直驱式波浪发电系统的功率平滑控制.docx

摘要：当今日益增长的能源需求不断地消耗着有限化石燃料，同时产生大量污染环境的垃圾，造成了诸如温室效应等严重后果。因此，应大力开发风能、太阳能以及波浪能等可再生和清洁能源。其中，波浪能的储藏量极大，较太阳能与风能更容易预测，对环境影响较小也更加靠近潜在用户。波浪能作为一种广泛分布和丰富的清洁和可再生能源，引起世界的关注，并逐渐出现一些理论研究和实践应用。

本文的主要内容如下：

（1）基于Matlab/Simulink搭建波浪能发电装置系统模型。波浪能发电方式多种多样，主要可分为间接驱动式和直接驱动式两大类，本文主要讨论直驱式波浪发电装置——阿基米德波浪摆（AWS）的详细模型。

（2）针对AWS波浪发电系统出力波动较为剧烈且频繁引发频率波动的问题，提出一种基于虚拟电容技术和定直流电流的逆变器控制策略。利用虚拟RC电路实现对AWS波浪发电系统输出功率的平滑，同时保证了能量损耗的最低；在Matlab/Simulink下搭建了简单的以AWS波浪发电为主要供电方式的仿真模型，验证了本文所提策略的有效性。

关键词：波浪能；直线电机；功率波动；虚拟电容；逆变器

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2国内外波浪发电发展历史及现状-1

1.3本文主要工作-2

1.3.1问题的提出-2

1.3.2本文主要内容-2

第二章  波浪能发电装置系统模型-3

2.1AWS机械模型-3

2.2直线式永磁发电机模型-4

2.3换流器模型-5

2.4控制器模型-6

第三章  AWS波浪发电系统输出功率波动控制策略-8

3.1基本思路-8

3.2虚拟电容技术-8

3.3AWS波浪发电系统逆变器定直流电流控制-9

3.4AWS输出功率波动控制策略-10

3.4.1等效电路模型-10

3.4.2AWS输出功率波动控制策略分析-11

3.5算例分析-12

3.5.1AWS输出功率波动抑制效果-12

3.6本章小结-15

第四章  总结与展望-16

4.1研究工作总结-16

4.2后续工作和展望-16

结束语-17

致  谢-18

参考文献-19

附录-21