详情

原文传递船舶光伏并网关键技术研究

论文题名：	船舶光伏并网关键技术研究
关键词：	远洋船舶;光伏发电;电力并网;控制策略;谐波抑制
摘要：	随着经济社会的快速发展，石油、煤炭和天然气等传统不可再生能源的消耗增长迅猛，能源枯竭问题日益凸显。近二十年来，为实现社会、经济的可持续性发展，各国不断寻求可替代传统化石能源的新型清洁能源，主要包括核能、风能、太阳能、潮汐能以及生物能。由于适用范围广，技术相对成熟，太阳能最受关注。目前，太阳能利用形式主要分为光热和光电两种，而光电利用具有通用性和传输方便等特点，因此发展迅猛。　　光伏发电在远洋船舶的应用，因面临电池组件海洋环境适用性、大容量储能技术和光伏发电利用模式等诸多技术问题，仍处于起步阶段。本文基于PSCAD/EMTDC建立光伏电池模型，研究提高光伏组件的利用率，进一步搭建了光伏发电与船舶电力并网系统的模型，研究并网控制策略和谐波抑制等关键技术。完成的主要工作有：　　1、依据光伏电池工程模型搭建光伏电池组件模型，仿真分析光伏组件的基本特性，结合实船环球航行中的实测环境参数，考虑滚装船特点，为了提高光伏利用率，提出滚装船安装光伏电池板的注意事项；　　2、根据船舶电力系统特点，分析船用光伏并网系统较陆用系统的主要区别，并在论证储能单元选型以及MPPT光伏控制器原理的基础上完成船舶光伏并网电力系统设计；　　3、仿真分析离网运行VF控制策略以及并网运行PQ控制策略，确定VF控制策略在离网运行时能有效控制输出电压和频率，PQ控制策略能在并网条件下实现有功、无功输出，并实现两种策略间的切换；　　4、仿真分析离并网模式下的总谐波畸变率，确定船舶光伏并网系统的主要谐波源，对比L、LC、LCL滤波效果，选用LCL作为本系统逆变并网滤波设备，确定LCL硬件参数，分析三相不平衡，负载投切等工况对系统总谐波畸变率的影响，提出四点影响船舶光伏系统谐波畸变率的因素。　　目前，并离网双模式船舶太阳能发电系统已在目标船投入应用一年多，离网模式运行表明系统工作稳定。实船并网运行初步试验亦表明，逆变控制策略可行，电压，频率波动和总谐波畸变率指标满足船级社规范要求。
作者：	陈智
专业：	轮机工程
导师：	汤旭晶
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文