本文關鍵詞：海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺的控制系統(tǒng)研究與設計

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【摘要】：隨著全球能源危機的日益加劇,人類目前已經陷入了能源危機當中,能源問題是21世紀最嚴峻的問題之一。解決上述問題的一個重要途徑就是利用可再生能源。我國海洋能豐富,海洋能利用具有很大的開發(fā)利用價值。而隨著海洋能發(fā)電技術的研究和發(fā)展,對其控制技術的要求也越來越高,優(yōu)秀的控制技術可以進一步提升海洋能發(fā)電的水平,延長發(fā)電機組壽命,提高機組效率。本文在進行了海上波浪能、風能互補發(fā)電平臺控制系統(tǒng)的分析研究后,制定了海上風浪互補發(fā)電控制系統(tǒng)的控制策略,并依此策略設計了風浪互補發(fā)電平臺控制系統(tǒng),進行的主要研究包括：(1)對海上風浪互補發(fā)電控制系統(tǒng)的控制目標和控制系統(tǒng)的主要組成做了研究和分析,指出了本控制系統(tǒng)控制策略制定時的主要影響因素。(2)對發(fā)電平臺的能量管理系統(tǒng)的控制策略進行了分析和介紹,指出能量管理系統(tǒng)控制的主要實現(xiàn)手段。(3)對發(fā)電平臺的發(fā)電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測數據遠程傳輸系統(tǒng)的監(jiān)控策略進行了研究和分析,指出了發(fā)電設備狀態(tài)監(jiān)測的主要監(jiān)測參數和監(jiān)測策略,并通過無線移動網絡進行了監(jiān)測數據遠程傳輸系統(tǒng)的搭建。(4)對風力發(fā)電控制系統(tǒng)做了深入的分析和研究,對風力發(fā)電機輔助啟動系統(tǒng)、風力發(fā)電機剎車系統(tǒng)、風力發(fā)電輸出能量管理系統(tǒng)的策略進行分析。其中風力發(fā)電輸出能量管理系統(tǒng)的主要作用是進行風力發(fā)電的最大功率跟蹤,本文采用了葉尖速比法,利用模糊控制策略實現(xiàn)了風力發(fā)電的最大功率跟蹤,并通過實驗驗證了其有效性和準確性。(5)對波浪能發(fā)電控制系統(tǒng)的控制策略進行了研究分析,指出了本平臺波浪發(fā)電控制的局限性,并提出了波浪發(fā)電控制系統(tǒng)的控制目標和控制策略。(6)利用研究分析的控制系統(tǒng)的結構和控制策略,進行了海上風浪互補發(fā)電控制系統(tǒng)的軟硬件設計和搭建。
【關鍵詞】：波浪能 海上風能 互補發(fā)電控制 模糊算法 最大功率跟蹤控制
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM61;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 本文的研究背景、目的及意義11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 本文研究的目的及意義11-12
• 1.2 國內外海洋能發(fā)電系統(tǒng)技術概況12-18
• 1.2.1 國內外海洋能發(fā)電發(fā)展概述12-16
• 1.2.2 國內外海洋能發(fā)電控制技術發(fā)展概述16-18
• 1.2.2.1 控制策略研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2.2 海洋能發(fā)電控制系統(tǒng)硬件研究現(xiàn)狀17
• 1.2.2.3 風浪互補發(fā)電控制系統(tǒng)軟件研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文的主要研究內容18-20
• 第二章 海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺20-28
• 2.1 海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺20-25
• 2.1.1 海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺概述20
• 2.1.2 海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺結構20-21
• 2.1.3 發(fā)電平臺主要能量轉化裝置簡介21-25
• 2.1.3.1 液壓型風力發(fā)電裝置簡介21-22
• 2.1.3.2 波浪能發(fā)電簡介22-25
• 2.1.4 發(fā)電平臺能量存儲裝置簡介25
• 2.2 海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺分析25-27
• 2.2.1 波浪能、風能資源分析25-26
• 2.2.2 發(fā)電平臺能量輸出分析26-27
• 2.3 本章小結27-28
• 第三章 海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺控制系統(tǒng)28-41
• 3.1 海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺控制系統(tǒng)概述28
• 3.2 發(fā)電平臺控制目標及控制系統(tǒng)結構28-30
• 3.3 發(fā)電平臺控制系統(tǒng)分析30-40
• 3.3.1 能量管理系統(tǒng)分析30-31
• 3.3.2 發(fā)電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)分析31-35
• 3.3.3 風力發(fā)電控制系統(tǒng)分析35-37
• 3.3.3.1 輔助啟動系統(tǒng)分析35-36
• 3.3.3.2 風力發(fā)電機組剎車系統(tǒng)分析36-37
• 3.3.3.3 風力發(fā)電輸出能量管理系統(tǒng)分析37
• 3.3.4 波浪發(fā)電控制系統(tǒng)分析37-38
• 3.3.5 監(jiān)測數據遠程傳輸系統(tǒng)分析38-40
• 3.4 本章小結40-41
• 第四章 海上波浪能與風能互補發(fā)電系統(tǒng)控制策略41-66
• 4.1 海上波浪能與風能互補發(fā)電系統(tǒng)控制策略概述41
• 4.2 控制策略的影響因素和主要內容41-43
• 4.3 能量管理系統(tǒng)控制策略43-47
• 4.4 發(fā)電設備狀態(tài)監(jiān)測策略47-49
• 4.5 風力發(fā)電控制系統(tǒng)策略49-60
• 4.5.1 風力發(fā)電機輔助啟動控制策略49-50
• 4.5.2 風力發(fā)電機剎車控制策略50-53
• 4.5.2.1 風力發(fā)電機剎車控制策略50-51
• 4.5.2.2 風力機剎車控制仿真51-53
• 4.5.3 風力發(fā)電輸出能量管理控制策略53-60
• 4.5.3.1 風力發(fā)電輸出能量管理控制策略53-57
• 4.5.3.2 風力發(fā)電輸出能量管理控制實驗57-60
• 4.6 波浪發(fā)電控制策略60-62
• 4.7 設備狀態(tài)監(jiān)控數據遠程傳輸策略62-64
• 4.7.1 傳輸方式選擇62-63
• 4.7.2 系統(tǒng)結構63-64
• 4.7.2.1 數據遠程傳輸系統(tǒng)現(xiàn)場端策略63-64
• 4.7.2.2 數據遠程傳輸系統(tǒng)主機端策略64
• 4.8 本章小結64-66
• 第五章 海上波浪能與風能互補發(fā)電平臺控制系統(tǒng)設計66-76
• 5.1 控制系統(tǒng)設計應用背景66
• 5.2 控制系統(tǒng)硬件設計66-69
• 5.3 控制系統(tǒng)軟件設計69-75
• 5.4 本章小結75-76
• 第六章 結論與展望76-78
• 參考文獻78-82
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研經歷82-83
• 致謝83

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數據庫 前1條

1 張軍;許金電;郭小鋼;;福建近海波浪能狀況分析與評價[A];中國可再生能源學會2011年學術年會論文集[C];2011年

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本文編號：653756