基于风光互补发电无线电能传输系统的研究与设计*

风光互补发电系统作为一种绿色能源可独立对外部供电,无线电能传输(Wireless Power Transfer)技术又提供了一种方便快捷的能量传输方式,本文结合两者的优点,将风光互补发电系统的输出作为WPT谐振电路的输入端,利用无线电能传输技术对负载供电,利用了绿色能源的同时又能节约电力运输成本。分析了磁耦合感应与磁耦合谐振之间的联系以及平面线圈频率分裂的相关因素,针对目前小型平面谐振无线充电设备随发射端和接收端距离的变化而产生传输波动的问题,在发射端采用XKT-408集成电路进行自动频率锁定,在发生频率分裂时调整线圈偏移角度可削弱两线圈的互感系数来抑制频率分裂现象,提高了接收线圈峰值电压。最后搭建了小光互补无线能量传输系统,在径向距离50mm处可成功对负载充电,该模型为基于风光互补发电无线充电系统的应用提供了参考。     

风光互补发电实训系统教学实验平台设计

为增加学术前沿理论教育,解决电气主干理论课与实验教学"脱节"的现象,开发了风光互补发电实训系统教学实验平台。基于光伏阵列与风力发电机工作原理,重点阐述了实验平台的原理与构成,深入分析了最大功率跟踪策略的选择与实现。然后根据实验平台分析了可开展实验内容与风光互补发电实验平台建设的重要意义。该实验平台可完善电气工程专业实验教学知识体系,完成光伏、风力发电的相关教学内容,提高毕业生解决复杂工程问题的能力。     

家用风光互补发电系统的设计与MPPT控制

针对家用风光互补发电的特点和效率问题,采用高性能低功耗的AVR单片机为核心,设计了一种新型风光互补发电控制器,并提出了新型最大功率跟踪(MPPT)控制策略.仿真结果表明,该系统工作稳定,响应速度较快、能大大的提高的系统的发电效率.     

垂直式风光互补发电系统

该文介绍了一种风力发电和太阳能发电的互补发电系统的设计和实现。新型能源具有无污染,资源足等特点,我国国土面积大,一年太阳的照射量所产生的太阳能,可相当于燃烧数以亿计的煤;若在新疆等高海拔地区建立大型风力发电厂,其产生的电量将减轻传统能源发电厂的压力。该系统主要由太阳能发电组件、风力发电组件、风光互补控制器、蓄电池及逆变器等主要部件组成,通过使用垂直轴风力发电机代替传统的水平轴发电机,以及太阳能板由单片机控制自动跟踪太阳光移动,提高了发电效率,结果显示该系统具有一定的推广应用价值。     

风光互补发电系统应用分析

风光互补发电系统充分利用了当地风能和太阳能资源的互补性,是一种具有较高性价比的新型能源发电系统.本文结合青海省刚察县沙柳河地区的实际气象条件,分析在该地区推广使用风光互补发电系统的可行性.     

分布式风光互补发电系统概述

风力发电和太阳能发电是目前两种主要的新能源发电技术.由于风能和太阳能是随机变化的,因此单独的风力发电或太阳能发电具有输出不稳定、效率不理想等一系列缺陷.风光互补发电技术综合考虑了风力发电和太阳能发电的特性,并充分发挥了风能和太阳能所具有的天然的互补性,与单独的风力发电和太阳能发电相比有许多优点,是将来微网建设和研究的重点方向.本文主要对风光互补发电的基本结构进行概括,分析了一些基本控制方法.     

小型风光互补发电系统匹配方式的研究

本文在收集选定地点风能和太阳能资源的条件下,根据分析典型牧户负载情况,在保证负载用电需求的条件下,确定合理的风光互补发电系统匹配方式。设计了系统主电路并对系统工况进行分析。通过设计表明,此种系统匹配方式能够满足选定负载的供电需求。     

新型风光互补发电模式研究

提出了以聚光镜加热空气使之对流并通过伞状透光材料整流为水平方向的风力,生成的热风和自然风联合推动普通风力发电机发电的新型模式.通过建立量纲分析模型,揭示了各个变量间的关系.以直径1.5m聚光镜进行造风实验,测得了同一热源下不同高度处的风速波动和温度差的变化、同一高度差0.7m处不同热源强度下的风速波动与温度差的变化、测点相同温度差25℃下不同位置处风速波动和风速随高度变化的幅度与温度差的关系.运用方差齐次性检验和方差分析,比较了各组数据的显著性差异,证明了该新型发电模式的可行性.     

