CN116624318B - 一种海洋平台用波浪能发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及波浪能发电技术领域，尤其涉及一种海洋平台用波浪能发电系统，包括：用以发电的冲击式透平发电模组，用以驱动冲击式透平发电模组旋转的旋转电机，用以控制距离的伸缩杆，用以调整冲击式透平发电模组角度的电机关节；冲击式透平发电模组包括用以提供浮力且带有蓄水槽的浮筒，用以发电的冲击式透平发电机，用以调整冲击式透平发电机位置的升降电机，用以获取海浪数据的数据获取模块，用以对海浪数据进行分析的数据分析模块，以及用以根据数据分析模块的分析结果控制旋转电机、伸缩杆、电机关节和升降电机执行工作姿态调整的控制执行模块，本发明在不同的天气和海洋环境下能够实现稳定的能量输出。

Description

一种海洋平台用波浪能发电系统

技术领域

本发明涉及波浪能发电技术领域，尤其涉及一种海洋平台用波浪能发电系统。

背景技术

海洋占地球表面积的70％并集中了地球97％的水量，海洋的海浪中蕴藏着巨大的能量，海浪能作为一种清洁能源有着广阔的商业前景，是各国海洋能研究开发的重点。人类探索海浪发电虽然已有很长的历史，但海浪发电在商用化方面一直无法像火电、核电等一样普及应用，究其原因是因为海浪是一种不稳定的能源，风平浪静时只有徐徐波纹，强风猎猎时波浪滔天，无法实现能量的稳定转化。目前的海浪等级被划分为9级，适合利用的海浪等级大约是3至5级，此时海浪的波峰范围在0.5米至5米，即便如此范围内波的最大值与最小值之间也有近十倍的差距，要在如此大的差距下做到峰稳定的发电是非常困难的，因此到目前为止，海浪发电的成本远远高于其它发电方式，还没有找到一个合适工业开发的海浪发电方案和方法。

中国专利公开号：CN114320718A公开了一种海浪发电装置，包括发电机、涡轮机、高压油箱、蓄油箱、能量转换装置；所述能量转换装置包括浮球、油缸、活塞、连杆、万向球、底座，所述油缸内设置有与其滑动配合的活塞，所述油缸通过油管与所述高压油箱、蓄油箱连通，所述能量转换装置用于将海浪的能量转换为所述油缸与活塞之间上下滑动的机械能；所述高压油箱通过油管与所述涡轮机连通，所述蓄油箱通过油管与所述涡轮机连通，所述高压油箱、蓄油箱通过与所述能量转换装置的配合驱动所述涡轮机旋转；所述涡轮机输出端与所述发电机传动连接，其用于驱动所述发电机旋转发电。

由此可见，现有技术中存在以下问题：在不同的天气和海洋环境下，海浪的能量差异较大，这使得海浪发电装置在实际应用中难以实现稳定的能量输出。

发明内容

为此，本发明提供一种海洋平台用波浪能发电系统，用以克服现有技术中发电装置能量输出不稳定的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种海洋平台用波浪能发电系统，包括：

海洋发电平台，其包括用以通过海浪进行发电的冲击式透平发电模组，设置在所述海洋发电平台外壁上的用以驱动所述冲击式透平发电模组轴向旋转的旋转电机，以及用以控制所述冲击式透平发电模组与所述海洋发电平台外壁之间的距离的伸缩杆，伸缩杆远离所述海洋发电平台外壁的一端设置有用以调整冲击式透平发电模组角度的电机关节，用以刚性连接所述冲击式透平发电模组与所述电机关节的连接杆；

其中，所述冲击式透平发电模组包括用以为所述冲击式透平发电模组提供浮力且带有蓄水槽的浮筒，设置在浮筒中心的用以通过水流发电的冲击式透平发电机，所述浮筒与所述冲击式透平发电机之间设置有用以调整所述冲击式透平发电机在所述浮筒内垂直方向位置的升降电机；所述电机关节包括用以为调整所述冲击式透平发电模组角度提供动力的动力电机以及用以连接所述动力电机与所述连接杆的联轴器；

