随着人类社会对能源需求量的不断增加,能源短缺问题已经严重制约着人类社会的发展。人类社会消耗能源的同时,传统的化石能源也造成了严重的环境污染,不断地破坏人类赖以生存的环境,解决这些问题的最有效的方法是开发新的清洁能源。海洋能是一种清洁的能源,在我国蕴藏丰富,我国海洋能发电的研究进展迅速,但与之相应的海洋能发电试验场建设研究处于起步阶段,而海洋能发电试验场的电气系统是其最重要的组成,因此加强海洋能发电试验场电气系统的研究对加快我国海洋能发电试验场的建设和海洋能开发利用具有重要的理论意义和工程价值。本文的具体工作如下:本文在详细分析波浪能和潮流能发电原理的基础上,构建了海洋能发电系统的体系结构,建立了海洋能发电系统的数学模型。对中国海洋资源的条件状况进行分析,根据中国沿海地区波浪能和潮流能资源的分布特点,针对威海褚岛海域进行海洋能发电试验场电气系统的研究,探讨了波浪能发电在威海褚岛海域的适用性;结合威海褚岛海域波浪特点,对目前几种主流的波浪能发电进行对比分析,能流密度较低的威海褚岛海域采用振荡浮子式波浪能发电,对采用振荡浮子式波浪能发电进行了深入探讨;分析了振荡浮子式波浪能发电装置的结构与工作原理,提出基于微幅波理论和弗汝德-克雷洛夫理论的波浪能发电预测方法;该方法采用势函数表示波浪的运动特性,计算波浪压强未受影响时对浮体的作用力,利用绕射系数进行修正,得到能够反映附加质量效应的波浪力,通过对发电机转矩和转速的分析得到输出功率,推导出年发电量和能量转换效率。以波浪能发电的预测模型为基础,构建了海洋能发电试验场电气系统的体系结构,分析了海洋环境观测系统、发电装置电气系统、岸基输配电电气系统和数据集成与管理系统的特点,针对数据分析与评价系统中的重要性能指标提出了相应的评估方法。根据威海褚岛地区的实际海况,在MATLAB/SIMULINK平台上搭建了振荡浮子式波浪能发电系统模型,并将海况条件应用到模型中,验证了所有模型的有效性。