船舶直流微電網的分層控制
發(fā)布時間：2022-01-22 18:52
隨著新能源技術和電力電子技術的不斷發(fā)展,新能源在船舶上的應用,受到了越來越多的關注。而直流（direct current, DC）微電網在船舶上的應用,是新能源更有效率地接入船舶電力系統(tǒng)的關鍵技術之一。旨在介紹針對直流微電網中電壓、功率的不穩(wěn)定、不平衡導致的電能質量問題,以及目前對該類問題的分層控制方法,并對控制方法進行分析和比較,總結出未來分層控制的發(fā)展方向。
【文章來源】：科學技術與工程. 2020,20(27)北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
船舶微電網結構
交流微電網發(fā)展時間較長,所以可以沿用交流設備,保護技術相對成熟。但由于電力電子技術的發(fā)展,越來越多的負載與儲能裝置采用直流電。因此,學者們更加關注船舶直流微電網[14],船舶直流微電網減少交流微電網中的部分能量轉換過程,并且沒有諧波問題,減少了控制復雜程度[15-16]。如圖2所示,為典型船舶直流微電網結構,圖2中DC-BUS為直流微電網配電板。發(fā)電單元、儲能裝置、負荷都通過電力電子器件連接到微電網直流母線上,由于直流的特性,微電網的功率穩(wěn)定取決于直流母線的電壓穩(wěn)定。其中,風力發(fā)電單元以及應急柴油發(fā)電機通過AC/DC單向變換器,光伏發(fā)電單元以及燃料電池通過DC/DC單向變換器接入母線,因此,這四類單元僅作為發(fā)電單元,向母線傳輸電能。儲能裝置一般包括超級電容或者蓄電池,通過DC/DC雙向變換器連接至母線,既可以作為電源供電,又可以作為負載儲能。負載包括部分重要船舶直流負荷,通過DC/DC單向變換器接入母線,僅能作為負荷消耗電能。微電網整體通過應急電網通過DC/AC雙向變換器接入主電網,當主電網供能故障,不足以維持重要負荷時,微電網作為電源向主電網供能;當主電網電能需求較少時,微電網作為儲能單元進行充能。
如圖2所示,為典型船舶直流微電網結構,圖2中DC-BUS為直流微電網配電板。發(fā)電單元、儲能裝置、負荷都通過電力電子器件連接到微電網直流母線上,由于直流的特性,微電網的功率穩(wěn)定取決于直流母線的電壓穩(wěn)定。其中,風力發(fā)電單元以及應急柴油發(fā)電機通過AC/DC單向變換器,光伏發(fā)電單元以及燃料電池通過DC/DC單向變換器接入母線,因此,這四類單元僅作為發(fā)電單元,向母線傳輸電能。儲能裝置一般包括超級電容或者蓄電池,通過DC/DC雙向變換器連接至母線,既可以作為電源供電,又可以作為負載儲能。負載包括部分重要船舶直流負荷,通過DC/DC單向變換器接入母線,僅能作為負荷消耗電能。微電網整體通過應急電網通過DC/AC雙向變換器接入主電網,當主電網供能故障,不足以維持重要負荷時,微電網作為電源向主電網供能;當主電網電能需求較少時,微電網作為儲能單元進行充能。3 船舶直流微電網控制技術
【參考文獻】：
期刊論文
[1]分散自律架構下微電網功率管理研究[J]. 韓蕾. 機電信息. 2019(23)
[2]基于電導增量法與改進粒子群算法混合控制的最大功率點跟蹤策略[J]. 徐建國,王海新,沈建新. 可再生能源. 2019(06)
[3]基于改進粒子群優(yōu)化算法光伏陣列多峰值MPPT的研究[J]. 王碩禾,鄭俊觀,陳祖成,張立園. 可再生能源. 2019(06)
[4]螢火蟲算法的改進及其在光伏MPPT中的應用[J]. 武新雯,李虹,劉立群,張聰明. 太原科技大學學報. 2019(03)
[5]一種基于下垂控制的單相并網逆變器設計[J]. 龔濤. 機電設備. 2019(03)
[6]一種改進型電導增量法MPPT控制策略仿真研究[J]. 盧超. 信息技術. 2019(03)
[7]基于遺傳算法的微電網優(yōu)化調度[J]. 儲海兵. 工業(yè)控制計算機. 2019(02)
