海洋波浪能转换系统的原理、设计与控制方法<%=id%>

    中国科学院广州能源研究所余志研究员等领导的课题组，自1987年以来，在国家自然科学基金(批准号：58670079，59106048，59276278)的资助下，对海洋波浪能转换中的应用基础问题进行了研究，基本建立了波能系统的分析、设计与控制方法，在波能装置的水动力学、对称翼透平的气动力学、波能装置的数学模型以及优化设计和负载控制等方面取得了进展。主要为：
    1.建立了复杂地形下波能装置的水动力计算方法并应用于波力电站的选址、性能分析、波浪载荷计算和气室参数设计。提出了一种新的计算二阶绕射势的杂交边界元方法，该方法应用于波能装置的水动力计算可提高计算精度，推动波能利用中非线性问题的研究。
    2.建立了对称翼透平的设计准则和透平在0°-90°迎角范围的气动特性实验数据库，并发现了大稠密度透平的力系数在失速区的非单值现象，表明透平气动性能与其运动过程有关。指出了变工况下透平的进一步研究方向，对透平的设计有指导意义。
    3.首次证明了在规则波作用下波能装置的气室和透平的最优设计与匹配的可分解性，建立了基于流量与平均功率等效和基于流量与平均压力等效的两种最优匹配设计方法，并给出了两种方法的等价条件和修正公式。极大地简化了波能装置的优化设计问题，使其分解为两个子系统的优化问题，在该理论的指导下，试验工作量也大大减少。
    4.提出并建立了波能装置的水动力状态空间模型以及波能系统的气室、透平和电机的总体模型，并应用于优化设计与控制。状态空间模型法还被推广到一般的海洋动力系统，有很大的应用潜力。
    5.首次提出并建立了基于最优电压和基于最优转速的两种负载控制方法，并实现了计算机实时控制，使波能装置出力提高20%以上，成果已应用于实用波能装置和波力电站的设计。此方法被国内外同行多次引用。部分成果获1992年度中国科学院自然科学奖二等奖。

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