收藏本站
《长沙理工大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

摆式波浪能发电系统建模与优化控制研究

杨宏佳  
【摘要】:随着我国国民经济的快速发展,煤、石油、天然气等化石能源大量消耗,能源与环境的矛盾非常突出。绿色清洁的可再生能源是新能源变革下的一个重要发展方向,其中波浪能的开发品位高、能流密度大,世界各海洋国家都高度重视并积极推进研发和建设。本文根据波浪能发电需求构建了一套摆式波浪能发电装置和控制系统;应用遗传算法、粒子群算法,研究了摆式波浪能发电系统的过程辨识模型;根据摆式波浪能发电系统发电原理和设备组成架构了发电过程的仿真框架,分析了系统运行状态;利用MATLAB-Simscape结合遗传优化技术设计了 Simscape-GA-PID参数优化平台,提出了一种控制参数优化策略。通过对发电系统发电原理及运行状态的分析,采用了上位机与下位机结合控制的系统。系统上位机采用iFIX软件实现对发电过程中温度、液压压力、发电机转速、电流、电压等参数的数据采集、监控和数据库管理。系统下位机采用西门子S7-1200PLC实现对发电过程中液压压力、转速等关键参数的现场测量和控制。上下位机结合控制模式,为实现关键参数的优化和控制提供了基础。在发电过程模型辨识设计中,分别运用遗传优化算法和粒子群算法研究了发电机冲转阶段、转速稳定阶段,建立了面向变工况波浪能发电的系统模型参数辨识方法,优化确定了系统的过程模型。对系统的连续式和间歇式两种发电运行模式,利用Simscape模型进行仿真分析,提取出了发电系统关键运行参数。结合Simscape-GA-PID参数优化平台提出了控制参数优化策略。应用表明:通过优化控制参数后,控制系统的超调量在连续发电和间歇发电下分别减少了 16.66%和14.67%,对变海况的波浪能发电过程控制具有良好鲁棒性,提升了发电系统的运行稳定性。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TM612;P742;P743.2

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张步恩;郑源;余运錩;刘惠文;;新型浮筒式波浪能发电装置试验研究[J];太阳能学报;2019年04期
2 王明华;;梦想变现实——波浪能发电[J];水资源研究;2008年03期
3 ;西班牙将建波浪能发电站[J];广西电力建设科技信息;2005年01期
4 官建安;李成龙;张军;;波浪能发电装置的防腐蚀措施[J];腐蚀与防护;2019年01期
5 熊玮;谷汉斌;刘海源;K.THIRUVENKATASWAMY;;波浪能发电技术在船舶上的应用[J];水运管理;2018年03期
6 赵润禾;;一种利用波浪能发电装置[J];时代农机;2018年05期
7 屈书恒;黄佳晟;李家誉;徐欢;周子嫣;;多向联轴式波浪能发电装置的设计与研究[J];水电与新能源;2018年07期
8 ;英国首座海底波浪能发电场诞生[J];工具技术;2016年11期
9 ;英国首座海底波浪能发电场诞生[J];石油化工应用;2016年12期
10 ;英国建首座波浪能发电厂未来或可取代风能[J];云南电力技术;2016年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 石晶鑫;李德堂;李达特;李飞;张伟;;自升式波浪能发电装置设计与实验研究[A];2014年第三届中国海洋工程技术年会论文集[C];2014年
2 刁向红;吴必军;;波浪能发电中水平阻尼板的实验和二维数值模拟[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年
3 倪歆韵;缪泉明;;浮子参数对波浪能吸收效能的影响分析[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
4 曲泉铀;何宏舟;;波浪能发电技术的发展现状与展望[A];新形势下长三角能源面临的新挑战和新对策——第八届长三角能源论坛论文集[C];2011年
5 胡玉震;彭燕;赵淩志;;振荡浮子式磁流体波浪能发电系统电机特性分析[A];中国可再生能源学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 徐潜龙;李晔;;双浮子波浪能发电装置的边界元模拟与试验研究[A];中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(B)[C];2017年
7 任建莉;徐璋;钟英杰;张雪梅;;波浪能发电的开发与展望[A];中国海洋学会2005年学术年会论文汇编[C];2005年
8 黄硕;游亚戈;盛松伟;张运秋;;浅水浮式波浪能发电装置弹性系泊系统的数值研究[A];第二十七届全国水动力学研讨会文集(下册)[C];2015年
9 李建;彭燕;赵凌志;刘保林;沙次文;许玉玉;李然;李雪临;;液态金属磁流体波浪能直接发电试验研究[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年
10 赵海涛;沈家法;宁德志;韦燕机;;底绞摇板式波浪能发电装置水动力性能的频域解[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 陈应战 夏冬莺;中远海运重工研制的鹰式波浪能发电装置“万山号”成功实现送电上岸[N];中国远洋海运报;2017年
2 宜萱;七一○所突破波浪能发电核心技术[N];中国船舶报;2014年
3 记者 张建列 通讯员 谢舜源;漂浮式波浪能发电装置获专利授权[N];广东科技报;2014年
4 本报记者 谭华建;6人团队首创“波浪能发电项目”[N];中山日报;2010年
5 毛文波;西班牙将建造波浪能发电站[N];科技日报;2004年
6 蔡爱富;我国海洋波浪能发电关键技术取得重大突破[N];中国海洋报;2002年
7 张蕊;利用波浪能发电[N];中国矿业报;2004年
8 盛长峰;波浪能发电前景广阔[N];解放军报;2004年
9 见习记者 丁乐平 记者 汪坚;波浪能发电“很潮”“很给力”[N];湛江日报;2010年
10 魏刚;世界首座太阳能风能波浪能发电站将在我国诞生[N];中国建材报;2007年
中国博士188bet全文数据库 前6条
1 张伟;液压波浪能发电装置稳定性及控制策略研究[D];山东大学;2018年
2 张健;水平轴波浪能发电装置磁性驱动器传动机理研究与变阻尼控制[D];山东大学;2018年
3 王坤林;基于海岛直流纳电网波浪能发电场关键技术研究[D];华南理工大学;2015年
4 张大海;浮力摆式波浪能发电装置关键技术研究[D];浙江大学;2011年
5 巩冰;振荡浮子式波浪能发电系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2015年
6 彭建军;振荡浮子式波浪能发电装置水动力性能研究[D];山东大学;2014年
中国硕士188bet全文数据库 前10条
1 张兴;摆动叶片式波浪能发电装置的水动力性能研究[D];宁波大学;2018年
2 杨宏佳;摆式波浪能发电系统建模与优化控制研究[D];长沙理工大学;2018年
3 丁洪鹏;基于数值水槽的水平轴波浪能发电装置流固耦合分析[D];山东大学;2018年
4 刘晓;振荡浮子式波浪能发电装置的试验及数值仿真研究[D];江苏科技大学;2018年
5 王兴龙;基于鸭式波能装置的机械式发电系统实验研究[D];大连理工大学;2018年
6 许逸;波浪能发电系统输出功率优化研究[D];上海海洋大学;2018年
7 熊玮;远洋鱿钓船波浪能发电装置设计研究[D];浙江海洋大学;2018年
8 潘桂凰;应用于航标的波浪能发电装置研究[D];浙江海洋大学;2018年
9 周恒;双浮体波浪能发电装置及其阵列的水动力特性研究[D];哈尔滨工程大学;2017年
10 张朝辉;小型离网浮力摆式波浪能发电系统研究[D];天津理工大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026