻了清扫的工作强度;4将闭环反馈技术应用到太阳能跟踪控制系统,可实现四季全天候跟踪。现场试验结果表明:在太阳辐射强度为540~660 W/m2时,该集热器可将循环水加热至170℃以上,系统整体集热效率最高可达0.52,但随水温的升高逐渐降低。

    2016年06期 v.34 791-796页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • 太阳能电池自动实时逐日系统设计

    蔡荣山;杨勇;张虹;姚桔;

    采用非易失实时时钟芯片DS12C887配合SPA算法,精确获取所在地实时太阳方位;单片机根据光功率评估电池方位驱动后所获电能及驱动耗电,优化驱动的时间间隔;不驱动时,系统掉电。该方案具有断电重启方便,实时跟踪,太阳能电池效能高的优势,具有一定的应用价值。

    2016年06期 v.34 797-802页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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  • 一种多级满液蒸发回热式太阳能海水淡化装置的设计

    肖红升;陈广健;王磊;

    设计了一种多级满液型间接加热蒸发回热式太阳能海水淡化装置。装置中太阳能集热器与蒸发/冷凝部分通过热管联接为一整体,14个集热单元,分为7级;从第2级开始,均采用集热/蒸发/冷凝三位一体的单元,常压运行,不须使用真空泵。使用逐级降温回热法加强蒸汽的气化潜热回收利用,有效地提高了系统制水率和能量利用率。研究表明,在冬季运行工况下,装置的最高单位集热面积制水量为6.16 kg/m2,最大平均回热效率为65.83%。

    2016年06期 v.34 803-808页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 多机光伏并网逆变器并联运行的孤岛检测方法研究

    刘扬;陈永强;杨骏华;

    针对传统带正反馈的主动移频(Active Frequency Drift Positive Feedback,AFDPF)方法的不足,提出了改进型正反馈主动频率偏移孤岛检测方法,分析了改进型AFDPF孤岛检测方法的基本原理和孤岛检测盲区(Non-Detection Zone,NDZ)。通过Matlab/Simulink仿真软件建立了两台光伏并网逆变器并联的仿真模型,在单台逆变器和两台逆变器运行情况下分别对传统AFDPF和改进型AFDPF孤岛检测方法进行了仿真研究。仿真结果表明,改进型AFDPF孤岛检测方法在单台和两台逆变器运行情况下均能够准确检测出孤岛,且满足IEEE std.929-2000标准。

    2016年06期 v.34 809-814页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 基于虚拟电阻的并网逆变器谐振抑制措施的研究

    慕昆;何国锋;

    由于电网阻抗的耦合作用,基于LCL滤波器并网的光伏逆变器会产生谐振。为了抑制逆变器并网时产生的谐振,文章首先分析了滤波电容串联电阻的无源阻尼的控制,并在此基础上推导出等效的有源阻尼的控制方法,同时对比了无源阻尼和有源阻尼的特点,分析了阻尼系数、虚拟电阻和电容电流反馈系数之间的关系。建立了包含有源阻尼的逆变器并网闭环数学模型,在此模型基础上,分析了阻尼系数对控制系统性能的影响。最后在10 k W并网逆变器上进行了实验,实验结果表明,文章采用的有源阻尼控制策略能够有效地抑制并网谐振。

    2016年06期 v.34 815-820页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 考虑储能优化的直流微电网协调控制研究

    叶森;邓亮;叶颖俊;丁腾;

    文章提出一种基于移相控制双半桥变换器的独立直流微电网协调控制策略。该策略以稳定母线电压和平衡系统有功功率供需为主要目标,根据母线电压波动改变移相角控制储能电池功率,确保独立直流微电网稳定可靠运行。采用双半桥变换器可实现储能电池电气隔离,移相控制可提高双半桥变换器升压比,进而提高储能系统的安全性。利用Matlab/PSIM联合仿真平台搭建独立直流微电网模型进行分析,仿真结果表明该协调控制策略可稳定储能电池输出功率,扰动发生时电压波动小、响应速度快,有效提高了系统可靠性。

    2016年06期 v.34 821-827页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 双馈风力发电系统故障穿越性能改善的控制策略

    高仕红;