海洋预报浮标，用以在以月为单位的预报周期内检测海浪的波高、波长和频率以为所述海洋发电平台提前发送海浪预报波高、海浪预报波长和海浪预报频率；

海洋监测浮标，用以实时检测到达海洋发电平台的海浪的波高、波长和频率以为所述海洋发电平台发送海浪实测波高、海浪实测波长和海浪实测频率；

平台控制器，其包括用以获取所述海洋预报浮标预报的海浪预报波高、海浪预报波长、海浪预报频率以及所述海洋监测浮标实时检测的海浪实测波高、海浪实测波长、海浪实测频率的数据获取模块，与所述数据获取模块相连的用以对海浪预报波高、海浪预报波长、海浪预报频率、海浪实测波高、海浪实测波长和海浪实测频率进行分析的数据分析模块，以及用以根据所述数据分析模块的分析结果控制所述旋转电机、伸缩杆、电机关节和升降电机执行工作姿态调整的控制执行模块；

其中，所述数据分析模块用以根据海浪随机性预报值确定海洋发电平台的若干工作模式，并在对应工作模式下根据根据海浪预报波高的方差确定冲击式透平发电模组的工作姿态的确定方式或根据海洋波浪能量与预设海洋波浪能量的比对结果确定所述冲击式透平发电机的减速比。

进一步地，所述数据分析模块根据海浪随机性预报值与预设海浪随机性预报值的比对结果确定海洋发电平台的若干工作模式，所述工作模式包括所述数据分析模块根据海浪的波高和波长确定冲击式透平发电模组的工作姿态的第一工作模式以及所述数据分析模块根据海洋波浪能量确定冲击式透平发电机的减速比的第二工作模式。

进一步地，所述数据分析模块在所述海洋发电平台处于所述第一工作模式下根据海浪预报波高的方差与海浪预报波长的方差的比对结果确定冲击式透平发电模组的工作姿态的若干确定方式，所述确定方式包括所述数据分析模块根据海浪预报波高确定所述冲击式透平发电机在浮筒内的位置的第一确定方式，所述数据分析模块根据海浪预报波长确定所述冲击式透平发电模组的方向的第二确定方式以及所述数据分析模块根据海浪随机性预报值确定所述伸缩杆的长度的第三确定方式。

进一步地，所述数据分析模块在第一确定方式下根据海浪预报波高与预设海浪预报波高的比对结果确定所述冲击式透平发电机在浮筒内的若干位置，所述位置包括所述冲击式透平发电机处于所述浮筒的底部的第一位置以及所述冲击式透平发电机处于所述浮筒的顶部的第二位置。

进一步地，所述数据分析模块在所述第二确定方式下根据海浪预报波长与预设海浪预报波长的比对结果确定所述冲击式透平发电模组的若干方向，所述方向包括所述冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成90度角并与海浪预报方向相对的第一方向以及所述冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成45度角向上并与海浪预报方向相对的第二方向。

进一步地，所述数据分析模块在第三确定方式下计算海浪随机性预报值与预设海浪随机性预报值的第一差值，根据所述第一差值与第一预设差值的比对结果确定所述伸缩杆的若干调节系数以计算伸缩杆的长度。

进一步地，所述数据分析模块在所述第二工作模式下根据海洋波浪能量与预设海洋波浪能量的比对结果确定所述冲击式透平发电机的若干减速比，若干减速比包括在海洋波浪能量小于等于预设海洋波浪能量时确定的第一减速比和海洋波浪能量大于预设海洋波浪能量时确定的第二减速比。

进一步地，所述数据分析模块根据海浪预报准确性与预设海浪预报准确性的比对结果确定对所述海洋发电平台的工作模式的确定条件的若干调整方式，所述调整方式包括以容错因子调整海浪随机性预报值计算公式的第一调整方式，所述数据分析模块根据所述相对误差确定所述海浪随机性预报值的计算公式的调整系数以调整所述海浪随机性预报值的计算公式的第二调整方式以及将海浪随机性预报值的计算公式更新至原始计算公式的第三调整方式。

