CN102545762B - 直驱式波浪发电系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直驱式波浪发电系统的控制方法，包括以下步骤：1)通过位置传感器和速度传感器测量的到发电机转子的位置和速度；2)结合其他的参数计算得到当前的定子电流的控制目标值；3)同时测量发电机定子电流的瞬时值，通过坐标变换将a-b-c坐标下的定子电流变换到d-q坐标下；4)将定子电流的实测值和控制目标值比较后输入至比例积分控制器，比例积分控制器输出d-q坐标中定子电压的控制目标值，再通过坐标逆变换，将d-q坐标下的定子电压转换到a-b-c坐标；5)将a-b-c坐标下定子电压的目标值输入至直线永磁发电机中，对变换器进行控制，输出目标定子电压，使得定子电流与控制目标值相等。所述的直驱式波浪发电系统由阿基米德浮子和直线永磁发电机组成。该控制策略响应速度快，效率更高，能适用于全海况条件下。

Description

直驱式波浪发电系统的控制方法

技术领域

本发明属于电气工程领域电力系统及其自动化研究方向，公布了一种能适用于全海况(规则波浪和不规则波浪，以及线性波浪和非线性波浪)条件下的直驱式波浪发电系统的最优控制方法。

背景技术

直驱式波浪发电系统(WEC)通常由浮子和直线永磁发电机组成，其结构简单，效率较高。基于阿基米德浮子(Archimedes Wave Swing，AWS)的波浪发电系统是第一个直接驱动式的波浪发电系统。对其进行最优控制目的是为了最大限度地从波浪中获取能量，例如通过将海水压入或排出AWS内的圆柱体，改变圆柱体内空气的体积和压力，使得AWS能与波浪共振达到控制目的，但这一方法响应速度慢，难以跟踪波浪的变化，并且控制的精度也不高；又例如在对线性发电机转子上的受力分析的基础上，将WEC等效于一个串联谐振电路，采用对反应力的控制来最大限度的获取波浪中的能量；再例如通过对线性永磁发电机的电气控制来调整AWS的阻尼达到控制的目的，这种方法使用起来比较方便和精确。但是这些方法都是在假定波浪是规则波浪的前提下得到的，而在实际工况下，作用于AWS的波浪不可能是规则的。亟需提供一种控制方法来解决问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对实际工况下作用于AWS的波浪是非规则的前提下提供一种响应速度快、易实现地控制方法更有效地获取波浪中的能量。

技术方案：本发明通过如下技术手段加以实现：

一种直驱式波浪发电系统的控制方法，包括以下步骤

1)通过位置传感器和速度传感器测量得到发电机转子的位置和速度；

2)浮子的水动力阻尼系数参数、发电机动子速度、永磁动子的磁链、波长等参数计算得到当前的定子电流的控制目标值；

3)同时测量发电机定子电流的瞬时值，通过坐标变换将a-b-c坐标下的定子电流通过派克变换变换到d-q坐标下；

4)将定子电流的实测值和控制目标值比较后输入至比例积分控制器，比例积分控制器输出d-q坐标中定子电压的控制目标值，再通过坐标逆变换，将d-q坐标下的定子电压转换回a-b-c坐标；

5)将a-b-c坐标下定子电压的目标值输入至发电机中，对变换器进行控制，输出 目标定子电压，使得定子电流与控制目标值相等。

所述的直驱式波浪发电系统由阿基米德浮子和直线永磁发电机组成。

所述的阿基米德浮子的数学模型为：

$\frac{\mathrm{dx}}{\mathrm{dt}}=v$

$m_{\mathrm{tot}}\frac{\mathrm{dv}}{\mathrm{dt}}+F_g+{\mathrm{\β}}_{\mathrm{wb}}v+k_{s}x=F_w$

所述的直线永磁发电机在d-q坐标下的简化模型为：

$L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{ds}}}{\mathrm{dt}}=-{\mathrm{Ri}}_{\mathrm{ds}}+X_s{i}_{\mathrm{qs}}-u_{\mathrm{ds}}$

$L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{qs}}}{\mathrm{dt}}=-{\mathrm{Ri}}_{\mathrm{qs}}-X_s{i}_{\mathrm{ds}}-u_{\mathrm{qs}}+\mathrm{\ω}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}$

