带复合储能的直驱型海浪发电系统关键技术研究.pdfVIP

Tsinghua University Dept. of Electrical Engineering 国家自然科学基金结题汇报 带复合储能的直驱型海浪发电系统关键 技术研究 负责人: 肖曦 项目组成员：聂赞相，康庆，王伟华，摆念宗，聂金 峰，黄宣睿，田培 ，谢玉龙等 单位：清华大学电机系 Tsinghua University Dept. of Electrical Engineering 汇报提纲 海浪发电背景 课题研究目标与内容 课题研究进展 课题 究成果概要 问题与思考 技术背景与研究现状 海浪发电系统分类 加入中间环节 （液压方式、气压 方式和齿轮箱方式）带来可靠性和 成本问题。直驱型系统采用直线发 电机直接将海浪的上下运动转换为 电能，所需的离岸维护最少，具有 很好的发展前景。但其总体技术方 案、变换器拓扑结构、控制策略等 方面还有诸多难点问题亟待研究。 气压式（The Islay LIMPET ） 直驱式（The AWS Trident T5 ） 液压式（Pelamis） 课题研究目标与内容 研究目标： 通过复合储能与电力电子变换的综合控制，提高直驱型 海浪发电系统输出功率的平稳性；通过储能环节与电力电子 变换装置的综合控制，实现直驱发电机对海浪瞬时最大功率 的捕获和转换。 主要研究内容： 基于复合储能的直驱型海浪发电系统电力电子变换装置拓 扑结构与控制策略，直驱型海浪发电系统特性模拟系统方案 与软硬件设计。具体包括： （1）最大功率跟踪方法以及优化功率控制； （2 ）输出功率波动抑制方法与并网控制策略； （3 ）永磁同步直线发电机的优化设计与高性能控制； （4 ）直驱型海浪发电系统模拟实验平台设计与搭建。 研究进展一、直驱海浪发电系统优化功率控制策略 直驱海浪发电系统动力学建模  mz(t)  f (t)  f (t)  f (t)  f (t)  f (t)  f (t) mg e r b v f g 符号 物理含义 小 运动部件总质量 浮体位移、速度、加速度 g 重力加速度 海浪激励力 海浪冲击静止浮体产生的作用力