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武汉大学学报(工学版)2025年第08期:一种新型高效电-热柔性可控风力发电制热设备

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作者:袁佳歆;彭斌;刘诺醇;王琼;陈晓国;王浩;

单位:武汉大学电气与自动化学院;电网环境保护全国重点实验室;南方电网科学研究院有限责任公司;

摘要:受风速间歇性和波动性的影响,传统风力发电常常与用电需求不匹配,弃风频发,风能利用率低。同时,经济水平的提高使居民供暖和工业用热的需求不断增加。针对这些问题,提出一种电-热柔性可控风力发电制热技术,设计了一种新型高效永磁风力发电制热设备,其具有电能和热能同时输出、效率高和灵活可控的优点。首先通过建立电机的拓扑和磁路模型,设计参数以满足同时输出电能和热能的需求。其次利用二维有限元分析模拟不同工况,仿真分析表明,设备能量转换效率达到96%,可以实现电能和热能输出比0~0.946灵活调整。实验与仿真结果的对比验证了理论和仿真模型的可行性与有效性。

关键词:风力发电;;风力制热;;电能和热能可控输出;;永磁风力电机

基金资助:中国南方电网有限责任公司“数字电网”开放基金项目(编号:DPGCSG-2024-KF-29)