    PI控制策略限制了双馈风力发电系统的故障穿越能力。文章提出一种基于多开关控制的故障穿越策略,在机端电压跌落瞬态期间利用多态滞环电流矢量控制器快速的瞬态性能抑制转子绕组的过电流,同时实施转子绕组串联动态电阻器,进一步抑制转子绕组的过电压和过电流。详细介绍了多态滞环电流矢量控制器和基于多开关控制的故障穿越策略的实施过程。针对3种典型机端电压跌落类型,在Matlab/Simu1ink平台中构建了所提出的故障穿越控制策略的动态仿真模型并验证了其可行性。仿真结果表明,所提出的故障穿越控制策略改善了双馈风力发电机系统的故障穿越性能。

    2016年06期 v.34 828-836页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
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  • 风电并网对电网失步振荡及解列措施的影响

    刘奇;孙鸣;丁剑;赵莉莉;郑强;高建涛;宋云亭;

    为研究并网风电对电网失步振荡及解列措施的影响,基于并网风机对振荡中心影响的理论研究,在PSD-BPA机电暂态仿真软件中等效构建了典型两机系统模型,在典型两机系统模型中仿真分析了包含恒速异步(CSWT)、双馈变速(DFIG)和直驱同步(DDSG)等在内的风机类型,满出力和零出力两种极端风电出力变化方式以及高低电压保护和高低电压穿越两种风电电压穿越特性对电网失步振荡的影响。基于实际电网的仿真系统,以甘肃河西地区千万千瓦级风电基地为研究对象,研究了风电上述特性在西北实际电网中对失步振荡及解列措施的影响。典型两机系统及实际电网的结果表明:恒速异步风机会恶化系统振荡程度,对振荡中心分布的影响有限;出力方式的变化增加了系统失步的风险,对振荡中心分布的影响较小;不具备高低电压穿越特性的风电易在故障后脱网并加剧系统振荡,风电脱网后会导致系统出现新的振荡中心。

    2016年06期 v.34 837-845页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]
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  • 风电接入的区域间功率增长模式优化方法

    谢昶;那光宇;鲁广明;何晓洋;于鑫;赵鹏;卢崇毅;

    在线计算风电接入系统区域间功率传输极限对促进风电消纳、衡量系统稳定水平、挖掘输电潜力具有重要意义。目前,在线传输极限计算方法较为依赖离线仿真知识,该算法需要预先设定用于断面功率增长的控制方案,但这种控制方案无法适应实时变化的电网运行状态,导致在线传输极限计算结果偏离电网实际。在深入研究在线传输极限求解的基础上,提出了一种用于在线传输极限求解的输电断面功率增长模式的优化分析方法,来自动辨识对调整断面功率最有效的机组。该方法定义了一种断面综合灵敏度指标,用于表征电网中各类发电机对于断面有功功率传输过程的贡献程度;计算出断面综合灵敏度后,按照灵敏度大小对断面送受端系统中的发电机进行排序,将发电机划分为正灵敏度控制设备和负灵敏度控制设备;采用反向等量配对原则,在断面送端系统和受端系统中筛选出用于断面有功控制的可调设备集,计算出各发电机的有功控制量和调整方向,生成合理的断面功率增长模式方案。以某实际电网为例进行具体说明,其结论验证了利用所提方法求解在线传输极限的有效性。

    2016年06期 v.34 846-853页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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  • 基于SVM-CS算法的风力发电机定位力矩优化研究

    杨少平;何山;王维庆;余金;王翠翠;

    永磁风力发电机的结构参数与定位力矩之间存在复杂关系,难以迅速建立起准确通用的数学模型。针对上述问题,提出了一种新的定位力矩优化方法。首先,通过拉丁超立方抽样(LHS)与有限元分析(FEA)相结合的方法获取支持向量机(SVM)回归的训练样本;其次,利用训练样本构建定子槽口宽度、极弧系数、偏心距、气隙长度以及永磁体厚度等结构参数与定位力矩之间的回归模型;最后,基于此模型,应用布谷鸟搜索(CS)算法对永磁风力发电机的结构参数进行寻优,将优化后的参数输入ANSYS进行仿真分析。仿真结果表明,定位力矩得到了有效削弱,验证了该方法的正确性和优越性。

    2016年06期 v.34 854-860页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
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  • 一种基于区间划分的风机故障预警方法

    姚万业;杨金彭;

