波浪能发电系统输出功率优化研究

发布时间：2022-02-08 22:45

　　由于环境和经济危机,越来越多的人希望通过可再生能源获得能量。海洋波浪能能量密度最高,被认为是一种非常有前途的可再生能源。波浪能发电是波浪能开发利用的主要形式,波浪能通过波浪发电装置经过二级或三级转换,最终转换为电能。对于波浪能发电的研究,关键在于优化波浪能发电系统的输出功率,提高系统转换效率。波浪能发电装置处于变海况等复杂环境,仅通过海上试验研究成本高,实施困难,而结合实验室试验、计算机建模仿真则成本较低且容易实施。本文通过探讨波浪能发电装置转换效率的影响因素,揭示了海浪波况条件与发电系统的负载阻值是影响发电系统转换效率及输出功率的主要因素。然后基于上海海洋大学自制波浪能发电系统的水槽试验数据,采用最小二乘支持向量机（LS-SVM）对波浪能发电系统的输出功率进行了预测。仿真结果表明,与BP神经网络相比,LSSVM具有较好的输出功率预测效果。已有研究表明,当波浪能发电系统带纯电阻性负载工作时,确定工况下在某一负载阻值处系统的输出功率最大。为此,为了提升波浪能发电系统的效率,最大化输出功率,本文提出一种波浪能发电系统自适应加载设计方案,并对该方案的硬件、软件设计进行了详细阐述。这为波浪能发... 

【文章来源】：上海海洋大学上海市

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

世界一次能源消费比例Fig.1-1Ratioofworldenergyconsumption

图 1-2 波浪能发电原理Fig.1-2 Principle of wave power generation波浪能发电装置分类根据浪能发电装置的分类与装置的安装方式、安装位置、能量转换收类型有关[6]，可分为以下几类，如表 1-1 所示。表 1-1 波浪能发电装置分类Table.1-1 Classification of wave energy device分类方式 种类安装方式 固定式、漂浮式安装位置 岸式、近岸式、离岸式能量转换方式 水位式、气压式、机械波能吸收类型 浮子式、摆式、越浪式

图 1-3 摆式波浪能发电装置Fig.1-3 Pendulum wave energy generator波浪能发电装置浪能发电装置由结构示意图如图 1-4 所示，该装等。该收缩波道是一个喇叭型的收缩波道，开口至收缩波道开口，随着波浪运动，波高一直增大能量全部转为势能储存在水库中，水库与海水的的动能，水轮机在浪流下运动，直到水库与海械能转换为电能。该装置由于一级转换固定，易在波高较低时转换效率也较低。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]鸭式波浪能转换装置的水动力特性及效率研究[J]. 程友良,赵洪嵩,汪辉,白留祥.  海洋技术学报. 2016(05)
[4]阵列筏式波浪能发电系统设计与试验研究[J]. 杨绍辉,何宏舟,陈沪,张军,李晖.  机械工程学报. 2016(11)
[5]船舶上可装载的波浪能发电装置设计[J]. 周广钰.  舰船科学技术. 2015(07)
[6]直驱式波浪发电系统输出功率的短期预测[J]. 霍政界,吴峰,陶爱峰,方静,鞠平,秦川.  电力系统自动化. 2014(21)
[7]世界海洋可再生能源的开发利用对我国的启示[J]. 王宝森,徐春红,陈华.  海洋开发与管理. 2014(06)
[8]筏式波浪能装置波能转换液压能效率的数值研究[J]. 陈文创,张永良.  水力发电学报. 2013(05)
[9]摆式波浪发电装置一级转化效率模型试验研究[J]. 田育丰,黄焱,史庆增.  海洋工程. 2012(03)
[10]应用启发式最小二乘支持向量机的中长期电力负荷预测[J]. 李如琦,苏浩益,王宗耀,邓国良,陈铁洲.  电网技术. 2011(11)

硕士论文
[1]浮体绳轮波浪发电装置功率控制系统研究[D]. 王嘉麒.山东大学 2017
[2]最小二乘支持向量机的研究和应用[D]. 程然.哈尔滨工业大学 2013
[3]波浪发电装置波能转换效率数值模拟研究[D]. 王彦龙.天津大学 2009



本文编号：3615891