进一步地，所述数据分析模块在第一调整方式下以容错因子R调整海浪随机性预报值的计算公式，设定

其中，表示为第一预设海浪预报准确性与海浪预报准确性的第二差值，表示为第一预设海浪预报准确性，/>表示为海浪预报准确性， Var(H)表示为海浪预报波高的方差，Var(L)表示为海浪预报波长的方差。

进一步地，所述数据分析模块在第二调整方式下计算海浪预报准确性与预设海浪预报准确性的相对误差并根据所述相对误差确定所述海浪随机性预报值的计算公式的若干调整系数以调整所述海浪随机性预报值的计算公式。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明数据分析模块根据实时的海浪随机性预报值与预设海浪随机性预报值的比对结果确定海洋发电平台的工作模式，使发电装置能够适应不同的海洋环境，提高能量输出的稳定性。

进一步地，本发明根据海浪预报波高的方差与海浪预报波长的方差的比对结果采取不同的确定方式,更加准确地确定冲击式透平发电模组的最佳工作姿态，以最大限度利用海浪带来的能量发电，以获得更高的发电效率。

进一步地，本发明在海浪预报波高小于或等于预设海浪预报波高时,将冲击式透平发电机放在浮筒底部最大限度地利用波浪涌动带来的运动量进行发电，当海浪预报波高大于预设海浪预报波高时,将冲击式透平发电机放在浮筒顶部利用海浪灌入水槽的海水带动冲击式透平发电机进行发电，以适应不同的海浪波高情况。

进一步地，本发明在海浪预报波长小于或等于预设海浪预报波长时,将冲击式透平发电模组方向定为垂直方向，当海浪预报波长大于预设海浪预报波长时,将方向定为45°角，最大限度地利用波浪的推力,获得较高的发电量。

进一步地，本发明在第一差值小于或等于第一预设差值时,采用较小的调节系数,确定较长的伸缩杆的长度,以避免海浪随机变化带来的过大载荷或位移,保证系统的稳定性，在第一差值大于第一预设差值时,采用较大的调节系数,适当减小伸缩杆的长度,以最大限度地利用海浪能量,获得较高的发电量。

进一步地，本发明在海洋波浪能量小于或等于预设海洋波浪能量时,选择较小的减速比，最大限度地利用海浪能量，获得更高的发电量，在海洋波浪能量大于预设海洋波浪能量时，选择较大的减速比，避免发电机的过速运转，保证其稳定运行和安全。

进一步地，本发明在海浪预报准确性小于或等于第一预设海浪预报准确性时,采用容错因子调整方式,提高海浪随机性预报值的计算准确性,进而提高工作模式确定的准确性,获得较高的发电效率，在海浪预报准确性介于两预设海浪预报准确性之间时,采用根据相对误差调整计算公式的方式,更加平稳地提高计算准确性,避免计算结果的剧烈波动,确保工作模式的稳定确定，在海浪预报准确性超过第二预设海浪预报准确性时,采用更新计算公式至初始公式的方式,纠正计算误差,确保工作模式的准确确定,获得较高的发电效率，中位数和第三四分位数能够排除极端值的影响从而健康反映历史一年内海浪预报准确性的实际情况，较全面的地反映海浪预报的普遍水平。

进一步地，本发明根据相对误差与预设相对误差的比对结果更加平稳地准确的提高海浪随机性预报值计算准确性,以使海洋发电平台更加准确的确定工作模式，在不同的天气和海洋环境下，使得海浪发电装置具有更加稳定的能量输出。

附图说明

图1为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的结构图；

图2为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的冲击式透平发电模组以及电机关节的结构图；

图3为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成90度角时的示意图；

图4为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成45度角向上时的示意图；

图5为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的平台控制器的结构示意图；

图中，1-海洋发电平台，2-冲击式透平发电模组，3-旋转电机，4-伸缩杆，5-电机关节，6-蓄水槽，7-浮筒，8-冲击式透平发电机，9-升降电机，10-动力电机，11-联轴器，12-连接杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5所示，图1为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的结构图，图2为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的冲击式透平发电模组以及电机关节的结构图，图3为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成90度角时的示意图，图4为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成45度角向上时的示意图，图5为本发明实施例海洋平台用波浪能发电系统的平台控制器的结构示意图。

