小型混合動力船舶微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)研發(fā)
發(fā)布時間:2023-01-08 13:42
隨著水上旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展,內(nèi)河景區(qū)及沿海景區(qū)觀光游覽船舶需求量不斷增加,傳統(tǒng)游覽船舶產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益突出,為減少游覽船舶造成的環(huán)境污染,將光伏電池、鋰電池組和柴油發(fā)電機作為游覽船舶動力能源并結(jié)合電力推進系統(tǒng)的小型混合動力游覽船舶應(yīng)運而生。同時,作為基于光柴儲組成的船舶微網(wǎng),無論從實體結(jié)構(gòu),還是電網(wǎng)特性而言,均具有區(qū)別于陸地區(qū)域電網(wǎng)的典型特征,新能源逆變電源系統(tǒng)與柴油發(fā)電機組的并聯(lián)運行特性、船舶微網(wǎng)電能質(zhì)量以及微網(wǎng)系統(tǒng)可靠性等問題均有待于研究。因此,本文針對由光伏電池、鋰電池組和柴油發(fā)電機作為供電單元構(gòu)成的小型混合動力船舶微網(wǎng),借鑒陸地微網(wǎng)的研究成果,結(jié)合混合動力船舶的特點,研究一種混合動力游覽船舶能量管理控制系統(tǒng)及其控制策略。主要工作如下:1、對混合動力船舶供電單元、電力變換裝置進行分析,設(shè)計合理的混合動力船舶微網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并分析其運行模式。2、分析船舶微網(wǎng)能量管理策略和逆變電源與柴油發(fā)電機的并車方法,并構(gòu)建船舶微網(wǎng)聯(lián)合供電運行時動態(tài)功率補償策略,在Matlab/Simulink環(huán)境下建立船舶微網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模型,通過仿真驗證所構(gòu)建的能量管理策略。3、根據(jù)混合動力游船的設(shè)計要求,...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 混合動力船舶微網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 混合動力船舶國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 船舶微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點
1.3.1 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.3.2 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)特點
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 混合動力船舶微網(wǎng)系統(tǒng)分析與設(shè)計
2.1 船舶分布式電源分析
2.1.1 光伏電池
2.1.2 儲能電池
2.1.3 柴油發(fā)電機
2.2 船舶電力變換裝置分析
2.2.1 船舶直流電力變換裝置
2.2.2 船舶逆變電源
2.3 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4 船舶微網(wǎng)運行模式分析
2.4.1 獨立運行模式
2.4.2 聯(lián)合供電運行模式
2.5 本章小結(jié)
第3章 船舶微網(wǎng)能量管理策略研究
3.1 船舶微網(wǎng)能量管理策略分析
3.1.1 船舶微網(wǎng)能量調(diào)度策略
3.1.2 船舶微網(wǎng)運行模式切換
3.2 船舶微網(wǎng)并車機理分析
3.3 船舶微網(wǎng)聯(lián)合供電運行動態(tài)能量管理策略
3.3.1 負(fù)荷突變對船舶微網(wǎng)系統(tǒng)頻率影響分析
3.3.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的儲能動態(tài)有功功率補償策略
3.3.3 基于負(fù)荷電流前饋的改進儲能動態(tài)有功功率補償策略
3.4 仿真分析
3.4.1 船舶微網(wǎng)能量管理策略仿真分析
3.4.2 聯(lián)合供電運行時不同功率補償策略仿真對比分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 混合動力船舶微網(wǎng)實驗平臺研發(fā)
4.1 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 系統(tǒng)硬件組成
4.1.2 并車控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1.3 基于多總線通訊的傳輸技術(shù)
4.1.4 能量管理控制系統(tǒng)
4.2 基于MCGS觸摸屏的監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計
4.3 實驗平臺搭建
4.4 本章小結(jié)
第5章 船舶微網(wǎng)實驗平臺調(diào)試與數(shù)據(jù)分析
5.1 系統(tǒng)調(diào)試
5.1.1 通訊調(diào)試
5.1.2 柴油發(fā)電機并車測試
5.2 系統(tǒng)運行實現(xiàn)及數(shù)據(jù)分析
5.2.1 系統(tǒng)運行實現(xiàn)
5.2.2 數(shù)據(jù)分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
