小型波浪能發(fā)電裝置及其電能管理系統(tǒng)的研究.pdf

1、全球經(jīng)濟的快速發(fā)展對能源的需求不斷增大，導致天然氣、石油和煤等資源加劇減少。新型能源的研究、開發(fā)和利用勢在必行。海洋波浪能是一種沒有污染、儲能非常豐富的可再生能源，地球上海洋波浪蓄藏的電能可達到5000GW，我國是海洋大國，可利用的波浪能極為豐富。波浪能發(fā)電具有無污染、可再生、儲量大等優(yōu)點，對解決當今日益嚴重的能源缺乏問題有著非常重大的意義。本論文研究是一種新型漂浮式波浪能發(fā)電裝置，可以向海上浮標燈、沿海居民和守衛(wèi)海島的戰(zhàn)士提供電力，等

2、技術成熟后還可以實現(xiàn)大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電，因此具有重要的理論和實際意義。將海洋中的儲存的波浪能轉換為可以供人類利用的電能，最關鍵的問題是如何利用波浪能發(fā)電。所以在波浪能發(fā)電系統(tǒng)中波浪能轉換裝置和電能變換裝置是研究的重點。
　　 論文首先講述了波浪能發(fā)電的發(fā)展過程、國內(nèi)外波浪能發(fā)電應用狀況，對波浪能發(fā)電有了深入的研究。通過分析了目前世界上各種常用的波浪能轉換裝置，選擇了采用永磁直線往復運動式發(fā)電機作為波浪能轉換裝置，將永磁直線發(fā)電機應用

3、于波浪發(fā)電領域，采用直立的直線往復運動的永磁體動子作為發(fā)電機勵磁，可以直接與波浪的起伏運動特點相吻合，簡化了波浪能的轉化過程，省去了各種傳動裝置。然后研究了永磁直線往復運動式發(fā)電機的設計方法，設計了一個特殊四面結構的直線發(fā)電機，主要包括發(fā)電機的運行參數(shù)和結構參數(shù)。并應用Ansoft13軟件對永磁直線往復式發(fā)電機進行建模，對發(fā)電機模型進行仿真分析。通過修改電機的參數(shù)對永磁直線發(fā)電機進行了優(yōu)化，主要優(yōu)化參數(shù)包括電機的極對數(shù)、永磁體的尺寸、定

4、子槽數(shù)、繞組匝數(shù)等，確定了永磁直線發(fā)電機的設計方案。
　　 接著論文講述了由三相整流橋電路、Buck-Boost變換電路及雙向Buck/Boost變換電路組成的電能變換裝置。當在起伏的波浪的作用下，永磁直線發(fā)電機發(fā)出的為變頻變幅不穩(wěn)定的交流電能，電能變換裝置將不穩(wěn)定的交流電轉換為穩(wěn)定的直流電能用于負載和充電到備用蓄電池；當海面風平浪靜的時候，永磁直線發(fā)電機不發(fā)電或發(fā)出的電壓不足，由蓄電池通過雙向Buck/Boost變換電路供電給