[8]微網儲能系統(tǒng)的自補償動態(tài)下垂控制策略研究[J]. 彭瑞,張杰. 現(xiàn)代電力. 2019(03)
[9]基于粒子群算法的微電網實時功率均分的改進下垂控制策略[J]. 李欣煜,周建萍,李泓青,王濤,張緯舟,茅大鈞. 高電壓技術. 2018(10)
[10]基于風光互補技術的船舶微電網監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 燕居懷,譚銀朝,狄樂蒙. 中國水運(下半月). 2018(03)
博士論文
[1]考慮穩(wěn)定性的微電網經濟運行優(yōu)化策略研究[D]. 閆秉科.武漢大學 2016
[2]低壓直流微電網運行控制與優(yōu)化配置研究[D]. 王盼寶.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]微電網分層控制及其電能質量改善研究[D]. 黎金英（LE KIM ANH）.華北電力大學 2015
碩士論文
[1]光儲直流微電網變換器自主下垂與模型預測控制策略研究[D]. 張凱濤.西安理工大學 2018
[2]基于改進遺傳算法的微電網優(yōu)化調度[D]. 李珂明.西安理工大學 2018
[3]直驅式永磁風力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤研究[D]. 王武興.西安理工大學 2017
[4]風光儲直流微電網協(xié)調控制研究[D]. 趙丹陽.西南交通大學 2015
[5]基于新型爬山搜索算法的最大功率點跟蹤控制研究[D]. 王鵬.北京交通大學 2014
[6]風光蓄交流微電網的控制與仿真研究[D]. 曹增杰.太原理工大學 2012
[7]基于DC/DC變換器的分布式MPPT光伏系統(tǒng)研究[D]. 邵衛(wèi)超.華北電力大學 2012
[8]混合儲能系統(tǒng)控制策略與容量配置研究[D]. 謝石驍.浙江大學 2012
[9]光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制方法的研究[D]. 王巖.華北電力大學（河北） 2007
本文編號：3602720
【文章來源】：科學技術與工程. 2020,20(27)北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
船舶微電網結構
交流微電網發(fā)展時間較長,所以可以沿用交流設備,保護技術相對成熟。但由于電力電子技術的發(fā)展,越來越多的負載與儲能裝置采用直流電。因此,學者們更加關注船舶直流微電網[14],船舶直流微電網減少交流微電網中的部分能量轉換過程,并且沒有諧波問題,減少了控制復雜程度[15-16]。如圖2所示,為典型船舶直流微電網結構,圖2中DC-BUS為直流微電網配電板。發(fā)電單元、儲能裝置、負荷都通過電力電子器件連接到微電網直流母線上,由于直流的特性,微電網的功率穩(wěn)定取決于直流母線的電壓穩(wěn)定。其中,風力發(fā)電單元以及應急柴油發(fā)電機通過AC/DC單向變換器,光伏發(fā)電單元以及燃料電池通過DC/DC單向變換器接入母線,因此,這四類單元僅作為發(fā)電單元,向母線傳輸電能。儲能裝置一般包括超級電容或者蓄電池,通過DC/DC雙向變換器連接至母線,既可以作為電源供電,又可以作為負載儲能。負載包括部分重要船舶直流負荷,通過DC/DC單向變換器接入母線,僅能作為負荷消耗電能。微電網整體通過應急電網通過DC/AC雙向變換器接入主電網,當主電網供能故障,不足以維持重要負荷時,微電網作為電源向主電網供能;當主電網電能需求較少時,微電網作為儲能單元進行充能。
