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(huì)發(fā)展的基石。當(dāng)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(yán)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(chǔ)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(xiàng)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(yùn)行狀態(tài)，確保波浪發(fā)電

2、裝置在運(yùn)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(jìn)行數(shù)學(xué)分析，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，為整個(gè)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(tái)，為后續(xù)的研究工作提供一種有效的分析手段。
　　要想實(shí)現(xiàn)浮體繩輪波浪發(fā)電裝置在運(yùn)行全過程時(shí)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(shí)現(xiàn)方法及最大功率點(diǎn)跟蹤算法進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的變步長擾動(dòng)觀察法最大功率點(diǎn)跟蹤算法。
　　利用前述仿真平臺(tái)，進(jìn)行功率控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。分別進(jìn)行了模擬海洋環(huán)境及模擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的功率控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，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(jìn)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(jī)開發(fā)后，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行輸出功率控制實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證功