隨著新能源技術(shù)和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,新能源在船舶上的應(yīng)用,受到了越來越多的關(guān)注。而直流（direct current, DC）微電網(wǎng)在船舶上的應(yīng)用,是新能源更有效率地接入船舶電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。旨在介紹針對直流微電網(wǎng)中電壓、功率的不穩(wěn)定、不平衡導(dǎo)致的電能質(zhì)量問題,以及目前對該類問題的分層控制方法,并對控制方法進(jìn)行分析和比較,總結(jié)出未來分層控制的發(fā)展方向。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(27)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

船舶微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

交流微電網(wǎng)發(fā)展時(shí)間較長,所以可以沿用交流設(shè)備,保護(hù)技術(shù)相對成熟。但由于電力電子技術(shù)的發(fā)展,越來越多的負(fù)載與儲能裝置采用直流電。因此,學(xué)者們更加關(guān)注船舶直流微電網(wǎng)[14],船舶直流微電網(wǎng)減少交流微電網(wǎng)中的部分能量轉(zhuǎn)換過程,并且沒有諧波問題,減少了控制復(fù)雜程度[15-16]。如圖2所示,為典型船舶直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu),圖2中DC-BUS為直流微電網(wǎng)配電板。發(fā)電單元、儲能裝置、負(fù)荷都通過電力電子器件連接到微電網(wǎng)直流母線上,由于直流的特性,微電網(wǎng)的功率穩(wěn)定取決于直流母線的電壓穩(wěn)定。其中,風(fēng)力發(fā)電單元以及應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)通過AC/DC單向變換器,光伏發(fā)電單元以及燃料電池通過DC/DC單向變換器接入母線,因此,這四類單元僅作為發(fā)電單元,向母線傳輸電能。儲能裝置一般包括超級電容或者蓄電池,通過DC/DC雙向變換器連接至母線,既可以作為電源供電,又可以作為負(fù)載儲能。負(fù)載包括部分重要船舶直流負(fù)荷,通過DC/DC單向變換器接入母線,僅能作為負(fù)荷消耗電能。微電網(wǎng)整體通過應(yīng)急電網(wǎng)通過DC/AC雙向變換器接入主電網(wǎng),當(dāng)主電網(wǎng)供能故障,不足以維持重要負(fù)荷時(shí),微電網(wǎng)作為電源向主電網(wǎng)供能;當(dāng)主電網(wǎng)電能需求較少時(shí),微電網(wǎng)作為儲能單元進(jìn)行充能。

如圖2所示,為典型船舶直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu),圖2中DC-BUS為直流微電網(wǎng)配電板。發(fā)電單元、儲能裝置、負(fù)荷都通過電力電子器件連接到微電網(wǎng)直流母線上,由于直流的特性,微電網(wǎng)的功率穩(wěn)定取決于直流母線的電壓穩(wěn)定。其中,風(fēng)力發(fā)電單元以及應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)通過AC/DC單向變換器,光伏發(fā)電單元以及燃料電池通過DC/DC單向變換器接入母線,因此,這四類單元僅作為發(fā)電單元,向母線傳輸電能。儲能裝置一般包括超級電容或者蓄電池,通過DC/DC雙向變換器連接至母線,既可以作為電源供電,又可以作為負(fù)載儲能。負(fù)載包括部分重要船舶直流負(fù)荷,通過DC/DC單向變換器接入母線,僅能作為負(fù)荷消耗電能。微電網(wǎng)整體通過應(yīng)急電網(wǎng)通過DC/AC雙向變換器接入主電網(wǎng),當(dāng)主電網(wǎng)供能故障,不足以維持重要負(fù)荷時(shí),微電網(wǎng)作為電源向主電網(wǎng)供能;當(dāng)主電網(wǎng)電能需求較少時(shí),微電網(wǎng)作為儲能單元進(jìn)行充能。3 船舶直流微電網(wǎng)控制技術(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分散自律架構(gòu)下微電網(wǎng)功率管理研究[J]. 韓蕾.  機(jī)電信息. 2019(23)
[2]基于電導(dǎo)增量法與改進(jìn)粒子群算法混合控制的最大功率點(diǎn)跟蹤策略[J]. 徐建國,王海新,沈建新.  可再生能源. 2019(06)
[3]基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法光伏陣列多峰值MPPT的研究[J]. 王碩禾,鄭俊觀,陳祖成,張立園.  可再生能源. 2019(06)
[4]螢火蟲算法的改進(jìn)及其在光伏MPPT中的應(yīng)用[J]. 武新雯,李虹,劉立群,張聰明.  太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]一種基于下垂控制的單相并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)[J]. 龔濤.  機(jī)電設(shè)備. 2019(03)
[6]一種改進(jìn)型電導(dǎo)增量法MPPT控制策略仿真研究[J]. 盧超.  信息技術(shù). 2019(03)
[7]基于遺傳算法的微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 儲海兵.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(02)
[8]微網(wǎng)儲能系統(tǒng)的自補(bǔ)償動態(tài)下垂控制策略研究[J]. 彭瑞,張杰.  現(xiàn)代電力. 2019(03)
[9]基于粒子群算法的微電網(wǎng)實(shí)時(shí)功率均分的改進(jìn)下垂控制策略[J]. 李欣煜,周建萍,李泓青,王濤,張緯舟,茅大鈞.  高電壓技術(shù). 2018(10)
[10]基于風(fēng)光互補(bǔ)技術(shù)的船舶微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 燕居懷,譚銀朝,狄樂蒙.  中國水運(yùn)(下半月). 2018(03)

博士論文
[1]考慮穩(wěn)定性的微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化策略研究[D]. 閆秉科.武漢大學(xué) 2016
[2]低壓直流微電網(wǎng)運(yùn)行控制與優(yōu)化配置研究[D]. 王盼寶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]微電網(wǎng)分層控制及其電能質(zhì)量改善研究[D]. 黎金英（LE KIM ANH）.華北電力大學(xué) 2015

碩士論文
[1]光儲直流微電網(wǎng)變換器自主下垂與模型預(yù)測控制策略研究[D]. 張凱濤.西安理工大學(xué) 2018
[2]基于改進(jìn)遺傳算法的微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度[D]. 李珂明.西安理工大學(xué) 2018
[3]直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤研究[D]. 王武興.西安理工大學(xué) 2017
[4]風(fēng)光儲直流微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制研究[D]. 趙丹陽.西南交通大學(xué) 2015
[5]基于新型爬山搜索算法的最大功率點(diǎn)跟蹤控制研究[D]. 王鵬.北京交通大學(xué) 2014
[6]風(fēng)光蓄交流微電網(wǎng)的控制與仿真研究[D]. 曹增杰.太原理工大學(xué) 2012
[7]基于DC/DC變換器的分布式MPPT光伏系統(tǒng)研究[D]. 邵衛(wèi)超.華北電力大學(xué) 2012
[8]混合儲能系統(tǒng)控制策略與容量配置研究[D]. 謝石驍.浙江大學(xué) 2012
[9]光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制方法的研究[D]. 王巖.華北電力大學(xué)（河北） 2007



本文編號：3602720