基于波浪能发电阵列的最优功率调度弹性控制的研究

发布时间：2024-10-05 02:34

　　作为一种可再生能源,波浪能具有储能丰富、开发潜力大、能流密度大和开发价值高等优点,并且与许多其它形式的可再生能源相比,开发成本更低。因此,波浪能的开发对缓解甚至解决当前能源需求迅速增加的问题有着重大意义。尽管有着上述优点,波浪能的开发还是存在许多技术问题。比如,环境随机性强,难以高效进行能量捕获;同时,在海洋环境恶劣的情况下,难以有效自我保护。波浪能发电阵列(Wave-EnergyConverters Arrays)作为一种分布式发电系统,有着可拓展性强、维护方便和适应环境能力强等优点。该类系统由两类节点组成:波浪能发电单体(Wave Harvesting Device,WHD)节点和储能(Energy Storage,ES)节点。这两类节点在能量捕获与发电过程中发挥各自节点的优势。对于波浪能发电单体节点,利用最大功率跟踪控制,能够使其最大功率地捕获波浪能,提高能源的利用率;对于储能节点,设计适当的能量调度算法,能够使其平抑波浪能发电单体节点输出的随机功率,从而解决输出功率不稳定的问题。因此,针对上述问题,本文进行了如下研究:首先,为了简化波浪能发电单体的波能提取过程,选定永磁直线发电机...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 波浪能发电阵列综述
        1.2.1 波浪能发电阵列
        1.2.2 波浪能发电阵列研究现状
    1.3 弹性控制综述
        1.3.1 电力系统的安全问题
        1.3.2 弹性控制的研究现状
    1.4 论文主要研究内容
第2章 波浪能发电阵列建模与控制
    2.1 波浪能发电阵列波到线整体控制框图
    2.2 波浪能发电单体建模与控制
        2.2.1 浮子受力模型
        2.2.2 波浪能发电单体三相电数学模型
        2.2.3 波浪能发电单体到电力系统
        2.2.4 波浪能发电单体控制策略和实物连接
    2.3 储能单元建模与控制
    2.4 仿真设计与结果分析
        2.4.1 仿真设计
        2.4.2 仿真结果与分析
    2.5 本章小结
第3章 波浪能发电阵列最大能量捕获
    3.1 波浪能发电阵列最大能量捕获控制策略
        3.1.1 规则波最大能量捕获算法
        3.1.2 不规则波最大能量捕获算法
    3.2 本章小结
第4章 波浪能发电阵列分布式功率调度与平滑供电控制
    4.1 预备知识
        4.1.1 图论基础与符号说明
        4.1.2 最优功率调度问题与通解
    4.2 波浪能发电阵列分布式全局最优控制
    4.3 仿真设计与结果分析
        4.3.1 仿真设计
        4.3.2 仿真结果分析
    4.4 实验设计与结果分析
        4.4.1 实验设计
        4.4.2 实验结果分析
    4.5 本章小结
第5章 基于邻接节点检测的波浪能发电阵列分布式弹性控制
    5.1 受攻击系统模型
        5.1.1 定点故障
        5.1.2 随机故障
    5.2 基于邻接节点检测的分布式弹性控制
    5.3 仿真设计与结果分析
        5.3.1 仿真设计
        5.3.2 仿真结果分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 创新点
    6.3 工作展望
参考文献
指导教师对研究生学位论文的学术评语
答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果



本文编号：4007440