定子电流为：

$i_q=\frac{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{wb}}\mathrm{\λv}}{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}}+\frac{m_{\mathrm{tot}}\mathrm{\λ}\frac{\mathrm{dv}}{\mathrm{dt}}-k_s\mathrm{\λx}}{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}}$

i_d＝0

其中x为AWS浮子和直线永磁发电机动子的位移、y为AWS浮子和直线永磁发电机动子的速度、m_tot为所有运动部件的质量总和、F_g为来自于直线永磁发电机作用于动子上的力、β_wb为AWS的水动力阻尼系数、k_s为AWS的弹性系数、F_w为波浪作用在阿基米德浮子上力的总和、L_s为同步电感、ω为直线永磁发电机的电角速度、X_s为同步电抗、R为单相绕组电阻、u为电压、i为电流、s为直线永磁发电机定子侧下标、d为d轴侧下标、q为q轴侧下标、ψ_PM为永磁动子的磁链。

所述阿基米德浮子与波浪共振，且来自于线性永磁发电机的阻力等于来自于海水的阻力。

所述的定子电流为q轴定子电流。

有益效果：本发明能应用于全海况条件下，通过控制使得AWS于波浪共振，更加有效地获取波浪中的能量，提高了WEC系统的效率。

附图说明

图1为本发明基于AWS波浪发电系统结构的示意图；

图2为本发明单质量块模型的示意图；

图3为本发明最优控制的控制框图。

具体实施方式

为了从波浪中获取最大能量，必须采用控制手段使得AWS与波浪共振。本控制方法相应速度快、能量获取效率高，且能适用于全海况条件下。

由于直线永磁发电机是由AWS直接驱动的，AWS和直线永磁发电机的动子可以用如图2所示的单质量块模型来描述。由于波浪发电系统通常是通过电力电子元件与电网相连，因此，从电网侧是感受不到AWS的惯性，所以，用于电力系统分析的波浪发电系统模型中，AWS的运动方程可以采用如下简化模型：

$\frac{\mathrm{dx}}{\mathrm{dt}}=v---\left(1\right)$

$m_{\mathrm{tot}}\frac{\mathrm{dv}}{\mathrm{dt}}+F_g+{\mathrm{\β}}_{\mathrm{wb}}v+k_{s}x=F_w---\left(2\right)$

其中，x和y分别为AWS浮子和直线永磁发电机动子的位移和运动速度；m_tot为所有运动部件的质量总和，包括AWS浮子、直线永磁发电机的动子、AWS上方的水，以及其他和浮子一同运动的部分；F_g来自于直线永磁发电机作用于动子上的力；β_wb为AWS的水动力阻尼系数；k_s为AWS的弹性系数，F_w为波浪作用在AWS浮子上力的总和，是整个波浪发电系统激励。

直线永磁发电机本质上是永磁发电机，与传统的旋转永磁发电机主要区别是发电机动子的运动规律不同。传统的旋转电机旋转速度和旋转方向保持不变，而直线永磁电机的动子(Translator)是进行来回往复运动，其速度的大小和方向是变化的。根据直线永磁发电机动子的运动特点，分为动子运动速度大于零和小于零两种情况来讨论直线永磁发电的模型。假定直线永磁发电机是对称的，并且当发电机的动子位移为零时，匝链在a相绕组上的磁链等于零。a-b-c坐标下的直线永磁发电机的模型可以写为。

1)y＞0

采用与同步发电机相同的正方向定义，定子磁链方程可以写为：

ψ_s＝-Li_abc+ψ_{PM_abc}        (3)

其中，ψ_s为定子磁链向量，ψ_s＝{ψ_a，ψ_b，ψ_c]^T；i_abc为定子电流向量，i_abc＝[i_a，i_b，i_c]^T；L为 电感矩阵；ψ_{PM_abc}为匝链在定子绕组上的动子磁链。L和ψ_{PM_abc}可以写为：

$L=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{ss}}& M& M\\ M& L_{\mathrm{ss}}& M\\ M& M& L_{\mathrm{ss}}\end{array}\right],$ ${\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}\_\mathrm{abc}}=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}\sin (2\mathrm{\πx}/\mathrm{\λ})\\ {\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}\sin (2\mathrm{\πx}/\mathrm{\λ}-2\mathrm{\π}/3)\\ {\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}\sin (2\mathrm{\πx}/\mathrm{\λ}+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]$

λ为直线永磁发电机的极距；ψ_PM为永磁动子的磁链；L_ss为定子绕组的自感；M为定子绕组之间的互感，由于直线永磁发电的动子要比定子要长的多，通常在其运动过程中能够覆盖整个定子，所以L_ss和M都保持恒定。

a-b-c坐标下定子电压方程为：

$u_{s\_\mathrm{abc}}=-{\mathrm{Ri}}_{\mathrm{abc}}+\frac{{\mathrm{d\ψ}}_s}{\mathrm{dt}}---\left(4\right)$

