发电机论文文献

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随着科技的不断进步与发展，风电技术越来越受到企业及研究人员的重视，下面我整理了风力发电机技术论文，欢迎阅读!

风电储能技术分析与研究

[摘 要]本文首先概述了风力发电储能技术，然后详细阐述了风力发电储能技术的具体应用。随着我国对于能源需要的不断增大，风能的作用也就显得越来越重要了。因此，研究风力发电系统中储能技术就具有非常重大的现实意义。

[关键词]风力;发电系统;储能技术;

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2015)15-0376-01

一、前言

随着科技的不断进步与发展，风电储能技术越来越受到企业及研究人员的重视，本文着重就该部分内容进行了研究。

二、风力发电储能概述

能源是整个世界经济发展的重要基础，人类社会的发展与能源开发利用是息息相关的，人类历史上每次使经济产生质的飞跃都是从新型能源的利用开始的。经济的发展对能源的需求量越来越多，而今使用的传统化石能源消耗速度远远大于自然自身补给速度，从而导致传统能源逐渐趋于枯竭，同时由于能源的不合理开法和利用所排放的有害气体导致环境破坏日益严重。从社会的可持续发展战略来看，开发和利用可再生能源替代传统化石能源是能源结构调整的重要发展方向。因此，世界各国必须寻求一种可再生能源来代替日益匮乏的传统化石能源，在过去的半个多世纪，储量丰富、分布广泛、无污染、使用便利的风能已经受到极大的关注，并被确认为最有前途的替代能源。随着人类对风能的开发和利用，风力发电市场迅速发展起来，进入 20 世纪九十年代以来，世界各国掀起了风力发电应用的新浪潮，风力发电在全球范围内得到前所未有的发展。

我国风能资源丰富、分布广泛，主要分布在新疆、内蒙古等北部地区和东部沿海地区及附近岛屿，这些地区工业污染和能源紧缺问题也比较严重，风电并网的开发利用成为解决这一问题的重要策略之一。但是由于风能的间歇性和随机性，风电功率随着风速大小变化而随机波动，尽管大电网允许一定容量波动的风电功率并网，一旦超过一定容量，其功率的波动就影响电网运行的稳定性，随之带来谐波污染、闪变等影响电能质量，为保证电网运行的可靠性和电能质量的优质性，电网不能接纳超过一定容量的风电电能，从而导致无法并网的风电被舍弃，这一状况严重阻碍了我国风电的大规模发展。据国家电监会公布的《风电、光伏发电情况监管报告》和电科院关于电网接纳风电能力的论证报告，可知目前我国大规模风电并网和电网接纳的矛盾日益突出。

三、风电储能技术

现有的储能技术主要包括物理储能、化学储能、电磁储能和相变储能等四种类型。物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等，电磁储能包括超导磁储能(SMES)和超级电容储能等，化学储能包括铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等，相变储能包括冰蓄冷储能和相变建筑材料储能等。各种储能的功率/能量特性及其适应范围不同。需要说明的是，与其他储能方式相比，相变储能并非以电能形式释放存储的电能，且其功率/能量等级涉及的因素很复杂，因而此处不予讨论。但是，随着智能电网的推进，其将在需求侧管理(DSM)方面发挥重要作用。

根据不同储能方式的能量/功率等级、响应速度、经济性等特点，其可应用于电力系统的削峰填谷、调频/调峰、稳定控制、改善电能质量乃至紧急备用电源等不同场合。

四、风力发电储能技术的具体应用

1、利用储能系统增强风电稳定性

增强电力系统稳定性的根本措施是改善系统平衡度，储能系统能够快速吸收或释放有功及无功功率，改善系统的有功、无功功率平衡水平，增强稳定性。针对电压稳定性问题，储能系统改善电压稳定性并增加系统的风电接入容量问题，但该文仅对储能系统做了理想的假设，缺乏有效的动态仿真及理论分析。利用超导储能和超级电容储能系统增强风电稳定性的问题，设计了相应的控制策略，结果显示，超导储能和超级电容储能系统均能有效降低风电并网PCC的电压波动，平滑风电机组的有功输出，增强系统稳定性。频率稳定性问题的研究主要集中在储能系统平滑风电输出功率方面。研究表明采用超导储能系统改善频率稳定性问题，仿真结果表明，超导储能系统在文中既定的条件下使得系统的最大频率偏差从0.369Hz降为0.095Hz，有效改善了系统的频率稳定性，且超导储能系统容量越大系统频率偏差越小。

