CN117889038A - 半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统、方法及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统、方法及介质，该系统包括：蓄电池组装置；发电子系统，包括主平台和子平台；主平台中的中心浮筒延伸出水面的顶面上设置有风力能发电装置；第一角浮筒置于水下的部分连接有子平台，子平台设置有潮汐能发电装置和波浪能发电装置；控制处理器，用于从风力能发电装置、潮汐能发电装置、波浪能发电装置中获取风力能数据、潮汐能数据和波浪能数据；并对其计算得到目标发电数据；当目标发电数据大于负载功率，控制发电子系统对负载设备供电，并对蓄电池组装置充电；当目标发电数据小于负载功率，控制发电子系统和蓄电池组装置对负载设备供电。从而提高供电的可靠性。

Description

半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统、方法及介质

技术领域

本发明涉及半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电技术领域，特别涉及一种半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统、方法及介质。

背景技术

随着海上技术的发展，海上越来越多的能源，如风能被投入到产电过程，但是当前大多是单独使用这些能源，导致发电效率较低，还可能导致供电不足。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统、方法及介质，能够提高发电可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统，包括：

蓄电池组装置，用于与负载设备电连接；

发电子系统，分别与所述蓄电池组装置和所述负载设备电连接，所述发电子系统用于对所述蓄电池组装置进行充电；所述发电子系统包括主平台和至少一个子平台；所述主平台包括中心浮筒和第一角浮筒，所述中心浮筒和所述第一角浮筒通过桁架相连接，其中，所述中心浮筒与所述第一角浮筒分别置于水中，部分延伸出水面；所述中心浮筒延伸出水面的顶面上设置有风力能发电装置；所述第一角浮筒置于水下的部分连接有所述子平台，所述子平台设置有至少一个潮汐能发电装置和波浪能发电装置；

控制处理器，分别与所述风力能发电装置、所述潮汐能发电装置和所述波浪能发电装置通信连接；所述控制处理器用于从所述风力能发电装置中获取风力能数据，从所述潮汐能发电装置中获取潮汐能数据，从所述波浪能发电装置中获取波浪能数据；对所述风力能数据、所述潮汐能数据和所述波浪能数据进行计算得到目标发电数据；当所述目标发电数据大于所述负载设备的负载功率，则控制所述发电子系统对所述负载设备进行供电，并控制所述发电子系统对所述蓄电池组装置进行充电；当所述目标发电数据小于所述负载功率，则控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对负载设备进行供电。

在本发明的一些实施例中，当所述子平台有多个时，所述桁架包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的两端分别连接所述中心浮筒和所述第一角浮筒，所述第二连接杆的两端分别连接任意两个相邻的所述第一角浮筒。

在本发明的一些实施例中，所述子平台设置有至少两个第二角浮筒，相邻两个所述第二角浮筒之间通过第一连接装置相连接，所述第一角浮筒和相邻的所述第二角浮筒之间通过第二连接装置相连接，所述波浪能发电装置设置在所述第一连接装置和/或所述第二连接装置上；

所述潮汐能发电装置设置在目标多边形中，其中，所述目标多边形为所述第二角浮筒和所述第一角浮筒围成的多边形；所述潮汐能发电装置通过第三连接装置分别与所述第一角浮筒和所述第二角浮筒相连接。

在本发明的一些实施例中，所述第一连接装置和所述第二连接装置上设置有滑动装置，所述波浪能发电装置通过所述滑动装置调整位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法，应用于半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统的控制处理器；所述系统包括：控制处理器、蓄电池组装置、与所述蓄电池组装置电连接的发电子系统；其中，所述发电子系统包括主平台和至少一个子平台；所述主平台包括中心浮筒和第一角浮筒，所述中心浮筒和所述第一角浮筒通过桁架相连接，所述中心浮筒上设置有风力能发电装置；所述第一角浮筒的底面连接有所述子平台，所述子平台设置有至少一个潮汐能发电装置和波浪能发电装置；所述控制处理器分别与所述风力能发电装置、所述潮汐能发电装置和所述波浪能发电装置通信连接；

