CN116816578A - 一种冲击式透平波浪能发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及波浪能发电技术领域，尤其涉及一种冲击式透平波浪能发电系统，包括用以通过海浪进行发电的透平发电模组，用以周期性获取透平发电模组的发电量以判定透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的能量感知模块，用以获取历史发电量数据的数据获取模块以及中控模块，中控模块用以在透平发电模组的发电量较低时根据历史发电量数据对透平发电模组的运行状态是否符合预设标准进行二次判定，并在透平发电模组的运行状态不符合预设标准的情况下结合预设时长内发电量分布曲线调整透平发电模组所处的海面深度，或，将透平发电模组在下一预设时长中对应部件的运行参数调节至对应值，本发明提高了波浪能发电效率。

Description

一种冲击式透平波浪能发电系统

技术领域

本发明涉及波浪能发电技术领域，尤其涉及一种冲击式透平波浪能发电系统。

背景技术

地球表面百分之七十都是海洋，蕴含着无穷无尽的能量，如果能够充分利用海洋资源，高效率地对波浪能进行聚集然后进行转化，它的开发和利用对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。汹涌的海浪运动产生巨大的、永恒的和环保的能量，如果能将海浪的动能及其他水面的波浪能充分利用起来，则世界能源的前景会相当广阔和光明。

中国专利公开号：CN111486046B公开了一种收集波浪能发电的装置，包括套筒和一底座，套筒的底部与底座相连接，底座上设有波浪能收集装置，套筒上设有开口，在开口处设有若干个导流叶片，套筒内设有机械能转化装置；波浪能收集装置用于收集波浪能。

然而，现有技术对波浪能的利用转换率较低。

发明内容

为此，本发明提供一种冲击式透平波浪能发电系统，用以克服现有技术中波浪能发电效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种冲击式透平波浪能发电系统，包括：

透平发电模组，用以根据设定的运行方式在设定的海面深度下将波浪能转化为电能；

能量感知模块，其与所述透平发电模组相连，用以在预设时长内周期性获取透平发电模组的发电量以判定透平发电模组的运行状态是否符合预设标准，以及，根据获取的各发电量绘制针对透平发电模组在该预设时长内的发电量分布曲线；

中控模块，其分别与所述能量感知模块和所述透平发电模组相连，用以在所述能量感知模块初步判定所述透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准的情况下根据所述透平发电模组的历史发电量数据对该透平发电模组的运行状态是否符合预设标准进行二次判定，以及，在能量感知模块判定透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准或中控模块二次判定透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准的情况下结合预设时长内发电量分布曲线将透平发电模组在下一预设时长中所处的海面深度调节至对应值，或，将透平发电模组在下一预设时长中对应部件的运行参数调节至对应值；

数据获取模块，其与所述中控模块相连，用以获取所述透平发电模组的历史发电量数据并根据历史发电量数据求得透平发电模组的历史均值。

进一步地，所述透平发电模组包括：

外壳，其为一管道，用以使海水经过其内部，在外壳内部设有用以调节外壳内水流旋转方向的引流板；所述引流板包括第一引流板和第二引流板，两引流板结构镜像对称且分别对称设置在所述外壳内的对应位置，用以使管道内位于两引流板中间位置的水流沿相同方向旋转；

驱动部，其设置在所述第一引流板和所述第二引流板之间，用以将经过其的水流的波浪能转化为机械能；所述驱动部包括同心设置的第一转轴和第二转轴以及若干叶片，对于单个叶片，其一端与第一转轴转动连接且该叶片还与第二转轴活动连接；所述第一转轴和所述第二转轴之间设有偏转装置，用以调节第一转轴和第二转轴之间的偏转角度；

发电机，其与所述第一转轴通过连杆相连，用以接收第一转轴产生的机械能并将机械能转化为电能。

进一步地，所述能量感知模块在第一预设条件下根据获取的预设时长内的发电量确定针对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的判定方式，其中：

第一判定方式为所述能量感知模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态不符合预设标准，所述中控模块根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线将下一预设时长中透平发电模组中对应部件的运行参数调节至对应值；所述第一判定方式满足所述发电量小于所述能量感知模块中设置的第一预设发电量；

