浮體繩輪波浪發(fā)電裝置功率控制系統(tǒng)研究.pdf

1、能源是人類社會發(fā)展的基石。當今世界以化石能源為代表的傳統(tǒng)能源正逐漸枯竭，且大規(guī)模使用傳統(tǒng)能源所帶來的環(huán)境破壞問題日益嚴峻，開發(fā)無污染的可再生能源刻不容緩。海洋波浪能是一種儲量豐富、清潔的可再生能源，具有優(yōu)良的開發(fā)利用前景。然而現(xiàn)今的波浪能發(fā)電技術(shù)存在諸多技術(shù)瓶頸，限制了波浪能的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，其中重要一項是波浪能發(fā)電裝置的能量轉(zhuǎn)換效率較低。本文針對浮體繩輪波浪發(fā)電裝置，開發(fā)了一套功率控制系統(tǒng)，旨在通過功率控制系統(tǒng)控制其運行狀態(tài)，確保波浪發(fā)電

2、裝置在運行全過程始終工作于最優(yōu)輸出功率曲線，提高裝置的能量轉(zhuǎn)換效率。
　　本文首先對浮體繩輪波浪發(fā)電裝置及其子系統(tǒng)進行數(shù)學(xué)分析，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，為整個研究提供理論基礎(chǔ)。然后依據(jù)數(shù)學(xué)模型在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下搭建浮體繩輪波浪發(fā)電裝置仿真平臺，為后續(xù)的研究工作提供一種有效的分析手段。
　　要想實現(xiàn)浮體繩輪波浪發(fā)電裝置在運行全過程時刻輸出最大功率，提高裝置的能量轉(zhuǎn)換效率，需要采用合理的控制策略。本文第三章對最大功

3、率輸出的實現(xiàn)方法及最大功率點跟蹤算法進行了研究，提出了一種適用于浮體繩輪波浪發(fā)電裝置的基于功率劃分標準的變步長擾動觀察法最大功率點跟蹤算法。
　　利用前述仿真平臺，進行功率控制系統(tǒng)計算機仿真實驗。分別進行了模擬海洋環(huán)境及模擬實驗室環(huán)境下的功率控制系統(tǒng)仿真實驗，初步證明了功率控制系統(tǒng)的有效性。
　　確定功率控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)，分別進行其硬件結(jié)構(gòu)及軟件開發(fā)。完成功率控制系統(tǒng)原理機開發(fā)后，在實驗室進行輸出功率控制實驗，進一步驗證功