所述方法包括：

从所述风力能发电装置中获取风力能数据，从所述潮汐能发电装置中获取潮汐能数据，从所述波浪能发电装置中获取波浪能数据；

对所述风力能数据、所述潮汐能数据和所述波浪能数据进行计算得到目标发电数据；

当所述目标发电数据大于负载设备的负载功率，则控制所述发电子系统对所述负载设备进行供电，并控制所述发电子系统对所述蓄电池组装置进行充电；

当所述目标发电数据小于所述负载功率，则控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对负载设备进行供电。

在本发明的一些实施例中，所述当所述目标发电数据大于负载设备的负载功率，则控制所述发电子系统对所述负载设备进行供电，并控制所述发电子系统对所述蓄电池组装置进行充电，包括：

获取所述发电子系统输出的电力数据；

将所述电力数据与预设的电能质量数据进行对比，获取不符合所述电能质量数据的交流电，确定为第一交流电；

通过充电控制器对所述第一交流电进行变换得到直流电，利用所述直流电对所述蓄电池组装置进行充电；

通过逆变器将所述蓄电池组装置中的所述直流电转换成第二交流电，所述第二交流电用于供所述负载设备使用。

在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：

获取所述风力能发电装置中风力传感器的风力信息，根据所述风力信息控制所述风力能发电装置中风机桨叶的节距角，所述风力信息包括风力的大小和方向；

获取所述波浪能发电装置中波浪传感器的波浪信息，根据所述波浪信息控制所述波浪能发电装置中振荡式浮子的方向，所述波浪信息包括波浪的大小和方向；

获取所述潮汐能发电装置中水位传感器的潮位信息，根据所述潮位信息控制所述潮汐能发电装置中潮汐转子的方向，所述潮位信息用于表征潮汐的位置。

在本发明的一些实施例中，当所述目标发电数据小于所述负载功率，则控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对负载设备进行供电，包括：

根据预设的各个用电场景的负荷权重系数，获取所述负荷权重系数最低的所述用电场景，确定为目标场景；

控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对所述目标场景的供电进行切断。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括有如上述第二方面所述的···装置。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法。

根据本发明实施例的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统，至少具有如下有益效果：蓄电池组装置，用于与负载设备电连接，从而对负载设备进行供电；发电子系统，分别与所述蓄电池组装置和所述负载设备电连接，所述发电子系统用于对所述蓄电池组装置进行充电；所述发电子系统包括主平台和至少一个子平台；所述主平台包括中心浮筒和第一角浮筒，所述中心浮筒和所述第一角浮筒通过桁架相连接，其中，所述中心浮筒与所述第一角浮筒置于水中，部分延伸出水面；所述中心浮筒延伸出水面的顶面上设置有风力能发电装置；所述第一角浮筒置于水下的部分连接有所述子平台，所述子平台设置有至少一个潮汐能发电装置和波浪能发电装置；即发电子系统中通过中心浮筒、桁架和第一角浮筒同时连接了不同的发电装置：风力能发电装置、潮汐能发电装置和波浪能发电装置，同时，在中心浮筒、角浮筒的帮助下，将风力能发电装置设置在水面上，将潮汐能发电装置和波浪能发电装置设置在水下，从而实现了同时采集不同的能源；控制处理器，分别与所述风力能发电装置、所述潮汐能发电装置和所述波浪能发电装置通信连接；所述控制处理器用于从所述风力能发电装置中获取风力能数据，从所述潮汐能发电装置中获取潮汐能数据，从所述波浪能发电装置中获取波浪能数据；对所述风力能数据、所述潮汐能数据和所述波浪能数据进行计算得到目标发电数据；当所述目标发电数据大于所述负载设备的负载功率，则控制所述发电子系统对所述负载设备进行供电，并控制所述发电子系统对所述蓄电池组装置进行充电；当所述目标发电数据小于所述负载功率，则控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对负载设备进行供电。利用风力能数据、潮汐能数据和波浪能数据对负载设备进行供电，在有多余的电的时候将电存储在蓄电池组装置中，在电力不足的时候，结合蓄电池组装置中的电对负载装置进行供电。比起单个能源进行供电，本申请中综合了风力能、潮汐能和波浪能多种能源，从而能更持久地对负载设备进行供电，同时因为综合了多种能源进行供电，因此可以存储多余的电，比起以往单个能源供电长期不足或刚刚达到负载均衡，导致无法存储多余的电量，因此一旦单个能源的发电装置无法承载负载设备的电力，就需要人工进行供电相比，本申请提高了发电效率和可靠性。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统的结构图；