第二判定方式为所述能量感知模块初步判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态不符合预设标准，所述中控模块根据所述数据获取模块获取的针对该透平发电模组的历史发电量数据对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准进行二次判定；所述第二判定方式满足所述发电量大于等于所述能量感知模块中设置的第一预设发电量且小于等于能量感知模块中设置的第二预设发电量；

第三判定方式为所述能量感知模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态符合预设标准，所述中控模块根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线以确定是否对下一预设时长中所述透平发电模组中所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调节；所述第三判定方式满足所述发电量大于所述能量感知模块中设置的第二预设发电量；

所述第一预设条件为所述透平发电模组的累计运行时长达到所述预设时长的整数倍，所述第一预设发电量小于所述第二预设发电量。

进一步地，所述中控模块在所述第一判定方式下，根据预设时长内发电量分布曲线确定针对所述透平发电模组在下一预设时长内的处理方式，其中：

第一处理方式为所述中控模块判定波浪流动无变化趋势，并将所述透平发电模组所处的海面深度调节至对应值；所述第一处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率大于所述中控模块中设置的第一预设曲率且小于等于所述中控模块中设置的第二预设曲率；

第二处理方式为所述中控模块判定波浪流动处于递减的变化趋势，并控制所述偏转装置启动以将所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度调节至对应值；所述第二处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率小于所述第一预设曲率；

第三处理方式为所述中控模块判定波浪流动处于递增的变化趋势，并根据预设时长内发电量分布曲线的平均曲率判定是否对所述透平发电模组中对应部件的运行参数进行调节；所述第三处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率大于所述第二预设曲率；

所述第一预设曲率小于所述第二预设曲率。

进一步地，所述中控模块在所述第一处理方式下，计算所述透平发电模组在预设时长内的发电量与所述第一预设发电量的发电量差值，中控模块中设有若干根据该发电量差值确定的针对所述透平发电模组所处的海面深度进行调整的调节方式，其中，每种调节方式对所述透平发电模组所处的海面深度调节依次减小。

进一步地，所述中控模块在第二预设条件下，控制所述偏转装置启动以调整所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度，所述第二预设条件为调节后的所述透平发电模组所处的海面深度小于临界值。

进一步地，所述中控模块在所述第二处理方式下，计算所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率，所述中控模块中设有若干根据所述平均曲率确定的针对所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调整的调节方式，其中，每种调节方式对所述偏转角度调节依次增加。

进一步地，所述中控模块在所述第三处理方式下，根据所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率确定是否针对所述透平发电模组的运行状态的调节判定方式，其中：

第一调节判定方式为所述中控模块判定无需对所述透平发电模组的运行状态进行调节；所述第一调节判定方式满足所述平均曲率大于等于所述第二预设曲率；

第二调节判定方式为所述中控模块判定增加所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度；所述第二调节判定方式满足所述平均曲率小于第二预设曲率且大于等于第一预设曲率；

第三调节判定方式为所述中控模块判定减小所述透平发电模组所处的海面深度；所述第三调节判定方式满足所述平均曲率小于第一预设曲率。

进一步地，所述中控模块在所述第二判定方式下，所述中控模块根据历史均值确定针对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的二次判定方式，其中：

第一二次判定方式为所述中控模块判定所述透平发电模组在预设时长内的的运行状态不符合预设标准，并根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线将下一预设时长中透平发电模组中对应部件的运行参数调节至对应值；所述第一二次判定方式满足所述发电量小于所述历史均值；

第二二次判定方式为所述中控模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态符合预设标准，无需对所述透平发电模组中对应部件的运行参数进行调节；所述第二二次判定方式满足所述预设时长内的发电量大于等于所述历史均值。

进一步地，所述中控模块在所述第三判定方式下，根据所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率确定是否针对所述透平发电模组中所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调节的角度调节判定方式，其中：

