液压振荡浮子式波浪能装置适用于各种海况条件,具有成熟度较高、便于模块化设计、投放回收方便等特点,在海洋探测浮标、波浪能淡水制备、波浪能发电等领域应用广泛,是波浪能利用中的重要方式。由于海况具有复杂性、多变性和随机性的特点,使得波浪能发电装置输出能量品质不高且长期效率低于实验室测得数据。本文从波浪数据分析预测、单浮子液压点吸收波浪能发电装置捕能特性分析仿真、电负载和效率分析方面对单浮子液压点吸收波浪能发电装置进行了分析。第一章分析了波浪能发电装置的国内外现状和存在的问题。主要分析了振荡浮子波浪能装置中液压点吸收波浪能装置的发展现状,针对波况年变化较大情况下波浪能装置平均效率低于实验室效率的问题,提出改变频率和采用多套电负载的方法,增大装置频率响应范围和功率响应范围,提高效率。第二章按照时间尺度分析了长期的波浪能资源地域分布(数十年)、波况的年变化(年)、基于特征参数的随机波仿真(分钟、秒)和作用在浮子上的波浪载荷(具有记忆效应)分析波况对单浮子液压点吸收波浪能装置的工作状态影响。首先对波浪能资源进行了回顾,对波况进行了分析和仿真,通过对长期波况时间序列数据的分析,并结合二维随机波仿真,模拟实际波面高程的长时间变化情况。根据波况变化的短期平稳特性采用移动平均法对短期的随机波统计学参数有义波高、平均波功率进行预测和误差分析。分析了在微幅波理论和圆柱形浮子假设条件下的波浪载荷计算方法。第三章对单浮子液压点吸收波浪能装置的结构、捕能机理、非线性液压能量转化系统工作特性进行了分析。分析了单浮子液压振荡捕能装置的动力学特性和阻抗特性。分析了规则波况下的稳态响应和阻尼系数对单浮子液压点吸收装置捕能带宽的关系。在Simscape中建立单浮子液压点吸收波浪能发电装置仿真模型分析液压系统响应特性。分析不同吃水质量和阻尼对浮子的波能捕获功率和液压马达输出功率的影响。第四章基于波浪能装置用于海洋观测系统、海上建筑、偏远海岛、海洋可再生能源多能互补等场合时的微电网储能技术进行了分析。对永磁发电机和蓄电池进行了分析和仿真,介绍了蓄电池和超级电容的储能装置。以储能装置对变化的波况进行削峰填谷,保持年波功率变化情况下供需平衡,满足微电网或电负载的正常工作需要。第五章介绍了改变浮子质量和改变液压马达负载阻尼对效率的影响和采用多套负载适应变化波况提升振荡浮子装置效率的方法。