海洋能具有储量巨大、清洁无污染,可再生等突出优点,海浪发电研究具有广阔的发展空间。课题依托国家海洋局可再生能源专项资金项目“120kW漂浮式液压海浪发电站中试”(项目编号GHME2010ZC01)。因该漂浮式液压海浪发电站的设计缺乏足够的技术参考资料。故应实际工程样机的设计所需,进行了本课题的研究工作。文中综述了海浪发电的国内外研究现状和发展趋势,介绍了国内外现有的海浪发电装置的工作原理及特性,并对国内海浪实验装置的研究情况进行了阐述,提出了本课题的研究内容。依据实际工程样机的实验要求设计了液压海浪发电实验装置机体结构；遵循工程样机的浮体运动规律设计了海浪模拟液压系统；为达到精确模拟的目的,采用与工程样机的发电液压系统完全相同的原理设计了实验装置的发电液压系统；根据工程样机浮体所受浮力大小、浮体运动速度等参数计算得出了海浪模拟液压系统和发电液压系统的工作压力、流量,在此基础上对海浪模拟油缸、发电油缸的活塞直径、行程等参数进行了设计计算并对强度、稳定性等进行了校核计算；选择了电动机、液压泵、液压马达、发电机等主要工作元件。依照海浪模拟液压系统的控制要求,设计了电气系统。根据样机浮体的动作特点和实验数据采集要求编写了PLC程序；为采集装置的发电参数、发电机的转速、扭矩以及发电液压系统工作时的内部压力数据,设计了电量显示柜、耗电箱；配置了转速、扭矩和功率采集软件；利用组态软件EB8000的在线模拟和曲线绘制功能并配合PLC程序设计了发电液压系统内部压力采集软件。推导出了阀控液压缸的数学模型；建立了伺服阀、位移传感器、伺服放大器的数学模型；在此基础上得出了海浪模拟液压系统的数学模型；将表达式输入MATLAB软件,得出了系统的伯德图,对系统的稳定性进行了分析,结果表明,系统满足奈奎斯特稳定判据,具有足够的稳定裕量。在以上工作的基础上进行了海浪发电的实验研究。实验揭示了工程样机的发电量和负载之间的关系,发现通过合理配置工程样机的负载能够增大发电功率。实验利用蓄能器改善了发电机的扭矩、转速和发电功率输出性能,并发现通过降低蓄能器的调定压力、增大蓄能器的容量可以提高发电效率。得出了不同负载、不同海浪力作用下发电液压系统内部压力的特性曲线。通过加大蓄能器容量,改善了发电液压系统内部压力性能。根据工程样机的设计要求,得出了五组浮体浮力作用下发电功率和发电机扭矩、转速特性曲线,测定了各个浮力作用下发电功率、发电机扭矩和转速的平均值,并对这五组数值进行了拟合,得出了浮力-发电功率拟合方程、浮力-发电机扭矩拟合方程和浮力-发电机转速拟合方程,对工程样机浮体的设计和发电机的选择提供了有价值的参考数据。发电机发出电能的前提是必须要连接有电能消耗装置,而工程样机暂未实现并网发电,故需要自身耗掉电能,考虑到实际海况下电阻耗电的缺点,提出了采用一套液压系统耗电的新方案并进行了实验研究,实验结果表明,可以采用这种方案进行耗电。在实验的基础上对影响发电量的因素进行了理论分析。最后,对原发电液压系统的设计缺陷提出了改进方案,改进后的设计方案使工程样机的安装、调试和维修更加方便,同时可提高发电效率。