第一角度调节判定方式为所述中控模块判定减小所述偏转角度；所述第一角度调节判定方式满足所述平均曲率大于所述第二预设曲率；

第二角度调节判定方式为所述中控模块判定无需对所述偏转角度进行调节；所述第一角度调节判定方式满足所述平均曲率小于等于所述第二预设曲率。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过在预设时长内周期性获取透平发电模组的发电量以判定透平发电模组的运行状态，能量感知模块根据透平发电模组在预设时长内的发电量设置三种判定方式，在透平发电模组处于不同的运行状态时采取对应的调整策略，使透平发电模组在预设时长内的发电量符合标准，提高了本发明所述系统的波浪能发电的效率。

进一步地，为提高透平发电模组的工作效率，设置第一预设发电量和第二预设发电量，若透平发电模组在预设时长内的发电量低于第一预设发电量或高于第二预设发电量，则对透平发电模组的工作模式进行调整以提高发电效率或避免透平发电模组超负荷工作，在提高透平发电模组工作效率的同时，避免对透平发电模组的过度损耗。

进一步地，本发明透平发电模组在预设时长内发电量低时结合预设时长内发电量分布曲线确定发电量的分布情况，根据周期内发电量的分布情况对海浪在一下预设时长内的运动做出预判，并采取对应的处理措施，使透平发电模组在预设时长内的发电量符合标准，提高了本发明所述系统的波浪能发电的效率。

进一步地，本发明在中控模块判定波浪流动无变化趋势时，若此时的发电量不符合预设标准，说明此时波浪的水流速度较慢，中控模块则判定将透平发电模组向海面移动，以减小透平发电模组所处的海面深度，海面深度越小，对应的波浪水流速度较快，进而使透平发电模组处于一个良好的运行状态，从而提高发电效率。

进一步地，本发明在调节后的透平发电模组所处的海面深度小于临界值时，此时，仅对透平发电模组所处的海面深度进行调节无法满足对提高透平发电模组发电效率的调节，基于此在调节后的所述透平发电模组所处的海面深度小于临界值时增加第一转轴和第二转轴之间的偏转角度以提高叶片与海水的接触面积，从而提高波浪能的转化率，进一步提高发电效率。

进一步地，本发明在中控模块判定波浪流动处于递减的变化趋势时，此时采用对第一转轴和第二转轴之间的偏转角度进行调整的第二处理方式，通过对所述偏转角度的调节，可以增加叶片与与海水的接触面积，从而提高波浪能的转化率，进一步提高发电效率。

进一步地，本发明通过获取历史发电量数据并计算所述历史发电量数据的历史均值，以计算的历史均值作为二次判定所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的判定依据，使判定过程和判定依据更加符合透平发电模组的实际发电数据，避免误判导致的对透平发电模组的调整使透平发电模组超负荷工作。

进一步地，本法明在第三判定方式下根据所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率确定是否对所述透平发电模组的运行状态进行调节，避免透平发电模组超负荷工作，在提高透平发电模组工作效率的同时，避免对透平发电模组的过度损耗。

附图说明

图1为本发明实施例冲击式透平波浪能发电系统的结构框图；

图2为本发明实施例透平发电模组的结构示意图；

图3为本发明实施例透平发电模组驱动部的第一状态结构示意图；

图4为本发明实施例透平发电模组驱动部的第二状态结构示意图；

图5为本发明实施例叶片结构示意图；

图中：外壳1，第一引流板2，第二引流板3，第一转轴4，第二转轴5，叶片6，旋转柱7，约束柱8，通孔9，通槽10，驱动部11。

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所示，其为本发明实施例冲击式透平波浪能发电系统的结构框图，本发明所述冲击式透平波浪能发电系统包括：

透平发电模组，用以根据设定的运行方式在设定的海面深度下将波浪能转化为电能；

能量感知模块，其与所述透平发电模组相连，用以在预设时长内周期性获取透平发电模组的发电量以判定透平发电模组的运行状态是否符合预设标准，以及，根据获取的各发电量绘制针对透平发电模组在该预设时长内的发电量分布曲线；