如圖2所示,為典型船舶直流微電網結構,圖2中DC-BUS為直流微電網配電板。發(fā)電單元、儲能裝置、負荷都通過電力電子器件連接到微電網直流母線上,由于直流的特性,微電網的功率穩(wěn)定取決于直流母線的電壓穩(wěn)定。其中,風力發(fā)電單元以及應急柴油發(fā)電機通過AC/DC單向變換器,光伏發(fā)電單元以及燃料電池通過DC/DC單向變換器接入母線,因此,這四類單元僅作為發(fā)電單元,向母線傳輸電能。儲能裝置一般包括超級電容或者蓄電池,通過DC/DC雙向變換器連接至母線,既可以作為電源供電,又可以作為負載儲能。負載包括部分重要船舶直流負荷,通過DC/DC單向變換器接入母線,僅能作為負荷消耗電能。微電網整體通過應急電網通過DC/AC雙向變換器接入主電網,當主電網供能故障,不足以維持重要負荷時,微電網作為電源向主電網供能;當主電網電能需求較少時,微電網作為儲能單元進行充能。3 船舶直流微電網控制技術
【參考文獻】：
期刊論文
[1]分散自律架構下微電網功率管理研究[J]. 韓蕾. 機電信息. 2019(23)
[2]基于電導增量法與改進粒子群算法混合控制的最大功率點跟蹤策略[J]. 徐建國,王海新,沈建新. 可再生能源. 2019(06)
[3]基于改進粒子群優(yōu)化算法光伏陣列多峰值MPPT的研究[J]. 王碩禾,鄭俊觀,陳祖成,張立園. 可再生能源. 2019(06)
[4]螢火蟲算法的改進及其在光伏MPPT中的應用[J]. 武新雯,李虹,劉立群,張聰明. 太原科技大學學報. 2019(03)
[5]一種基于下垂控制的單相并網逆變器設計[J]. 龔濤. 機電設備. 2019(03)
[6]一種改進型電導增量法MPPT控制策略仿真研究[J]. 盧超. 信息技術. 2019(03)
[7]基于遺傳算法的微電網優(yōu)化調度[J]. 儲海兵. 工業(yè)控制計算機. 2019(02)
[8]微網儲能系統(tǒng)的自補償動態(tài)下垂控制策略研究[J]. 彭瑞,張杰. 現(xiàn)代電力. 2019(03)
[9]基于粒子群算法的微電網實時功率均分的改進下垂控制策略[J]. 李欣煜,周建萍,李泓青,王濤,張緯舟,茅大鈞. 高電壓技術. 2018(10)
[10]基于風光互補技術的船舶微電網監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 燕居懷,譚銀朝,狄樂蒙. 中國水運(下半月). 2018(03)
博士論文
[1]考慮穩(wěn)定性的微電網經濟運行優(yōu)化策略研究[D]. 閆秉科.武漢大學 2016
[2]低壓直流微電網運行控制與優(yōu)化配置研究[D]. 王盼寶.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]微電網分層控制及其電能質量改善研究[D]. 黎金英（LE KIM ANH）.華北電力大學 2015
碩士論文
[1]光儲直流微電網變換器自主下垂與模型預測控制策略研究[D]. 張凱濤.西安理工大學 2018
[2]基于改進遺傳算法的微電網優(yōu)化調度[D]. 李珂明.西安理工大學 2018
[3]直驅式永磁風力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤研究[D]. 王武興.西安理工大學 2017
[4]風光儲直流微電網協(xié)調控制研究[D]. 趙丹陽.西南交通大學 2015
[5]基于新型爬山搜索算法的最大功率點跟蹤控制研究[D]. 王鵬.北京交通大學 2014
[6]風光蓄交流微電網的控制與仿真研究[D]. 曹增杰.太原理工大學 2012
[7]基于DC/DC變換器的分布式MPPT光伏系統(tǒng)研究[D]. 邵衛(wèi)超.華北電力大學 2012
[8]混合儲能系統(tǒng)控制策略與容量配置研究[D]. 謝石驍.浙江大學 2012
[9]光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制方法的研究[D]. 王巖.華北電力大學（河北） 2007
本文編號：3602720
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