户用风力发电泵水系统的研究

【摘要】： 风能作为一种清洁的可再生能源,已越来越受到世界各国的重视,而风力提水是风能的主要利用形式之一。本论文在对传统的机械式风力提水机的结构、原理及类型进行分析研究基础上,提出了对户用风力发电泵水系统的研究。风力发电泵水系统的主要特点是提水效率高、可靠性高、系统维护量少且风力机与水泵之间的安装位置自由度大等。 本论文对风力提水及其意义进行了概述,并介绍了风力提水机的国内外现状及其类型,主要研究了风力发电泵水系统的构成及其配置过程。 在研究的过程中对各部件之间参数匹配进行了详细计算,并根据理论计算值绘制了风力发电机风速与水泵的流量、扬程等参数之间的关系曲线。在系统的控制方面,提出了三种控制方法。在对系统配置的研究过程中提出了不同的构成方案,分别适用于独立运行和供电扬水一体化等不同的情况,并在实验室内搭建了系统测试台架,对潜水电泵、风力发电机的性能进行测试,并对泵水系统的运行、起动等不同情况进行了性能测试。 通过测试以及对实验数据的分析,验证了户用风力发电泵水系统性能。带有小容量蓄电池和逆变器的风力发电泵水系统起动和运行性能良好,蓄电池主要是满足水泵起动和无有效风速时供水的需要。系统还可以通过接入多个水泵、接入调压器等方法利用更广范围内的风速,系统的效率相对较高。