波浪能液压转换装置的非线性状态空间模型的建立

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1、2012年6月机床与液压Jun．2012第40卷第11期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．11．037波浪能液压转换装置的非线性状态空间模型的建立赵丽君，郭庆(1．华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206；2．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206)摘要：海洋波浪能被认为是全球很有潜力的可再生能源。提出使用漂浮式浮子吸收波浪能，再利用液压功率输出机械将吸收来的能量转换为电能。对于波浪能发电，关键在于效率的提

2、高以及发电质量的稳定。设计的液压功率输出装置可以双向输出高压油，从而大大提高了波浪能转换效率，而且装置中的高压蓄能器对发电质量的稳定起关键作用。基于线性水动力学理论，推导出振荡浮子式波浪能转换装置的数值模型。该模型考虑了液压系统内部件的滑动摩擦力和高压油流经阀门时节流孔的压降。由于该液压功率输出机械是非线性系统，推导出整个波浪能转换装置系统的非线性状态空间模型。关键词：波浪能转换装置；液压功率输出机械；非线性状态空间模型中图分类号：TKO1+8文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)11—123—5TheNon-

3、linearStateSpaceModelingfortheHydraulicWaveEnergyConverterzHAoLijun．GUOQing(1．SchoolofEnergy，PowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2．DepartmentofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectriePowerUniversity，Beijin

4、g102206，China)Abstract：Marinewaveenergyisconsideredasarenewablesourcewithahugepotentialallaroundtheworld．ThefloatingbuoyWasusedtoabsorbwaveenergy．Inordertoconvertwavemotionsintoelectricalpower，thehydraulicpoweroutputmachinerywasem—ployedinthissystem．Thekeyissuesofwa

5、veenergypowerwerehowtoincreasetheeficiencyandhowtoensurethequalityofpowersupplysteady．Forthiswaveenergyconverter，bi—directionalcontroltohigh-pressurefluidimprovedtheconvertingeficiencygreatly．Andthehigh-pressureaccumulatorplayedakeyroleinmakingthequalityofpowersuppl

6、ysteady．Themathematicalmodelofaheav·ing—buoywaveenergyconverter(WEC)wasdeducedbasedONlinearhydrodynamictheory．Inthemodel，theslidingfrictionforceandpressuredropsoforificeflowingthroughthevalvesinthehydraulicsystemweretakenintoaccount．Becausethehydraulicpoweroutputmac

7、hineryhasnon-linearfeature，acompletenon-linearstatespacemodeloftheWECsystemwaspresented．Keywords：Waveenergyconvertersystem；HydraulicpowerOHtputmachinery；Non—linearstatespacemodel能源危机的到来与环境污染的加剧引起人们对能能器(用作短暂能量储存)，然后进入液压马达做源利用的担忧。近年来，对可再生能源的关注越来越功，来驱动与之相连的发电机旋转。液压系统拥有

8、许多。海洋波浪能u被认为是全球很有潜力的可再生能多有利的特性，许多波浪能转换装置的设计都在引入源，其能源密度远大于太阳能和风能，因此开发波浪液压系统功率输出。能利用装置是很有前景的。国内学者在波浪能转换装置的研究中也多采用液波浪能利用装置一般包括两部分：波浪能采集装压转换系统