能源危机和环境恶化这两个制约社会经济发展的关键性问题，使国内外科研人员将研究重心集中于新能源的开发利用。波浪能作为一种可再生、储量大、清洁无污染的新能源已被列入我国海洋事业发展的规划纲要。
　　本文概述了波浪发电的基本内容和研究历程，并基于全电气化模拟方法建立了垂荡—横荡两自由度波浪能转换装置的等效电路模型，利用劳斯—赫尔维茨判据分析了波浪发电系统的稳定性。其次，基于等效电路模型，分析了波浪参数对系统波能捕获能力的影响。最后，利用改进的差分进化算法分别对单自由度和两自由度波浪发电装置的阵列进行优化。本文具体研究内容主要包括以下四个方面：
　　(1)系统建模。引入全电气模拟方法对波浪发电系统进行建模分析，并与数值分析方法进行了对比，基于“机械—电气”相似原理建立了垂荡—横荡两自由度波浪能转换系统的等效电路模型。通过对浮子的横荡运动和垂荡运动解耦，使得模型能够满足电路原理，简化了分析过程。
　　(2)稳定性分析。结合系统的等效电路模型，建立系统传递函数，利用劳斯—赫尔维茨稳定性判据对垂荡自由度波浪能转换装置和垂荡—横荡两自由度波浪能转换装置的稳定性进行分析，得到了对应系统稳定的充分条件。
　　(3)输出功率分析。分析了共振条件下波浪发电系统输出功率的影响因素，比较研究了单自由度与两自由度波浪能转换装置的输出功率，仿真结果表明两自由度波浪能转换装置具有更好的波能捕获能力。
　　(4)阵列优化。提出了一种改进的差分进化算法优化波浪能转换装置的阵列布局，引入自适应变异算子提高算法的收敛精度和速度，对波浪能转换系统的阵列优化规律进行研究，仿真验证了该方法优化浮子阵列的有效性。