中控模块，其分别与所述能量感知模块和所述透平发电模组相连，用以在所述能量感知模块初步判定所述透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准的情况下根据所述透平发电模组的历史发电量数据对该透平发电模组的运行状态是否符合预设标准进行二次判定，以及，在能量感知模块判定透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准或中控模块二次判定透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准的情况下结合预设时长内发电量分布曲线将透平发电模组在下一预设时长中所处的海面深度调节至对应值，或，将透平发电模组在下一预设时长中对应部件的运行参数调节至对应值；

数据获取模块，其与所述中控模块相连，用以获取所述透平发电模组的历史发电量数据并根据历史发电量数据求得透平发电模组的历史均值。

请参阅图2至图5所示，所述透平发电模组包括：

外壳1，其为一管道，用以使海水经过其内部，在外壳内部设有用以调节外壳内水流旋转方向的引流板；所述引流板包括第一引流板2和第二引流板3，两引流板结构镜像对称且分别对称设置在所述外壳1内的对应位置，用以使管道内位于两引流板中间位置的水流沿相同方向旋转；

驱动部11，其设置在所述第一引流板2和所述第二引流板3之间，用以将经过其的水流的波浪能转化为机械能；所述驱动部11包括同心设置的第一转轴4和第二转轴5以及若干叶片6，对于单个叶片6，其一端与第一转轴4转动连接且该叶片还与第二转轴5活动连接；所述第一转轴4和所述第二转轴5之间还设有一偏转装置（图中未画出），用以调节第一转轴4和第二转轴5之间的偏转角度；

第一转轴4上设有若干沿圆周均匀分布的旋转柱7；第二转轴5上设有若干沿圆周均匀分布的约束柱8，旋转柱7的数量与约束柱8的数量相对应；叶片6的一端设有通孔9，在邻接通孔9的位置设有通槽10，通孔9与旋转柱8配合，以使叶片6和与第一转轴4转动连接，通槽10与约束柱8配合，以使叶片6与第二转轴5活动连接。

发电机（图中未画出），其与所述第一转轴4通过连杆相连，用以接收第一转轴4产生的机械能并将机械能转化为电能。

可以理解的是，第一转轴4和第二转轴5之间的偏转装置，可以实现第一转轴4和第二转轴5的相对旋转使第一转轴4和第二转轴5之间的偏转角度发生改变即可，比如，偏转装置可以是一齿轮结构，分别与第一转轴4和第二转轴5咬合，通过驱动齿轮结构，使第一转轴4和第二转轴5之间的偏转角度发生改变。

请参阅图4所示，在第一转轴4和第二转轴5发生相对旋转时，第一转轴4和第二转轴5之间的偏转角度发生改变，透平发电模组驱动部的状态发生变化。

具体而言，所述能量感知模块在第一预设条件下根据获取的预设时长内的发电量确定针对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的判定方式，其中：

第一判定方式为所述能量感知模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态不符合预设标准，所述中控模块根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线将下一预设时长中透平发电模组中对应部件的运行参数调节至对应值；所述第一判定方式满足所述发电量小于所述能量感知模块中设置的第一预设发电量；

第二判定方式为所述能量感知模块初步判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态不符合预设标准，所述中控模块根据所述数据获取模块获取的针对该透平发电模组的历史发电量数据对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准进行二次判定；所述第二判定方式满足所述发电量大于等于所述能量感知模块中设置的第一预设发电量且小于等于能量感知模块中设置的第二预设发电量；

第三判定方式为所述能量感知模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态符合预设标准，所述中控模块根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线以确定是否对下一预设时长中所述透平发电模组中所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调节；所述第三判定方式满足所述发电量大于所述能量感知模块中设置的第二预设发电量；

所述第一预设条件为所述透平发电模组的累计运行时长达到所述预设时长的整数倍，所述第一预设发电量小于所述第二预设发电量。

具体而言，本发明通过在预设时长内周期性获取透平发电模组的发电量以判定透平发电模组的运行状态，能量感知模块根据透平发电模组在预设时长内的发电量设置三种判定方式，在透平发电模组处于不同的运行状态时采取对应的调整策略，使透平发电模组在预设时长内的发电量符合标准，提高了本发明所述系统的波浪能发电的效率。

