随着我国制定海洋发展战略,加速开发海洋产业,促进沿海地区经济发展,直驱式波浪发电以及多能互补海岛微电网吸引了越来越多研究学者的关注。本文研究设计了一个基于直驱式波浪发电的波浪、风、光、储多能互补发电直流母线海岛微电网系统。采用基于生物智能控制算法的直驱式波浪发电系统控制策略,减少了波浪发电系统输出电能的波动,采用超级电容和蓄电池复合储能,提高了多能互补发电系统的稳定性。本文的具体研究内容如下:1、阐述了本文的研究背景和意义。介绍了直驱式波浪发电技术、基于直驱式波浪发电的海岛微电网及直驱式波浪发电控制策略的国内外研究现状。分析了直驱式波浪发电实现最大波浪能跟踪控制和输出功率平滑两大问题。分析了直驱式波浪发电系统常用的几种拓扑结构。比较了基于波浪发电的海岛微电网常用的网架结构,提出了蓄电池和超级电容复合储能用于提高海岛微电网稳定性的方案。2、建立了海岛微电网中可再生能源发电系统和复合储能系统的数学模型。研究了直驱式波浪发电系统、直驱式风力发电系统、光伏发电系统的最大功率跟踪控制策略。研究了海岛微电网并网运行和孤岛运行时逆变器典型控制策略,包括基于电网电压定向矢量控制策略和电压频率控制策略。3、介绍了生物智能算法的基本原理,根据原理设计了生物智能控制器,提出了基于生物智能算法的直驱式波浪发电系统控制策略,并建立了基于传统PID控制算法和基于生物智能控制算法的直驱式波浪发电系统PSCAD仿真模型,通过对比仿真结果,验证了基于生物智能算法的直驱式波浪发电系统的控制策略能减小波浪发电输出功率的波动。4、搭建了采用波浪能、风、光伏三种可再生能源互补发电系统,采用超级电容和蓄电池复合储能的直流母线海岛微电网PSCAD仿真模型,并针对并网运行和孤岛运行进行了仿真研究。通过对比仿真结果,验证了采用生物智能控制算法的直驱式波浪发电系统接入海岛微电网后,输出功率更加平稳,可提高海岛微电网的稳定性。