[发明专利]一种波浪发电方法和系统

权利要求书

1.一种波浪发电方法，其特征在于，包括：

S1：根据振荡浮子式波浪发电系统确定垂直方向上浮子偏移平衡位置的位移；

S2：利用所述位移得到输出平均功率与阻尼力阻尼系数的数学关系；

S3：选择所述输出平均功率最大时对应的阻尼力阻尼系数为最佳阻尼力阻尼系数；

S4：利用人工鱼群算法重复S2和S3确定不同频率下的最大功率对应的阻尼力阻尼系数以利用所述最大功率进行波浪发电；

其中，所述人工鱼群算法包括：

创建初始人工鱼群，生成设定数量的人工鱼，随机初始化第一个体位置；

计算所述第一个体位置对应的第一目标函数值；

根据所述第一目标函数值，比较追尾和聚群两种组合行为后确定较优的第二个体位置对应的第二目标函数值和搜索方向；

迭代更新所述人工鱼位置，计算每次更新后的目标函数值；

在所有人工鱼移动后，输出最优人工鱼位置及其对应的所述目标函数值。

2.根据权利要求1所述的波浪发电方法，其特征在于，所述S1包括：

将静水恢复力、阻尼力和辐射力以数学表达式的形式表示；

根据牛顿力学得到所述浮子的运动方程；

将所述数学表达式分别代入所述运动方程，作傅里叶变换得到垂直方向上浮子偏移平衡位置的偏移方程；

将实际数据代入所述偏移方程得到位移。

3.根据权利要求2所述的波浪发电方法，其特征在于，所述S2包括：

将所述偏移方程平方后代入输出平均功率公式后作标幺化处理得到平均功率和阻尼力阻尼系数的数学关系。

4.根据权利要求3所述的波浪发电方法，其特征在于，所述S3包括：

根据所述数学关系作图，确定平均功率最大点；

选取所述输出平均功率最大点对应的阻尼力阻尼系数为最佳阻尼力阻尼系数。

5.一种波浪发电系统，其特征在于，包括：

位移确定模块，用于根据振荡浮子式波浪发电系统确定垂直方向上浮子偏移平衡位置的位移；

数学计算模块，用于利用所述位移得到输出平均功率与阻尼力阻尼系数的数学关系；

数据选择模块，用于选择所述平均功率最大时对应的阻尼力阻尼系数为最佳阻尼力阻尼系数；

迭代模块，用于利用人工鱼群算法重复运行所述数学计算模块和所述数据选择模块以确定不同频率下的最大功率对应的阻尼力阻尼系数以利用所述最大功率进行波浪发电；

其中，所述人工鱼群算法包括：

创建初始人工鱼群，生成设定数量的人工鱼，随机初始化第一个体位置；

计算所述第一个体位置对应的第一目标函数值；

根据所述第一目标函数值，比较追尾和聚群两种组合行为后确定较优的第二个体位置对应的第二目标函数值和搜索方向；

迭代更新所述人工鱼位置，计算每次更新后的目标函数值；

在所有人工鱼移动后，输出最优人工鱼位置及其对应的所述目标函数值。

6.根据权利要求5所述的波浪发电系统，其特征在于，所述位移确定模块包括：

力学表示单元，用于将静水恢复力、阻尼力和辐射力以数学表达式的形式表示；

方程确定单元，用于根据牛顿力学得到所述浮子的运动方程；

方程变换单元，用于将所述数学表达式分别代入所述运动方程，作傅里叶变换得到垂直方向上浮子偏移平衡位置的偏移方程；

数据计算单元，用于将实际数据代入所述偏移方程得到位移。

7.根据权利要求6所述的波浪发电系统，其特征在于，所述数学计算模块为将所述偏移方程平方后代入输出平均功率公式后作标幺化处理得到平均功率和阻尼力阻尼系数的数学关系的模块。

8.根据权利要求7所述的波浪发电系统，其特征在于，所述数据选择模块包括：

作图单元，用于根据所述数学关系作图，确定平均功率最大点；

选取单元，用于选取所述输出平均功率最大点对应的阻尼力阻尼系数为最佳阻尼力阻尼系数。

9.根据权利要求5-8任一项所述的波浪发电系统，其特征在于，所述迭代模块包括人工鱼群算法子模块，所述人工鱼群算法子模块包括：

创建单元，用于创建初始人工鱼群，生成设定数量的人工鱼，随机初始化第一个体位置；

第一计算单元，用于计算所述第一个体位置对应的第一目标函数值；

比对单元，用于根据所述第一目标函数值，比较追尾和聚群两种组合行为后确定较优的第二个体位置对应的第二目标函数值和搜索方向；

迭代单元，用于迭代更新所述人工鱼位置，计算每次更新后的目标函数值；

输出单元，用于在所有人工鱼移动后，输出最优人工鱼位置及其对应的所述目标函数值。