具体而言，本发明为提高透平发电模组的工作效率，设置第一预设发电量和第二预设发电量，若透平发电模组在预设时长内的发电量低于第一预设发电量或高于第二预设发电量，则对透平发电模组的工作模式进行调整以提高发电效率或避免透平发电模组超负荷工作，在提高透平发电模组工作效率的同时，避免对透平发电模组的过度损耗。

具体而言，所述中控模块在所述第一判定方式下，根据预设时长内发电量分布曲线确定针对所述透平发电模组在下一预设时长内的处理方式，其中：

第一处理方式为所述中控模块判定波浪流动无变化趋势，并将所述透平发电模组所处的海面深度调节至对应值；所述第一处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率大于所述中控模块中设置的第一预设曲率且小于等于所述中控模块中设置的第二预设曲率；

第二处理方式为所述中控模块判定波浪流动处于递减的变化趋势，并控制所述偏转装置启动以将所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度调节至对应值；所述第二处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率小于所述第一预设曲率；

第三处理方式为所述中控模块判定波浪流动处于递增的变化趋势，并根据预设时长内发电量分布曲线的平均曲率判定是否对所述透平发电模组中对应部件的运行参数进行调节；所述第三处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率大于所述第二预设曲率；

所述第一预设曲率小于所述第二预设曲率。

本发明透平发电模组在预设时长内发电量低时结合预设时长内发电量分布曲线确定发电量的分布情况，根据周期内发电量的分布情况对海浪在一下预设时长内的运动做出预判，并采取对应的处理措施，使透平发电模组在预设时长内的发电量符合标准，提高了本发明所述系统的波浪能发电的效率。

具体而言，所述中控模块在所述第一处理方式下，计算所述透平发电模组在预设时长内的发电量与所述第一预设发电量的发电量差值ΔQ，设定ΔQ=第一预设发电量-预设时长内的发电量，中控模块中设有若干根据该发电量差值确定的针对所述透平发电模组所处的海面深度进行调整的调节方式，其中，每种调节方式对所述透平发电模组所处的海面深度调节依次减小。

具体而言，所述中控模块根据所述发电量差值确定针对所述透平发电模组所处的海面深度进行调整的调节方式，其中：

第一海面深度调节方式为所述中控模块使用第一预设海面深度调节系数β1将所述透平发电模组所处的海面深度减小至对应值；所述第一海面深度调节方式满足所述发电量差值ΔQ小于第一预设发电量差值ΔQ1；

第二海面深度调节方式为所述中控模块使用第二预设海面深度调节系数β2将所述透平发电模组所处的海面深度减小至对应值；所述第二海面深度调节方式满足所述发电量差值ΔQ大于等于第一预设发电量差值ΔQ1且小于第二预设发电量差值ΔQ2；

第三海面深度调节方式为所述中控模块使用第三预设海面深度调节系数β3将所述透平发电模组所处的海面深度减小至对应值；所述第三海面深度调节方式满足所述发电量差值ΔQ大于等于第二预设发电量差值ΔQ2；

其中，0.6＜β3＜β2＜β1＜1，本实施例提供一种优选的实施方式，设定β3=0.7，β2=0.8，β1=0.9，且可使降低的所述透平发电模组所处的海面深度与当前透平发电模组所处的海面深度呈正比例相关。

0＜ΔQ1＜ΔQ12，第一预设发电量差值ΔQ1和第二预设发电量差值ΔQ2与透平发电模组在预设时间内的发电量有关，并可根据实际情况进行设定。

本发明在中控模块判定波浪流动无变化趋势时，若此时的发电量不符合预设标准，说明此时波浪的水流速度较慢，中控模块则判定将透平发电模组向海面移动，以减小透平发电模组所处的海面深度，海面深度越小，对应的波浪水流速度较快，进而使透平发电模组处于一个良好的运行状态，从而提高发电效率。

具体而言，所述中控模块在第二预设条件下，控制所述偏转装置启动以增加所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度，所述第二预设条件为调节后的所述透平发电模组所处的海面深度小于临界值。

