随着化石能源的消耗殆尽,对可再生能源的开发备受重视。潮流能作为一种海洋可再生能源,具有能量密度大、资源储量大、相对稳定等优点。开发利用潮流能已成为国际上的研究热点。离网型潮流能发电装置是利用外海或远海潮流能资源的主要形式,因地制宜地开发此类能源并实现“海能海用”就地转换利用需要解决机组功率的高效捕获,能量的就地转换存储等技术问题。本文以500W直驱离网型潮流能发电机组为对象,将质子交换膜(PEM,Proton Exchange Membrane)电解水制氢技术引入该发电系统,为实现离网式潮流能发电机组的最大能量捕获及制氢系统的效能的最大,提出了两种从发电机电能输出端到制氢设备输入端的电气系统方案。通过仿真验证了方案的可行性,并选择其中一种方案,进行电路系统的设计搭建及相应控制系统的软硬件设计,进行电气系统的验证以及海上试验验证系统的可行性。论文各章节如下:第一章论述了本文的研究背景,介绍了国内外潮流能发电机组的研究现状,并重点对新能源制氢技术现状进行了阐述,提出了离网型潮流能制氢系统的研究意义和研究内容。第二章阐述了潮流能发电系统的基本原理、机组能量特性、最大功率捕获控制算法以及电解水制氢技术方案,并基于电解水制氢简单等效负载模型提出了离网型潮流能制氢系统的总体方案。第三章对两种适用于离网型潮流能发电制氢系统的电气方案进行研究,以实现机组最大功率捕获及“来多少能制多少氢”的目标,完成电气系统的硬件设计与选型计算,包括整流桥、滤波电容、Buck电路、PEM电解槽等。第四章对离网型潮流能制氢系统进行建模,基于该模型对基于永磁同步发电机(PMSG,Permanent Magnet Synchronous Generator)矢量控制原理和空间矢量控制技术的机组最大功率捕获进行了研究,最后在Matlab/Simulink中对整个潮流能制氢系统进行建模仿真分析,验证方案的可行性。第五章采用不可控整流加Buck电路调节负载的电气系统方案,选用DSP TMS320F28335作为控制器,完成电气系统的驱动设计和外围硬件电路搭建;利用Matlab集成化设计对DSP控制系统进行软件设计和仿真验证,在实验室验证电气系统的可行性,并接入500W潮流能发电机组进行海试,验证通过调整Buck电路占空比调整叶轮转速从而实现最大能量捕获的可行性。第六章对本文进行内容总结,并对课题后续研究进行展望。