图2是本发明另一个实施例提供的发电子系统的俯视图；

图3是本发明另一个实施例提供的发电子系统的侧视图；

图4是本发明另一个实施例提供的潮汐能发电装置的示意图；

图5是本发明另一个实施例提供的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法的流程图；

图6是本发明另一个实施例提供的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统的另一结构图；

标号：

发电子系统100，主平台110，风力能发电装置111，中心浮筒112，第一角浮筒113，第一连接杆114，第二连接杆115；子平台120，波浪能发电装置121，潮汐能发电装置122，第二角浮筒123，第一连接装置124，第二连接装置125，第三连接装置126；

蓄电池组装置200；

控制处理器300；

负载设备400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面基于附图，对本发明实施例的控制方法作进一步阐述。

参考图1、图2、图3和图4，半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统包括但不限于：

蓄电池组装置200，用于与负载设备400电连接；

发电子系统100，分别与蓄电池组装置200和负载设备400电连接，发电子系统100用于对蓄电池组装置200进行充电；发电子系统100包括主平台110和至少一个子平台120；主平台110包括中心浮筒112和第一角浮筒113，中心浮筒112和第一角浮筒113通过桁架相连接，其中，中心浮筒112与第一角浮筒113置于水中，部分延伸出水面；中心浮筒112延伸出水面的顶面上设置有风力能发电装置111；第一角浮筒113置于水下的部分连接有子平台120，子平台120设置有至少一个潮汐能发电装置122和波浪能发电装置121；

控制处理器300，分别与风力能发电装置111、潮汐能发电装置122和波浪能发电装置121通信连接；控制处理器300用于从风力能发电装置111中获取风力能数据，从潮汐能发电装置122中获取潮汐能数据，从波浪能发电装置121中获取波浪能数据；对风力能数据、潮汐能数据和波浪能数据进行计算得到目标发电数据；当目标发电数据大于负载设备400的负载功率，则控制发电子系统100对负载设备400进行供电，并控制发电子系统100对蓄电池组装置200进行充电；当目标发电数据小于负载功率，则控制发电子系统100和蓄电池组装置200对负载设备400进行供电。

需要说明的是，主平台110主要是由中心浮筒112和第一角浮筒113组成，浮筒之间通过桁架连接，参考图3，其中图3中的虚线代表海面，中心浮筒112和第一角浮筒113都放置在水中，一部分浸在水里，一部分延伸出水面，风力发电装置安装在中心浮筒112的上部，能理解的是，子平台120至少有一个，当波浪向主平台110运动的时候，子平台120可以阻挡部分的冲击，同时利用子平台120中的波浪能发电装置121和潮汐能发电装置122来转化成电能，从而提高了整个平台的抗波浪性能，降低风力发电装置运动响应，同时又能综合发电。能理解的是，发电子系统100可以有多个。

需要说明的是，第一角浮筒113连接有子平台120，第一角浮筒113可以通过连接构件与子平台120进行连接，如凸凹槽构件。在第一角浮筒113内设置电力传输控制系统，与波浪能发电装置121和潮汐能发电装置122连接。