本发明实施例海浪平台用波浪能发电系统，包括：

海洋发电平台1，其包括用以通过海浪进行发电的的冲击式透平发电模组2，设置在所述海洋发电平台外壁上的用以驱动所述冲击式透平发电模组2轴向旋转的旋转电机3，用以控制所述冲击式透平发电模组与所述海洋发电平台外壁之间的距离的伸缩杆4，伸缩杆远离所述海洋发电平台外壁的一端设置有用以调整冲击式透平发电模组角度的电机关节5，用以刚性连接所述冲击式透平发电模组2与所述电机关节5的连接杆12；

其中，所述冲击式透平发电模组2包括用以为所述冲击式透平发电模组提供浮力且带有蓄水槽6的浮筒7，设置在浮筒7中心的用以通过水流发电的冲击式透平发电机8，所述浮筒7与所述冲击式透平发电机8之间设置有用以调整所述冲击式透平发电机在所述浮筒内垂直方向位置的升降电机9；所述电机关节5包括用以为调整所述冲击式透平发电模组2角度提供动力的动力电机10以及用以连接所述动力电机10与所述连接杆12的联轴器11；

海洋预报浮标，设置在距离海洋发电平台5海里且远离海岸线的一侧，用以在以月为单位的预报周期内检测海浪的波高、波长、频率和方向以为所述海洋发电平台提前发送海浪预报波高、海浪预报波长、海浪预报频率、海浪预报方向；

海洋监测浮标，设置在距离海洋发电平台20米的位置，用以实时检测到达海洋发电平台的海浪的波高、波长和频率以为所述海洋发电平台发送海浪实测波高、海浪实测波长和海浪实测频率；

平台控制器，其包括用以获取所述海洋预报浮标预报的海浪预报波高、海浪预报波长、海浪预报频率以及所述海洋监测浮标实时检测的海浪实测波高、海浪实测波长、海浪实测频率的数据获取模块，与所述数据获取模块相连的用以对海浪预报波高、海浪预报波长、海浪预报频率、海浪实测波高、海浪实测波长和海浪实测频率进行分析的数据分析模块，以及用以根据所述数据分析模块的分析结果控制所述旋转电机、伸缩杆、电机关节和升降电机执行工作姿态调整的控制执行模块。

具体而言，所述数据分析模块根据海浪随机性预报值S与预设海浪随机性预报值S0的比对结果确定海洋发电平台的工作模式；

若S≤S0，所述数据分析模块确定所述海洋发电平台为第一工作模式；

若S＞S0，所述数据分析模块确定所述海洋发电平台为第二工作模式；

其中，所述第一工作模式为所述数据分析模块根据海浪的波高和波长确定冲击式透平发电模组的工作姿态，所述第二工作模式为所述数据分析模块根据海洋波浪能量确定冲击式透平发电机的减速比。

本发明实施例中，预设海浪随机性预报值S0是根据历史一年内的所有海浪随机性预报值取均值得到的。

具体而言，本发明数据分析模块根据实时的海浪随机性预报值与预设海浪随机性预报值的比对结果确定海洋发电平台的工作模式，使发电装置能够适应不同的海洋环境，提高能量输出的稳定性。

具体而言，数据分析模块根据以下公式计算海浪随机性预报值S，设定

S=Var(H)+Var(L)+Var(T) （1）

Var(H)=Σ[(Hi-Hmean)^2]/n （2）

Var(L)=Σ[(Li-Lmean)^2]/n（3）

Var(T)=Σ[(Ti-Tmean)^2]/n （4）

其中，Hi表示单次预报的海浪预报波高，Hmean表示从预报周期开始到当前时间的所有海浪预报波高的平均值，Li表示单次预报的海浪预报波长，Lmean表示从预报周期开始到当前时间的所有海浪预报波长的平均值，Ti表示单次预报的海浪预报频率，Tmean表示从预报周期开始到当前时间的所有海浪预报频率的平均值，n表示从预报周期开始到当前时间的预报次数； Var(H)表示为海浪预报波高的方差，Var(L)表示为海浪预报波长的方差，Var(T)表示为海浪预报频率的方差。

