隨著綠色能源的興起,海洋潮流能利用技術(shù)得到快速發(fā)展,而任何給定背景條件下的潮流能發(fā)電場開發(fā),都存在裝置布局及潮流機(jī)尾流影響發(fā)電量的問題。多項研究已表明風(fēng)力發(fā)電機(jī)間尾流明顯降低風(fēng)電場的能量利用,風(fēng)力發(fā)電機(jī)布局時必須考慮該問題。潮流發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電不同,但也有一定的相似性,潮流能發(fā)電機(jī)不合理布局形成的尾流效應(yīng)會嚴(yán)重影響潮流電場的成本投入與產(chǎn)出比。因此在給定的區(qū)域內(nèi)可布置多少臺潮流發(fā)電機(jī)、如何布置使潮流能發(fā)電場產(chǎn)能最高,這是當(dāng)前急需解決的關(guān)鍵問題。論文綜述了潮流能利用技術(shù)與布局方案的研究發(fā)展歷程,并在廣泛分析研究的基礎(chǔ)上,提出了新的優(yōu)化算法,以解決潮流發(fā)電機(jī)布局優(yōu)化及已知海域潮流能合理開發(fā)難題。首先,綜合考慮潮流能發(fā)電場中地形、潮流速度等各方面影響因素建立了三維坐標(biāo)模型,并確立了由給定海域單位發(fā)電量成本最小為目標(biāo)求取該潮流電場最佳裝機(jī)數(shù),再依據(jù)設(shè)備在給定的任一時間段內(nèi)總發(fā)電量與潮流機(jī)位置坐標(biāo)的關(guān)系求出各潮流機(jī)最優(yōu)布局方案的目標(biāo),并將布局問題歸結(jié)為多約束多變量的非線性系統(tǒng)優(yōu)化求解問題。其次,用CFD技術(shù)模擬真實潮流中潮流能發(fā)電機(jī)的尾流,根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)與備選尾流模型進(jìn)行誤差分析,選定Jensen尾... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 潮流能發(fā)電裝置概述
        1.2.1 水平軸潮流發(fā)電機(jī)
        1.2.2 垂直軸潮流發(fā)電機(jī)
    1.3 研究背景及意義
        1.3.1 國外的研究概況
        1.3.2 國內(nèi)的研究概況
        1.3.3 存在的問題
    1.4 課題研究內(nèi)容及安排
        1.4.1 課題研究的重點
        1.4.2 文章結(jié)構(gòu)安排
    1.5 小結(jié)
第2章 潮流能發(fā)電機(jī)布局主要影響因素
    2.1 引言
    2.2 潮流能發(fā)電場物理模型
        2.2.1 潮流能發(fā)電場選址要求
        2.2.2 潮流能發(fā)電場三維模型
        2.2.3 潮流速度模型
    2.3 潮流能發(fā)電場成本模型
        2.3.1 成本構(gòu)成分析
        2.3.2 成本計算模型
    2.4 布局優(yōu)化問題的提出
    2.5 小結(jié)
第3章 潮流能發(fā)電機(jī)尾流模型探索
    3.1 引言
    3.2 尾流模型探索
        3.2.1 尾流模型種類
        3.2.2 潮流能發(fā)電機(jī)流推力系數(shù)與軸向誘導(dǎo)因子
        3.2.3 多尾流影響
    3.3 尾流模型選擇
        3.3.1 計算流體力學(xué)（CFD）概況
        3.3.2 CFD設(shè)置與仿真
        3.3.3 尾流模型分析比較
    3.4 給定區(qū)域潮流能估算方法
    3.5 小結(jié)
第4章 布局優(yōu)化策略與算法研究
    4.1 引言
    4.2 常規(guī)懲罰函數(shù)模型分析
    4.3 改進(jìn)的自適應(yīng)懲罰函數(shù)模型
        4.3.1 可行解占有率為零階段
        4.3.2 可行解占有率大于零階段
        4.3.3 改進(jìn)的自適應(yīng)懲罰函數(shù)模型特征
    4.4 粒子群算法
        4.4.1 慣性因子粒子群算法
        4.4.2 收縮因子粒子群算法
    4.5 新布局優(yōu)化算法分析
        4.5.1 新優(yōu)化算法流程
        4.5.2 新優(yōu)化算法性能分析
    4.6 小結(jié)
第5章 潮流場發(fā)電機(jī)布局研究結(jié)論與分析
    5.1 引言
    5.2 潮流能發(fā)電機(jī)最佳裝機(jī)數(shù)量
        5.2.1 潮流能發(fā)電機(jī)型號選取
        5.2.2 最佳裝機(jī)數(shù)量
    5.3 不同布局方案下的電能產(chǎn)出及分析
        5.3.1 布局方案電能產(chǎn)出
        5.3.2 潮流能利用率
    5.4 小結(jié)
第6章 全文總結(jié)及展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在校期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文和研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2942068