论文部分内容阅读
潮流能是现存可利用新能源中最令人期待的一种能源形式。不同于风能需要依赖风的变化,太阳能需要依赖太阳的照射,潮流能是由月球的月相变化引起的一种规律性的能源。因此,相较于风能、太阳能等新能源的间歇性问题,其具有连续且可预测的特性。潮流能的可预测性对电网管理非常有利,因此潮流能的研究越来越多的受到高校和研究机构的青睐。在潮流能机组中,后端能量的管理决定了机组实际能量转换的效率,尤其是在今天潮流能机组还没有大规模商业利用的情况下,对后端能量管理的研究就尤为重要。本文以50W潮流能机组为研究对象,以最大限度的捕获潮流能量并将捕获到的能量转换为稳定的蓄电池能量为目的,进行了潮流能机组能量管理相关的电气系统设计和功率控制研究。论文对50W潮流能机组的软硬件设计和仿真进行了研究,完成了海上试验,并对机组的最大功率捕获及蓄电池充电进行了测试,最后对无线通信进行了测试。论文的六个章节内容如下:第一章论述了课题研究背景和意义。对潮流能机组的研究现状及电气系统设计与功率控制策略的研究方法做了综述,概括了课题研究的意义和内容。第二章介绍了潮流能机组最大功率捕获(MPPT)和蓄电池充电方法。推论出潮流能最大功率跟踪的理论基础,论述了常用的最大功率捕获策略,研究了蓄电池的充电理论,提出了蓄电池充电策略。第三章介绍了50W潮流能机组的电气系统设计。对机组整体电气系统结构做了分析,完成了硬件部分的计算选型和软件部分算法的编写。第四章对50W潮流能机组的电气系统进行了MATLABSimulink仿真研究。研究了不同流速工况下,模型的最大功率捕获和蓄电池充电效果。第五章介绍了海上机组试验。首先对海试系统的结构做了介绍,并完成了最大功率捕获、蓄电池充电和无线通信的测试。第六章对论文的研究成果进行了总结和展望。