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圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法

文檔序號:40431830發(fā)布日期:2024-12-24 15:05閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于,包括:底板模塊,由鋼筋混凝土預(yù)制而成,用于安置于水底并保持水平,設(shè)計為長方形板狀結(jié)構(gòu),具有足夠的重量和尺寸以確保在水流中的穩(wěn)定性,底板模塊是整個發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ),為發(fā)電樁提供穩(wěn)固的支撐平臺;

2.如權(quán)利要求1所述圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于:所述底板模塊的長度方向與水的流向一致,底板上設(shè)有預(yù)留安裝螺栓的孔,用于安裝法蘭座,所述底板模塊設(shè)計有水動力學優(yōu)化的外形,以減少水流阻力并提高水輪機的效率,其外形設(shè)計依據(jù)以下算法公式其中cd為底板的阻力系數(shù),ρ為水的密度,v為水流速度,cl為升力系數(shù),af為底板迎水面積,所述發(fā)電樁模塊中的水輪機通過耐水蝕軸承套裝在立軸上,能夠繞立軸旋轉(zhuǎn),進而推動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電;

3.如權(quán)利要求2所述圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于:所述輔助設(shè)備模塊中的遮陽雨帽為塑膠罩狀制品,扣裝在發(fā)電樁的頂端,用以防護發(fā)電設(shè)備,其防護效果通過以下算法公式進行評估,eprotection=cmaterial×aexposed×tduration,其中eprotection為防護效果,cmaterial為材料的防護系數(shù),aexposed為暴露面積,tduration為暴露時間。

4.如權(quán)利要求1所述圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于:所述輸出模塊的高架線路設(shè)置沿江河水岸排列,以并聯(lián)的方式接納各個發(fā)電樁發(fā)的電,其并聯(lián)效率通過以下算法公式進行優(yōu)化,其中ηparallel為并聯(lián)后的總效率,ηi為第i個發(fā)電樁的效率,n為發(fā)電樁的數(shù)量。

5.如權(quán)利要求1所述圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于:所述發(fā)電樁模塊的數(shù)量為偶數(shù),且每一對水輪機的旋轉(zhuǎn)方向相反,以平衡反作用力,保持底板座的穩(wěn)定,其平衡算法通過以下公式進行,fnet為凈反作用力,fi,l為第i對左側(cè)水輪機的反作用力,fi,r為第i對右側(cè)水輪機的反作用力,n為發(fā)電樁的數(shù)量。

6.如權(quán)利要求5所述圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于:所述控制模塊包括用于實時監(jiān)控和調(diào)整水輪機運行狀態(tài)的算法,以優(yōu)化發(fā)電效率和設(shè)備壽命,具體算法如下,optimalspeed=argmaxv(ηturbine(v)×pwater(v)),其中optimal?speed為水輪機的最優(yōu)轉(zhuǎn)速,ηturbine(v)為水輪機在速度v時的效率,pwater(v)為水輪機在速度v時的功率輸出,argmaxv表示尋找使括號內(nèi)表達式最大化的v值。

7.如權(quán)利要求1所述圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于:所述控制模塊還包括用于預(yù)測水流速度變化的算法,以適應(yīng)可能的環(huán)境變化,具體算法公式如下,vpredicted=vcurrent+δv×(1-e-k×δt),其中vpredicted為預(yù)測的水流速度,vcurrent為當前的水流速度,δv為速度變化量,k為環(huán)境變化的速率常數(shù),δt為時間間隔,e為自然對數(shù)的底數(shù)。

8.如權(quán)利要求1所述圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于:所述控制模塊還包括用于計算和優(yōu)化發(fā)電樁布局的算法,以最大化整體發(fā)電效率,具有布局算法參照ptotal為系統(tǒng)的總功率輸出,ηturbine,i為第i個水輪機的效率,pwater,i為第i個水輪機的功率輸出,n為水輪機的總數(shù)。

9.如權(quán)利要求8所述圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng),其特征在于:所述控制模塊還參照如下算法公式用于評估和調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)維護計劃的算法,以最小化維護成本并最大化系統(tǒng)可用性,具體為,

10.圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電設(shè)備,使用如權(quán)利要求1-9的圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng)進行發(fā)電,其特征在于:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于水力發(fā)電領(lǐng)域,提供了圍欄型流動水發(fā)連續(xù)電系統(tǒng)和設(shè)備,包括底板模塊,由鋼筋混凝土預(yù)制而成,用于安置于水底并保持水平,設(shè)計為長方形板狀結(jié)構(gòu),具有足夠的重量和尺寸以確保在水流中的穩(wěn)定性,底板模塊是整個發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ),為發(fā)電樁提供穩(wěn)固的支撐平臺,發(fā)電樁模塊,包括立軸、水輪機、發(fā)電機和電纜組成,立軸與底板垂直安裝并通過法蘭座緊固連接,控制模塊,用于調(diào)控發(fā)電的技術(shù)參數(shù),優(yōu)化發(fā)電效率,并與電網(wǎng)進行智能交互;本發(fā)明的水力發(fā)電系統(tǒng)采用無需大型水壩的分布式設(shè)計,顯著減少了對河流生態(tài)系統(tǒng)的干擾。與傳統(tǒng)的水力發(fā)電方式相比,此外,系統(tǒng)在安裝和運行過程中對土地資源的占用極小,進一步降低了對環(huán)境的負面影響。

技術(shù)研發(fā)人員:劉家學,劉東林
受保護的技術(shù)使用者:泰安市振興化工科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/23
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