《浮子式波浪發電系統的最大波能捕獲控制研究》是依託天津大學，由方紅偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：浮子式波浪發電系統的最大波能捕獲控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：方紅偉
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對當前單自由度波浪能轉換系統效率低、穩定性差的特點，本項目將設計出一種高效的多自由度波浪轉換裝置(MDOF-WEC)。對MDOF-WEC模型進行時頻數值分析與全電氣模擬，實現裝置級的最大波能捕獲；設計相應變剛度柔性阻尼控制機構使系統隨波浪自適應多模態諧振，提高單元系統的效率和穩定性；建立基於MPC智慧型算法的系統輸出功率與波浪高度、周期之間的非線性估計關係，以滿足發電機的變特性曲線阻尼自適應控制要求，實現單元系統的無位置感測器控制和最大功率輸出；採取變時間尺度混合儲能方式對系統進行能量控制和管理，實現功率輸出的平穩化；最佳化陣列發電系統的物理布局和電氣拓撲，充分利用折射、衍射等余能提高其發電能力，實現陣列的最大波能捕獲；建立全電氣模擬和小比例尺度物理實驗系統，驗證所發明裝置和控制方案的正確性。該項目成果將顯著提升我國波浪發電關鍵技術水平，對我國可再生能源利用和海上強國之夢的實現具有重要意義。
結題摘要
針對當前單自由度波浪能轉換系統效率低、穩定性差的特點，本項目設計了一種高效的雙自由度波浪轉換裝置(DDOF-WEC)。對DDOF-WEC模型進行時頻數值分析與全電氣模擬，實現裝置級的最大波能捕獲；設計了相應變剛度柔性阻尼控制機構使系統隨波浪自適應多模態諧振，提高了單元系統的效率和穩定性；建立基於MPC智慧型算法的系統輸出功率與波浪高度、周期之間的非線性估計關係，以滿足發電機的變特性曲線阻尼自適應控制要求，實現單元系統的無位置感測器控制和最大功率輸出；採取變時間尺度混合儲能方式對系統進行了能量控制和管理，實現了功率輸出的平穩化；最佳化了陣列發電系統的物理布局和電氣拓撲，充分利用折射、衍射等余能提高其發電能力，實現了陣列的最大波能捕獲；建立了全電氣模擬和小比例尺度物理實驗系統，驗證了所發明裝置和控制方案的正確性。該項目成果將顯著提升我國波浪發電關鍵技術水平，對我國可再生能源利用和海上強國之夢的實現具有重要意義。
