波浪發(fā)電是利用清潔可再生海洋能源的有效手段,由于波浪能量不穩(wěn)定且比較分散,導(dǎo)致波浪發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率較低,制約了波浪發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。因此,采取一定的功率控制方法使波浪發(fā)電系統(tǒng)充分利用波浪資源、提高波浪能轉(zhuǎn)換效率是十分必要的。本文介紹了波浪發(fā)電功率控制的經(jīng)典理論——幅值相位控制和復(fù)共軛控制,對(duì)近幾年國(guó)內(nèi)外提出的各種功率控制方法進(jìn)行分類總結(jié),闡述了功率控制研究的發(fā)展趨勢(shì):波浪預(yù)測(cè)和智能控制是未來(lái)的研究熱點(diǎn),考慮到未來(lái)大規(guī)模的陣列波浪發(fā)電裝置并網(wǎng)問(wèn)題,有必要研究功率控制目標(biāo)與其他控制目標(biāo)結(jié)合的多目標(biāo)優(yōu)化控制問(wèn)題。 

【文章來(lái)源】：電工電能新技術(shù). 2020,39(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

點(diǎn)吸收式波浪發(fā)電裝置

以點(diǎn)吸收式波浪轉(zhuǎn)換系統(tǒng)為例，假定海水是均勻、不可壓縮、無(wú)粘性的理想流體，不考慮摩擦力、粘性力的作用以及阻尼板的運(yùn)動(dòng)，基于微幅波理論和牛頓第二定律，得到浮體垂蕩運(yùn)動(dòng)的時(shí)域方程:式中，m為浮體的質(zhì)量;m∞為浮體的附加質(zhì)量;B為輻射阻尼系數(shù);K為靜水恢復(fù)力系數(shù);a(t)、v(t)、z(t)分別為浮體運(yùn)動(dòng)的加速度、速度和位移;Fe(t)為波浪激勵(lì)力;FPTO(t)為PTO系統(tǒng)阻尼力。

此時(shí)，浮體運(yùn)動(dòng)相位和波浪運(yùn)動(dòng)相位仍然相差90°，這種控制理論稱為復(fù)共軛控制。該控制理論將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型等效為電感-電容-電阻的二階諧振電路，系統(tǒng)的響應(yīng)形式類似于諧振電路的串聯(lián)共振[9]，如圖3所示。相比幅值相位控制，復(fù)共軛控制不受波浪頻率帶寬的影響，只要PTO系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)行程、作用力和輸出功率允許，可以在任意波浪頻率下達(dá)到共振，適用范圍明顯擴(kuò)大。同時(shí)，復(fù)共軛控制是一種可以實(shí)現(xiàn)WEC系統(tǒng)與PTO系統(tǒng)雙向功率流動(dòng)的主動(dòng)控制方法，線性阻尼做功向負(fù)載提供有功功率，彈性阻尼不做功但提供無(wú)功功率。復(fù)共軛控制不需要額外的硬件就能夠顯著增加捕獲的波浪能[10]，但當(dāng)受到PTO系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)行程、作用力和輸出功率極限的硬約束時(shí)，其在波浪能量密度較高、海況變化頻繁的海域?qū)嵱眯暂^差[11]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鞏冰.哈爾濱工程大學(xué) 2015

碩士論文
[1]點(diǎn)吸收式波浪發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與最大波浪能捕獲控制[D]. 林凱東.華南理工大學(xué) 2018
[2]振蕩浮子式波浪發(fā)電裝置最佳功率控制研究[D]. 高輝.華南理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3575375