2、利用储能系统增强风电机组LVRT功能在风电机组比例较高的电力系统中，LVRT是影响系统稳定性的关键因素之一。通过对有、无LVRT功能的风电机组在故障情况下的电网电压恢复情况的比较，结果显示，有LVRT功能的风电机组并网能够有效解决风电并网所产生的电压稳定性问题，有利于系统稳定性的增强。

3、利用储能系统增加风电穿透功率极限

不同电网，限制WPP水平的主导因素不同，采用的储能系统也不同。很多研究人员探讨了采用飞轮储能、电池储能和超导储能系统增加WPP的问题，结果表明，这3种储能系统都能有效增加系统的WPP，并能改善PCC的电压波动性，在冬季大方式和夏季小方式两种极端工况下，频率偏移和线路功率约束是限制WPP的主要因素。

4、利用储能系统优化风电经济性

随机波动的间歇性风电接入电网，将导致系统备用容量增加，系统运行经济性降低。合适的储能系统能够有效解决这一问题，实现电网与风电场的双赢。此外，在电力市场环境下，风电的竞争力较差，采用储能系统配合风电场运行，能够实现风电效益最大化。

五、风电储能展望

受自然条件限制，可再生能源发电具有很大的随机性，直接并入电网会对系统造成一定的冲击，增加系统不稳定的因素。因此，通过研发高效储能装置及其配套设备，与风电、光伏发电机组容量相匹配，支持充放电状态的迅速切换，确保并网系统的安全稳定已成为可再生能源充分利用的关键。

储能技术将在平抑、稳定风能发电或太阳能发电的输出功率和提升新能源的利用价值方面发挥重要作用。风电、光伏等可再生能源发电设备的输出功率会随环境因素变化，储能装置可以及时地进行能量的储存和释放，保证供电的持续性和可靠性。在风力发电中，风速的变化会使原动机输出机械功率发生变化，从而使发电机输出功率产生波动而使电能质量下降。应用储能装置是改善发电机输出电压和频率质量的有效途径，同时增加了分布式发电机组与电网并网运行时的可靠性。分布式发电系统可以与电网连接，实现向电网的馈电，并可以提供削峰、紧急功率支持等服务。而一些可再生能源分布式发电系统，受环境因素的影响较大，因此无法制订特定的发电规划。

针对变速风电机组设计了附加频率控制环节进行研究，分别通过对转子和风轮机的附加控制，使得DFIG对系统的一次调频有所贡献。针对这些控制方案将降低风电机组效率的缺陷，采用飞轮储能系统辅助风电机组运行，通过对飞轮储能系统的充放电控制，实现平滑风电输出功率、参与电网频率控制的双重目标，并通过仿真验证了方案的可行性。

六、结束语

加强对风电储能技术的研究，可以使风电储能更加完善，使风能发电更加实用，是非常具有现实意义的研究。

参考文献

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浅谈波浪能发电装置发电机优化设计

浅谈波浪能发电装置发电机优化设计

引言：发电机的三相输出接到风光互补控制器上，通过控制器可以得到48V的稳定电压，可将稳定的电能存储在蓄电池中。以下是我来浅谈波浪能发电装置发电机优化设计，希望对你们有帮助。

【论文摘要】 本文在上海海洋大学研制的“浪流一体化发电装置”的基础上，对其发电机进行了优化设计，去掉了发电机和水轮机的中间转换装置，满足了海洋能直驱发电的形式，通过电机实验室性能测试验证了其可行性，提高了发电效率和可靠率，降低了维护成本，可以应用于实际生产中。

【关键词】浪流一体化;发电装置;发电机;优化设计;直驱发电

0 前言

上海海洋大学研制的“浪流一体化发电装置”同时可以捕获波浪和海流的向前的推力，在接受到海洋能量之后产生惯性而发生连续转动;通过主轴带动发电机旋转而产生电能。为海洋观测、岛礁生活、海洋养殖、海水淡化等提供稳定的电能，并用于解决边远海域的国防设施、部分电网未覆盖的有居民海岛、偏远无居民海岛生态建设中的供电需求。本文以此发电装置为研究对象，对其水轮机匹配的发电机进行了优化设计，克服了传统的海洋能需要经过三个部分转换的缺点，没有齿轮箱，减少了传动损耗，采用发电机输出电压稳定控制器，实现了浪轮机的输出转速稳定，提高了发电效率，降低了运行维护成本。尤其是在低转速环境下，效果更加显著。