    针对大型风电机组运行工况复杂多变,仅依靠恒定温度值作为变桨装置是否预警的触发指标,容易造成不报、误报及排查时间不足等问题的现象,提出了一种基于环境温度和风速等参数进行区间划分的在线故障预警方法。首先,对各子区间依据显著性差异分析方法设定不同的预警阈值;然后,将实时数据代入相应子区间判断是否异常;最后,采用滑动窗口方式计算异常率,并结合现场经验设置异常率预警上限作为触发预警指标。经过现场验证,将该分析方法用于河北冰峰风场1.5 MW风机变桨系统故障预警。结果表明,该方法能够准确预测风机状态变化趋势,实现变桨装置故障预警,降低风电机组运行和维护成本。

    2016年06期 v.34 861-866页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
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  • 风力机三维旋转叶片非定常气动特性数值模拟研究

    胡国玉;孙文磊;曹莉;

    文章基于CFD方法对NREL Phase VI风机的气动特性进行了数值模拟。根据NREL定桨变速的实验工况,通过求解三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS),基于k-ωSST湍流模型分析了不同风速工况下的风机叶片流场特性,得到了气流沿叶片展向的流动分布。通过与NREL NASA-Ames风洞实验数据的对比,在低风速时采用CFD仿真的计算结果与实验结果更为吻合;在失速区域,由于气流分离的影响,CFD仿真的计算结果与实验结果对比差异较明显。CFD仿真大体上能够较好地预测实验风机的性能,分析动态失速现象发生的原因,揭示叶片在三维旋转效应下的非定常气动特性。

    2016年06期 v.34 867-871页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
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  • 基于WindPRO软件的不同时间尺度下的风电场产能评估

    杨姝凡;王海云;

    测风数据的准确性对风电场的产能评估具有重要的意义。文章以某风电场一年内每10 min的测风数据为基准,通过WindPRO软件,分别对3种时间尺度(30 min,1 h,2 h)的测风数据进行评估,对比了不同时间尺度下的发电量误差,分析了不同时间尺度下测风数据发电量的误差范围。当风电场选址区域的测风数据不完整时,研究结果可为测风数据时间尺度的选取提供指导性意见。

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  • 基于CLPSO优化LSSVM的风数据缺失部分插补

    陈希;王斌;喻敏;张良力;

    风电场的实测风数据普遍存在着数据缺失的问题。由于风数据的非线性特点,常用的插补方法难以跟踪风的变化趋势,导致风数据缺失部分插补值精度低的问题。针对此问题,采用最小二乘支持向量机(LSSVM)模型插补缺失的风数据,使用综合学习粒子群算法(CLPSO)优化影响LSSVM模型性能的参数,从而形成了CLPSO-LSSVM插补模型。为了进行对比,另外使用了风切变指数模型(WSC)、自回归滑动平均模型(ARMA)、自适应神经模糊推理系统模型(ANFIS),对测试数据和风数据缺失部分进行插补。仿真结果表明:CLPSO-LSSVM模型的测试数据插补值精度最高,对风数据缺失部分插补值的相关系数也较大,综合指标最优,验证了该插补模型的有效性。

    2016年06期 v.34 878-883页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
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  • 基于单向流固耦合的风力机动模态计算方法研究

    孟超平;马剑龙;吕文春;

    针对小型水平轴风力机提出了基于单向流固耦合的动模态计算方法,较好地实现了风力机稳态运行工况下模态参数的预测。首先进行流场计算,获得风力机表面压力分布特征,进而将气动载荷、离心力、重力作为边界条件进行有预应力的模态分析,该计算模式只考虑气动力作用于固体场引起的变形,忽略固体反弹造成的流场扰动,适用于叶片刚度较大的小型水平轴风力机动模态参数的仿真。算法综合应用了风轮实体化建模、部件间约束实体化设置、贴体网格、网格膨胀、网格多区域分层划分、动静网格搭接、INTERFACE界面数据传输、SST k-ω技术,实现了计算的高精度。

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  • 贵州山地风力发电机防雷接地技术研究

    曾勇;吴仕军;刘波;吴安坤;张淑霞;刘芸;

    受山地气候特征影响,贵州省雷电活动具有复杂性和易损性。由于风电机组主要建设在地势较高的山脊,风力发电机极易遭受雷击。文章针对贵州省特殊的地形地貌和地质条件,对贵州山地风电场风电机组的防雷接地方法进行分析,同时对贵州省高土壤电阻率地区风电机组防雷接地存在的问题进行探讨。结合风电场接地系统的施工工艺,提出了降低贵州山地风力发电机组接地电阻的有效措施,为山地风力发电机组防雷接地设计提供参考。