具体而言，所述数据分析模块在所述海洋发电平台处于所述第一工作模式下根据海浪预报波高的方差Var(H)与海浪预报波长的方差Var(L)的比对结果确定冲击式透平发电模组的工作姿态的确定方式；

Var(H)＜Var(L)，所述数据分析模块采用第一确定方式确定所述冲击式透平发电模组的工作姿态；

Var(H)＞Var(L)，所述数据分析模块采用第二确定方式确定所述冲击式透平发电模组的工作姿态；

Var(H)＝Var(L)，所述数据分析模块采用第三确定方式确定所述冲击式透平发电模组的工作姿态；

其中，所述第一确定方式为所述数据分析模块根据海浪预报波高确定所述冲击式透平发电机在浮筒内的位置，所述第二确定方式为所述数据分析模块根据海浪预报波长确定所述冲击式透平发电模组的方向，所述第三确定方式为所述数据分析模块根据海浪随机性预报值确定所述伸缩杆的长度。

具体而言，本发明根据海浪预报波高的方差与海浪预报波长的方差的比对结果采取不同的确定方式,更加准确地确定冲击式透平发电模组的最佳工作姿态，以最大限度利用海浪带来的能量发电，以获得更高的发电效率。

具体而言，所述数据分析模块在第一确定方式下根据海浪预报波高H与预设海浪预报波高H0的比对结果确定所述冲击式透平发电机在浮筒内的位置；

若H≤H0，所述冲击式透平发电机在浮筒内的位置为第一位置；

若H＞H0，所述冲击式透平发电机在浮筒内的位置为第二位置；

其中，所述第一位置为所述冲击式透平发电机处于所述浮筒的底部，所述第二位置为所述冲击式透平发电机处于所述浮筒的顶部。

本发明实施例中，所述预设海浪预报波高H0是根据上一个预报周期内所有海浪预报波高的数据取中位数得到的。

具体而言，本发明在海浪预报波高小于或等于预设海浪预报波高时,将冲击式透平发电机放在浮筒底部最大限度地利用波浪涌动带来的运动量进行发电，当海浪预报波高大于预设海浪预报波高时,将冲击式透平发电机放在浮筒顶部利用海浪灌入水槽的海水带动冲击式透平发电机进行发电，以适应不同的海浪波高情况。

具体而言，所述数据分析模块在所述第二确定方式下根据海浪预报波长L与预设海浪预报波长L0的比对结果确定所述冲击式透平发电模组的方向；

若L≤L0，所述数据分析模块确定所述冲击式透平发电模组的方向为第一方向；

若L＞L0，所述数据分析模块确定所述冲击式透平发电模组的方向为第二方向；

其中，所述第一方向为所述冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成90度角并与海浪预报方向相对，所述第二方向为所述冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成45度角向上，并与海浪预报方向相对。

本发明实施例中，所述预设海浪预报波长L0是根据上一个预报周期内所有海浪预报波长的数据取众数得到的。

具体而言，本发明在海浪预报波长小于或等于预设海浪预报波长时,将冲击式透平发电模组方向定为垂直方向，当海浪预报波长大于预设海浪预报波长时,将方向定为45°角，最大限度地利用波浪的推力,获得较高的发电量。

具体而言，所述数据分析模块在第三确定方式下计算海浪随机性预报值S与预设海浪随机性预报值S0的第一差值△S，根据所述第一差值△S与第一预设差值△S0的比对结果确定所述伸缩杆的调节系数Xi以计算伸缩杆的长度C，设定△S=S0-S，

若△S≤△S0，所述数据分析模块确定以第一调节系数X1计算所述伸缩杆的长度；

若△S＞△S0，所述数据分析模块确定以第二调节系数X2计算所述伸缩杆的长度；

设定所述伸缩杆的长度C=Cmax-Xi×△S；

其中，Cmax表示伸缩杆所能伸长的的最大长度，所述第一调节系数X1取值为0.5，所述第二调节系数X2取值为0.8，本领域技术人员可以根据具体情况对调节系数进行调整。

