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融入太阳能的船舶电力系统研究与仿真分析
| 论文题名： | 融入太阳能的船舶电力系统研究与仿真分析 |
| 关键词： | 船舶电力系统;光伏利用;飞轮储能;遗传算法 |
| 摘要： | 随着世界各国对能源需求的不断增加和环境保护意识的逐渐加强，传统的化石燃料的短缺和对生态环境的严重污染，开发利用新能源成为今后发展的必然趋势。太阳能作为一种清洁、无污染、来源广泛的新能源越来越多地引起全世界的重视。在船舶上应用新能源已经不再是新的课题，美国、瑞士、澳大利亚、德国等国家都已取得了一定的成果。由于在海上环境比陆地环境差，太阳光强度和光伏组件温度的变化等问题对光伏系统的输出有着不可忽视的影响。恶劣的海上航行也会增加故障的发生，需要考虑频繁变化对船舶电力系统的影响。因此，需要建立一个仿真模型，方便模拟各种状况下对船舶电力系统的影响，找出避免或解决的方法。本文建立了融入太阳能船舶电力系统仿真模型，研究了正常航行工况下太阳光照强度的变化对船舶电力系统的影响。 文章主要研究太阳能发电系统的加入对船舶电力系统的影响，因此，将融入太阳能的船舶电力系统分成典型的船舶电力系统和太阳能光伏发电系统两大部分。首先，通过对船舶电力系统的研究与分析，按照模块化的思想为原动机及其调速系统、发电机及其励磁系统、感应电机等模块进行分类建模；其次，对光伏系统进行建模，研究太阳能电池模块、最大功率点跟踪模块、升压斩波电路和并网逆变电路等部分。从而利用PSCAD/EMTDC仿真分析软件搭建融入太阳能的船舶电力系统模型，模拟光照强度变化对融入太阳能的船舶电力系统的影响。最后，为了平抑光伏系统不稳定所带了的波动，研究了船用飞轮储能的基本原理并建立模型，还运用遗传算法对储能容量进行了简单的优化。 本文建立模型采用的方法均是成熟的技术方法，建模过程中对部分模型进行了适当的简化，但是这不会对实际结果产生较大的偏差。仿真结果验证了建模的可行性与有效性。因此，本文所做的工作对研究太阳能在船舶上的应用具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 宋首男 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 程鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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