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地球表面海洋面积占总面积比重高达70%,同时我国也是一个海洋大国,海洋资源丰富,然而对海洋的利用却不多,大量的化石能源被开发使用正在逐渐面临衰竭,而能比较普及使用的可再生能源种类不多,常见的主要是风能和太阳能,且发电量与化石能源相比较少,因此使得目前为止可再生能源仍然没法完全替代化石能源,如果能使蕴含丰富、种类繁多、分布面积广大的海洋能资源得到更多地利用,不论是对于全球还是我国,前景都将是巨大的。 海洋能包括潮汐能、海流能、波浪能、海水温差能和盐差能等。海洋波浪运动所蕴含的能量密度非常高,为了提高效率获得更多的能量,阵列式波浪能发电系统的概念被提出,将若干浮子组成阵列相比单个浮子来说提取波浪能的效率更高而且输出能量更稳定,然而浮子阵列的组成方式不同提取的波浪能大小又不同,因此每个浮子的位置布置是需要经过计算使得提取波浪能的效率是最高的,而优化算法的种类众多,差分进化算法因其全局搜索能力强和算法简单,将在本文中被用来优化波浪能发电系统的浮子阵列。 本文主要从以下方面展开了对阵列式波浪能发电系统的优化设计: (1)通过对国内外波浪能发电技术发展的历史和研究进程进行了概述,简要介绍了阵列式波浪能发电系统的特点和其研究历程,介绍了本课题的研究意义和背景。 (2)对波浪能转换装置(Wave Energy Converter,WEC)进行水动力建模,分析可以衡量阵列优劣的参数并给出其相关的计算方法。 (3)研究差分进化算法(Differential Evolution,DE),对该算法不足的地方进行改进,并利用改进后的差分进化算法对算例进行阵列优化。