【摘 要】
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为获得斯特林发动机的动态特性和优化方案,将损失机制和压力梯度耦合进控制方程中,提出一维瞬态斯特林循环分析模型及分析方法,并针对GPU-3斯特林发动机进行模型验证和特性分析.模型的指示功率相对误差平均值约为4.8％,热效率的相对误差小于1％.当氦气工质在热源温度为977 K、平均压强为2.76 MPa时,输出功率随转速的升高先增大后减小,同时流动阻力损失由0.174 kW上升至3.179 kW,最佳运行转速范围约2500～3000 r/min.最大的3项损失分别为流动阻力损失、配气活塞穿梭传热损失和有限速度
【机 构】
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浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,杭州 310027
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为获得斯特林发动机的动态特性和优化方案,将损失机制和压力梯度耦合进控制方程中,提出一维瞬态斯特林循环分析模型及分析方法,并针对GPU-3斯特林发动机进行模型验证和特性分析.模型的指示功率相对误差平均值约为4.8％,热效率的相对误差小于1％.当氦气工质在热源温度为977 K、平均压强为2.76 MPa时,输出功率随转速的升高先增大后减小,同时流动阻力损失由0.174 kW上升至3.179 kW,最佳运行转速范围约2500～3000 r/min.最大的3项损失分别为流动阻力损失、配气活塞穿梭传热损失和有限速度压力损失.回热器压降占总压降的90％以上,瞬态值高达188 kPa,减小回热器压降损失是减小流动阻力损失的有效途径.
其他文献
为进一步提高光伏发电系统的输出效率和动态调节性能,设计基于神经网络的改进扰动观察法最大功率点跟踪(MPPT)控制.该方法在扰动观察法基础上引入神经网络算法,使得在环境剧烈变化时,系统动态调节速度加快.通过系统仿真和硬件实测,得出该改进扰动观察法相比于传统扰动观察法和神经网络法,在一定程度上能加快动态调节速度和减小稳态误差的结论.
光伏系统的功率-电压(P-V)在局部阴影状况下表现出多峰特性,常规最大功率跟踪(MPPT)方法易陷入局部最优值.针对此问题提出一种扩大缩放因子和引入差分策略改进的樽海鞘群算法.在领导者位置更新过程中添加帕累托分布和混沌映射提高全局搜索能力;在局部搜索过程中引入差分策略改善局部搜索能力.将改进方法应用到多峰值光伏系统MPPT中.实验结果表明,与常规增量电导法(INC)、扰动观察法(P&O)及樽海鞘群算法(SSA)相比,改进的樽海鞘群算法(ISSA)在收敛速度和收敛稳定性方面有较大提高.由此可知该方法在光伏M
有限集模型预测控制应用于大功率并网逆变器能在控制并网电流的同时降低开关频率,然而随着开关频率的降低,并网电流的谐波显著变大.针对这一问题,提出一种带有新型谐波抑制策略的改进型有限集模型预测控制方法,谐波抑制这一目标被添加到有限集模型预测控制的多目标优化过程中,谐波抑制策略是基于三角函数正交性对谐波幅值进行提取来实现的.所提出的方法在与传统方法同样低的开关频率下,降低了并网电流谐波,从而提升了并网电流的质量.最后,通过实验对比验证了所提出方法的有效性.
针对集群光伏电站参与电网一次调频,提出一种可实现光伏电站经济性最优的一次调频下垂参数优化设计方法.通过模拟同步发电机一次调频的下垂控制,设计考虑减载率与左右下垂系数3个参数的光伏集群参与一次调频的控制方案.在建立单一光伏电站调频参数优化模型的基础上,通过K均值聚类实现光伏集群规模化一次调频参数的降维优化设计.最后,以5 MW光伏电站群参与一次调频为例进行仿真分析.结果表明,该参数经济优化设计方法能在保证光伏电站调频运行稳定性下极大的提升运行经济性.
针对局部遮阴(PSC)时,光伏阵列输出P-U曲线出现多峰值现象,传统最大功率点追踪(MPPT)算法易陷入局部最优解,无法追踪到全局最优解的问题,该文提出基于自适应变异粒子群算法的光伏MPPT控制方法.在粒子群算法寻优过程中同步调整学习因子与惯性权重,以提高算法收敛速度与精度,同时引入变异机制以扩大粒子搜索范围,增强算法的全局寻优能力.仿真结果表明,与标准粒子群算法相比,该算法在均匀光照,静态、动态局部遮阴条件下,均能快速准确的追踪到最大功率点,其收敛速度更快,稳态精度更高.
配电网中光伏发电装机容量迅速上涨,针对其所带来的波动性和间歇性对配电网重构后的可靠性和经济性产生的影响,提出一种含光伏发电的配电网优化重构策略.首先.以网损最小化为目标函数,建立含光伏发电的配电网数学模型;其次,运用模糊理论对群搜索算法进行改进,并将改进群搜索算法应用到配电网重构路径的优化中;最后,通过算例对含光伏发电的配电网进行分析.结果表明,该方法收敛速度快、寻优时间短且动作次数少,有效提高了配电网的运行经济性.
针对低运行工况下直驱风电场接入弱电网出现的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,搭建直驱风电场、汽轮发电机组联网线性化模型,基于特征值分析法,识别系统中存在的振荡模式,分析电网强度、电流内环控制参数和并网数量对SSO模式的影响.基于净阻尼分析法,分析直驱风电场与汽轮发电机组的动态交互机理.研究结果表明:电流内环控制参数设置不当是诱发直驱风电场发生SSO的主导因素,该振荡属于电气系统振荡;随着电网强度的降低,并网数量的增加,电流内环控制参数的减小,弱化系统阻尼,系
提出一种用于直接为植物根系供水的聚光式太阳能蒸馏管设计思想,对装置结构和运行原理进行介绍,对用于该蒸馏管的聚光面进行聚光性能仿真,证明其具有宽广的聚光角,当光线入射角等于30°时接收率仍然达到近65％.并在实际天气条件下对蒸馏管的产水性能和运行温度进行了实验测试,给出了装置内部的工作温度和产水性能随时间的变化曲线.实验结果表明,在北京夏季晴朗天气条件下,该蒸馏管的太阳能产水效率约可达到35％,管内最高运行温度达到65℃,单位聚光面积每天的产水率达到3.6 kg/m2,可满足4.5 m2作物生长的需要.
采用CFD方法,对长宽比分别为0.25、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90的8种长方体单体高层建筑物顶面的风流场特征进行模拟计算,确定长宽比对长方体建筑物顶面风力机微观选址的影响.结果表明:长宽比越大,建筑顶面低风速区域越大,且风速随高度增长得越慢,而迎风面拐点风速恢复最快;同时由于建筑物顶面受阻滞流体增多,湍流强度增大,湍流强度大于20％的区域面积增大,且背风面及背风面拐点湍流强度最大;长宽比越小,适合安装风力机的高度越低,如长宽比HAR=0.25时,最低安装高度为1.
对地面光伏电站的2个采取不同清洁策略方阵的运行数据和辐照数据分成上午数据和下午数据,分别进行处理和分析.介绍去除数据集中的异常数据和不可信数据的预处理的方法.之后,对比组串的发电数据,发现了2个方阵中发电异常的2个组串.为了研究清洁增益的效果,计算不同太阳辐照度下2个方阵的功率比值.发现对于不同的辐照度,清洁增益的效果有较大差别.在该文实验条件下,在200 W/m2以上的辐照度下,上午的清洁增益约3.3％±2.1％,下午为3.6％±2.0％.