需要说明的是，波浪能发电装置121生成了波浪能数据，风力能发电装置111生成了风力能数据，潮汐能发电装置122生成了潮汐能数据，其中这些数据均为对应的发电装置能够产生并最终投入使用的电能大小。对风力能数据、潮汐能数据和波浪能数据进行计算得到目标发电数据，能理解的是，可以是将所有的数据，即产生的所有电能的大小进行相加，得到了最终的目标发电数据，即目标发电数据为综合了所有风力能发电装置111产生的电能、潮汐能发电装置122产生的电能和波浪能发电装置121产生的电能的最终电能，能理解的是，目标发电数据为发电子系统100的发电功率。当目标发电数据大于负载设备400的负载功率的时候，说明除了供电之外，还存在多余的电能，此时将目标发电数据减去负载功率，得到多余的电能，将多余的电能对蓄电池组装置200进行充电，以备不时之需。而当目标发电数据小于负载设备400的负载功率的时候，说明发电子系统100产生的电能不足以对负载设备400进行供电了，此时在发电子系统100对负载设备400进行供电的同时，还利用蓄电池组装置200对负载设备400进行供电。蓄电池组装置200的运行工况主要取决于发电子系统100的输出功率与负载设备400的消耗功率之间的匹配关系。从而降低了因为供电不足导致负载设备400断电等情况，提高了供电可靠性。

在另一实施例中，当子平台120有多个时，桁架包括多个第一连接杆114和多个第二连接杆115，第一连接杆114的两端分别连接中心浮筒112和第一角浮筒113，第二连接杆115的两端分别连接任意两个相邻的第一角浮筒113。

需要说明的是，当只有一个子平台120的时候，中心浮筒112与第一角浮筒113通过桁架的两端相连接，而风力能发电装置111设置在中心浮筒112上，第一角浮筒113与子平台120相连接，相当于实现了子平台120上波浪能发电装置121、潮汐能发电装置122和风力能发电装置111之间的关联。而当子平台120具有多个的时候，桁架包括有第一连接杆114和第二连接杆115，第一连接杆114用于连接中心浮筒112和第二角浮筒123；第二连接杆115用于连接相邻的两个第二角浮筒123。通过这种方式加固了各个组件之间的连接。加强了对风力、波浪、潮汐等的冲击抵抗能力。更进一步的，桁架包括多层弦杆，每一层的弦杆都包括有第一连接杆114和第二连接杆115，相邻的两层弦杆之间通过腹杆相连接，具体连接方式在此不做限定，只需要腹杆的一端与第一层弦杆相连接，另一端与相邻的另一层弦杆相连接。即桁架中可以包括多层弦杆，从而使得中心浮筒112与第一角浮筒113，第一角浮筒113之间的连接关系更加牢固。

在另一实施例中，子平台120设置有至少两个第二角浮筒123，相邻两个第二角浮筒123之间通过第一连接装置124相连接，第一角浮筒113和相邻的第二角浮筒123之间通过第二连接装置125相连接，波浪能发电装置121设置在第一连接装置124和/或第二连接装置125上；

潮汐能发电装置122设置在目标多边形中，其中，目标多边形为第二角浮筒123和第一角浮筒113围成的多边形；潮汐能发电装置122通过第三连接装置126分别与第一角浮筒113和第二角浮筒123相连接。

需要说明的是，子平台120设置有至少两个第二角浮筒123，并且第二角浮筒123和第一角浮筒113之间要能形成一个多边形。其中第二角浮筒123与相邻的第二角浮筒123之间通过第一连接装置124相连接，第一角浮筒113与相邻的第二角浮筒123之间通过第二连接装置125相连接。第一连接装置124和第二连接装置125的具体类型在此不做限定，示例性地，可以是钢管。更进一步地，第一连接装置124和/或第二连接装置125上连接有波浪能发电装置121，更进一步地，波浪能发电装置121中包括有振荡式浮子。更进一步地，第一角浮筒113和第二角浮筒123之间，第二角浮筒123之间呈等边形等角度和间距排列。所有第二角浮筒123和第一角浮筒113围成了目标多边形，潮汐能发电装置122设置在目标多边形中，潮汐能发电装置122包括潮汐转子，潮汐能发电装置122与第一角浮筒113和第二角浮筒123分别通过第三连接装置126相连接，第三连接装置126可以是缆绳。

