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多能源船舶微网功率分配控制策略研究
| 论文题名： | 多能源船舶微网功率分配控制策略研究 |
| 关键词： | 多能源;船舶微网;功率分配;控制策略 |
| 摘要： | 面对日益严峻的能源问题以及环境污染问题，绿色新能源船舶成为未来船舶发展的重要方向，在新能源领域里，太阳能是最有潜力大规模应用的绿色能源。随着电力电子技术的不断进步以及光伏电池转换效率的逐渐提高，太阳能光伏发电在船舶上具有广阔的应用前景。 然而，由于太阳能的间歇性、船舶的面积、空间以及航行区域大的特点，在大型远洋船舶上，仅仅依靠太阳能提供能源是不能满足全船负载需求功率，而在一些小型游览船舶上，为了保证船舶供电的可靠性，也必须增加传统的柴油发电机电源。因此，采用柴油发电、太阳能发电及锂电池的储能构成的船舶电力微网是多能源船舶电力系统的发展方向之一。 船舶在水面上航行时，工况多变，因而船用微网电力系统的功率需求也随之改变。为实现多能源供电与船舶实时工况间的功率匹配，需开发合理的能量管理控制策略，调节各发电单元功率的分配。合理的能量管理策略能够解决新能源利用的瓶颈问题，延长设备使用寿命，提高供电的可靠性。因此，在相关课题的支持下，本文针对由太阳能、锂电池组以及柴油发电机组成的多能源船舶电力系统，研究多能源船舶在复杂工况下的功率分配控制策略，提高多能源船舶的能量利用率，主要工作如下： 1、根据太阳能发电系统和磷酸铁锂电池的发电特性，设计完成由太阳能、磷酸铁锂电池以及柴油发电机三种能源组成的船舶微网系统的拓扑结构，并提出相应的功率分配控制策略。 2、研究建立太阳能、磷酸铁锂电池、柴油发电机组以及所提出的功率分配策略的模型，最终建立一类多能源船舶微网电力系统的仿真模型并进行相应的仿真实验验证。 3、根据仿真结果，研发能量管理及系统控制软件，搭建多能源船舶实验平台，实现系统集成技术的开发。 4、结合提供的原型船，应用开发多能源船舶系统集成技术及相应的控制策略，实现开发技术的实船应用。 |
| 作者： | 傅清钰 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 俞万能 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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