其中，u_{s_abc}为定子端电压向量；R为定子电阻矩阵，R＝diag(R_s，R_s，R_s)，R_s为定子绕组的电阻。

将式(3)代入式(4)，定子电压方程可以写为：

$u_{s\_\mathrm{abc}}=-{\mathrm{Ri}}_{\mathrm{abc}}+\frac{d(-{\mathrm{Li}}_{\mathrm{abc}}+{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}\_\mathrm{abc}})}{\mathrm{dt}}---\left(5\right)$

参照传统旋转发电机的派克变换，选择如下的变换将直线永磁发电机在a-b-c坐标下的模型变换为d-q坐标下的模型。坐标变换如下：

f_dq0＝Df_abc        (6)

$D=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\cos \left(\mathrm{\α}\right)& \cos (\mathrm{\α}-\frac{2\mathrm{\π}}{3})& \cos (\mathrm{\α}-\frac{4\mathrm{\π}}{3})\\ \text{-sin}\left(\mathrm{\α}\right)& -\sin (\mathrm{\α}-\frac{2\mathrm{\π}}{3})& -\sin (\mathrm{\α}-\frac{4\mathrm{\π}}{3})\\ \frac{1}{2}& \frac{1}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]$

其中， 需要指出，在稳态情况下，用于同步发电机建模d-q坐标的旋转速度和旋转方向保持不变，而这里的d-q坐标是固定在直线发电机的动子上，并且随着直线发电机的动子做来回往复运动，因此，d-q坐标运动速度的大小和方向是随时间变化的。

电压方程(5)左右两边同时乘以变换矩阵D可得：

$u_{\mathrm{dq}0}=-{\mathrm{Ri}}_{\mathrm{dq}0}-L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{dq}0}}{\mathrm{dt}}-L_s{\mathrm{Ai}}_{\mathrm{dq}0}+{\mathrm{S\ω\ψ}}_{\mathrm{PM}}---\left(7\right)$

其中：

$A=D\frac{{\mathrm{dD}}^{-1}}{\mathrm{dt}}=\mathrm{\ω}\left[\begin{array}{ccc}0& +1& 0\\ -1& 0& 0\\ 0& 0& 0\end{array}\right]$

$S=D\left[\begin{array}{c}\cos (2\mathrm{\πx}/{\mathrm{\λ}}_l)\\ \cos (2\mathrm{\πx}/{\mathrm{\λ}}_l-2\mathrm{\π}/3)\\ \cos (2\mathrm{\πx}/{\mathrm{\λ}}_l+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\end{array}\right]$

将A和S代入式(7)，可得：

$u_{\mathrm{ds}}={-R}_s{i}_{\mathrm{ds}}+\mathrm{\ω}{L}_s{i}_{\mathrm{qs}}-L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{ds}}}{\mathrm{dt}}---\left(8\right)$

$u_{\mathrm{qs}}=-R_s{i}_{\mathrm{qs}}-{\mathrm{\ωL}}_s{i}_{\mathrm{ds}}-L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{qs}}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{\ω}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}---\left(9\right)$

其中，ω为直线永磁发电机的电角速度，ω＝2πv/λ；L_s＝L_ss-M。

2)y＜0

当直线永磁发电机的动子向相反的方向运动，运动到任意一个位置时，定子的速度大小，以及匝链在定子绕组上的磁链与动子正方向运动时是相等的，只是速度的方向相反，所以在定子上感应出的电压和电流的方向大小相同，而方向相反，所以在a-b-c坐标中具有如下关系：

f_abc，v＞0(x)＝-f_abc，v＜0(x)        (10)

另外由式(6)可以看出，坐标变换只是与位置x有关，所以式(6)在动子到达的任何位置都适用，式(10)左右两边同时乘以D可得：

f_dq0，v＞0(x)＝-Df_abc，v＜0(x)＝-f_dq0，v＜0(x)        (11)

将-u_ds，-u_qs，-i_qs，-i_ds和-ω代入到式(8)和式(9)中可得：

$u_{\mathrm{ds}}={-R}_s{i}_{\mathrm{ds}}-\mathrm{\ω}{L}_s{i}_{\mathrm{qs}}-L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{ds}}}{\mathrm{dt}}---\left(12\right)$

$u_{\mathrm{qs}}=-R_s{i}_{\mathrm{qs}}+{\mathrm{\ωL}}_s{i}_{\mathrm{ds}}-L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{qs}}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{\ω}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}---\left(13\right)$