本发明实施例中，所述第一预设差值△S0是根据历史一年内的所有海浪随机性预报值与预设海浪随机性预报值的第一差值取均值得到的。

具体而言，本发明在第一差值小于或等于第一预设差值时,采用较小的调节系数,确定较长的伸缩杆的长度,以避免海浪随机变化带来的过大载荷或位移,保证系统的稳定性，在第一差值大于第一预设差值时,采用较大的调节系数,适当减小伸缩杆的长度,以最大限度地利用海浪能量,获得较高的发电量。

本发明实施例中，所述海洋发电平台在所述第二工作模式下，使所述冲击式透平发电模组保持初始工作姿态，所述初始工作姿态包括所述伸缩杆处于无伸长状态，所述冲击式透平发电模组的方向为所述冲击式透平发电模组的水槽面与水平面平行且水槽朝上，所述冲击式透平发电机处于所述浮筒的中间位置。

具体而言，所述数据分析模块在所述第二工作模式下计算海洋波浪能量E，设定

E=0.5×ρ×g×Hi^2×Li （5）

其中，E为单位时间内通过单位宽度的海洋波浪能量，ρ为水的密度，g为重力加速度。

具体而言，所述数据分析模块在所述第二工作模式下根据海洋波浪能量E与预设海洋波浪能量E0的比对结果确定所述冲击式透平发电机的减速比；

若E≤E0，所述数据分析模块确定冲击式透平发电机的减速比为第一减速比；

若E＞E0，所述数据分析模块确定冲击式透平发电机的减速比为第二减速比；

其中，所述第一减速比取值为5，所述第二减速比取值为10。

本发明实施例中，所述预设海洋波浪能量是根据所述冲击式透平发电机额定发电功率下能承载的最大海洋波浪能量的60%确定的。

具体而言，本发明在海洋波浪能量小于或等于预设海洋波浪能量时,选择较小的减速比，最大限度地利用海浪能量，获得更高的发电量，在海洋波浪能量大于预设海洋波浪能量时，选择较大的减速比，避免发电机的过速运转，保证其稳定运行和安全。

具体而言，所述数据分析模块在每一个预报周期结束时根据以下公式计算海浪预报准确性，设定

（6）

（7）

（8）

其中，表示海浪预报准确性，/>表示第i个海浪随机性预报值，/>表示第i个海浪随机性实测值， Vari(H)为海浪实测波高的方差，Vari(L)为海浪实测波长的方差，Vari(T)为海浪实测频率的方差,/>为海浪随机性预报值与海浪随机性实测值之间的皮尔逊相关系数，/>为海浪随机性预报值的均值，/>为海浪随机性实测值的均值，/>为海浪随机性预报值的标准差，/>为海浪随机性实测值的标准差。

具体而言，所述数据分析模块根据海浪预报准确性与预设海浪预报准确性的比对结果确定对所述海洋发电平台的工作模式的确定条件的调整方式，所述数据分析模块设有第一预设海浪预报准确性/>和第二预设海浪预报准确性/>，其中/>＜，

若≤/>，所述数据分析模块确定以第一调整方式对所述海洋发电平台的工作模式的确定条件进行调整；

若＜/>≤/>，所述数据分析模块确定以第二调整方式对所述海洋发电平台的工作模式的确定条件进行调整；

若＞/>，所述数据分析模块确定以第三调整方式对所述海洋发电平台的工作模式的确定条件进行调整；

其中，所述第一调整方式为以容错因子调整海浪随机性预报值的计算公式，所述第二调整方式为所述数据分析模块计算海浪预报准确性与预设海浪预报准确性的相对误差并根据所述相对误差确定所述海浪随机性预报值的计算公式的调整系数以调整所述海浪随机性预报值的计算公式，所述第三调整方式为将海浪随机性预报值的计算公式更新至原始计算公式S=Var(H)+Var(L)+Var(T)。

本发明实施例中，所述第一预设海浪预报准确性取值为0.6，所述第二预设海浪预报准确性取值为0.8，所述第一预设海浪预报准确性是根据历史一年内海浪预报准确性的数据取中位数取得，所述第二预设海浪预报准确性是根据历史一年内海浪预报准确性的数据取第三四分位数取得。

