船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行特性研究.pdf

1、太陽能是地球上資源較為豐富的可再生能源，分布廣泛、取之不盡且無污染綠色環(huán)保的特點(diǎn)使之成為現(xiàn)今存在的化石能源的最佳替代品。太陽能發(fā)電技術(shù)在船舶上應(yīng)用的想法在國際上很早就被提出，但在以柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)為主機(jī)的大中型船舶中的應(yīng)用卻很少。但隨著科技進(jìn)步，太陽能電池成本的降低和效率的提高，太陽能船舶將具有很好的發(fā)展前景，也是未來綠色船舶的研究熱點(diǎn)之一，因此對太陽能船舶的研究是當(dāng)今世界一個(gè)重要的課題。
　　太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立

2、（離網(wǎng)）光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)兩種，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與船舶電力系統(tǒng)相結(jié)合進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)能夠提高能源利用率及船舶電網(wǎng)可靠性，本文主要研究船舶并網(wǎng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。依托工信部高技術(shù)船舶科研項(xiàng)目“太陽能在大型運(yùn)輸船舶上應(yīng)用的前期研究”，并針對“中遠(yuǎn)騰飛”船舶平臺及船舶電力系統(tǒng)的具體特點(diǎn)，本文搭建了一套基于Matlab/Simulink的船舶太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型，進(jìn)行了船舶典型工況和故障的仿真實(shí)驗(yàn)，為太陽能光伏系統(tǒng)在船舶上的具體應(yīng)

3、用以及可行性提供一定的設(shè)計(jì)依據(jù)，主要做了以下幾方面工作：
　　首先，根據(jù)太陽能光伏電池的發(fā)電原理，構(gòu)建了太陽能光伏電池的仿真模型；分析MPPT原理，利用擾動(dòng)觀察法和Boost變換電路對太陽能光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤進(jìn)行了仿真分析。其次，對光伏并網(wǎng)逆變器的多種控制策略做了比較分析，采用了三角波比較控制方式作為并網(wǎng)逆變器的控制策略，并使用SPWM調(diào)制方式。在此基礎(chǔ)之上，構(gòu)建了光伏并網(wǎng)控制策略模型，并仿真分析了系統(tǒng)的光伏并網(wǎng)控制策略。再

4、次，參考船舶電力系統(tǒng)的具體特點(diǎn)，分別對船舶電力系統(tǒng)中原動(dòng)機(jī)及調(diào)速器系統(tǒng)、同步發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)以及船舶負(fù)載建立了相應(yīng)的模型。參考具體參數(shù)，仿真分析了船舶電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的特性。最后，結(jié)合所建立的光伏發(fā)電系統(tǒng)和船舶電力系統(tǒng)模型，建立一套船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的模型，仿真分析船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)船舶負(fù)載的突加、突卸和單三相故障等對船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)電能質(zhì)量的影響，仿真結(jié)果表明所建立的模型能夠模擬船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過程，真實(shí)反映