海洋能发电装备现场检测技术研究.pdf

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1、第33卷第4期2014年8月海洋技术学报JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYV01．33，No．4Aug，2014海洋能发电装备现场检测技术研究王项南1，夏海南L2，李雪临1，段云棋1，张巍1，张原飞1(1．国家海洋技术中心，天津300112；2．大连海洋大学海洋科技与环境学院，辽宁大连116023)摘要：近年来，随着海洋能发电装备研发工作的不断深入，其性能测试工作越来越受到人们的重视。因此，在综合分析目前我国海洋能发电装备研发现状以及海洋能发电装备测试需求的基础上．提出了海洋能发电装备现场检测平台设计方

2、案。主要介绍了现场检测平台的基本功能和系统构成。该方案使得设计出的现场检测平台能够满足波浪能、潮流能等海洋能发电装备功率特性和电能质量特性的测试需求。被测海洋能发电装备可以是已进入实海况示范试验阶段的全比例尺或小比例尺工程样机。关键词：海洋能发电装备；现场检测平台；电力测试中图分类号：P743文献标志码：A文章编号：1003—2029(2014)04—0112—05伴随着人类对化石燃料的开发与利用，世界的能源储备量急剧减少，并且引发了很多环境问题。因此，世界各国都着手于新能源的开发与利用。海洋占地球表面积的70％左右

3、，到达地球表面的太阳能很大一部分被广阔的海水所吸收，同时月球、太阳等天体对海水的引潮力作用又使得海水具有规律性的周期运动，因此在海洋中蕴含着巨大的能量⋯。同时，海洋能是绿色可再生能源，人类对海洋能的开发与利用不会引起温室效应、空气污染等环境问题。因此，目前世界上很多国家都着手于海洋能发电装备的研发。目前世界各国研发的海洋能发电装备主要分为潮流能发电装备、波浪能发电装备、盐差能发电装备、温差能发电装备等类型[21。其中，盐差能发电装备和温差能发电装备还处于实验室研发阶段，并没有实现商业化应用，而挪威、英国、美国、爱尔兰

4、等国对波浪能和潮流能发电设备的研发与利用技术相对成熟，部分海洋能发电装备已经商业化运营并实现并网发电[31。我国从2010年以来，在海洋能专项资金的支持下，也研发出波浪能、潮流能等海洋能发电装备，但是并没有实现商业化应用。海洋能发电装备的实海况测试是衡量海洋能发电装备优劣的重要方法，同时也会大大促进海洋能发电技术的发展[41。因而，我国目前正在积极开展对海洋能发电装备的功率特性和电能质量特性的测试与研究工作即】。目前国外对海洋能发电装备的测试工作都是在相应的测试场内进行。例如，英国的欧洲海洋能中心(EMEC)、丹麦的

5、NissumBredning测试中心、美国的Oregon波能测试站等[91。但是这些测试工作都需要将海洋能发电装备布放到测试场中，海洋能发电装备体积较大、运输难度大，并且不利于已经布放到海洋中发电装备的测试。因此，美国研制出了波浪能发电装备现场检测平台101，但是随着海洋能发电装备的增多以及其它类型海洋能发电装备的研发，现场检测平台必须要能够满足不同类型海洋能发电装备的测试需求。因此，本文在2013年海洋能专项资金的资助下开展海洋能发电装备的现场检测平台设计研究，主要目的是设计出对不同类型海洋能发电装备电能质量特性和

6、电功率特性进行测试的现场检测平台，以满足海洋能发电装备的测试需求。收稿日期：2014—03一ll基金项目：2013年海洋可再生能源专项资金资助项目(GHME2013ZC01)作者简介：王项南(1965一)，男，研究员，主要研究方向为海洋环境监测。E-mail：notckj@vip．sina．com第4期王项南，等：海洋能发电装备现场检测技术研究1我国海洋能发电装备的研究现状2现场检测的需求分析及功能设计我国的海洋能发电装备的研发技术与世界先进水平相比还存在一定差距，但自2010年以来，在我国海洋可再生能源专项资金的支

7、持下，我国海洋能发电装备的研发取得了显著的进展。在201卜2013年度，海洋可再生能源专项支持了16项电力系统研究、8项产业化示范工程、48项研究示范类项卧11】，主要涉及潮流能、波浪能、潮汐能、温差能、海洋生物质能等类型的海洋能发电装备的示范工程与研发。同时，海洋可再生能源专项资金支持的独立电力系统示范工程类项目总装机容量不低于500kW，波浪能与潮流能并网电力系统示范工程类项目单机装机容量分别不低于200kW和300kW。因此，我国海洋能发电装备的发展呈现发电类型多样化的趋势，并且发电装备的数量和种类逐渐增多。海

8、洋能发电装备的实海况测试是衡量海洋能发电装备整体陛能的重要方法。对海洋能发电装备的现场检测有利于提高海洋能发电装备的发电技术水平，有利于当前的市场能够快速地吸收海洋能发电装备产品，促进海洋能发电装备的产业化进程。因此，我国目前所研发的海洋能发电装备具有现场检测的需求。针对海洋能发电装备的现场测试需求，开展现场检测平台的结构和功能设计。现场检测平