[发明专利]波浪能发电设备的控制方法及装置、波浪能发电系统

权利要求书

1.一种波浪能发电设备的控制方法，其特征在于，用于控制波浪能发电设备，所述波浪能发电设备包括浮子、液压缸、蓄能器、液压马达、液压管路、减压阀以及单向阀组；所述浮子与所述液压缸的活塞杆连接；所述液压缸通过所述液压管路分别与所述蓄能器和所述液压马达连接；所述单向阀组和所述减压阀均设置于所述液压管路上；其中，所述单向阀组包括至少一个单向阀；

所述控制方法包括：

实时获取所述液压管路内的压力；

判断所述液压管路内的压力是否在预设压力范围内；

若是，则根据所述液压管路内的压力，确定所述液压马达的最佳转速，并控制所述液压马达的转速为所述最佳转速；

若否，则在所述液压管路内的压力大于所述预设压力范围的上限压力时，启动所述减压阀进行减压，直至所述液压管路内的压力在所述预设压力范围内；或者，在所述液压管路内的压力小于所述预设压力范围的下限压力时，控制所述液压马达停止转动，并控制所述蓄能器进行能量存储，直至所述液压管路内的压力在所述预设压力范围内；

所述波浪能发电设备还包括：与所述液压马达同轴设置的永磁同步电机；

所述控制方法还包括：

实时获取所述永磁同步电机的状态信号；所述状态信号至少包括所述永磁同步电机的当前转速；

根据所述最佳转速和所述当前转速，采用PI控制算法计算所述永磁同步电机的校正转速，并控制所述永磁同步电机的转速为所述校正转速；

所述波浪能发电设备还包括：通过直流母线背靠背电连接的电机侧三电平变流器和电网侧三电平变流器，且所述永磁同步电机的三相输出端与所述电机侧三电平变流器的三相桥臂输入端一一对应电连接，所述电网侧三电平变流器的三相桥臂输出端与电网的三相线一一对应电连接；以及设置于电机侧三电平变流器和电网侧三电平变流器之间的两个电容；所述电机侧三电平变流器的每一相桥臂包括四个第一开关晶体管；所述状态信号还包括转子电角度ωe、转子磁链Ψf、q轴的电感Lq、d轴的电感Ld和所述三相输出端的三相电流信号；

所述控制方法还包括：

获取各所述电容的电压信号；

根据所述三相输出端的三相电流信号，通过派克变换获取所述永磁同步电机的q轴实际电流分量iq和d轴实际电流分量id；

根据所述最佳转速和所述当前转速，采用PI控制算法计算所述永磁同步电机的q轴参考电流分量iq^*；

根据所述q轴参考电流分量iq^*和所述q轴实际电流分量iq，采用PI控制算法计算q轴校正电流分量isq，以及根据d轴参考电流分量id^*和所述d轴实际电流分量id，采用PI控制算法计算d轴校正电流分量isd；其中，所述d轴参考电流分量id^*为0；

采用前馈补偿法对所述永磁同步电机中的耦合项进行解耦，根据所述q轴实际电流分量iq、所述d轴实际电流分量id、所述q轴校正电流分量isq和所述d轴校正电流分量isd以及所述转子电角度ωe、所述转子磁链Ψf、d轴的电感Ld和q轴的电感Lq，分别计算q轴参考电压uq和d轴参考电压ud；

采用反派克变换将所述q轴参考电压uq和d轴参考电压ud转换为所述永磁同步电机中αβ坐标下的α轴参考电压uα和β轴参考电压uβ；

根据各所述电容的电压信号、所述α轴参考电压uα和所述β轴参考电压uβ，采用SVPWM算法确定所述电机侧三电平变流器的三相桥臂中各所述第一开关晶体管的第一开关控制信号，并以所述第一开关控制信号控制各所述第一开关晶体管的导通或关闭。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述液压管路内的压力，确定所述液压马达的最佳转速，包括：

当所述液压管路内的压力小于或等于所述上限压力以及大于或等于第一预设压力时，确定所述液压马达的最佳转速为第一预设转速；

当所述液压管路内的压力小于所述第一预设压力以及大于所述下限压力时，确定所述液压马达的最佳转速为K*ΔP；其中，K为常数，ΔP为所述液压管路的压力。