1 研究对象与方法

本项目设计的发电机是满足海洋能直驱发电形式的。然而，齿轮箱的存在却成为制约海洋能发电机组发展的因素之一：机组运行过程中齿轮箱一直处于高速旋转，增加了系统损耗，降低了能量利用率;海洋能发电机组往往安装在海平面或海水之中，经受严寒酷暑，海水腐蚀、温度变化大，环境条件恶劣，导致升速齿轮箱的工况严峻，维护保养工作量大;为了能适应恶劣的运行环境，齿轮箱毕竟造价昂贵，更由于海洋能能量多变，往往会造成过载，这样就更容易损坏齿轮箱，使得系统运行成本增大。

因此，本设计取掉了中间转换环节，水轮机主轴右端通过联轴器和电机连接在一起，直接带动电机发电，中间不经过任何环节，这就实现了绝对的直驱。本文研制海洋能直驱发电方式有以下几个方面优点：

(1)提高了发电效率高。直驱式发电没有齿轮箱，减少了传动损耗，提高了发电效率，尤其是在低转速环境下，效果更加显著。

(2)提高了可靠性。直驱技术省去了齿轮箱及其附件，简化了传动结构，提高了机组的可靠性。同时，机组在低转速下运行，旋转部件少，可靠性更高。

(3)运行及维护成本低。采用无齿轮直驱技术可减少发电机组装置零部件数量，避免齿轮箱油的定期更换，降低了运行维护成本。

然而，这样的海洋能直驱发电方式就需要发电机具有低速运行的'特性，并且有较高的效率，更者要求发电机要能在海水中运行。

2 直驱发电机设计

2.1 直驱发电机结构设计

发电机采用盘式结构：波浪能单位体积所携带的能量有限，要能高效的收集这些能源，发电机则成为本装置中能源转换的关键设备之一。波浪能发电机，最多每分钟几百转，因此发电机的技术指标、经济性等决定本装置在市场中的竞争力。常用发电机分为盘式和圆柱式两种：圆柱式发电机的气隙磁场延轴向分布，要想获得较高的发电效率，圆柱式发电机必须运行在高速下，而盘式发电机的定转子为平行结构，克服了圆柱式发电机定子包容转子的结构缺点，轴向尺寸小，没有叠片和铆压工序，工艺好，因此盘式发电机可以运行在低速条件下。因此发电机选用盘式发电机结构，能够在低转速下达到额定功率，从而满足了波浪能发电系统对发电机的技术要求，提高了效率。

2.2 发电机输出电压稳定控制器设计

发电机的三相输出接到风光互补控制器上，通过控制器可以得到48V的稳定电压，可将稳定的电能存储在蓄电池中。控制器的原理是将输入的交流电流通过三相桥式全控整流电路转化成直流电流，直流电流通过升降压斩波电路将电压输出控制在48V。值得注意的是发电机转速达到54r/min控制器输出端才会有电流输出。控制器如图2所示，经过控制器流出的电流为直流，将控制器后面的电池组“+”“-”接到蓄电池的接口即可，反面细节如图3所示。

2.3 直驱电机工作原理

2.3.1 三相桥式全控整流电路

在三相桥式全控整流电路中，如图4所示，晶闸管KP1和KP4接a相，晶闸管KP3和KP6接b相，晶管KP5和KP2接c相。晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组，而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。

2.3.2 升降压斩波电路原理

如图5所示为升降压斩波电路原理，V通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为i1。同时，C维持输出电压恒定并向负载R供电。V断时，L的能量向负载释放，电流为i2。负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，该电路也称作反极性斩波电路。

3 实验分析

在实验室中模拟不同工况水流下轮机所具有的转数，并以可控转数电动机带动发电机测试其发电性能。为此，我们搭建了发电机测试平台。发电机测试平台如图7所示，通过机架将发电机固定，通过联轴器与传感器相连。在发电机测试平台中，右边是直流电动机，模拟水轮机的作用，作为动力的出入。通过联轴器与电动机相连的是传感器，这种传感器连接显示屏后可以看到瞬态的扭矩、转速、功率。其中功率可是为发电机的输入功率，这样我们测出输出功率后可以得到发电机的效率。电阻箱、整流器与扭矩仪如图8所示，扭矩仪上的3个显示屏即为扭矩、转速、功率。

