基于双层一致性协议的波浪发电集群协同控制策略.pdfVIP

第45卷第8期太阳能学报Vol.45，No.8

2024年8月ACTAENERGIAESOLARISSINICAAug.，2024

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-0621文章编号：0254-0096（2024）08-0675-07

基于双层一致性协议的波浪发电集群协同控制策略

朱永强，朱显浩

（华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206）

摘要：提出基于双层一致性协议的波浪发电集群协同控制策略。以直驱式发电装置为研究对象，分析浮子机械模型并推导

装置功率构成。下层控制系统通过单机双自由度控制，实现装置输出功率稳定分量和波动分量的精准控制，最大限度地转化

能量的同时，实现波动分量的最小化。上层控制系统通过集群协同，在满足负荷需求和保证多单元多设备同时输出的前提下，

考虑不同条件下的装置波浪吸收能力及储能能量状态，使其根据集群网络拓扑关系进行信息交互并调节下层信号。仿真结果

表明，所提控制策略可动态分配各波浪发电单元输出，并逐步实现能量状态的一致化。

关键词：波浪发电；功率控制；控制系统；一致性协议；集群协同

中图分类号：TM619文献标志码：A

（Archimedeswaveswing，AWS）和永磁直线同步电机（permanent

0引言

magnetsynchronouslinearmotor，PMSLM）组成。AWS与

［1］

全球每年海洋能源超过30000TWh。中国大陆海岸线PMSLM动子相连，AWS运动时PMSLM动子和定子间也相对

［2］

长18000km，可利用波浪能为7~17TWh。发展波浪能应运动，产生感应电动势，以此实现波浪发电。

用技术可帮助中国优化能源结构、推动经济发展。与风能和波浪力涉及到复杂的结构分析与相互作用。直驱式波

2［3］

太阳能相比，波浪能量密度更大（为2~3kW/m），但产生的［14］

浪发电装置主要利用垂荡运动发电，其他自由度可不予考

［4］

电能瞬时功率波动频繁且范围大，因此其功率控制尤为重虑。AWS运动方程可写为：

要。文献［5］基于卡尔曼滤波技术实现了波浪能发电系统的2

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