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1、水平轴海流能发电机组能量转换及功率控制海洋能机电控制技术演讲人:*学院2015年4月28日1目录一、背景意义二、国内外研究现状三、海流能发电机工作原理四、最大功率跟踪控制五、功率稳定输出控制2背景意义 能源短缺是当今全世界共同面对的难题，同时由于化石燃料发电在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等有害气体，污染空气，使全球变暖。能源短缺环境污染 海洋覆盖了地球71%的表面，被称为“能量之海”。能够科学地、更大规模地利用海洋能资源对维持经济的可持续发展具有重要的意义。 潮流能属于海洋能的一种，具有（1）较强的规律性和可预测性；（2）功率密度大，能量稳定；（3）潮流能的利用形式通常是

2、开放的，不会对海洋环境造成大的影响。3国内外发展现状 水平轴海流能发电机组效率高、启动特性好等特点,近几年取得了很大的发展,是目前主流的潮流能转换系统。Seaflow系统（300KW）Seagen系统（1.2MW）挪威的300KW系统open-Centre TurbineClean Current TurbineFree Flow system Turbine45国内外发展现状 进入21世纪，中国也兴起了研究海流能转换系统的热潮。但是到目前为止，中国的海流能系统还处于模型样机试验研究阶段。东北师大1KW样机中国海洋大学浙大20KW样机浙大25KW样机浙大60KW样机5海流能发电机组工作原理齿轮

3、传动型液压传动型67最大功率跟踪控制齿轮传动型液压传动型78最大功率跟踪控制直接转速控制最佳叶尖速比法89最大功率跟踪控制最大功率转速曲线跟踪法不同流速下叶轮功率与转速关系功率信号反馈原理图910最大功率跟踪控制最佳功率转速曲线跟踪法叶轮最佳转矩法控制原理不同流速下叶轮转矩与转速关系1011最大功率跟踪控制发电机输出功率与叶轮转速在不同风速下的关系爬山搜索法爬山搜索法控制原理11功率稳定输出控制当叶片的安装角(节距角)逐渐增大时,功率系数显著地缩小。利用功率系数随安装角的变化规律,在高于额定流速工况下,通过调节叶片安装角,能够有效地降低叶轮的功率系数(如图中所示的恒定功率曲线),从而可将系统的输出功率控制在额定功率附近。12功率稳定输出控制桨距角调节方式（执行机构）电动式液压式桨距角调节类型（各桨叶动作情况）统一式独立式电动机配合减速器驱动桨叶响应快、效率高，但占用空间大、有冲击液压缸配合机械传动机构驱动桨叶结构紧凑、驱动力矩大13功率稳定输出控制统一式变桨14功率稳定输出控制独立式变桨 由于流速在整个叶轮扫掠面上不相等，导致叶片在不同位置上的叶尖速比不同，进而导致攻角不同。采用独立式变桨，可以使桨叶在不同的位置保持最佳的桨距角。 独立变桨方式可以保证

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