通过增加第一转轴和第二转轴之间的偏转角度以提高叶片与海水的接触面积直至在下一预设时长内的发电量符合标准，或直至所述偏转角度为最大值；

本实施例中，所述透平发电模组所处的海面深度小于临界值，临界值可以设定为透平发电模组处于海面，或透平发电模组处于距离海面设定距离的位置，该设定距离与透平发电模组工作方式有关。

本发明在调节后的透平发电模组所处的海面深度小于临界值时，此时，仅对透平发电模组所处的海面深度进行调节无法满足对提高透平发电模组发电效率的调节，基于此在调节后的所述透平发电模组所处的海面深度小于临界值时增加第一转轴和第二转轴之间的偏转角度以提高叶片与海水的接触面积，从而提高波浪能的转化率，进一步提高发电效率。

具体而言，所述中控模块在所述第二处理方式下，计算所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率，所述中控模块中设有若干根据所述平均曲率确定的针对所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调整的调节方式，其中，每种调节方式对所述偏转角度调节依次增加。

具体而言，所述中控模块根据所述平均曲率确定针对所述偏转角度进行调整的调节方式，其中：

第一偏转角度调节方式为所述中控模块使用第一预设偏转角度调节系数α1将所述偏转角度增加至对应值；所述第一偏转角度调节方式满足所述平均曲率小于第一预设曲率；

第二偏转角度调节方式为所述中控模块使用第二预设偏转角度调节系数α2将所述偏转角度增加至对应值；所述第二偏转角度调节方式满足所述平均曲率大于等于第一预设曲率且小于第二预设曲率；

第三偏转角度调节方式为所述中控模块使用第三预设偏转角度调节系数α3将所述偏转角度增加至对应值；所述第三偏转角度调节方式满足所述平均曲率大于等于第二预设曲率；

其中，1＜α1＜α2＜α3＜1.4，本实施例提供一种优选的实施方式，设定α1=1.1，α2=1.2，α3=1.3，且可使增加的所述偏转角度与当前透平发电模组的所述偏转角度呈正比例相关。

0＜k1＜k2，其中k1为第一预设曲率，k2为第二预设曲率，第一预设曲率k1和第二预设曲率k2与波浪的水流速度有关，并可根据实际情况进行设定。

本实施例在计算时，平均曲率取绝对值。

本发明在中控模块判定波浪流动处于递减的变化趋势时，此时采用对第一转轴和第二转轴之间的偏转角度进行调整的第二处理方式，通过对所述偏转角度的调节，可以增加叶片与与海水的接触面积，从而提高波浪能的转化率，进一步提高发电效率。

具体而言，所述中控模块在所述第三处理方式下，根据所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率确定是否针对所述透平发电模组的运行状态的调节判定方式，其中：

第一调节判定方式为所述中控模块判定无需对所述透平发电模组的运行状态进行调节；所述第一调节判定方式满足所述平均曲率大于等于所述第二预设曲率；

第二调节判定方式为所述中控模块判定增加所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度；所述第二调节判定方式满足所述平均曲率小于第二预设曲率且大于等于第一预设曲率；

第三调节判定方式为所述中控模块判定减小所述透平发电模组所处的海面深度；所述第三调节判定方式满足所述平均曲率小于第一预设曲率。

具体而言，所述中控模块在所述第二调节判定方式下，根据所述发电量差值选取对应的偏转角度调节系数增加所述偏转角度。

具体而言，所述中控模块在所述第三调节判定方式下，根据所述发电量差值选取对应的海面深度调节系数减小所述透平发电模组所处的海面深度。

具体而言，所述中控模块在所述第二判定方式下，所述中控模块根据历史均值确定针对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的二次判定方式，其中：

第一二次判定方式为所述中控模块判定所述透平发电模组在预设时长内的的运行状态不符合预设标准，并根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线将下一预设时长中透平发电模组中对应部件的运行参数调节至对应值；所述第一二次判定方式满足所述发电量小于所述历史均值；

第二二次判定方式为所述中控模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态符合预设标准，无需对所述透平发电模组中对应部件的运行参数进行调节；所述第二二次判定方式满足所述预设时长内的发电量大于等于所述历史均值。