在另一实施例中，第一连接装置124和第二连接装置125上设置有滑动装置，波浪能发电装置121通过滑动装置调整位置。

需要说明的是，第一连接装置124和第二连接装置125上设置有滑动装置，使得波浪发电装置上的振荡式浮子能够动态调整位置。更进一步地，参考图2，第三连接装置126可以是缆绳等柔软的连接结构，编制绳索构成网状，将潮汐能发电装置122放置其中，从而使得潮汐能发电装置122能够根据平台的吃水情况，通过拉紧绳索等方式动态调整。

更进一步地，风力能发电装置111包括垂直轴风机。

参照图5，图5为本发明实施例提供的一种半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法的流程图，该半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法应用于半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统的控制处理器300；系统包括：控制处理器300、蓄电池组装置200、与蓄电池组装置200电连接的发电子系统100；其中，发电子系统100包括主平台110和至少一个子平台120；主平台110包括中心浮筒112和第一角浮筒113，中心浮筒112和第一角浮筒113通过桁架相连接，中心浮筒112上设置有风力能发电装置111；第一角浮筒113的底面连接有子平台120，子平台120设置有至少一个潮汐能发电装置122和波浪能发电装置121；控制处理器300分别与风力能发电装置111、潮汐能发电装置122和波浪能发电装置121通信连接；

半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电包括但不限于有以下步骤：

步骤S100，从风力能发电装置111中获取风力能数据，从潮汐能发电装置122中获取潮汐能数据，从波浪能发电装置121中获取波浪能数据；

步骤S200，对风力能数据、潮汐能数据和波浪能数据进行计算得到目标发电数据；

步骤S300，当目标发电数据大于负载设备400的负载功率，则控制发电子系统100对负载设备400进行供电，并控制发电子系统100对蓄电池组装置200进行充电；

步骤S400，当目标发电数据小于负载功率，则控制发电子系统100和蓄电池组装置200对负载设备400进行供电。

需要说明的是，分别从风力能发电装置111中获取风力能数据，从潮汐能发电装置122中获取潮汐能数据，从波浪能发电装置121中获取波浪能数据。能理解的是，这些数据指代的是能够直接应用到负载设备400的电能，是经过一定的预处理的。

需要说明的是，对风力能发电数据，潮汐能数据和波浪能数据进行计算得到目标发电数据，能理解的是，在一个子系统平台中，包括有至少一个子平台120，因此潮汐能发电装置122和波浪能发电装置121可能设置有多个，当具有多个的时候，此时得到的潮汐能数据和波浪能数据也对应性地具有多份。对于一个子系统平台而言，需要将其中所有的发电数据都进行相加以及对应的预处理，得到最终的目标发电数据。能理解的是，目标发电数据指代的是能直接应用到负载设备400上的输出功率。当目标发电数据大于负载设备400的负载功率的时候，说明此时目标发电数据在给负载设备400供电的同时，还有富余的电量，因此将这些富余的电量存储在蓄电池组装置200中，即对蓄电池组装置200进行充电。而点目标发电数据小于负载设备400的负载功率的时候，说明单单依靠目标发电数据已经无法给负载设备400进行供电了，为了避免断电或者是需要人为去调度电来供电等情况发生，发电子系统100同时还结合蓄电池组装置200给负载设备400进行供电。通过这种方法提高了供电的可靠性。

更进一步地，发电子系统100在对蓄电池组装置200进行充电的过程中，如果蓄电池组装置200出现功率不平衡，即充电的功率已经超出蓄电池组能够存储的电量功率，则需要限制发电子系统100的输出功率，或者将发电子系统100的输出功率进行转移，从而实现功率平衡，保证发电子系统100和蓄电池组装置200能够安全、稳定地运行。示例性地，当发电子系统100的输出功率太大，即目标发电数据太大，在对蓄电池组装置200进行充电的过程中，导致蓄电池组装置200难以实现功率平衡，此时启动卸荷电阻消耗掉多余的电能，或者通过发电子系统100的液压传动系统降低其输出功率，将多余的能量通过液压传动系统进行消耗。

