波浪能的随机性、波浪能发电装置的不同类型,均对波浪能发电装置的发电能力产生了重要影响,准确预测波浪能发电装置的电能输出对电力调度控制带来极大便利。基于波浪能发电装置的分类和原理,分析了液压式波浪能发电装置的能量转换过程,建立了装置输出功率的预测模型,推导了具体模型参数。在此基础上,以鹰式“万山号”为实例确定了预测模型,并用实海况试验数据验证了该预测模型的准确性和预测方法的有效性。

为实现波浪能的高效采集与转换,参考鸟类的运动特性,提出一种振荡扑翼波浪能发电装置。将键合图方法引入多物理场耦合的波浪能发电系统,建立了波浪能发电装置由波浪能到电能的全局模型,并利用多能域系统仿真软件AMESim,搭建了能量采集-转换-储存全过程的系统仿真平台,设置参数进行了仿真分析。开发仿规则波浪振荡扑翼波浪能发电装置试验平台,验证了仿真平台的有效性,仿真结果与试验结果吻合度较高。研究结果表明,该振荡扑翼波浪能发电装置能够有效采集波浪能,实现电能的稳定输出,发电效率达62.9%;键合图法可作为波浪能发电装置的设计与研究的重要工具;该仿真平台与试验平台为波浪能发电装置的设计和评价提供了理论基础和途径。