伴有新能源特性的船舶電力系統(tǒng)穩(wěn)定性與節(jié)能減排研究.pdf

1、在當(dāng)前國(guó)際能源研究領(lǐng)域，環(huán)境污染和化石能源的不斷消耗成為日益顯著的問(wèn)題，燃油費(fèi)在船舶運(yùn)輸中所占比例也因此逐漸攀升。面對(duì)仍然在持續(xù)增長(zhǎng)的運(yùn)輸需求量，船舶領(lǐng)域的污染性氣體排放勢(shì)必將隨之增多。該類能效問(wèn)題和污染物排放逐漸成為各國(guó)研究者們需要迫切解決的難題。太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源由于其自身所具備的提高能源利用率、減少污染物排放和經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)，將成為解決該問(wèn)題的重要發(fā)展方向。船舶利用新能源的探索實(shí)踐已經(jīng)成為目前的研究熱點(diǎn)。不同于陸地上的應(yīng)用

2、環(huán)境，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電在船舶上將會(huì)遇到更為嚴(yán)峻的問(wèn)題。作為始終處于孤島運(yùn)行狀態(tài)的“可移動(dòng)式微電網(wǎng)”系統(tǒng)，除了面臨類似于陸地微電網(wǎng)的發(fā)電不確定性問(wèn)題，船舶自身的運(yùn)動(dòng)也將對(duì)其產(chǎn)生重要影響。為了提高光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電并入船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，新能源在船舶電力系統(tǒng)中的應(yīng)用需要安裝足夠相容量的儲(chǔ)能進(jìn)行配合。此外，還需要建立評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)估模型，對(duì)新能源的引入進(jìn)行能效和污染物排放方面的效益評(píng)價(jià)分析。
　　本文首先在PSCAD仿真環(huán)境下建立了伴

3、有新能源的船舶電力系統(tǒng)各部分的仿真模型，具體包括光伏陣列和MPPT控制、永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變器、柴油發(fā)電系統(tǒng)、船舶電力系統(tǒng)負(fù)荷和飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)及其充放電控制等。接著分析了船舶電力系統(tǒng)在新能源光伏單獨(dú)運(yùn)行、風(fēng)光混合新能源同時(shí)運(yùn)行兩種情況下的暫態(tài)特性，具體包括系統(tǒng)在負(fù)荷變化、風(fēng)光系統(tǒng)并入和退出運(yùn)行、光照和風(fēng)速變化以及船舶搖擺等情況下的仿真，同時(shí)還分析了飛輪儲(chǔ)能在上述暫態(tài)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和對(duì)提高伴有新能源的船舶電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。由