本发明通过获取历史发电量数据并计算所述历史发电量数据的历史均值，以计算的历史均值作为二次判定所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的判定依据，使判定过程和判定依据更加符合透平发电模组的实际发电数据，避免误判导致的对透平发电模组的调整使透平发电模组超负荷工作。

具体而言，所述中控模块在所述第三判定方式下，根据所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率确定是否针对所述透平发电模组中所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调节的角度调节判定方式，其中：

第一角度调节判定方式为所述中控模块判定减小所述偏转角度；所述第一角度调节判定方式满足所述平均曲率大于所述第二预设曲率；

第二角度调节判定方式为所述中控模块判定无需对所述偏转角度进行调节；所述第一角度调节判定方式满足所述平均曲率小于等于所述第二预设曲率。

本法明在第三判定方式下根据所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率确定是否对所述透平发电模组的运行状态进行调节，避免透平发电模组超负荷工作，在提高透平发电模组工作效率的同时，避免对透平发电模组的过度损耗。

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 (10)

1.一种冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，包括：

透平发电模组，用以根据设定的运行方式在设定的海面深度下将波浪能转化为电能；

能量感知模块，其与所述透平发电模组相连，用以在预设时长内周期性获取透平发电模组的发电量以判定透平发电模组的运行状态是否符合预设标准，以及，根据获取的各发电量绘制针对透平发电模组在该预设时长内的发电量分布曲线；

中控模块，其分别与所述能量感知模块和所述透平发电模组相连，用以在所述能量感知模块初步判定所述透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准的情况下根据所述透平发电模组的历史发电量数据对该透平发电模组的运行状态是否符合预设标准进行二次判定，以及，在能量感知模块判定透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准或中控模块二次判定透平发电模组在预设时长内的发电量不符合预设标准的情况下结合预设时长内发电量分布曲线将透平发电模组在下一预设时长中所处的海面深度调节至对应值，或，将透平发电模组在下一预设时长中对应部件的运行参数调节至对应值；

数据获取模块，其与所述中控模块相连，用以获取所述透平发电模组的历史发电量数据并根据历史发电量数据求得透平发电模组的历史均值。

2.根据权利要求1所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述透平发电模组包括：

外壳，其为一管道，用以使海水经过其内部，在外壳内部设有用以调节外壳内水流旋转方向的引流板；所述引流板包括第一引流板和第二引流板，两引流板结构镜像对称且分别对称设置在所述外壳内的对应位置，用以使管道内位于两引流板中间位置的水流沿相同方向旋转；

驱动部，其设置在所述第一引流板和所述第二引流板之间，用以将经过其的水流的波浪能转化为机械能；所述驱动部包括同心设置的第一转轴和第二转轴以及若干叶片，对于单个叶片，其一端与第一转轴转动连接且该叶片还与第二转轴活动连接；所述第一转轴和所述第二转轴之间设有偏转装置，用以调节第一转轴和第二转轴之间的偏转角度；

发电机，其与所述第一转轴通过连杆相连，用以接收第一转轴产生的机械能并将机械能转化为电能。

3.根据权利要求2所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述能量感知模块在第一预设条件下根据获取的预设时长内的发电量确定针对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的判定方式，其中：

第一判定方式为所述能量感知模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态不符合预设标准，所述中控模块根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线将下一预设时长中透平发电模组中对应部件的运行参数调节至对应值；所述第一判定方式满足所述发电量小于所述能量感知模块中设置的第一预设发电量；

第二判定方式为所述能量感知模块初步判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态不符合预设标准，所述中控模块根据所述数据获取模块获取的针对该透平发电模组的历史发电量数据对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准进行二次判定；所述第二判定方式满足所述发电量大于等于所述能量感知模块中设置的第一预设发电量且小于等于能量感知模块中设置的第二预设发电量；

第三判定方式为所述能量感知模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态符合预设标准，所述中控模块根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线以确定是否对下一预设时长中所述透平发电模组中所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调节；所述第三判定方式满足所述发电量大于所述能量感知模块中设置的第二预设发电量；