小型独立运行的风光互补发电系统

结合实践论述了风光互补能源的合理性，给出了风光互补独立电源系统构成。并对其中的关键技术详加阐述。同时简要介绍了风光互补独立电源系统的实际应用中的系统配置。     

风光互补发电系统的监督预测协调控制

针对风光互补发电系统的功率平衡与经济调度问题,基于模型预测控制理论提出一种监督协调控制方法。首先,针对风力发电的非线性特征,设计滑模变结构控制器,使其在全工况下可以很好地响应负荷变化;其次,设计光伏发电的滑模变结构控制器,对其进行最大功率点控制,提高光伏子系统的转换效率,降低光伏发电成本。在此基础上,基于风力发电优先、光伏发电配合、必要时蓄电池补充的原则,选择合理的目标函数,设计监督预测控制器进行协调控制,将监督预测控制器的输出作为各子系统的参考输入,对系统进行智能管理。研究结果表明:在复杂的气象条件和变负荷扰动下,所提出的监督预测控制方法可以合理地分配子系统的输出功率,既可满足负载的需求,还可限制子系统输出功率的过大波动,保护发电设备。     

风光互补发电系统优化配置及利用

随着时代的发展,科学技术的进步,对能源的需求量越来越广,可再生能源的利用是人们研究的方向和目标。作为一种新型的,环保．节能,高效的可再生能源-风光互补发电。受到世界各地的重视,本文主要对风光互补发电系统的优化配置以及利用进行了研究。     

三线圈无线电能传输系统传输特性的研究

针对三线圈无线电能传输系统中继线圈的位置对系统的输出功率和传输效率等传输特性的影响问题展开研究,设计一种采用DC-DC转换电路的传输策略,使得整个系统能在中继线圈的摆放位置不发生改变的情况下,通过调整负载的等效阻抗,将传输效率维持在一个较高的水平.实验结果表明,该传输策略不仅适用于中继线圈固定、负载阻值改变的情况,在负载保持不变而中继线圈位置产生变化时依旧能保持较高的传输效率.     

风光互补发电系统蓄电池动态参数的无线通信

给出了一种风光互补发电系统蓄电池动态数据采集和无线通信的方法.针对蓄电池充放电的电压、电流及温度等参数,设计了硬件电路并编写了上位机软件,用NRF2401芯片进行实时数据采集与无线传输,分析了NRF2401芯片的无线通信工作程序和信号调制解调办法,完成了风光互补发电系统蓄电池动态参数的监测和存储.     

磁耦合无线电能传输系统前端功率放大器设计

功率放大器是磁耦合无线电能传输系统的前端功率输入设备,对于无线电能传输系统的高效稳定运行起到至关重要的作用.本文给出了功率放大器的基本拓扑、匹配网络和整体电路设计方法,使其达到较高的传输效率.采用ADS软件对功率放大器性能进行分析,结果表明,设计的功率放大器在8.5 MHz中心频率上,当输入信号为29 d Bm时能够获得的最大功率为18.928 W,效率为89.516%.     

共直流母线式风光互补发电系统的仿真研究

由于太阳能、风能的互补特性以及光伏发电、风力发电技术的日趋成熟,风光互补发电成为研究热点.文章分析了风力发电技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术,设计了共直流母线式风光互补发电系统的整体结构,讨论了该拓扑结构的工作原理和控制策略,并利用PSCAD软件建立了风光互补发电的仿真模型,分别在外部环境不变与外部环境(风速、日...     

风光互补发电系统在移动通信中的工程应用

本文主要分析了风光互补发电系统的应用目的,分析了移动通信工程建设中使用风光互补电源系统的实际作用,并给出了一些完善风光互补发电系统应用的可行性建议。     

风光互补蓄电池储能离网自治发电系统规格设计方法

针对蓄电池储能的离网型风光互补发电系统,探讨系统中各个元件的规格设计,以减轻采用单一光伏发电或风力发电的供需失配;并保证系统在连续自治运行的前提下,优化系统运行并准确估算系统元件规格。仿真研究验证了风光互补蓄电池储能离网自治型发电系统规格设计方法的合理性与有效性。     

无线电能传输系统的补偿分析

无线电能传输系统是一种借助空间无形软介质实现能量传输的装置.从无线电能传输系统的结构入手,分析了无线电能传输的工作原理及其模型,建立了高频下四种无线电能传输系统的补偿拓扑结构,推导出谐振频率下补偿电容的表达式;对无补偿的系统性能和四种补偿后的系统性能从反映阻抗方面进行分析比较,发现补偿后系统的反映电阻得到增加,系统的功率传输能力得到提升;然后针对串串型和串并型的拓扑结构,给出了效率与补偿电容的仿真图,并通过电路仿真软件LTspice对负载端的电流和电压进行了仿真,最后通过借助实验平台验证了前述分析的正确性.