在另一实施例中，步骤：当目标发电数据大于负载设备400的负载功率，则控制发电子系统100对负载设备400进行供电，并控制发电子系统100对蓄电池组装置200进行充电，还包括：

获取发电子系统100输出的电力数据；

将电力数据与预设的电能质量数据进行对比，获取不符合电能质量数据的交流电，确定为第一交流电；

通过充电控制器对第一交流电进行变换得到直流电，利用直流电对蓄电池组装置200进行充电；

通过逆变器将蓄电池组装置200中的直流电转换成第二交流电，第二交流电用于供负载设备400使用。

需要说明的是，利用充电控制器对发电子系统100输出的电压、频率都不满足预设的电能质量要求的第一交流电进行变换、处理和控制，变成稳定的直流电对蓄电池组装置200进行充电，之后再利用逆变器将蓄电池的直流电转换成高质量的、稳定的第二交流电供给负载设备400使用，达到控制目标。

在另一实施例中，半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法，还包括：

获取风力能发电装置111中风力传感器的风力信息，根据风力信息控制风力能发电装置111中风机桨叶的节距角，风力信息包括风力的大小和方向；

获取波浪能发电装置121中波浪传感器的波浪信息，根据波浪信息控制波浪能发电装置121中振荡式浮子的方向，波浪信息包括波浪的大小和方向；

获取潮汐能发电装置122中水位传感器的潮位信息，根据潮位信息控制潮汐能发电装置122中潮汐转子的方向，潮位信息用于表征潮汐的位置。

需要说明的是，为了最高效率地获取到能源，获取风力的大小和方向，通过控制处理器300控制风机的桨叶的节距角，改变气流对桨叶的攻角，进而控制风轮捕获的气动转矩和气动功率。更具体地，以桨叶的旋转面为参考面，当桨叶与该面的角度及节距角为0°时，桨叶捕获的风能最大，此时的风力发电机发出的功率也最大，当桨叶与该面的角度及节距角为90°时，桨叶的阻力最大，使得风机停机，这在一些极端天气里，对整个风机的安全运行至关重要。在风速低于额定风速时，桨叶节距角β＝0°，捕获最大风能；在风速高于额定风速时，调节桨叶节距角从而减少叶轮输入功率，使发电机输出功率稳定在额定功率。

通过波浪能发电装置121中的波浪传感器感知波浪的大小和方向，调节振荡式浮子的方向，从而改变波浪入射角，使其处于最佳吸收能量的方向，控制波浪发电的效率。更具体地，因为振荡式浮子与波浪夹角0°时，此时波浪能吸取功率最大，随着倾角的增大，波浪能吸取功率变小，直至90°时能量吸取最小。波高周期等低于额定功率时，控制振荡式浮子夹角为0°，最大化吸取波浪能，当波高周期等高于额定功率，增大夹角，发电机输出功率稳定，同时保护发电子系统100。因此当波浪压力过大的时候，调整振荡式浮子的倾角，减小功率，从而保护发电子系统100。

根据潮汐能发电装置122中的水位传感器，监测海上实时的潮位，进而控制潮汐转子的方向，实现最佳发电效率。具体地，潮汐转子垂直与水面时夹角为0，此时吸取潮汐能功率最大，随着倾角增大，潮汐能吸取功率变小。因此潮流的速度低于额定流速时，控制潮汐转子夹角为0，潮汐能吸取功率最大，潮流流速大于额定流速时，增大潮汐转子的夹角，减少输入功率，使发电机输出功率稳定在额定功率。

