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摘要
为提高波浪发电系统（Wave Energy Converter， WEC）能量捕获效率，并保证其在运行过程中满足系统的各种约束条件，本文以平均捕获功率最优为目标，提出了计及弱磁效应的直驱式波浪发电系统变系数模型预测控制（Model Predictive Control， MPC）策略。针对波浪激励力过大导致的变流器输出电压过调制问题，将弱磁控制引入优化算法，在满足发电机弱磁极限的前提下增大发电系统的运行范围，提高WEC的能量捕获效率。此外，基于仿真分析，发现了规则波下MPC目标函数的正则系数与平均捕获功率的对应关系。在此基础上，引入快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation，FFT）与叠加定理，构建了适用于不规则波输入的直驱式WEC变系数MPC控制策略。仿真结果表明，在不规则波浪下，所提方案能在满足系统约束条件的同时，有效提高能量捕获效率。
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单位河海大学; 国网安徽省电力有限公司; 电气学院