综合式(8)，(9)，(12)和(13)，直线永磁发电机在d-q坐标中的模型可以写为：

$L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{ds}}}{\mathrm{dt}}=-{\mathrm{Ri}}_{\mathrm{ds}}+X_s{i}_{\mathrm{qs}}-u_{\mathrm{ds}}---\left(14\right)$

$L_s\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{qs}}}{\mathrm{dt}}=-{\mathrm{Ri}}_{\mathrm{qs}}-X_s{i}_{\mathrm{ds}}-u_{\mathrm{qs}}+\mathrm{\ω}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}---\left(15\right)$

其中，X_s为直线永磁发电机的同步电抗，X_s＝|ω|L_s。

3、直线永磁发电机的实用模型

在电力系统动态分析计算中，由于发电机定子的动态过程相对比较短，通常忽略发电机的定子暂态，即令

$\frac{{\mathrm{d\ψ}}_{\mathrm{ds}}}{\mathrm{dt}}=\frac{{\mathrm{d\ψ}}_{\mathrm{qs}}}{\mathrm{dt}}=0---\left(16\right)$

由于是永磁发电机，定子直轴磁链，ψ_ds和定子交轴磁链，ψ_qs可以写为：

ψ_ds＝L_si_ds+ψ_PM        (17)

ψ_qs＝L_si_qs            (18)

由此可得：

$\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{ds}}}{\mathrm{dt}}=\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{qs}}}{\mathrm{dt}}=0---\left(19\right)$

则实用模型的定于电压万程变为

u_ds＝-R_si_ds+X_si_qs            (20)

u_qs＝-R_si_qs-X_si_ds+ωψ_PM     (21)

功率方程为：

P＝u_dsi_ds+u_qsi_qs    (22)

Q＝u_qsi_ds-u_dsi_qs    (23)

在上述公式中：

x    AWS浮子和直线永磁发电机动子的位移。

y    AWS浮子和直线永磁发电机动子的速度。

m_tot  所有运动部件的质量总和，包括AWS浮子、直线永磁发电机的动子、AWS上方的水，以及其他和浮子一同运动的部分。

F_g  来自于直线永磁发电机作用于动子上的力。

β_wb  AWS的水动力阻尼系数。

k_s    AWS的弹性系数。

F_w    波浪作用在AWS浮子上力的总和，是整个波浪发电系统激励。

L_s    同步电感。

ω直线永磁发电机的电角速度，ω＝2πv/λ；λ表示波长。

X_s    同步电抗。

R    单相绕组电阻。

u    电压。

i    电流。

_s    直线永磁发电机定子侧下标。

_d，q  d轴侧、q轴侧下标。

ψ_PM  永磁动子的磁链。

在实际工况下，考虑到波浪是非规则的：

则来自于直线永磁发电机作用于动子的力可以表示为：

$F_g=\frac{P}{v}=\frac{3}{2}\frac{E_q{i}_q}{v}---\left(29\right)$

其中E_q为直线永磁发电机的电动势：E_q＝ωψ_PM，ω为动子的角速度：ω＝2π/λ。

则(6)式可以表示为：

$F_g=\frac{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}{i}_q}{\mathrm{\λ}}---\left(30\right)$

将(5)、(7)代入(2)可得：

上式中，等式右边为系统的输入量，y和x为状态变量；i_q是控制变量；m_tot，π，ψ_PM，λ，β_wb和k_s是常量，因此这是一个线性系统，可以分成两个子系统：

其中：x＝x₁+x₂，v＝v₁+v₂。

本发明是通过对线性永磁发电机的q轴定子电流的控制来达到最大限度获取波浪能量的目的的，为了达到这一控制目标要满足以下两个条件：

(1)AWS与波浪共振；

(2)来自于线性永磁发电机的阻力等于来自于海水的阻力。

对于子系统1，假设：

x₁＝X₁sin(ω₁t)    (34)

v₁＝V₁cos(ω₁t)    (35)

E_q1＝E₁cos(ω₁t)    (3

                    6)

则上述两个条件可以表示为：

${-m}_{\mathrm{tot}}{\mathrm{\ω}}_1^2{x}_1+\frac{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}{i}_{q12}}{\mathrm{\λ}}+k_s{x}_1=0---\left(38\right)$

$\frac{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}{i}_{q11}}{\mathrm{\λ}}={\mathrm{\β}}_{\mathrm{wb}}{v}_1---\left(39\right)$

通过对i_q11和i_q12的控制实现子系统1的阻尼控制，那么子系统1的最优控制器的电流设 定值为：

$i_{q11\_\mathrm{ref}}=\frac{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{wb}}{\mathrm{\λv}}_1}{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}}---\left(40\right)$

