【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发电系统，具体涉及一种结合储能的直驱式波浪发电系统及控制方法。
技术介绍
1、海洋几乎覆盖了地球70％的面积，它作为可再生能源，拥有巨大的潜力，具有满足世界能源需求的潜力；海洋表面的波浪能的持续可用性对清洁和环保能源的生产起着至关重要的作用。
2、但相比于风能和光能，海洋所产生的波浪能有更多的短期变化，这就导致发电系统产生的功率峰值持续时间很短，并且达到功率峰值也是碎片化的时间且无规律，其主要解决方法是利用储能系统，将高峰时段所获得的能量储存起来，供非高峰时段使用，如公开号为cn111828234a的现有技术，其利用液压装置作为一个辅助储能装置，但由于存在中间的机械转换导致功率损耗变大。
3、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：将功率峰值时段的能量进行储存时，因机械转换导致功率损耗较大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种结合储能的直驱式波浪发电系统及控制方法，以解决功率峰值时段的能量进行储存时，功率损耗较大技术问题，达到减小能量储存时的功率损耗的目的。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，包括：
3、波能转化模块；
4、整流模块，所述整流模块和所述波能转化模块电性连接；
5、储能模块，所述储能模块和所述整流模块电性连接；
6、逆变模块，所述逆变模块和所述整流模块电性连接。
7、进一步的，所述波形转化模块包括阿基米
8、进一步的，所述整流模块包括vienna整流器，所述vienna整流器和所述直线永磁同步电机电性连接。
9、进一步的，所述储能模块包括超级电容器和dcdc转换器，所述dcdc转换器和所述vienna整流器电性连接，所述dcdc转换器和所述超级电容器电性连接。
10、进一步的，所述逆变模块包括t型三电平逆变器，所述t型三电平逆变器和所述vienna整流器电性连接。
11、本专利技术还提供了一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，包括：
12、s1、将通过所述波形转化模块的所述阿基米德浮子捕获的波浪能，经所述波形转化模块的所述直线永磁同步发电机转化成可变交流电压输出；
13、s2、将由所述波形转化模块产生的可变交流电压，经所述整流模块的所述vienna整流器转换为直流电输出；
14、s3、通过所述储能模块的所述dcdc转换器对由整流模块输出的直流电的电压进行升降趋势的判断，从而控制所述储能模块的所述超级电容的充电和放电；
15、s4、通过逆变模块将由所述整流模块和所述储能模块所输出的直流电压逆变为稳定的交流电压电流输出。
16、进一步的，在步骤s1中，具体包括以下步骤：
17、s1-1、计算所述阿基米德浮子所受到的波浪激励力fwave；
18、s1-2、通过所述永磁同步电动机捕获能量输出；
19、s1-3、在dq旋转坐标系下进行控制器的设计；
20、s1-4、计算发电机输出的反电磁力。
21、进一步的，s1-1中，
22、其中，fwave为波浪激励力，m为浮子及其连接的运动部件总质量，b与β为发电机和浮子的阻力系数，k为整个机械系统的弹簧系数，x、分别为浮子的位移、速度与加速度，fg为直线发电机的反磁力。
23、进一步的，s1-2中，永磁同步直线电机的三相电压方程为：
24、
25、其中，[ua,ub,uc]t为定子绕组三相电压；[ia,ib,ic]t为定子绕组三相电流；ψf为永磁体的磁链；τ为电机的极距；r为定子绕组电阻；为浮子速度。
26、进一步的，s1-3中，系统状态模型通过clark变换与park变换得到如下在旋转坐标系下的系统状态模型：
27、
28、其中，usq与usd分别为定子的q与d轴电压；isq与isd分别为定子的q与d轴电流；lsq与lsd分别为定子的q与d轴电感；ψf为永磁体的磁链；r为定子绕组电阻；ωe为电角速度。
29、进一步的，发电机输出的反电磁力具体计算如下：
30、
31、其中，p为发电机有功功率；为浮子的速度；isq与isd分别为定子的q与d轴电流；lsq与lsd分别为定子的q与d轴电感；ψf为永磁体的磁链；ωe为电角速度。
32、进一步的，在步骤s2中，具体包括以下步骤：
33、s2-1、将发电机轴电流的实测值分别与其期望值进行比较，产生误差信号；
34、s2-2、通过将误差信号馈送到各自的pi控制器，产生新的参考电压信号；
35、s2-3、将参考电压信号与载波比较产生svpwm信号；
36、s2-4、使用svpwm产生的开关脉冲用于打开或关断vienna整流器的晶闸管；
37、s2-5、计算发电机dq轴电流期望值。
38、进一步的，s2-5中，发电机dq轴电流期望值为：
39、
40、其中，isd*与isq*为发电机dq轴电流的期望值，τ为电机的极距，p为电机的极对数，ψf为永磁体的磁链，fwave为波浪激励力，b与β为发电机和浮子的阻力系数。
41、进一步的，在步骤s3中，具体包括以下步骤：
42、s3-1、当直流电压降低时，dcdc转换器工作在升压模式下，电流被提供给直流链路，超级电容开始放电；
43、s3-2、当直流链路电压增加时，dcdc转换器的降压模式启动，变换器为超级电容充电；
44、其中，dcdc转换器的控制结构具有两个控制回路，控制结构的外环根据测量到的直流电压的动态更新值，产生超级电容电流的参考值，使直流电压保持在固定基准上；超级电容电流的参考值在电流内环中用于决定超级电容是否必须充电或放电。
45、进一步的，在步骤s4中，具体包括以下步骤：
46、s4-1、建立dq旋转坐标系下的t型三电平逆变器数学模型；
47、s4-2、逆变器实现对电压外环与电流内环的控制；
48、s4-3、用svpwm信号来打开或关断t型三电平逆变器的晶闸管，完成并网电流的控制。
49、进一步的，s4-1中，dq旋转坐标系下的t型三电平逆变器数学模型为：
50、
51、其中，igd与igq为并网电流，uinvd与uinvq为逆变器输出电压，ugd与ugq为电网电压，l为滤波电感值，ω为三相电网角频率。
52、进一步的，s4-2中，内电流环采用前馈补偿解耦方法，其控制流程为：
53、s4-2-1、将逆变器dq轴电流的实测值分别与其期望值进行比较，产生误差信号；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，
3.如权利要求2所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，
4.如权利要求3所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，
5.如权利要求1所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，
6.一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，包括权利要求1～5中任一项所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，还包括：
7.如权利要求6所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，在步骤S1中，具体包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
9.如权利要求7所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
10.如权利要求7所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
11.如权利要求7所述的一种结合储能的直驱式波
12.如权利要求6所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，在步骤S2中，具体包括以下步骤：
13.如权利要求11所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
14.如权利要求6所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，在步骤S3中，具体包括以下步骤：
15.如权利要求6所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，在步骤S4中，具体包括以下步骤：
16.如权利要求15所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
17.如权利要求15所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
18.如权利要求17所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，
3.如权利要求2所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，
4.如权利要求3所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，
5.如权利要求1所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，其特征在于，
6.一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，包括权利要求1～5中任一项所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统，还包括：
7.如权利要求6所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，在步骤s1中，具体包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
9.如权利要求7所述的一种结合储能的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于，
10.如权利要求7所述的一种结合储能的直驱...
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