【技术实现步骤摘要】
一种直驱式波浪能发电装置最大功率捕获控制方法
本专利技术涉及一种直驱式波浪能发电装置最大功率捕获控制方法，属于直驱式波浪能发电领域。
技术介绍
随着科技的发展，人们对能源的需求越来越大，人们也不断地开发新的能源进行利用，波浪能发电就是一种新能源利用方式。直线波浪能发电装置(DDWEC)具有结构简单、固有频率低、单机功率小型化的特点，通过将多个振荡浮子式直线波浪能发电机均匀分布在区域海平面上，易于组成发波浪能发电场，更容易实现大功率的海浪能的高效率捕获。直驱波浪能发电系统由振荡浮子系统(PTO)、直线发电机(LPMSG)、AC/DCPWM整流装置及储能装置或负载组成，其发电效率受振荡浮子系统效率、发电机效率以及PWM整流装置效率的影响，而实现最大功率捕获是发电装置效率提升的关键。现有直驱式波浪能发电装置的最大功率捕获控制方法主要分为幅值控制、幅值相位控制、相位锁定控制及模型预测控制四类控制方法。(1)幅值控制法，又称被动加载控制，通过控制使直驱发电机电磁力正比于浮子速度，其系数用阻尼系数进行模拟，通过调节使电磁力阻尼系...
【技术保护点】
1.一种直驱式波浪能发电装置最大功率捕获控制方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：建立模型；/n建立振荡浮子式直驱波浪能发电装置数学模型如式一：/n
【技术特征摘要】
1.一种直驱式波浪能发电装置最大功率捕获控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：建立模型；
建立振荡浮子式直驱波浪能发电装置数学模型如式一：
其中x为浮子位移，及分别为x对时间的1阶及2阶微分，M为发电装置浮子垂直振荡的质量，质量M与发电机动子刚性连接，m为波浪附加在PTO上的PTO附加质量，β为波浪附加在PTO上的PTO等效阻尼系数，ks为静水回复力系数，fg为直驱发电机反作用于浮子的垂直方向的电磁力，fd为波浪作用于浮子的垂直方向的激励力；
振荡浮子式直驱波浪能发电装置的电磁力如式二：
其中fg为直驱发电机电磁力，kg为直驱发电机电磁力fg与x正比的回复力的电磁力刚度系数，βg为直驱发电机电磁力fg的与成正比的阻尼力的电磁力阻尼系数；
由式一和公式二可得式三：
式三经变换后采用可变截止频率低通滤波器vLPF滤波，可变截止频率低通滤波器vLPF的传递函数如式六所示：
其中j表示虚数单位，有ωc表示滤波器截止角频率，ω表示输入信号的角频率，kωc＝ω/ωc；
滤波后有式八：
通过调节使vLPF(fdx)＝0，可实现系统谐振控制，由于激励力fd不可测，构造误差e等于vLPF(fdx)，通过调节电磁力刚度系数kg，使得误差e等于0，即可实现谐振控制，通过式十三表示如下：
X为位移x的幅值，有x＝Xsin(ωt+θx)，由式十三可知，当误差e大于0时，调节减小kg可使误差e趋于0；当误差e小于0，调节增大kg可使误差e趋于0；当误差e等于0时，系统发生谐振，此时kg保持不变；谐振时，系统振荡频率ω与系统谐振频率ωres相等，ω与kg及系统参数关系如式十四所示：
步骤2：调节控制；
步骤2.1，用k表示当前时刻的序号，无下标的k表示序号，从0开始计数，初始化时，k＝0，β(k)＝β(0),m(k)＝m(0)，
步骤2.2，采样位移传感器的位移信号x(k)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王立强，雷美珍，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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