[发明专利]一种波浪能发电装置电能变换系统和控制方法

权利要求书

1.一种波浪能发电装置电能变换系统，其特征在于，包括液压蓄能装置、液压马达组、发电机组、整流器组、并网逆变器、升压变压器、锂电池储能装置和电能变换系统控制器；

所述液压蓄能装置通过液压母管连接所述液压马达组，所述液压马达组的液压马达与所述发电机组的发电机一一对应连接，所述发电机组的发电机与所述整流器组的整流器一一对应连接，所述整流器组通过直流母线连接所述并网逆变器，所述并网逆变器连接所述升压变压器，所述升压变压器的高压侧通过海底电缆连接海岛微电网，所述锂电池储能装置的输入端与所述直流母线连接，输出端与所述升压变压器的低压侧连接；

所述电能变换系统控制器用于接收所述海岛微电网的电网调度系统发送的调度指令，实时获取所述液压蓄能装置的液压值，当所述液压值达到阈值后，控制所述液压马达启动，带动所述发电机发电，对所述直流母线的电压进行监测，对所述整流器的直流输出电压进行调控，使得所述直流母线的电压维持稳定；

所述电能变换系统控制器还用于监测所述升压变压器的低压侧电压，根据所述低压侧电压控制所述并网逆变器的输出电压，使得交流电压维持稳定；

所述电能变换系统控制器还用于在所述发电机组发出的电能不足时，控制所述锂电池储能装置的锂电池组放电，协同所述并网逆变器维持交流电压稳定，当所述发电机组发出的电能多余时，控制所述锂电池储能装置的锂电池组充电，协同所述整流器维持所述直流母线电压稳定；

所述电能变换系统控制器还用于：

当所述锂电池组的电量下降至第一电量百分比时，控制所述锂电池组停止放电，当所述发电机发电时，优先向所述锂电池组充电，直至所述锂电池组的电量达第二电量百分比，当所述锂电池组的电量达第二电量百分比，将所述发电机所发的电输送到所述升压变压器，当所述发电机所发电能不足时，通过锂电池储能装置补足，当所述发电机所发电能有余，则继续向锂电池储能装置充电。

2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置电能变换系统，其特征在于，所述第一电量百分比为30％。

3.根据权利要求2所述的波浪能发电装置电能变换系统，其特征在于，所述第二电量百分比为70％。

4.根据权利要求1所述的波浪能发电装置电能变换系统，其特征在于，所述当所述液压值达到阈值后，控制所述液压马达启动，带动所述发电机发电，包括：

当所述液压值达到第一阈值时，启动第一额定功率的第一发电机对应的第一液压马达，带动所述第一发电机发电，在所述第一发电机发电过程中，所述液压蓄能装置持续将波浪能转换成液压能；

当所述液压值达到第二阈值时，启动第二额定功率的第二发电机对应的第二液压马达，带动所述第二发电机发电，在所述第一发电机和所述第二发电机发电过程中，所述液压蓄能装置持续将波浪能转换成液压能；

当所述液压值达到第三阈值时，启动第三额定功率的第三发电机对应的第三液压马达，带动所述第三发电机发电，在所述第一发电机、所述第二发电机和所述第三发电机发电过程中，所述液压蓄能装置持续将波浪能转换成液压能；

其中，所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第二阈值小于所述第三阈值。

5.根据权利要求1所述的波浪能发电装置电能变换系统，其特征在于，所述整流器组为IGBT整流器组。

6.根据权利要求1所述的波浪能发电装置电能变换系统，其特征在于，所述锂电池储能装置包括：DC/DC变换器、所述锂电池组、储能变流器和储能系统控制单元；

所述DC/DC变换器的输入侧与所述直流母线连接，用于将所述直流母线的电压转换成预设的电压等级，从而把由波浪能转换而来的电能存储到锂电池组中；

所述锂电池组的输出端与所述储能变流器的输入端连接，所述储能变流器的输出端与所述升压变压器的低压侧连接，通过所述储能变流器将存储在所述锂电池组中的电能变换到所述升压变压器低压侧；

所述储能系统控制单元用于接收所述电能变换系统控制器的控制指令，根据所述控制指令对所述DC/DC变换器、所述锂电池组和所述储能变流器进行控制。