一种直线式波浪能发电的智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及波浪能发电技术领域，尤其涉及一种直线式波浪能发电的智能控制系统，包括监测端、发电端以及控制端。本发明专利技术通过控制端控制海下升降平台带动直线发电装置升降，避免了由于海浪风暴冲击导致装置损坏，延长了直线发电装置的使用寿命，通过在直线发电装置上设置浮球，用以带动直轴在波浪作用下进行上下往复运动进行发电，通过在绳索上设置固定环，稳定直轴往复移动的行程距离，从而提高了将波浪能转化为电能的稳定性，通过在绳索上设置绞盘，自动调整绳长，不但减小了限位块所受冲击力的大小，从而保护直线发电装置不易受损，而且保障了在波浪作用下直轴进行往复移动的最大行程距离，从而提高了发电效率。从而提高了发电效率。从而提高了发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种直线式波浪能发电的智能控制系统


[0001]本专利技术涉及波浪能发电
，尤其涉及一种直线式波浪能发电的智能控制系统。

技术介绍

[0002]波浪能是海洋能的一种具体形态，也是海洋能中最主要的能源之一，它的开发和利用对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的，汹涌的海浪运动产生巨大的、永恒的和环保的能量，目前，多采用浮标连接永磁直线发电机，利用波浪能带动发电机进行发电，实现波浪能到电能的转化。
[0003]中国专利公开号：CN112737449A，公开了一种波浪直线作动器的控制系统及其设计方法；其技术点为引入状态扩展观测器，对速度和包括系统不确定参数和外部扰动在内的扩展状态进行估计，从而使波浪直线作动器将浮筒波浪发电装置稳定提升至安全高度，避免巨型海浪对发电装置的损毁，由此可见，在现有的直线式波浪能发电技术中，仅能够根据发电数据进行反馈调整，以提高发电装置的安全性与使用寿命，但由于缺少对直线式波浪能发电区域的环境监测，不能够根据发电区域环境的环境影响对应调整直线式波浪能发电装置的状态，导致直线式波浪能发电装置容易损坏，致使直线式波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线式波浪能发电的智能控制系统，其特征在于，包括，监测端，其设置在预设发电海域，其包括监测塔与设置在所述监测塔底座上且能够以监测塔为轴进行升降的海下升降平台，所述监测塔内部设置有重力测波仪和海平面高度测量仪，所述重力测波仪用以对预设发电海域内海浪的实时纵向幅度和海面水平流速进行检测，所述海平面高度测量仪用以检测海平面的实时海面高度；发电端，其包括若干设置在所述海下升降平台上的直线发电装置，任意一所述直线发电装置包括浮球、与所述浮球通过带有绞盘的绳索连接的直轴，以及设置有限位块的发电定子仓，所述直轴能够被所述浮球带动从而在所述发电定子仓内移动，所述限位块用以对直轴的移动进行限位，所述直线发电装置还包括压力传感器与位移检测仪，所述压力传感器用以检测限位块实时碰撞压力，所述位移检测仪用以检测所述直轴的实时行程距离；控制端，其与所述发电端和所述监测端分别相连，所述控制端设置有预设纵向幅度范围和标准水平流速，控制端能够根据预设纵向幅度范围对重力测波仪检测的实时纵向幅度进行判定，并在实时纵向幅度处于预设纵向幅度范围时，根据标准水平流速判定海面水平流速，以确定是否控制所述海下升降平台升降；所述控制端能够根据内部设置的标准行程距离对所述直轴的实时行程距离进行判定，并在实时行程距离未达到标准行程距离时控制所述绞盘收缩绳索；所述控制端还能够在所述限位块的实时碰撞压力已超出控制端内设置的最大碰撞压力时，控制所述绞盘伸长绳索。2.根据权利要求1所述的直线式波浪能发电的智能控制系统，其特征在于，所述控制端内设置有预设纵向幅度范围，控制端能够获取所述重力测波仪检测预设发电海域的海浪的实时纵向幅度，并根据预设纵向幅度范围对实时纵向幅度进行实时判定，若实时纵向幅度低于预设纵向幅度范围，所述控制端不对所述海下升降平台进行升降控制；若实时纵向幅度在预设纵向幅度范围内，所述控制端将获取所述重力测波仪检测的海面水平流速；若实时纵向幅度高于预设纵向幅度范围，所述控制端将获取所述海下升降平台的升降状态，并在海下升降平台为升起状态时，控制所述海下升降平台下降。3.根据权利要求2所述的直线式波浪能发电的智能控制系统，其特征在于，所述控制端内设置有标准水平流速，在所述控制端判定海浪的实时纵向幅度在预设纵向幅度范围内时，将获取所述重力测波仪检测预设发电海域的海面水平流速，并根据标准水平流速对海面水平流速进行实时判定，若海面水平流速未超出标准水平流速，所述控制端将获取平均海面高度并进行判定，以确定是否对所述海下升降平台进行升降调整；若海面水平流速已超出标准水平流速，所述控制端将获取所述海下升降平台的升降状态，并在海下升降平台为升起状态时，控制所述海下升降平台下降。4.根据权利要求3所述的直线式波浪能发电的智能控制系统，其特征在于，所述控制端内设置有所述直线发电装置的标准发电高度Hb与标准发电高度差Hc，控制端能够根据标准发电高度Hb与标准发电高度差Hc计算第一发电高度H1与第二发电高度H2，所述控制端还能够实时的获取预设发电海域内的平均海面高度Hv并进行判定，当Hv＜H1时，所述控制端判定平均海面高度未达到第一发电高度，控制端将控制所述
海下升降平台进行下降，下降距离为ΔH，ΔH=Hb
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Hv;当H1≤Hv≤H2时，所述控制端判定平均海面高度在第一发电高度与第二发电高度之间，控制端不控制所述海下升降平台进行升降调整；当Hv＞H2时，所述控制端判定平均海面高度已超出第二发电高度，控制端将控制所述海下升降平台进行上升，上升距离为ΔH，ΔH=Hv
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Hb;其中，H1=Hb
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Hc，H2=Hb+Hc，平均海面高度Hv为预设发电海域内实时海面高度的平均值相对于所述海下升降平台的距离高度。5.根据权利要求4所述的直线式波浪能发电的智能控制系统，其特征在于，所述控制端内设置有所述直轴的标准行程距离Lb和所述绳索的预设初始绳长Lc，控制端能够通过所述位移检测仪检测的所述直轴的实时行程距离Ls，并根据标准行程距离对实时行程距离进行实时判定，若实时行程距离未达到标准行程距离，所述控制端将控制所述绞盘收缩绳索至Lc
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【专利技术属性】
技术研发人员：张妮，谷善茂，李健，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：