为改进能源结构,发展低碳经济,近年来我国大力发展风力太阳能、波浪能等各类可再生能源。波浪能能量密度大、蕴藏量丰富、可预测性较好,有良好开发潜力。本文研究振荡浮子式永磁直驱波浪能发电系统的功率优化控制,主要研究内容:1)综述分析典型波浪能捕获装置和动力输出装置的原理及其优缺点,总结分析国内外波浪发电技术的发展历史和研究现状。2)波浪能捕获装置的频域数学模型简单,但未考虑非线性因素;时域模型考虑了非线性因素,但需实时计算浮体湿表面划分网格的格林函数,计算量大,实用性较差。采用Ansys/workben软件计算频域的格林函数,获得水动力参数的频域响应曲线;利用WEC-Sim转换为时域响应曲线。采用普罗尼线谱估计方法拟合时域响应曲线,得到装置的六阶状态空间时域模型。建立了永磁直线电机的abc坐标系下的数学模型,经坐标变换后得到dq坐标数学模型。3)经典功率控制算法只考虑提高波浪发电装置功率捕获,而忽略装置物理限制条件,为此提出模型预测控制方法,在最大化系统发电量同时,满足系统运行指标和物理约束条件,提高经济性。采用传统模型预测方法跟踪最优速度轨迹;针对方法可能产生的参考点不可达和计算量问题,提出改进的经济模型预测方法。4)采用磁场定向矢量控制策略,对dq轴电流进行解耦控制,并进行PI控制器的参数设计。对解耦输出的电压信号进行SVPWM脉宽调制,得到三相全控整流电路的控制信号并输入整流桥,实现IGBT的通断,完成波浪发电系统的能量跟踪控制。最后对波浪发电系统进行储能控制,达到稳定母线电压、平滑功率目的。