浮体绳轮波浪发电装置功率控制系统研究

发布时间：2017-12-30 05:19

  本文关键词：浮体绳轮波浪发电装置功率控制系统研究　出处：《山东大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 波浪发电 功率控制 最大功率点跟踪 能量转换效率

【摘要】：能源是人类社会发展的基石。当今世界以化石能源为代表的传统能源正逐渐枯竭,且大规模使用传统能源所带来的环境破坏问题日益严峻,开发无污染的可再生能源刻不容缓。海洋波浪能是一种储量丰富、清洁的可再生能源,具有优良的开发利用前景。然而现今的波浪能发电技术存在诸多技术瓶颈,限制了波浪能的产业化开发,其中重要一项是波浪能发电装置的能量转换效率较低。本文针对浮体绳轮波浪发电装置,开发了一套功率控制系统,旨在通过功率控制系统控制其运行状态,确保波浪发电装置在运行全过程始终工作于最优输出功率曲线,提高装置的能量转换效率。本文首先对浮体绳轮波浪发电装置及其子系统进行数学分析,建立相应数学模型,为整个研究提供理论基础。然后依据数学模型在MATLAB/SIMULINK环境下搭建浮体绳轮波浪发电装置仿真平台,为后续的研究工作提供一种有效的分析手段。要想实现浮体绳轮波浪发电装置在运行全过程时刻输出最大功率,提高装置的能量转换效率,需要采用合理的控制策略。本文第三章对最大功率输出的实现方法及最大功率点跟踪算法进行了研究,提出了一种适用于浮体绳轮波浪发电装置的基于功率划分标准的变步长扰动观察法最大功率点跟踪算法。利用前述仿真平台,进行功率控制系统计算机仿真实验。分别进行了模拟海洋环境及模拟实验室环境下的功率控制系统仿真实验,初步证明了功率控制系统的有效性。确定功率控制系统的总体架构,分别进行其硬件结构及软件开发。完成功率控制系统原理机开发后,在实验室进行输出功率控制实验,进一步验证功率控制系统的有效性。综合分析功率控制系统计算机仿真实验结果及实验室原理机实验结果,证明:功率控制系统能够有效地对浮体绳轮波浪发电装置进行最大功率点跟踪控制,实现发电装置运行全过程输出最大功率的目标,提高其能量转换效率。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P743.2

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本文编号：1353496