随着我国“海洋强国”战略的不断发展,全球能源危机的加剧以及环保意识的增强,海洋能发电技术得到广泛关注。直驱式波浪发电系统采用永磁同步直线电机作为发电机,动子与浮子直接相连,在浮子式波浪机作用下做往复运动,省去了传动环节,具有结构简单、效率较高、稳定性强的特点,为同时实现发电系统的稳定运行和最大波浪能量提取,需要为系统选择合适的功率变流器与控制策略。鉴于捕获瞬时功率存在的波动问题,选择储能装置平抑功率波动,以满足负载供电要求。论文基于永磁同步直线电机,研究直驱式波浪发电系统的结构、控制策略,致力于解决直驱式波浪发电系统的稳定运行和功率平滑问题,对系统进行了理论分析、仿真和实验研究,研究的主要内容如下:1、确定直驱式波浪发电系统的结构,建立了永磁同步直线发电机的动态数学模型与仿真模型。在坐标变换理论基础上推导了不同坐标系下的电机模型并建立了永磁同步直线发电机仿真模型用于后续仿真研究。2、提出了基于可控整流的机侧控制策略。采用三相电压型整流器作为发电机侧功率变流器,建立了其数学模型;提出了基于动子磁链定向的零d轴电流控制策略,设计了电流环控制器;为实现最大能量捕获,基于波浪的水动力学模型,提出了最大功率跟踪控制策略。3、采用超级电容作为储能系统。分析了超级电容在直驱式波浪发电系统中的合理性和可行性;采用双向DC-DC作为功率处理接口,基于互补PWM控制方式,提出电压电流双环控制策略,并设计了校正网络。4、搭建了波浪发电系统仿真模型,进行仿真分析。分别就机侧整流控制策略、最大功率捕获控制策略、结合储能的功率平滑控制策略进行仿真分析,验证理论分析的正确性。5、搭建了波浪发电系统模拟实验平台,进行实验研究。基于DSP28335完成发电机控制系统硬件设计,并基于硬件设计完成了各部分软件编写,在软硬件调试后进行空载实验,再进行功率捕获实验,分析实验结果,验证了理论分析和仿真的正确性。本文提出的机侧控制策略用于实现波浪能捕获,储能系统的控制策略用于实现直流侧电压的稳定和平抑功率波动。通过仿真和实验验证,系统运行稳定,功率波动问题得以解决,发电系统捕获的功率满足供电要求,可直接用于负载供电。