在另一实施例中，当目标发电数据小于负载功率，则控制发电子系统100和蓄电池组装置200对负载设备400进行供电，包括：

根据预设的各个用电场景的负荷权重系数，获取负荷权重系数最低的用电场景，确定为目标场景；

控制发电子系统100和蓄电池组装置200对目标场景的供电进行切断。

需要说明的是，当发电子系统100输出的目标发电数据以及蓄电池组装置200无法满足负载设备400的用电需求的时候，根据负荷的重要程度对各个用电场景的负荷权重系数，示例性地，将用电场景划分为普通负荷、发电平台自用电和重要负荷，权重系数依次升高。在发电子系统100和蓄电池组装置200的输出功率无法满足负载设备400的负载功率的时候，获取负荷权重系数最低的用电场景，即普通负荷对应的用电场景，切除对其的供电。在维持系统的功率平衡的基础上，保障对更重要的用电场景的供电。

更进一步地，在另一实施例中，从风力能发电装置111中获取风力能数据，从潮汐能发电装置122中获取潮汐能数据，从波浪能发电装置121中获取波浪能数据；对风力能数据、潮汐能数据和波浪能数据进行存储和显示，并发送到陆上工作站，以供对这些数据进行分析。

在海上综合发电平台中，潮汐能、波浪能和海上风能各自在其在时间和空间分布上都具有一定的不稳定性，但是其各自都具有比较有特点的能量波动周期和空间分布特点，通过合理的配置发电平台的控制系统，可以有效的提高海洋能的利用效率，保证系统安全、稳定运行，保护各个发电设备，通过本申请，可以实现：(1)通过发电平台控制系统，实现采集到的潮汐能、波浪能和风能稳定、高效地输出，以维持整个发电系统能量的输出，并根据负载和发电系统能量输出的平衡关系进行能量调节，以保证后端负载连续稳定地供电。(2)利用监测的相关海文和气象信息，主要包括风速、风向、波浪和潮汐水位等信息，通过发电平台控制系统启动波浪能、潮汐能或风能的保护装置以保护波浪能和风能发电设备的安全运行。(3)根据负载和当前潮汐能、波浪能和海上风能的状况，提高发电设备的运行效率。

如图6所示，图6是本发明一个实施例提供的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统的另一结构图。包括：

处理器610，可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案；

存储器620，可以采用只读存储器(Read Only Memory，ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等形式实现。存储器620可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器620中，并由处理器610来调用执行本申请实施例的···方法；

输入/输出接口630，用于实现信息输入及输出；

通信接口640，用于实现本装置与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信；

总线650，在设备的各个组件(例如处理器610、存储器620、输入/输出接口630和通信接口640)之间传输信息；

其中处理器610、存储器620、输入/输出接口630和通信接口640通过总线650实现彼此之间在设备内部的通信连接。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统。

本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，实现了以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统，其特征在于，包括：

蓄电池组装置，用于与负载设备电连接；

发电子系统，分别与所述蓄电池组装置和所述负载设备电连接，所述发电子系统用于对所述蓄电池组装置进行充电；所述发电子系统包括主平台和至少一个子平台；所述主平台包括中心浮筒和第一角浮筒，所述中心浮筒和所述第一角浮筒通过桁架相连接，其中，所述中心浮筒与所述第一角浮筒分别置于水中，部分延伸出水面；所述中心浮筒延伸出水面的顶面上设置有风力能发电装置；所述第一角浮筒置于水下的部分连接有所述子平台，所述子平台设置有至少一个潮汐能发电装置和波浪能发电装置；

控制处理器，分别与所述风力能发电装置、所述潮汐能发电装置和所述波浪能发电装置通信连接；所述控制处理器用于从所述风力能发电装置中获取风力能数据，从所述潮汐能发电装置中获取潮汐能数据，从所述波浪能发电装置中获取波浪能数据；对所述风力能数据、所述潮汐能数据和所述波浪能数据进行计算得到目标发电数据；当所述目标发电数据大于所述负载设备的负载功率，则控制所述发电子系统对所述负载设备进行供电，并控制所述发电子系统对所述蓄电池组装置进行充电；当所述目标发电数据小于所述负载功率，则控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对负载设备进行供电。

