船舶光伏发电最大功率点跟踪无模型自适应控制

针对船舶光伏发电系统输出功率优化控制问题,并充分考虑复杂海况天气、船舶横摇和海盐结晶导致的船舶光伏发电系统模型参数时变,提出一种船舶光伏发电最大功率点跟踪无模型自适应控制方法。首先,根据光伏发电系统的输出和输入数据建立了离散非线性系统;其次,采用基于紧格式动态线性化的数据模型设计最大功率点跟踪无模型自适应控制器;最后,给出了伪偏导数估计算法。通过对比仿真实验,所提控制方法提高了船舶光伏发电系统的输出功率的稳定性。在恒定25℃环境温度及辐照度900 W·m^(-2)下,采用无模型自适应控制和基于扰动观察法的最大功率点跟踪时间分别为0.1、0.3 s,功率振荡幅度分别为5、18 W;在2 s时刻辐照度变化为500 W·m^(-2)时,采用无模型自适应控制和基于扰动观察法的最大功率点跟踪时间分别为0.02、0.06 s,功率振荡幅度分别为100、250 W。可以看出,采用无模型自适应控制的最大功率点跟踪方法可改善船舶光伏系统最大功率跟踪性能,验证了所提控制方法的有效性和优越性。

新能源游船直流微电网系统无差拍预测电压控制策略研究

基于光伏、储能技术混合供电的直流微电网系统被广泛应用于新能源游船。针对其日用负荷供电变流器接入不平衡负荷或者单相负荷时出现的供电电压不平衡问题,文章提出一种基于输出电压正负序分离的无差拍预测电压控制策略,在正负序坐标系下分别实现供电变流器电压正负序分量控制,保证供电变流器输出三相电压平衡,增强系统对不平衡负荷的抗干扰能力,避免增加额外的电能质量治理装置。仿真结果表明,采用所提无差拍预测电压控制策略后,直流微电网的日用负荷供电变流器电压不平衡度从28%降低到0.5%以下,验证了所提控制算法的有效性。

基于智能自学习控制的船舶微电网预同步控制策略

针对船舶靠港期间微电网并网预同步控制过程的频率偏移越限问题,提出一种基于智能自学习控制的船舶微电网预同步控制策略。首先,通过利用已知虚拟同步发电机输出相角计算船舶微电网与船舶主电网之间的相位差。然后,基于改进的动态线性化方法将离散后相位差非线性系统转化为紧格式局部线性化数据模型。之后,根据数据模型设计智能自学习虚拟同步发电机预同步控制算法。最后,通过船舶虚拟同步发电机预同步过程中功频下垂系数的自适应调整避免船舶微电网输出频率的偏移越限。通过对比仿真实验,所提控制策略可实现快速平滑的并网预同步控制并有效规避了频率越限,实现了船舶本地异步电机负载的正常稳定工作,验证了该控制策略应用于靠港船舶微电网的优越性和精确性。

超级电容储能系统在船舶微电网中的全功率补偿技术

为降低船舶微电网中暂态电压与频率的波动,提出了适用于超级电容储能系统的全功率补偿技术,该技术可以有效抑制船舶微电网中"源""荷"功率不平衡现象,同时为船舶微电网提供无功补偿。根据所建立船舶微电网的数学模型进行系统仿真,给出设定负载突变和无功运行情况下的船舶微电网系统仿真结果,验证了该技术的可行性及有效性。

船舶直流微电网的分层控制

随着新能源技术和电力电子技术的不断发展,新能源在船舶上的应用,受到了越来越多的关注。而直流(direct current,DC)微电网在船舶上的应用,是新能源更有效率地接入船舶电力系统的关键技术之一。旨在介绍针对直流微电网中电压、功率的不稳定、不平衡导致的电能质量问题,以及目前对该类问题的分层控制方法,并对控制方法进行分析和比较,总结出未来分层控制的发展方向。

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。

不确定负荷下船舶微网功率自适应控制方法

传统自适应控制方法不能根据船舶航行情况,及时调整负载电荷的输出功率。为解决此问题,设计基于不确定负荷的船舶微网功率自适应控制方法。通过基本规划原理分析、控制范围协调2个步骤,完成不确定负荷下船舶自适应控制范围规划。通过微网智能体结构搭建、控制流程完善、多环控制范围确定3个步骤,实现新型船舶微网自适应控制方法的顺利运行。模拟方法应用环境,设计对比实验结果表明,与传统控制方法相比,新型船舶微网自适应控制方法在低、高频航行情况下,都可以实现船舶负载电荷输出功率的及时调整。