[发明专利]波浪能独立发电系统容量规划方法

权利要求书

1.一种波浪能独立发电系统容量规划方法，其特征在于：利用设计海域的海况统计资料以及波浪能发电装置模型样机的模型幅值响应算子RAO_m和模型俘获宽度比CWR_m，计算波浪能发电装置的瞬时发电功率的时域曲线，并基于瞬时发电功率的时域曲线和瞬时负载功率的时域曲线，以最小化波浪能发电装置和蓄电池的总建造成本C为目标，规划波浪能发电装置的迎波面宽度b和额定发电功率P_{w_rate}以及蓄电池的额定容量E_{b_rate}。

2.如权利要求1所述的波浪能独立发电系统容量规划方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、根据设计海域的海况统计资料中的各海况发生频率，随机抽取海况仿真连续不规则波时域波形，仿真时长近似为波浪能独立发电系统的运行寿命；

S2、根据上跨零点划分波浪序列，分解出若干个单波，单波数记为m；

S3、设置N组波浪能发电装置的迎波面宽度b和额定发电功率P_{w_rate}；

S4、令n＝1，i＝1；

S5、搜索第n组b和P_{w_rate}；

S6、统计第i个单波的波高H_i和周期T_i；

S7、利用第n组的b以及模型幅值响应算子RAO_m和模型俘获宽度比CWR_m，计算第i个单波对应的波浪能发电装置的时均发电功率P_{w_av，i}和最大速度V_max，i；

S8、利用P_{w_av，i}和V_max，i，计算第i个单波对应的波浪能发电装置的瞬时发电功率P_w，i(t)，并绘制P_w，i(t)的时域曲线；

S9、利用第n组的P_{w_rate}，削去P_w，i(t)＞P_{w_rate}时产生的多余能量E_e，i，并计算设置额定发电功率后的瞬时发电功率P_w，i2(t)和时均发电功率P_{w_av，i2}；

S10、引入瞬时负载功率P_l(t)，从中截取出第i个单波对应时段内的瞬时负载功率P_l，i(t)，绘制P_l，i(t)的时域曲线，并计算第i个单波对应时段内的时均负载功率P_{l_av，i}；

S11、根据P_w，i2(t)和P_l，i(t)的关系，计算第i个单波对应时段内蓄电池充放电量E_b，i，E_b，i≥0表示蓄电池充电，否则表示放电；

S12、判断i是否小于m，如果i＜m，则i＝i+1，并返回S6，否则执行S13；

S13、计算蓄电池瞬时电量E_b(t)，并绘制E_b(t)的时域曲线，取E_b(t)时域曲线的上下限之差为蓄电池最大净充放电量E_{b_max}，基于E_{b_max}计算第n组b和P_{w_rate}对应的蓄电池额定容量E_{b_rate}；

S14、基于第n组b和P_{w_rate}以及对应的E_{b_rate}，计算对应的波浪能发电装置和蓄电池的总建造成本C；

S15、判断n是否小于N，如果n＜N，则n＝n+1，并返回S5，否则执行S16；

S16、比选出N个情况下最小的C，并以该C对应的b、P_{w_rate}、E_{b_rate}作为容量规划结果。