由于化石能源的过度使用导致环境出现恶化,为了减缓环境恶化,海洋能源作为清洁可再生的替代能源开始受到重视。随着对海洋能源的开发和利用,各种类型的海洋能源发电装置日出不穷,如波浪能发电装置、潮流能发电装置、温差能发电装置、盐差能发电装置等。其中相对成熟的是波浪能发电装置与潮流能发电装置。我国的海洋能源开发技术起步较国外迟,现阶段多为中小型规模的海洋能发电装置,与国外有一定的差距。浪流发电装置是一种捕获往复来流的中小型发电装置,但因受潮流的涨落与往复流动的影响,导致浪流发电装置获能有限。因此,针对浪流发电装置获能有限的现状,设计一种合理的电能后处理与监测系统来提高发电装置的效率是本文的研究关键。本文的主要研究内容如下:(1)电能后处理系统的理论概述及设计方案研究,通过分析浪流发电装置的输出特性,设计电能后处理系统以及功率控制方案。采用模块化思想设计电能后处理系统的整体结构,主要包括整流单元、升压单元、逆变单元、DC/DC变换单元、蓄电池单元以及功率控制方案的设计与优化。(2)监测系统的理论概述及设计方案研究,考虑到浪流发电装置的工作场景,采取基于北斗卫星导航系统的设计方案。监测系统在结构上包括发电装置部分与岸站部分。发电装置部分由北斗/GPS双模一体用户机与通信模块组成,通信模块基于MCS-51型单片机进行设计;岸站部分则由北斗用户终端、岸站地面控制中心与岸站接收系统构成,通过LabVIEW开发可视化软件,展现传输至PostgreSQL数据库中的各项监测数据。(3)根据提出的电能后处理系统设计方案与改进的爬山搜索法功率控制方案,在Matlab/Simulink环境中建立各单元模块的仿真模型,在Matlab/Simulink环境中对各单元模块的仿真模型进行仿真实验,通过仿真实验输出仿真结果并进行分析,初步验证电能后处理系统设计方案与改进的爬山搜索法功率控制方案的可行性。(4)搭建室内实验平台,使用伺服电机模拟输入,带动浪流发电装置运行。通过室内实验平台进行测试实验,测量电能后处理系统各单元模块的工作情况,对室内实验中各单元模块的测量结果进行分析,进一步验证电能后处理系统设计方案的可行性。(5)设计监测系统的海试实验。选择海试实验地点,根据选择地点的环境情况提出监测系统的实验方案。实验开始后监测系统能够正确传输监测数据,LabVIEW开发的可视化软件能够正确显示监测系统传输至PostgreSQL数据库的监测数据,验证了监测系统设计方案的可行性。