在學(xué)期間科研成果情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于復(fù)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的天然氣工況監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 沈國良,蘇祥偉,譚漢,邵迪. 浙江電力. 2019(03)
[2]小型混合動力船舶微網(wǎng)系統(tǒng)建模仿真[J]. 孟飛,俞萬能,王文斌. 集美大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[3]基于遺傳算法及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合孤島檢測方法[J]. 余運俊,衷國瑛,萬曉鳳,辛建波,夏永洪. 可再生能源. 2018(05)
[4]孤島運行模式下微網(wǎng)實時能量管理策略[J]. 朱梅梅,蘇建徽,郭蕾,施永. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(02)
[5]光伏發(fā)電船舶混合動力系統(tǒng)設(shè)計仿真研究[J]. 張承曦,王宇澄,高迪駒. 計算機仿真. 2017(09)
[6]直流微電網(wǎng)電壓等級的選擇及其穩(wěn)定控制策略研究[J]. 田龍剛. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(13)
[7]船舶微網(wǎng)功率分配策略仿真研究[J]. 王文斌,俞萬能,楊榮峰,于洪亮,張文斌. 船電技術(shù). 2017(06)
[8]基于參數(shù)靈活配置的虛擬同步發(fā)電機在船舶自主電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 龐宇,劉宏達,戴成. 船舶. 2017(03)
[9]基于PSO優(yōu)化模糊控制的船舶能量管理策略研究[J]. 劉樂,高海波,繆光輝,孫震. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[10]基于太陽能鋰電池及柴油發(fā)電機組的多能源(光柴儲)船舶微網(wǎng)能量控制系統(tǒng)研發(fā)[J]. 俞萬能,廖衛(wèi)強,楊榮峰,李素文. 中國造船. 2017(01)
博士論文
[1]基于自適應(yīng)滑模的船舶微電網(wǎng)多模式運行控制研究[D]. 張勤進.大連海事大學(xué) 2015
碩士論文
[1]小功率光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)的研究[D]. 劉向辰.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]基于光柴儲船舶微網(wǎng)功率分配策略研究[D]. 王文斌.集美大學(xué) 2018
[3]柴電混合動力系統(tǒng)容量配置與能量管理策略研究[D]. 袁燁.北京交通大學(xué) 2018
[4]光伏—混合儲能直流微電網(wǎng)能量管理策略研究[D]. 牛浩明.太原理工大學(xué) 2017
[5]直流微網(wǎng)混合儲能協(xié)調(diào)控制及能量管理策略[D]. 段克會.湖南大學(xué) 2017
[6]多能源船舶微電網(wǎng)逆變器切換技術(shù)的研究[D]. 劉先越.集美大學(xué) 2017
[7]Modbus RTU/ASCII轉(zhuǎn)Modbus TCP網(wǎng)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 曹士芹.天津理工大學(xué) 2017
[8]交直流混合微電網(wǎng)運行控制策略研究[D]. 王萌萌.東南大學(xué) 2016
[9]新能源船舶電力系統(tǒng)分布式控制策略研究[D]. 熊天漪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[10]光伏發(fā)電系統(tǒng)最大發(fā)電量的智能控制[D]. 曾珍珍.東華大學(xué) 2016
本文編號:3728574
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 混合動力船舶微網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 混合動力船舶國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 船舶微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點
1.3.1 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.3.2 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)特點
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 混合動力船舶微網(wǎng)系統(tǒng)分析與設(shè)計
2.1 船舶分布式電源分析
2.1.1 光伏電池
2.1.2 儲能電池
2.1.3 柴油發(fā)電機
2.2 船舶電力變換裝置分析
2.2.1 船舶直流電力變換裝置
2.2.2 船舶逆變電源
2.3 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4 船舶微網(wǎng)運行模式分析
2.4.1 獨立運行模式
2.4.2 聯(lián)合供電運行模式
2.5 本章小結(jié)
第3章 船舶微網(wǎng)能量管理策略研究
3.1 船舶微網(wǎng)能量管理策略分析
3.1.1 船舶微網(wǎng)能量調(diào)度策略
3.1.2 船舶微網(wǎng)運行模式切換
3.2 船舶微網(wǎng)并車機理分析
3.3 船舶微網(wǎng)聯(lián)合供電運行動態(tài)能量管理策略
3.3.1 負(fù)荷突變對船舶微網(wǎng)系統(tǒng)頻率影響分析