所述第一预设条件为所述透平发电模组的累计运行时长达到所述预设时长的整数倍，所述第一预设发电量小于所述第二预设发电量。

4.根据权利要求3所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述中控模块在所述第一判定方式下，根据预设时长内发电量分布曲线确定针对所述透平发电模组在下一预设时长内的处理方式，其中：

第一处理方式为所述中控模块判定波浪流动无变化趋势，并将所述透平发电模组所处的海面深度调节至对应值；所述第一处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率大于所述中控模块中设置的第一预设曲率且小于等于所述中控模块中设置的第二预设曲率；

第二处理方式为所述中控模块判定波浪流动处于递减的变化趋势，并控制所述偏转装置启动以将所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度调节至对应值；所述第二处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率小于所述第一预设曲率；

第三处理方式为所述中控模块判定波浪流动处于递增的变化趋势，并根据预设时长内发电量分布曲线的平均曲率判定是否对所述透平发电模组中对应部件的运行参数进行调节；所述第三处理方式满足预设时长内发电量分布曲线的平均曲率大于所述第二预设曲率；

所述第一预设曲率小于所述第二预设曲率。

5.根据权利要求4所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述中控模块在所述第一处理方式下，计算所述透平发电模组在预设时长内的发电量与所述第一预设发电量的发电量差值，中控模块中设有若干根据该发电量差值确定的针对所述透平发电模组所处的海面深度进行调整的调节方式，其中，每种调节方式对所述透平发电模组所处的海面深度调节依次减小。

6.根据权利要求5所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述中控模块在第二预设条件下，控制所述偏转装置启动以调整所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度，所述第二预设条件为调节后的所述透平发电模组所处的海面深度小于临界值。

7.根据权利要求6所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述中控模块在所述第二处理方式下，计算所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率，所述中控模块中设有若干根据所述平均曲率确定的针对所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调整的调节方式，其中，每种调节方式对所述偏转角度调节依次增加。

8.根据权利要求7所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述中控模块在所述第三处理方式下，根据所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率确定是否针对所述透平发电模组的运行状态的调节判定方式，其中：

第一调节判定方式为所述中控模块判定无需对所述透平发电模组的运行状态进行调节；所述第一调节判定方式满足所述平均曲率大于等于所述第二预设曲率；

第二调节判定方式为所述中控模块判定增加所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度；所述第二调节判定方式满足所述平均曲率小于第二预设曲率且大于等于第一预设曲率；

第三调节判定方式为所述中控模块判定减小所述透平发电模组所处的海面深度；所述第三调节判定方式满足所述平均曲率小于第一预设曲率。

9.根据权利要求8所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述中控模块在所述第二判定方式下，所述中控模块根据历史均值确定针对所述透平发电模组的运行状态是否符合预设标准的二次判定方式，其中：

第一二次判定方式为所述中控模块判定所述透平发电模组在预设时长内的的运行状态不符合预设标准，并根据所述能量感知模块绘制的透平发电模组在预设时长内的发电量分布曲线将下一预设时长中透平发电模组中对应部件的运行参数调节至对应值；所述第一二次判定方式满足所述发电量小于所述历史均值；

第二二次判定方式为所述中控模块判定所述透平发电模组在预设时长内的运行状态符合预设标准，无需对所述透平发电模组中对应部件的运行参数进行调节；所述第二二次判定方式满足所述预设时长内的发电量大于等于所述历史均值。

10.根据权利要求9所述的冲击式透平波浪能发电系统，其特征在于，所述中控模块在所述第三判定方式下，根据所述预设时长内发电量分布曲线的平均曲率确定是否针对所述透平发电模组中所述第一转轴和所述第二转轴之间的偏转角度进行调节的角度调节判定方式，其中：

第一角度调节判定方式为所述中控模块判定减小所述偏转角度；所述第一角度调节判定方式满足所述平均曲率大于所述第二预设曲率；

第二角度调节判定方式为所述中控模块判定无需对所述偏转角度进行调节；所述第一角度调节判定方式满足所述平均曲率小于等于所述第二预设曲率。