2.根据权利要求1所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统，其特征在于，当所述子平台有多个时，所述桁架包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的两端分别连接所述中心浮筒和所述第一角浮筒，所述第二连接杆的两端分别连接任意两个相邻的所述第一角浮筒。

3.根据权利要求1所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统，其特征在于，所述子平台设置有至少两个第二角浮筒，相邻两个所述第二角浮筒之间通过第一连接装置相连接，所述第一角浮筒和相邻的所述第二角浮筒之间通过第二连接装置相连接，所述波浪能发电装置设置在所述第一连接装置和/或所述第二连接装置上；

所述潮汐能发电装置设置在目标多边形中，其中，所述目标多边形为所述第二角浮筒和所述第一角浮筒围成的多边形；所述潮汐能发电装置通过第三连接装置分别与所述第一角浮筒和所述第二角浮筒相连接。

4.根据权利要求3所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统，其特征在于，所述第一连接装置和所述第二连接装置上设置有滑动装置，所述波浪能发电装置通过所述滑动装置调整位置。

5.一种半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法，其特征在于，应用于半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统的控制处理器；所述系统包括：控制处理器、蓄电池组装置、与所述蓄电池组装置电连接的发电子系统；其中，所述发电子系统包括主平台和至少一个子平台；所述主平台包括中心浮筒和第一角浮筒，所述中心浮筒和所述第一角浮筒通过桁架相连接，所述中心浮筒上设置有风力能发电装置；所述第一角浮筒的底面连接有所述子平台，所述子平台设置有至少一个潮汐能发电装置和波浪能发电装置；所述控制处理器分别与所述风力能发电装置、所述潮汐能发电装置和所述波浪能发电装置通信连接；

所述方法包括：

从所述风力能发电装置中获取风力能数据，从所述潮汐能发电装置中获取潮汐能数据，从所述波浪能发电装置中获取波浪能数据；

对所述风力能数据、所述潮汐能数据和所述波浪能数据进行计算得到目标发电数据；

当所述目标发电数据大于负载设备的负载功率，则控制所述发电子系统对所述负载设备进行供电，并控制所述发电子系统对所述蓄电池组装置进行充电；

当所述目标发电数据小于所述负载功率，则控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对负载设备进行供电。

6.根据权利要求5所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法，其特征在于，所述当所述目标发电数据大于负载设备的负载功率，则控制所述发电子系统对所述负载设备进行供电，并控制所述发电子系统对所述蓄电池组装置进行充电，包括：

获取所述发电子系统输出的电力数据；

将所述电力数据与预设的电能质量数据进行对比，获取不符合所述电能质量数据的交流电，确定为第一交流电；

通过充电控制器对所述第一交流电进行变换得到直流电，利用所述直流电对所述蓄电池组装置进行充电；

通过逆变器将所述蓄电池组装置中的所述直流电转换成第二交流电，所述第二交流电用于供所述负载设备使用。

7.根据权利要求5所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述风力能发电装置中风力传感器的风力信息，根据所述风力信息控制所述风力能发电装置中风机桨叶的节距角，所述风力信息包括风力的大小和方向；

获取所述波浪能发电装置中波浪传感器的波浪信息，根据所述波浪信息控制所述波浪能发电装置中振荡式浮子的方向，所述波浪信息包括波浪的大小和方向；

获取所述潮汐能发电装置中水位传感器的潮位信息，根据所述潮位信息控制所述潮汐能发电装置中潮汐转子的方向，所述潮位信息用于表征潮汐的位置。

8.根据权利要求5所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法，其特征在于，当所述目标发电数据小于所述负载功率，则控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对负载设备进行供电，包括：

根据预设的各个用电场景的负荷权重系数，获取所述负荷权重系数最低的所述用电场景，确定为目标场景；

控制所述发电子系统和所述蓄电池组装置对所述目标场景的供电进行切断。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电系统。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求5至8任一项所述的半潜式风能、波浪能和潮汐能综合发电方法。