发电机所发出的是三相交流电，三相交流电输入电子测试平台，通过电子测试平台，可以得到三相交流电的瞬态电压、电流、功率、功率因数。流出整流器的电流经过整流变为直流电流，流入功率计，并将滑动变阻箱串联到整个电路中。

4 电机方案总结与展望

方案采用直驱式发电形式不仅增加了发电效率，而且提高的发电装置的可靠性，无障碍运行时间满足了要求。发电机采用盘式发电机结构，其能够在低转速下达到额定功率，从而满足了波浪能发电系统对发电机的技术要求，提高了效率。装置发出的三相交流电通过控制器后，经实际测量，电压基本维持在48V左右，且为直流电，这将电能存储到蓄电池中提供了条件，并最终达到了我们的要求。

但是发电机组安装在海平面或海水之中，经受严寒酷暑，海水腐蚀、温度变化大，环境条件恶劣，容易遭受海水腐蚀，因此今后可以做的研究方向还有以下几个方面：

1)发电机本身要具有良好的机械密封设计，评估不同海水深度、压力下密封系统的可靠性。研究海水环流条件下，涉海材料在淤泥、深海、浅海、浪花飞溅、海雾等不同区域环境下，其腐蚀规律，设计相应的耐腐蚀材料;

2)发电机外部可增设防水箱，使发电机与海水具有了隔离层，不仅达到了防水的效果，也使发电机无需浸泡在海水中。

【参考文献】

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水轮发电机组工作中存在的问题及维护注意点论文

水轮发电机组工作中存在的问题及维护注意点论文

水力发电站已经成为我国当前重要的电力发电方式之一，其在我国电力产业中占有重要的一席之地，也是我国主要的发电方式。保证水力发电站的运行正常关系到我国人民生活的长治久安，关系到我国社会主义事业建设的顺利发展，因此，相关工作人员必须保证水轮发电机组的正常运行，定期对水轮发电机组进行维护，在发现问题的时候尽快进行维修，做好日常设备的管理工作。

1 水轮发电机概述

水轮发电机的主要作用是将水轮机旋转的机械能最终转换成为电能，其结构与性能的好坏对电站的安全、稳定、高效运行起到了至关重要的作用。其组成主要包括定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件。水轮发电机依照布置方式，可以分为卧式和立式两种。卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机，而一般低、中速的大、中型机组则采用立式发电机。同时，依照推力轴承位置进行划分，其立式发电机又可以分为悬式和伞式两种，推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，其适合用于转速100r/min以上。推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的成为全伞式，有上导的称为半伞式，其适用于转速在150r/min以下。影响水轮发电机运行的因素主要包括机械振动、电磁振动、水力振动。机械振动的干扰力主要来自机械部分的不平衡力、摩擦力和其他力；电磁振动的干扰力主要来自发电机电器部分的电磁力；水力振动的干扰力来自引水系统和水轮机水力部分的振动。因此，在关注水轮发电机组运行的过程中要注意其影响因素对水轮发电机组所产生的重要干扰，同时在维修、维护的过程中也要注意其影响因素的检测与检查。

2 水轮发电机组运行的常见问题

1） 定子绕组运行温度监测。定子绕组运行温度监测一般情况下通过测温器进行检测，制造厂商在槽内安装电阻型测温计，通过测温计检测设备温度，其监测过程是通过使用特制的线棒埋设热电偶，通过热电偶的热传导作用对温度进行测试，一般进行温度测定的环境为额定工况下，绕组热电温度最高处比槽内线棒间温度高30℃~40℃。

2） 定子绕组绝缘老化。定子绕组绝缘作用非常重要，其能够起到减缓机械老化、减缓电老化、减缓承受热老化的作用，此三者如果作用不好，则会让设备的老化速度加快，对设备的长期使用产生损害。对于机械老化，企业在解决此问题的.时候大多在端部应用环氧适形材料，通过玻璃丝带加固，槽位进行毛毡垫条，双侧打紧槽楔，此方法能够解一时的燃眉之急，但是经过多年的运行之后，其稳定性依然受到挑战，尤其槽楔部分，松动明显，需重新固定。对于电老化，其重点为绝缘体外表面的防晕结构，此结构对于端部和槽部的完善情况还有待改善，绝缘内部的空气消除还没有达到理想目标。对于热老化，则主要考虑对其温度的检测，要注意温度不要超过绝缘体所承受的最高值。

