波浪能发电作为一种新型新能源发电形式，具有不占用陆地面积、全年出力可预测性高、可用资源不间断、可移动捕能等优势。在可用陆地面积紧张、缺乏大电网支撑的海岛微电网系统中，波浪能相比于风、光等新能源而言，是更具潜力和使用价值的就地电力来源。

然而，当前波浪能发电装置的冲击性功率输出特征为其并入海岛微电网带来了挑战。由于自身的结构和韧性特点，微电网难以满足周期性冲击电源的接入要求。在常规电源缺乏、新能源的支撑能力不足的情况下，如果将波浪能贸然接入，极易触发系统低频减载、高频切机等安全动作，严重威胁系统的正常运行。

储能可能是一种有效的冲击抑制手段。波浪能发电装置的功率冲击性也同样可以依赖储能来进行补偿和缓解。但是，由于波浪能装置功率输出的冲击形态，在储能对其进行消纳的过程中电池需要承受巨大的充放电倍率损耗，且这一损耗是周期性的，伴随着波浪能装置的绝大部分工作时段。相关方案在蓄电池寿命损耗方面导致其在满足波浪能装置并网要求将在经济上付出很大的代价，实现波浪能并网亟须更为经济的手段。

针对海岛微电网系统，如何从经济效益最大化的角度上解决波浪能这一具有冲击性的就地可再生能源的并网问题，强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学电气与电子工程学院）的贺玮杰、冯忠楠等学者，提出一种考虑源网储协同配合的移动式波浪能发电平台并网策略。

图1 带有可移动波浪能发电平台的孤岛微电网

他们首先构建波浪能发电的数学模型，基于物理机理分析各变量的耦合关系，提出功率灵活控制方法。其次，考虑到波浪能发电冲击与一般阶跃冲击的差异，对微电网频率响应过程进行数学分析，量化评估微电网的极限承受能力。

在此基础上，以经济成本最小为目标，考虑微电网系统运行的各类约束条件，建立一种根据微电网需求灵活调制波浪能发电装置功率曲线，利用微电网和储能系统协同消纳功率冲击的海岛微电网日前优化调度模型。

图2 液压式波浪能发电系统结构

该模型中，采用灵活控制策略下的波浪能发电装置的输出功率曲线相比于MPPT策略更加平滑，大大降低了对储能的倍率损耗和充放电损耗，也使得其在并网时可以灵活地调整冲击扰动的大小，保障频率安全。

从调度结果来看，综合考虑源网储协同配合下的全局消纳方式，比传统的由储能全部消纳的方式的经济效益提升了17.8%。考虑移动性后微电网运行的经济性和安全性进一步提升。且在不同波浪能渗透率的情况下，本模型均能有效提升系统运行经济性。

本工作成果发表在2024年第20期《电工技术学报》，论文标题为“考虑源网储协同配合下的移动式波浪能发电平台并网优化调度”。本课题得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。