$i_{q12\_\mathrm{ref}}=\frac{m_{\mathrm{tot}}\mathrm{\λ}\frac{{\mathrm{dv}}_1}{\mathrm{dt}}-k_s{\mathrm{\λx}}_1}{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}}---\left(41\right)$

同样对第二个子系统可以得到：

$i_{q21\_\mathrm{ref}}=\frac{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{wb}}{\mathrm{\λv}}_2}{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}}---\left(42\right)$

$i_{q22\_\mathrm{ref}}=\frac{m_{\mathrm{tot}}\mathrm{\λ}\frac{{\mathrm{dv}}_2}{\mathrm{dt}}-k_s{\mathrm{\λx}}_2}{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}}---\left(43\right)$

则q轴定子电流值可以表示为：

$i_{q\_\mathrm{ref}}=i_{q11\_\mathrm{ref}}+i_{q\_12\mathrm{ref}}+i_{q21\_\mathrm{ref}}+i_{q22\_\mathrm{ref}}=\frac{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{wb}}\mathrm{\λv}}{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}}+\frac{m_{\mathrm{tot}}\mathrm{\λ}\frac{\mathrm{dv}}{\mathrm{dt}}-k_s\mathrm{\λx}}{3\mathrm{\π}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{PM}}}---\left(44\right)$

为了减少定子中的能量损耗，d轴定子电流值为0，即：i_{d_ref}＝0。

控制框图如图3所示。本控制策略通过对背靠背变换器中发电机侧变换器的控制来实现。通过位置传感器和速度传感器测量的到发电机转子的位置和速度，进而结合其他的参数计算得到当前的定子电流的控制目标值。同时测量发电机定子电流的瞬时值，通过坐标变换将a-b-c坐标下的定子电流变换到d-q坐标下。然后将定子电流的实测值和控制目标值比较后输入至比例积分控制器，比例积分控制器输出d-q坐标中定子电压的控制目标值，再通过坐标逆变换，将d-q坐标下的定子电压转换到a-b-c坐标。最后将a-b-c坐标下定子电压的目标值输入至直线永磁发电机中，对变换器进行控制，输出目标定子电压，进而实现对定子电流的控制，使得定子电流与控制目标值相等，获取最大的波浪能。

本发明能应用于全海况条件下，通过控制使得AWS于波浪共振，更加有效地获取波浪中的能量，提高了WEC系统的效率。

Claims (4)

1.一种直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)通过位置传感器和速度传感器测量得到阿基米德浮子的位移和速度；

2)基于直驱式波浪发电系统的参数，包括运动部件的质量总和m_tot、阿基米德浮子的弹性系数k_s、阿基米德浮子的水动力阻尼系数参数β_wb、永磁发电机动子的磁链ψ_PM和直线永磁发电机的极距λ，以及测量得到的阿基米德浮子的位移x和速度v，计算得到当前的定子电流的控制目标值为和i_d＝0，这时阿基米德浮子与波浪共振，且来自于线性永磁发电机的阻力等于来自于海水的阻力；

3)测量发电机定子电流的瞬时值，通过坐标变换将三相a-b-c坐标下的定子电流通过派克变换变换到d-q坐标下；

4)将定子电流的实测值和控制目标值比较后输入至比例积分控制器，比例积分控制器输出d-q坐标中定子电压的控制目标值，再通过坐标逆变换，将d-q坐标下的定子电压通过转换回到a-b-c坐标；

5)将a-b-c坐标下定子电压的目标值输入至直线永磁发电机的端口，使得定子电流与控制目标值相等。

2.根据权利要求1所述的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于：所述的直驱式波浪发电系统由阿基米德浮子和直线永磁发电机组成。

3.根据权利要求1所述的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于：

所述的阿基米德浮子的数学模型为：

所述的直线永磁发电机在d-q坐标下的模型为：

其中，x、v、m_tot、k_s、β_wb、ψ_PM、同上，F_g为来自于直线永磁发电机作用于动子上的力、F_w为波浪作用在阿基米德浮子上力的总和、L_s为同步电感、ω为直线永磁发电机的电角速度、X_s为同步电抗、R为单相绕组电阻、u为电压、i为电流、s为直线 永磁发电机定子侧下标、d为d轴侧下标、q为q轴侧下标，

阿基米德浮子模型和直线永磁发电机模型，共同构成了直驱式波浪发电系统的模型。

4.根据权利要求1所述的直驱式波浪发电系统的控制方法，其特征在于：所述控制是使得阿基米德浮子与波浪共振，且来自于线性永磁发电机的阻力等于来自于海水的阻力，从而获取最大的波浪能。