直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)能量捕獲控制技術研究.pdf

1、隨著人類社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染的問題日益嚴重，可再生能源作為一種清潔、無污染、用之不竭的能源，可以滿足當今人類社會發(fā)展對能源的需求。波浪能作為一種可再生能源，具有功率密度高、蘊藏量豐富、可預測性好等優(yōu)點，合理開發(fā)利用波浪能發(fā)電，可以有效緩解當前世界能源危機和環(huán)境污染等問題。
　　直驅式波浪發(fā)電采用永磁同步直線電機作為發(fā)電機，波浪直接作用在直線電機的動子上，可以實現(xiàn)波浪能到電能的一級轉換，降低損耗，提高波浪能的利用

2、率。本文基于直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)，研究波浪能能量捕獲控制策略，將波浪能與直線電機的運動特性相結合，進行仿真分析與硬件實驗驗證。本文主要研究內容包括以下幾點:
　　1)詳細介紹了波浪能發(fā)電的研究背景和意義，同時探討分析了直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)控制策略的國內外研究現(xiàn)狀，并對不同的控制策略進行了簡要分析。
　　2)研究了永磁同步直線電機的基本結構，并且介紹了永磁同步直線電機的工作原理，并給出了永磁同步直線電機的數(shù)學模型以及相關坐標變換公

3、式，并在此基礎上，給出了本文實驗用永磁同步直線電機的設計結構，并對樣機仿真波形進行分析。
　　3)研究了直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)機側整流器的控制策略和網(wǎng)側逆變器的控制策略，提出了機側整流器的能量跟蹤控制策略和網(wǎng)側逆變器的電壓定向矢量控制策略，并且對機側整流器和網(wǎng)側逆變器進行了設計，同時介紹了SVPWM空間矢量脈寬調制技術的工作原理和控制算法。
　　4)基于提出的機側整流器和網(wǎng)側逆變器控制策略，分別搭建了直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型

4、的機側整流模塊和網(wǎng)側逆變模塊的仿真模型;在機側整流模塊和網(wǎng)側逆變模塊調試好之后，將兩部分進行連調，并對仿真結果進行研究分析。
　　5)設計直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺的硬件電路包括實驗樣機設計、霍爾采樣電路板設計、控制電路設計等，并且基于霍爾采樣電路提出了一種無位置檢測動子運動方向的方法;此外，對本文軟件程序設計進行了介紹，并對硬件電路與軟件程序進行了相應調試實驗。
　　6)最后，對搭建好的直驅式波浪發(fā)電系統(tǒng)硬件模擬平臺進行上