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  • 垂直单U地埋管换热器进出口水温耦合特性分析

    余敏;杜震宇;范毅;秦旖;

    对某一土壤源热泵空调系统供暖期实测的垂直单U地埋管换热器进出口水温进行分析,总结了垂直单U地埋管换热器进出口水温的变化。利用MATLAB软件对垂直单U地埋管换热器进出口水温之间的耦合关系进行函数拟合分析,得到了垂直单U地埋管换热器出水温度随进水温度变化的函数关系式,其相关系数为0.975。运用该函数关系式结合实测的进水温度预测次年供暖期的出水温度值,将预测值与实测值进行比较,相对误差为±8.1%。证明了该函数关系式可用于预测未来每年供暖期的地埋管换热特性,并为类似地质及气候条件下的土壤源热泵系统的设计和运行预测提供参考依据。

    2016年06期 v.34 894-899页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
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  • 严寒地区土壤源热泵系统运行策略研究

    王松庆;贺士晶;马珂妍;

    文章以不同类型典型建筑全年动态负荷为参考,结合严寒地区气候特点与运行方式,以地下土壤温变特性为依据,对严寒地区土壤源热泵系统运行策略进行研究。结果表明,严寒地区土壤源热泵系统运行策略制定的核心是针对建筑物动态负荷特性,合理确定不同运行策略的上下限值,综合分析后,确定选用最优运行策略。严寒地区土壤源热泵系统采用负荷域法和时间域法运行策略均可实现全年土壤温度相对稳定,有效提高土壤源热泵系统运行的可靠性。

    2016年06期 v.34 900-907页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
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  • 耦合强制对流井式土壤源热泵系统模拟研究

    周红梅;马玖辰;

    以耦合强制对流井式土壤源热泵系统为研究对象,以等效内热源理论为基础,建立了2U型埋管换热器及含水层热-质运移耦合模型。采用FEFLOW6.1计算软件,针对两类运行模式中粗粉砂含水层温度场分布规律及强制渗流过程对地埋管换热能力的影响开展了模拟研究;引入埋管换热器能效系数E,对地埋管能效特性进行量化分析。研究结果表明,含水层中的强制渗流过程可有效地缓解埋管井群区域土壤热失衡1现象,增加埋管进出口温差,提高单位管井换热能力。与单独使用埋管换热器工况相比,耦合强制对流井模式在第5年的排热、取热阶段,能效系数E分别提高了7.6%和4.8%。

    2016年06期 v.34 908-915页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K]
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  • 外加磁场环境下圆柱型PEM燃料电池的工作性能研究

    吴懋亮;潘广德;何涛;谢飞;

    设计了一种圆柱型PEM燃料电池,研究了该燃料电池在外加磁场环境下的工作性能。实验结果表明,由磁力机产生的均匀磁场和永磁铁产生的梯度磁场均能提升圆柱型PEM燃料电池的工作性能,梯度磁场对燃料电池的输出功率密度提升更大;燃料电池的阴极、阳极位置也影响其工作性能,当以内部集流板作为阳极、外部集流板作为阴极运行时,燃料电池输出功率密度更大,而且外加磁场对燃料电池的功率提升比也更大。

    2016年06期 v.34 916-920页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
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  • 四流道蛇形结构质子交换膜燃料电池温度分布数值模拟

    陈士忠;王艺澄;张旭阳;夏忠贤;

    为研究温度对质子交换膜燃料电池性能的影响,运用多物理场直接耦合分析软件COMSOL Multiphysics,对不同电池温度的四流道蛇形流场质子交换膜燃料电池进行了数值模拟。模拟得到了不同电池温度下垂直膜电极平面以及电池中心处从阳极流道到膜,再到到阴极流道的温度变化情况;还得到了电池温度为353K时,电池入口处、中心处和出口处从阳极流道到阴极流道相应位置点的温差变化。对模拟结果进行分析和比较后发现:电池内部温度的升高与电池本身的原始温度存在线性变化关系;电池入口处、中心处和出口处的温度变化趋势存在差异,且电池入口处温升最大,中心处次之,出口处温升最小;随着电池温度的升高,电池因内部反应所产生的热量减少。模拟结果对质子交换膜燃料电池的性能优化有重要意义。