具体而言，本发明在海浪预报准确性小于或等于第一预设海浪预报准确性时,采用容错因子调整方式,提高海浪随机性预报值的计算准确性,进而提高工作模式确定的准确性,获得较高的发电效率，在海浪预报准确性介于两预设海浪预报准确性之间时,采用根据相对误差调整计算公式的方式,更加平稳地提高计算准确性,避免计算结果的剧烈波动,确保工作模式的稳定确定，在海浪预报准确性超过第二预设海浪预报准确性时,采用更新计算公式至初始公式的方式,纠正计算误差,确保工作模式的准确确定,获得较高的发电效率，中位数和第三四分位数能够排除极端值的影响从而健康反映历史一年内海浪预报准确性的实际情况，较全面的地反映海浪预报的普遍水平。

具体而言，所述数据分析模块在第一调整方式下以容错因子R调整海浪随机性预报值的计算公式，设定

（9）

（10）

其中，表示为第一预设海浪预报准确性与海浪预报准确性的第二差值。

调整后的海浪随机性预报值计算公式为S1=S+R。

具体而言，所述数据分析模块在第二调整方式下计算海浪预报准确性与预设海浪预报准确性的相对误差，设定

（11）。

具体而言，所述数据分析模块在第二调整方式下根据所述相对误差与预设相对误差/>的比对结果确定所述海浪随机性预报值计算公式的调整系数以调整所述海浪随机性预报值计算公式，所述数据分析模块设有第一调整系数k1，第二调整系数k2，其中k1＜k2；

若≤/>，所述数据分析模块确定以第一调整系数k1调整所述海浪随机性预报值计算公式；

若＞/>，所述数据分析模块确定以第二调整系数k2调整所述海浪随机性预报值计算公式；

调整后的海浪随机性预报值计算公式为S2=S×ki，i=1，2。

本发明实施例中，预设相对误差是根据历史一年内的所有预设海浪预报准确性与第一预设海浪预报准确性的相对误差取均值得到的；第一调整系数k1取值为1.4，第二调整系数k2取值为1.2，本领域技术人员可以根据具体情况对调整系数进行调整。

具体而言，本发明根据相对误差与预设相对误差的比对结果更加平稳地准确的提高海浪随机性预报值计算准确性,以使海洋发电平台更加准确的确定工作模式，在不同的天气和海洋环境下，使得海浪发电装置具有更加稳定的能量输出。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，包括：

海洋发电平台，其包括用以通过海浪进行发电的冲击式透平发电模组，设置在所述海洋发电平台外壁上的用以驱动所述冲击式透平发电模组轴向旋转的旋转电机，以及用以控制所述冲击式透平发电模组与所述海洋发电平台外壁之间的距离的伸缩杆，伸缩杆远离所述海洋发电平台外壁的一端设置有用以调整冲击式透平发电模组角度的电机关节，用以刚性连接所述冲击式透平发电模组与所述电机关节的连接杆；

所述冲击式透平发电模组包括用以为所述冲击式透平发电模组提供浮力且带有蓄水槽的浮筒，设置在浮筒中心的用以通过水流发电的冲击式透平发电机，所述浮筒与所述冲击式透平发电机之间设置有用以调整所述冲击式透平发电机在所述浮筒内垂直方向位置的升降电机；所述电机关节包括用以为调整所述冲击式透平发电模组角度提供动力的动力电机以及用以连接所述动力电机与所述连接杆的联轴器；

平台控制器，其包括用以获取海洋预报浮标预报的海浪预报波高、海浪预报波长、海浪预报频率以及海洋监测浮标实时检测的海浪实测波高、海浪实测波长、海浪实测频率的数据获取模块，与所述数据获取模块相连的用以根据海浪随机性预报值确定海洋发电平台的若干工作模式，并在对应工作模式下根据海浪预报波高的方差确定冲击式透平发电模组的工作姿态的确定方式或根据海洋波浪能量与预设海洋波浪能量的比对结果确定冲击式透平发电机的减速比的数据分析模块，以及用以根据所述数据分析模块的分析结果控制所述旋转电机、伸缩杆、电机关节和所述冲击式透平发电模组的升降电机执行工作姿态调整的控制执行模块。

