[發(fā)明專利]一種波浪發(fā)電輸出最大功率的控制方法及相關(guān)裝置

在審

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• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107800340A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃寶洲;楊俊華;潘一夫;謝東燊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14;F03B13/14;H02P101/10
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

1.一種波浪發(fā)電輸出最大功率的控制方法，其特征在于，包括：

通過傳感器對發(fā)電機(jī)的工作速度進(jìn)行測量，得到速度測量值；

將所述速度測量值進(jìn)行卡爾曼濾波處理，得到濾波后速度值；

根據(jù)最大功率捕獲算法對所述濾波后速度值進(jìn)行計(jì)算處理，得到Q軸期望電流值；

將所述Q軸期望電流值進(jìn)行控制信號獲取處理，得到控制信號；

根據(jù)所述控制信號對整流器進(jìn)行控制，以使所述發(fā)電機(jī)工作在最大功率狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)最大功率捕獲算法對所述濾波后速度值進(jìn)行計(jì)算處理，得到Q軸期望電流值，包括：

根據(jù)波浪的動力學(xué)方程對所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模處理，得到發(fā)電機(jī)動力學(xué)方程；

將所述發(fā)電機(jī)動力學(xué)方程進(jìn)行變換處理，得到對應(yīng)的等效電路模型；

根據(jù)所述等效電路模型計(jì)算波浪能捕獲率最大時的最大功率公式，對所述最大功率公式進(jìn)行推導(dǎo)得到對應(yīng)的電流期望值計(jì)算公式；

利用所述電流期望計(jì)算公式對所述濾波后速度值進(jìn)行計(jì)算，得到Q軸期望電流值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，將所述Q軸期望電流值進(jìn)行控制信號獲取處理，得到控制信號，包括：

對所述發(fā)電機(jī)輸出的三相電流進(jìn)行兩相坐標(biāo)變換處理，得到Q軸實(shí)際電流值和D軸實(shí)際電流值；

將所述Q軸期望電流值和預(yù)設(shè)D軸期望電流值與對應(yīng)的所述Q軸實(shí)際電流值和所述D軸實(shí)際電流值進(jìn)行比例積分處理，得到Q軸期望電壓信號和D軸期望電壓信號；

對所述Q軸期望電壓信號和所述D軸期望電壓信號進(jìn)行SVPWM處理，得到所述控制信號。

4.一種波浪發(fā)電輸出最大功率的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

工作速度獲取模塊，用于通過傳感器對發(fā)電機(jī)的工作速度進(jìn)行測量，得到速度測量值；

濾波處理模塊，用于將所述速度測量值進(jìn)行卡爾曼濾波處理，得到濾波后速度值；

期望電流計(jì)算模塊，用于根據(jù)最大功率捕獲算法對所述濾波后速度值進(jìn)行計(jì)算處理，得到Q軸期望電流值；

控制信號獲取模塊，用于將所述Q軸期望電流值進(jìn)行控制信號獲取處理，得到控制信號；

控制模塊，用于根據(jù)所述控制信號對整流器進(jìn)行控制，以使所述發(fā)電機(jī)工作在最大功率狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述期望電流計(jì)算模塊包括：

建模處理單元，用于根據(jù)波浪的動力學(xué)方程對所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模處理，得到發(fā)電機(jī)動力學(xué)方程；

電路模型獲取單元，用于將所述發(fā)電機(jī)動力學(xué)方程進(jìn)行變換處理，得到等效電路模型；

公式推導(dǎo)單元，用于根據(jù)所述等效電路模型計(jì)算波浪能捕獲率最大時的最大功率公式，對所述最大功率公式進(jìn)行推導(dǎo)得到對應(yīng)的電流期望值計(jì)算公式；

計(jì)算單元，利用所述電流期望計(jì)算公式對所述濾波后速度值進(jìn)行計(jì)算，得到Q軸期望電流值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制信號獲取模塊包括：

兩相電流獲取單元，用于對所述發(fā)電機(jī)輸出的三相電流進(jìn)行兩相坐標(biāo)變換處理，得到Q軸實(shí)際電流值和D軸實(shí)際電流值；

比例積分處理單元，用于將所述Q軸期望電流值和預(yù)設(shè)D軸期望電流值與對應(yīng)的所述Q軸實(shí)際電流值和所述D軸實(shí)際電流值進(jìn)行比例積分處理，得到Q軸期望電壓信號和D軸期望電壓信號；

控制信號獲取單元，用于對所述Q軸期望電壓信號和所述D軸偏差電壓信號進(jìn)行SVPWM處理，得到所述控制信號。

7.一種控制設(shè)備，其特征在于，包括：

存儲器，用于存儲計(jì)算機(jī)程序；

處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的控制方法的步驟。

8.一種計(jì)算可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的控制方法的步驟。