3） 定子绕组绝缘污秽。当前阶段，很多水轮发电机组内部都会出现积灰现象，常年使用所产生的油污也比较严重，积灰与油污的产生对于设备的运行影响较大，同时也会影响铁芯的散热情况，严重情况下还会引发火灾事故。通常在检修过程中，使用压缩空气吹扫，或者使用毛刷、白布与溶剂进行清洁，次清洁方式容易使设备清洁不到位，无法达到更本清洁的目的。

4） 发电机灭火装置。现阶段我国使用的灭火装置大多为水器灭火，灭火设备也多为人为操作进行灭火。灭火应当为在发电机组管控设备出现跳闸情况，管理人员发现设备出现冒烟情况或者闻到有焦糊味道的时候，立即进行灭火操作。首先使用手动关闭灭火装置的渗漏排水阀，之后打开供水阀，保证水源的充足供应，启动消防阀，同时要对发电机的孔盖和门进行关闭，给水延续到发电机下部盖板已经漏水为止。但是当前阶段对于供水阀、排水阀、消防阀的检修不到位，在使用过程中发现阀门无法使用，引起火势蔓延。

3 水轮发电机组的维护要点分析

3.1 做好设备检查工作

做好设备的定时检查和巡回检查能够保证及时发现问题，及时对问题进行解决，保证水轮发电机组的正常高效运行。在进行检查和巡回检查的时候要注意以下问题。1） 对水轮发电机组的运行参数做好记录，其运行参数必须在规定的范围之内，如发现运行参数超出范围应当进行及时记录，并进行及时检查。2） 对一次回路、二次回路的连接处进行检查和记录，确定连接处没有发热、变色现象，电流、电压是否正常、稳定，有无异响，油断路器部位有无漏油情况，油色、油位是否正常。3） 发电机有没有不正常的声响，水轮机的声音是否正常，如发现有不正常声音出现应立即进行检查与检修。4） 对发电机进行异味检查，如出现焦臭味道则说明发电机出现异常情况，应对其进行检查与维护。同时，还要对发电机的摆动和振动进行检查和检测，查看器摆动幅度已经振动情况。5） 对水轮发电机组本身进行检查，查看器轴承温度是否有发热情况，如果出现局部过热也属于不正常现象，日常检查可以用手背进行测试，感觉不烫手即可，如果必要也可以使用专业工具进行测试，确保其温度正常。6） 检查各个部位的电刷，电刷部位只允许有少量火花产生，超过范围值则属于不正常，需进行故障排除。

3.2 做好日常清扫工作

根据水轮发电机组的运行情况做好日常的清扫工作，正常来说每天都应当对其进行打扫与检查，保证设备的正常运行与清洁。在对设备进行清扫的时候要注意清扫设备的积灰和油污，避免因为积灰和油污给设备带来损害，影响设备的正常运转，及时清扫影响设备运转的隐患。

3.3 做好用油管理

水轮发电机组的用油情况比较突出，做好设备的用油管理也是设备正常运行的必要条件。1） 对设备的用油情况做好记录，及时观察设备用油的状态，避免设备用油过程中掺入水分和杂质，降低用油纯度，对设备造成损害。2） 对设备的使用油做好记录，对设备专用油做好管理，避免设备在使用油的时候见油就用，有的甚至把机械油与绝缘油混合使用，对设备造成严重损害。杜绝此情况应当设定专门管理人员对油进行管理，机械油与绝缘油分门别类进行管理，保证设备的用油适当。

4 结语

水轮发电机组的正常运行对于整个发电站来说影响重大，其关系到我国水电站的经济效益。因此，做好设备的运行管理与维护非常重要，其不仅仅关系到水电站的长久发展，更关系到我国社会主义的实现。发电站应当对此引起高度重视，结合实践对设备进行管理与维护，让水轮发电机组更好的为水电站服务，更好的为祖国社会现代化建设服务。

[参考文献]

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论文参考文献格式要求与编排

论文参考文献格式要求与编排

论文参考文献格式有严格的要求，那么具体的要求是怎么样的呢?下面是我为大家收集的关于论文参考文献格式要求与编排，我们一起去了解一下吧!

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