2.根据权利要求1所述的海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，所述数据分析模块根据所述海浪随机性预报值与预设海浪随机性预报值的比对结果确定海洋发电平台的若干工作模式，所述工作模式包括所述数据分析模块根据海浪预报波高和海浪预报波长确定冲击式透平发电模组的工作姿态的第一工作模式以及所述数据分析模块根据海洋波浪能量确定冲击式透平发电机的减速比的第二工作模式。

3.根据权利要求2所述的海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，所述数据分析模块在所述海洋发电平台处于所述第一工作模式下根据海浪预报波高的方差与海浪预报波长的方差的比对结果确定冲击式透平发电模组的工作姿态的若干确定方式，所述确定方式包括所述数据分析模块根据海浪预报波高确定所述冲击式透平发电机在浮筒内的位置的第一确定方式，所述数据分析模块根据海浪预报波长确定所述冲击式透平发电模组的方向的第二确定方式，以及所述数据分析模块根据海浪随机性预报值确定所述伸缩杆的长度的第三确定方式。

4.根据权利要求3所述的海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，所述数据分析模块在第一确定方式下根据海浪预报波高与预设海浪预报波高的比对结果确定所述冲击式透平发电机在浮筒内的若干位置，所述位置包括所述冲击式透平发电机处于所述浮筒的底部的第一位置以及所述冲击式透平发电机处于所述浮筒的顶部的第二位置。

5.根据权利要求4所述的海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，所述数据分析模块在所述第二确定方式下根据海浪预报波长与预设海浪预报波长的比对结果确定所述冲击式透平发电模组的若干方向，所述方向包括所述冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成90度角并与海浪预报方向相对的第一方向以及所述冲击式透平发电模组的水槽面与水平面成45度角向上并与海浪预报方向相对的第二方向。

6.根据权利要求5所述的海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，所述数据分析模块在第三确定方式下计算海浪随机性预报值与预设海浪随机性预报值的第一差值，根据所述第一差值与第一预设差值的比对结果确定所述伸缩杆的若干调节系数以计算伸缩杆的长度；

所述第一预设差值是根据历史一年内的所有海浪随机性预报值与预设海浪随机性预报值的第一差值取均值得到的。

7.根据权利要求6所述的海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，所述数据分析模块在所述第二工作模式下根据海洋波浪能量与预设海洋波浪能量的比对结果确定所述冲击式透平发电机的若干减速比，若干减速比包括在海洋波浪能量小于等于预设海洋波浪能量时确定的第一减速比和海洋波浪能量大于预设海洋波浪能量时确定的第二减速比。

8.根据权利要求7所述的海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，所述数据分析模块根据海浪预报准确性与预设海浪预报准确性的比对结果确定对所述海洋发电平台的工作模式的确定条件的若干调整方式，所述调整方式包括以容错因子调整海浪随机性预报值计算公式的第一调整方式，所述数据分析模块根据所述海浪预报准确性与所述预设海浪预报准确性的相对误差确定所述海浪随机性预报值的计算公式的调整系数以调整所述海浪随机性预报值的计算公式的第二调整方式，以及将海浪随机性预报值的计算公式更新至原始计算公式的第三调整方式。

9.根据权利要求8所述的海洋平台用波浪能发电系统，其特征在于，所述数据分析模块在第一调整方式下以容错因子R调整海浪随机性预报值的计算公式，设定其中，/>表示为第一预设海浪预报准确性与海浪预报准确性的第二差值，/>表示为第一预设海浪预报准确性，/>表示为海浪预报准确性， Var(H)表示为海浪预报波高的方差，Var(L)表示为海浪预报波长的方差；

或，所述数据分析模块在第二调整方式下计算海浪预报准确性与预设海浪预报准确性的相对误差并根据所述相对误差确定所述海浪随机性预报值的计算公式的若干调整系数以调整所述海浪随机性预报值的计算公式。