[发明专利]一种波浪能发电装置的直流集电系统及其控制方法和系统

权利要求书

1.一种直流集电系统的控制方法，其特征在于，应用于一种波浪能发电装置的直流集电系统，所述直流集电系统，包括：n个子模块，所述子模块包括：二极管、由输入侧电容、第一开关管、第二开关管构成的低压侧半桥模块、高频电感、由输出侧电容、第三开关管、第四开关管构成的高压侧半桥模块；

所述低压侧半桥模块中的开关管与所述二极管反并联连接，所述二极管与波浪能发电机组输出接口相连；

所述低压侧半桥模块通过所述高频电感与所述高压侧半桥模块相连；

两两相邻的子模块中的所述高压侧半桥模块作为高压侧端口进行串联连接后，接入高压直流电网；

方法包括：

根据接入子模块的波浪能发电机组和整流器的类型选择控制策略；

当子模块接入的类型为不控整流的波浪能发电机组时，通过速度控制回路、输出电压控制回路和电感电流回路组成的控制框架，产生子模块的第一调制波信号，对子模块中的开关管进行控制；

当子模块接入的类型为PWM整流的波浪能发电机组时，通过输出电压控制回路和电感电流回路产生子模块的第二调制波信号，对子模块中的开关管进行控制。

2.根据权利要求1所述的直流集电系统的控制方法，其特征在于，所述通过速度控制回路、输出电压控制回路和电感电流回路组成的控制框架，产生子模块的第一调制波信号，对子模块中的开关管进行控制，具体包括：

将发电机组的转速参考值和实际转速的差值经PI控制器的输出值，与发电机组的电压参考值和实际输出电压的差值经PI控制器的输出值，共同产生电感电流的第一参考值，将第一参考值与实际电感电流值比较后，经PI控制器，产生子模块的第一调制波信号，对子模块中的开关管进行控制。

3.根据权利要求1所述的直流集电系统的控制方法，其特征在于，所述通过输出电压控制回路和电感电流回路产生子模块的第二调制波信号，对子模块中的开关管进行控制，具体包括：

将发电机组的输出电压参考值和实际输出电压的差值经PI控制器产生电感电流的参考值，将电感电流的参考值和实际电感电流值比较后，经PI控制器，产生子模块的第二调制波信号，对子模块中的开关管进行控制。

4.一种直流集电系统的控制系统，其特征在于，应用于一种波浪能发电装置的直流集电系统，所述直流集电系统，包括：n个子模块，所述子模块包括：二极管、由输入侧电容、第一开关管、第二开关管构成的低压侧半桥模块、高频电感、由输出侧电容、第三开关管、第四开关管构成的高压侧半桥模块；

所述低压侧半桥模块中的开关管与所述二极管反并联连接，所述二极管与波浪能发电机组输出接口相连；

所述低压侧半桥模块通过所述高频电感与所述高压侧半桥模块相连；

两两相邻的子模块中的所述高压侧半桥模块作为高压侧端口进行串联连接后，接入高压直流电网；

所述控制系统包括：

分析模块，用于根据接入子模块的波浪能发电机组和整流器的类型选择控制策略；

第一控制模块，用于当子模块接入的类型为不控整流的波浪能发电机组时，通过速度控制回路、输出电压控制回路和电感电流回路组成的控制框架，产生子模块的第一调制波信号，对子模块中的开关管进行控制；

第二控制模块，用于当子模块接入的类型为PWM整流的波浪能发电机组时，通过输出电压控制回路和电感电流回路产生子模块的第二调制波信号，对子模块中的开关管进行控制。

5.根据权利要求4所述的直流集电系统的控制系统，其特征在于，所述第一控制模块，具体用于：

当子模块接入的类型为不控整流的波浪能发电机组时，将发电机组的转速参考值和实际转速的差值经PI控制器的输出值，与发电机组的电压参考值和实际输出电压的差值经PI控制器的输出值，共同产生电感电流的第一参考值，将第一参考值与实际电感电流值比较后，经PI控制器，产生子模块的第一调制波信号，对子模块中的开关管进行控制。

6.根据权利要求4所述的直流集电系统的控制系统，其特征在于，所述第二控制模块，具体用于：

当子模块接入的类型为PWM整流的波浪能发电机组时，将发电机组的输出电压参考值和实际输出电压的差值经PI控制器产生电感电流的参考值，将电感电流的参考值和实际电感电流值比较后，经PI控制器，产生子模块的第二调制波信号，对子模块中的开关管进行控制。