船舶光柴储交流微电网系统小信号的稳定性研究

针对容量有限、光储单元容量较低的中小功率船舶光柴储交流微电网系统的稳定性问题,提出基于光储逆变器的船舶光柴储交流微电网多级控制策略。建立由柴油发电机组模型、光储系统模型以及与网侧功率模型构成的船舶光柴储微电网系统的小信号模型,分析系统内控制参数对状态矩阵特征值的影响,获得船舶光柴储微电网系统的暂态稳定性,确定稳定域内控制器参数的选择范围。最终获得船舶电网电压和频率的仿真结果,为船舶光柴储微电网系统的稳定运行和控制参数的设计提供重要的理论基础。

海洋光柴储发电系统性能研究

本文针对海洋光柴储发电系统开展研究,对发电系统理想状态下的出力进行预测。为提高发电系统的工作效率,基于参数分析法和能量守恒定律分别建立光伏发电系统出力模型、柴油发电系统能量转换效率模型,并开展发电系统工作性能测试试验。将实验数据和上述模型耦合,对影响发电系统工作性能的因素进行了量化分析。结果表明,局部阴影是影响光伏系统出力的主要因素,其影响系数达到46%,而柴油发电系统辅助设施消耗柴油发发电系统45.5%的能量。

水上加油站光柴储微电网模式的研究与探索

长江水上加油站光柴储智能微电网系统以光伏发电为主、柴油发电为辅,富裕电量存储,用电时采取智能分级控制以保证站级系统、液位仪、视频监控、网络等核心设备用电。通过智能开关控制负载回路,当蓄电池电量低于设定值,断开非核心设备,以保核心设备用电,同时发出警报。光伏充电或柴油机补充充电达到设定值以上时警报解除,恢复给非核心设备供电。研究探索建立微电网监控平台,远程监测设备状态、用电状态,方便系统维护。通过研究长江水上加油站24h不间断供电,站级系统、液位仪、视频监控、网络等系统和设备得到正常应用,彻底解决了自用油和销售价格、安全等监管难的问题,油品损耗明显好转,销售价格得到有效管控,柴油机及电器维修费明显下降。

自治型光柴储微电网无缝切换策略研究

光柴储微电网是解决远离电网区域供电的有效途径,光柴储微电网处于自治模式时需在不同组网形式下运行,如何解决系统在柴油机投入和退出运行时的电压和频率波动是光柴储微电网稳定运行的关键。本文通过对储能电池和柴油机的综合控制,有效地解决了光柴储微电网无缝切换问题,并通过仿真验证了控制策略。

船舶微网功率分配策略仿真研究

针对包含柴油发电机、光伏阵列、储能电池组成的船舶微网系统,提出了一种船舶微网功率分配策略。该控制策略依据各微源出力和负荷情况,制定相应的功率分配计划。在Matlab/simulink环境下对船舶微网各个组成部分进行建模并对所提出的控制策略进行仿真,仿真结果验证了所提出的控制策略的可行性和正确性。

采用虚拟同步机技术的多源独立微网建模与实现

为提高孤立岛屿、偏远地区等电力设施建设薄弱地方的生活水平、用电经济性和环保性,研究了一种多源独立微网系统,包含柴油发电机、光伏发电系统、风力发电系统和储能单元。同时,为实现多源微网交流母线电压和频率的稳定控制,在储能单元中引入虚拟同步机技术,将储能电池的充放电控制模拟成为具有同步电机的控制行为特征,从而为多源微网提供阻尼和惯量支撑。分析了各子系统的运行方式和控制原理,给出了虚拟同步机的算法原理与储能单元的控制方法,以及不同环境条件下微网系统工作模式。基于MATLAB/Simulink搭建多源微网系统仿真模型,仿真结果表明:微网系统在不同工作模式下可稳定运行,采用虚拟同步机技术的储能单元可以为微网系统提供良好的电压和频率支撑。实验验证了储能单元对微网系统电压和频率的响应和支撑功能。