摘要：该平台以GB/T39288—2020《蓄热型电加热装置》中提出有关固体电热储能装置的热工性能测试方法及流程为蓝本,参考了国内外标准,专门针对固体电热储能装置,进行纯储热工况、纯放热工况、边储边放工况全工况测试,改善并补充了固体电热储能装置热工与储能性能测试。该平台改进了GB/T 39288—2020的试验流程,结合非制热状态下的放热测试和制热状态下的放热测试,能够进行固体电热储能装置热工与储能性能标准测试。为了验证该平台可靠性,对某固体电热储热装置进行一次标准测试,记录其试验时的电量、时间、温度等参数,画出试验时温度曲线、加热丝电流电压曲线、热输出负荷曲线,通过改进、补充的公式计算了固体电热储能的热工与储能性能;利用计算结果画出了在额定热输出功率下的储能性能图。该图清晰展示了固体电热储能装置的有效释放的温度范围,储能能力,以及能量利用情况。本次测试结果与理论值、经验值相近,证明该平台可以作为设备商自检或教学使用的测试平台。该平台还留有自定义热负荷曲线功能,可以帮助教学者和学习者在真实的工况下,对固体电热储能装置进行研究和学习。

摘要：在对固体蓄热装置内部导体的检测中,发现高温情况下由于传热导体电磁受力的原因易诱发导体形变、自身短路、元件击穿等问题,严重影响蓄热安全。为研究电热元件在蓄热孔内的电磁分布及受力情况,本文侧重于800℃左右高压电热元件结构优化设计、电磁分析计算,确保在高电压下电磁场合理分布。对螺旋形、波浪形电热元件建立三维有限元计算模型,分析了两种模型磁密分布规律,优化设计了波形电热元件弯折结构,并分析了不同电压、不同波距对平角波形元件的磁密空间分布的影响。研究表明,两种结构中波形电热元件磁密分布更为合理;优化后的平角设计可有效降低元件内外侧击穿。此外,电压仅对电热元件磁密数值有影响,而大波距可有效减弱磁密分布。本文在证明提出电热元件模型可行性的同时,还对蓄热安全有良好指导价值。

摘要：采用电-磁-热多场耦合的方法对电加热元件进行研究,提出一种新的U型管状电加热元件。利用数值模拟的方法分析了磁场、电场以及温度场对电热元件的影响,对比了管状和柱状两种加热元件的磁通密度、电场强度和温度分布特点,计算了元件的电磁力、表面负荷,并根据已有柱状加热元件结构和装置对数值模拟结果进行验证进而推断新结构的可行性。研究表明,在相同工况下,管状结构加热元件能够有效减小热量积累,相较柱状加热元件温度能降低25%,同时能减小37%表面负荷,有效提高元件的使用寿命,综合性能良好。

摘要：储能设备固体电蓄热装置是利用低谷时段的弃风电量存储成热能,在电网调峰方面发挥重要优势。针对传统PID供暖控制系统中存在大滞后、超调量大及长时间振荡而引起的供暖出水温度波动太大,无法满足供暖需求的问题,提出了一种基于参数辨识的固体电蓄热时滞系统建模与动态矩阵控制设计。采集循环风量和供暖出水温度数据作为系统参数辨识的输入输出,通过最小二乘法得到辨识模型的参数,并设计了固体电蓄热循环风量-水温的动态矩阵控制策略。研究结果表明,动态矩阵控制算法超调量更小、抗干扰能力更强、效果更佳、动态性能更优。