    2016年06期 v.34 921-925页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K]
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  • 生物油与石油馏分共炼制过程的影响因素研究

    左成月;徐佳;蔡勤杰;张素平;

    生物油与石油馏分共炼制被认为是一种具有规模化应用前景的生物油精制方法。生物油共炼制过程不仅与原料和反应条件有关,同时也受到内扩散的影响。文章采用固定床反应器研究生物油与石蜡油的共炼制,考察了温度、质量空速以及催化剂的粒径对共炼制反应的影响,同时引入效率因子衡量内扩散对共炼制过程的影响。通过实验发现:共炼制的最佳反应温度为793 K,此时液体收率最高为85%;较小的质量空速有利于裂解反应进行,因此焦炭及气体产率增加;随着质量空速的增大,液体收率增加,但质量空速过大会导致停留时间短而反应不完全;催化剂粒径越大,液体收率越小。文章基于反应动力学参数以及气固催化理论,提出了内扩散效率因子的计算方法,计算效率因子与实验效率因子的相对偏差小于4%,表明该方法可以用于定量评估共炼制过程中内扩散的影响程度。

    2016年06期 v.34 926-931页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
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  • 酸值对天然酯绝缘油介电性能的影响

    张过有;吕程;康积涛;

    利用萃取法,得到酸值不同的天然酯绝缘油,并测试了酸值不同的天然酯绝缘油的温度介电谱和频率介电谱。结果表明:在测试温度为30~90℃时,随温度的升高,天然酯绝缘油的相对介电常数降低、介质损耗因数升高;在测试频率为10~(-2)~10~7Hz时,随频率升高,天然酯绝缘油的相对介电常数和介质损耗因数都降低;温度或频率相同时,天然酯绝缘油的酸值越高,相对介电常数和介质损耗因数越大。

    2016年06期 v.34 932-935页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 功能复合添加剂对牛粪厌氧发酵的影响

    杜婷婷;云斯宁;黄欣磊;朱江;李晶;景红梅;

    为了缩短厌氧发酵反应周期,提高系统产气率和COD降解率,向以牛粪为发酵底物的发酵料液中分别添加功能添加剂(尿素、尿素和膨润土、尿素和活性炭),分析了厌氧发酵过程中日产气量、累积产气量和COD降解率的变化,并研究了各种功能添加剂及其加入量(添加剂的加入量以占湿牛粪的质量比计)对厌氧发酵的影响。结果表明:添加0.3%的尿素、0.3%的尿素和0.6%的膨润土、0.3%的尿素和0.8%的活性炭时,相对累积产气量分别较对照组提高了0.54%,33.97%,54.90%;而添加0.2%的尿素、0.3%的尿素和0.9%的膨润土、0.3%的尿素和0.9%的活性炭时,相对降解率分别达到了41.35%、103.75%和13.43%。通过添加复合添加剂,缩短了厌氧发酵的反应周期,产气率和COD降解率显著提高。功能添加剂不同组分之间的协同效应对厌氧发酵有显著的促进作用。

    2016年06期 v.34 936-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • 沸石对猪粪沼气发酵特性及沼渣、沼液中重金属Zn的影响

    李轶;刘艳杰;冯洋洋;巩俊璐;张镇;谷士艳;

    为减少重金属污染,以猪粪为发酵原料,采用厌氧发酵技术进行试验。结果表明:添加沸石对沼气发酵产气量、甲烷含量影响不大;厌氧发酵后,添加沸石组重金属Zn的89.88%存在于沼渣中,10.12%存在于沼液中;Zn总量下降了32.41%,下降幅度高于空白对照组;厌氧发酵后,沼渣、沼液中的重金属形态都以残渣态为主,添加沸石组的沼渣、沼液中残渣态的比例高于空白对照组;厌氧发酵后,空白组沼渣中重金属Zn的有效态含量占32.63%,添加沸石组重金属Zn的有效态含量占29.12%。添加沸石有利于降低重金属Zn的生物有效性,因此,建议在厌氧发酵过程中添加重金属钝化剂,以此减少沼肥回田后重金属污染的风险。

    2016年06期 v.34 943-948页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K]
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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

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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06期 v.34 950页 [查看摘要][在线阅读][下载 26K]
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