3.3.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的儲能動態(tài)有功功率補償策略
3.3.3 基于負(fù)荷電流前饋的改進儲能動態(tài)有功功率補償策略
3.4 仿真分析
3.4.1 船舶微網(wǎng)能量管理策略仿真分析
3.4.2 聯(lián)合供電運行時不同功率補償策略仿真對比分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 混合動力船舶微網(wǎng)實驗平臺研發(fā)
4.1 船舶微網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 系統(tǒng)硬件組成
4.1.2 并車控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1.3 基于多總線通訊的傳輸技術(shù)
4.1.4 能量管理控制系統(tǒng)
4.2 基于MCGS觸摸屏的監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計
4.3 實驗平臺搭建
4.4 本章小結(jié)
第5章 船舶微網(wǎng)實驗平臺調(diào)試與數(shù)據(jù)分析
5.1 系統(tǒng)調(diào)試
5.1.1 通訊調(diào)試
5.1.2 柴油發(fā)電機并車測試
5.2 系統(tǒng)運行實現(xiàn)及數(shù)據(jù)分析
5.2.1 系統(tǒng)運行實現(xiàn)
5.2.2 數(shù)據(jù)分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
在學(xué)期間科研成果情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于復(fù)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的天然氣工況監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 沈國良,蘇祥偉,譚漢,邵迪. 浙江電力. 2019(03)
[2]小型混合動力船舶微網(wǎng)系統(tǒng)建模仿真[J]. 孟飛,俞萬能,王文斌. 集美大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[3]基于遺傳算法及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合孤島檢測方法[J]. 余運俊,衷國瑛,萬曉鳳,辛建波,夏永洪. 可再生能源. 2018(05)
[4]孤島運行模式下微網(wǎng)實時能量管理策略[J]. 朱梅梅,蘇建徽,郭蕾,施永. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(02)
[5]光伏發(fā)電船舶混合動力系統(tǒng)設(shè)計仿真研究[J]. 張承曦,王宇澄,高迪駒. 計算機仿真. 2017(09)
[6]直流微電網(wǎng)電壓等級的選擇及其穩(wěn)定控制策略研究[J]. 田龍剛. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(13)
[7]船舶微網(wǎng)功率分配策略仿真研究[J]. 王文斌,俞萬能,楊榮峰,于洪亮,張文斌. 船電技術(shù). 2017(06)
[8]基于參數(shù)靈活配置的虛擬同步發(fā)電機在船舶自主電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 龐宇,劉宏達,戴成. 船舶. 2017(03)
[9]基于PSO優(yōu)化模糊控制的船舶能量管理策略研究[J]. 劉樂,高海波,繆光輝,孫震. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[10]基于太陽能鋰電池及柴油發(fā)電機組的多能源(光柴儲)船舶微網(wǎng)能量控制系統(tǒng)研發(fā)[J]. 俞萬能,廖衛(wèi)強,楊榮峰,李素文. 中國造船. 2017(01)
博士論文
[1]基于自適應(yīng)滑模的船舶微電網(wǎng)多模式運行控制研究[D]. 張勤進.大連海事大學(xué) 2015
碩士論文
[1]小功率光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)的研究[D]. 劉向辰.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]基于光柴儲船舶微網(wǎng)功率分配策略研究[D]. 王文斌.集美大學(xué) 2018
[3]柴電混合動力系統(tǒng)容量配置與能量管理策略研究[D]. 袁燁.北京交通大學(xué) 2018
[4]光伏—混合儲能直流微電網(wǎng)能量管理策略研究[D]. 牛浩明.太原理工大學(xué) 2017
[5]直流微網(wǎng)混合儲能協(xié)調(diào)控制及能量管理策略[D]. 段克會.湖南大學(xué) 2017
[6]多能源船舶微電網(wǎng)逆變器切換技術(shù)的研究[D]. 劉先越.集美大學(xué) 2017
[7]Modbus RTU/ASCII轉(zhuǎn)Modbus TCP網(wǎng)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 曹士芹.天津理工大學(xué) 2017
[8]交直流混合微電網(wǎng)運行控制策略研究[D]. 王萌萌.東南大學(xué) 2016
[9]新能源船舶電力系統(tǒng)分布式控制策略研究[D]. 熊天漪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[10]光伏發(fā)電系統(tǒng)最大發(fā)電量的智能控制[D]. 曾珍珍.東華大學(xué) 2016
本文編號:3728574
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