摘要 几十年来,波浪能领域一直是数值模拟、比例模型测试和商业化前期项目测试的主题,但波浪能技术仍处于发展的早期阶段,必须继续证明自己是一个有前途的现代可再生能源领域。波浪能系统一直在努力克服的困难之一是设计高效的能源转换系统,该系统可以将波浪激活体振荡产生的机械能转换成另一种有用的产品。动力输出装置 (PTO) 通常被定义为负责将机械能转换成另一种可用形式(例如电能、加压流体、压缩空气等)的单个单元。PTO 以及整个动力转换链非常重要,因为它不仅影响波浪能转换成电能的效率,而且还影响波浪能转换器 (WEC) 的质量、尺寸、结构动力学和能源平准化成本。由于海洋能源行业没有用于波浪能转换的工业标准设备,因此 PTO 系统设计变化很大。目前大多数 WEC PTO 系统都包含机械或液压传动系统、发电机和电气控制系统。WEC PTO 设计的挑战在于设计一个可以有效转换不规则、双向、低频和低交变速度波浪运动的机电组件。虽然可以提前预测总平均功率水平,但必须将可变的波浪高度输入转换为平滑的电输出,因此通常
摘要——许多组织致力于将波浪能转换器技术商业化,并通过技术就绪水平推进其设计。在现场部署原型波浪能转换器之前,一个关键步骤是通过实验室测试和性能表征来验证波浪能转换器中包含的子系统和组件。2021 年,美国国家可再生能源实验室 (NREL) 开发并演示了一种系统,用于在现场部署之前使用低速、高扭矩测力计和并网高功率直流电源和接收器测试动力输出装置 (PTO)。液压测力计可以模拟波浪运动引起的 PTO 驱动,并且能够适应各种波浪周期和高度,这些波浪周期和高度由测力计的各种速度和扭矩表示。大功率双向电源允许对波浪能转换器电力电子设备进行硬件在环和控制器在环测试。本文介绍了 NREL 研究人员在现场部署之前测试新型波浪能转换器 PTO 中所有组件和子系统所使用的方法。
摘要 动力输出装置 (PTO) 是波浪能转换不可或缺的一部分,其设计过程并非易事。更好的 PTO 以及为各种应用选择和设计 PTO 架构的更好流程将有利于帮助为蓝色经济提供动力的设备,因为它们可以减少在 PTO 设计上花费的时间和金钱,并提高这些设备的整体能量捕获性能。本文记录了小型浪涌型波浪能转换器 (WEC) 的 PTO 选择过程,旨在为未来的 PTO 选择过程提供参考。在 WEC-Sim 中评估了三种 PTO 架构:液压止回阀 PTO、液压主动阀 PTO 和直接电动 PTO。构建了每个 PTO 的简单模型。由于最初没有小型设备的模型,因此在大型设备上模拟 PTO。使用弗劳德缩放法缩小结果,并与直接模拟小规模模型的结果进行比较。由于这项工作尚处于设计阶段的早期,需要对 PTO 选项进行粗略研究,因此我们做出了严格的假设。具体而言,我们将研究控制的有效性以及能量转换的效率。但是,能量捕获只是考虑的一部分;在选择 PTO 时还需要考虑物流问题。例如,大型 WEC 的组件非常大且昂贵,因此定制 PTO 组件可能有意义,但小型 WEC 将从现成的可用性中受益,因为定制成本将是小规模部署总资本成本的很大一部分。潜水式现成组件对于液压 PTO 来说更容易采购。由于高效的控制、高效的能量转换以及海洋级组件的可用性,为这种小型浪涌型 WEC 选择了主动阀液压 PTO。
摘要 本研究重新审视了单自由度波浪能转换器的理论极限。本文考虑了海洋能系统任务 10 波浪能转换器建模和验证工作中使用的浮球进行分析。推导出解析方程来确定运动幅度、时间平均功率和动力输出 (PTO) 力的界限。研究发现一个独特的结果,即波浪能转换器吸收的时间平均功率可以仅由惯性特性和辐射流体动力学系数来定义。此外,还推导出 PTO 力幅的独特表达式,当使用电阻控制来最大化发电量时,该表达式提供了上限和下限。对于复共轭控制,这个表达式只能提供下限,因为理论上没有上限。这些界限用于比较浮球利用波动或升沉运动提取能量时的性能。分析表明,由于每种振荡模式的流体动力学系数不同,因此会存在不同的频率范围,从而提供更好的能量捕获效率。研究了运动约束对功率吸收的影响,同时还利用了非理想的动力输出,发现可以减少与双向能量流相关的损失。计算非理想 PTO 时间平均功率的表达式由机械电效率和 PTO 弹簧与阻尼系数之比修改。PTO
摘要 — 世界海洋蕴藏着巨大的能量,是一种很有前途的可再生能源。波浪能转换器 (WEC) 是一种正在开发的技术,可以高效、经济地从海洋中提取能量。WEC 的主要组件包括浮标、电机、储能系统和与陆上电网的连接。由于吸收海浪中的能量是一个复杂的流体动力学过程,因此必须使用动力输出 (PTO) 机制将浮标的机械运动转换为可用的电能。这种转换可以通过使用齿条齿轮系统将浮标的线速度转换为用于转动电机的转速来完成。为了从海浪中提取最多的能量,必须在电机上安装控制器,使浮标与海浪的频率产生共振。对于不规则的波浪气候,可以使用多共振控制器与波浪频谱产生共振并优化 WEC 的功率输出。索引词——波浪能转换器、能量捕获、多谐振控制、可再生能源
1 安全与健康为何如此重要 真实的死亡和伤害案例 3 如何提供安全的工作条件 制定有效的安全与健康计划 制定有效的伤害和疾病预防计划 遵守制造商的说明 提供有效的培训 9 精选安全与健康主题 动力输出 (PTO) 安全 拖拉机安全 农用机械和设备 高空作业设备安全 电动和手动工具安全 链锯安全 木材削片机安全 避免田间卫生危害 保护工人免于中暑 使用长柄工具并防止长时间弯腰劳动 防止皮肤病和其他伤害 接触高压线触电 安全使用梯子 在密闭空间安全工作 照明及更多 滑倒、绊倒和跌倒 提供急救和医疗服务 工作场所暴力 41 员工培训主题 45 使用田间检查表 48 适用的加州法规第 8 条 (T8CCR) 标准 49 农业田间作业的安全与健康资源