港口岸电系统冲击性负荷功率柔性控制方法

为解决港口岸电系统中负荷功率存在较强冲击性问题,提出一种基于储能电池的负荷功率柔性控制方法,在实现功率实时平抑和无功动态补偿的基础上,降低系统网侧线损、提升储能电池循环寿命及应对极端工况的能力。首先,介绍负荷功率柔性控制系统(load power flexible control system,LPFCS)的拓扑结构及控制方式;其次,依据负荷功率和电池荷电状态来划分负荷工况,进而以负荷功率波动的平抑、防止电池过充过放以及提升储能系统应对极端工况的能力为原则,将LPFCS的工作模式分为空闲、填谷、削峰以及限幅4种模式;然后,建立系统网侧线损优化模型,求解模型得出功率补偿值的取值区间,并基于该区间确定不同工况下LPFCS的功率补偿值。最后,基于长江某岸电系统实测负荷数据,对LPFCS的工作性能进行仿真和实验验证。结果表明:LPFCS的补偿响应时间小于0.3 s,负荷功率波动抑制率达到90%,系统网侧线损率下降17.2%。

集装箱港口综合能源系统日前-日内两阶段滚动优化调度

针对目前集装箱港口综合能源系统(IPES)未考虑冷藏集装箱在港口调度上时间尺度的差异性及可再生能源与负荷不确定性的影响,提出一种集装箱IPES日前-日内两阶段滚动优化调度方法.日前调度针对冷藏集装箱温升阶段,结合冷藏箱入港后的物流过程建立港口冷链能量需求模型,以运行成本最低为目标得到系统各机组的日前出力值;日内调度考虑港口岸电负荷与可再生能源的预测误差及冷、热、电响应速度不同,建立日内双层滚动优化模型,最终得到港口各能源设备的调整出力.算例结果表明,将冷藏集装箱与集装箱IPES进行协同优化调度可有效降低港口运行成本与碳排放量,日前-日内两阶段滚动优化调度模型提高了系统经济性与平稳运行的能力.

基于三峡岸电示范区的船岸快速连接技术

三峡坝区河段船舶形式多样,坝上水域水位垂直落差大,江心锚泊船舶船岸连接难、接入难。为实现岸电系统安全规范、便捷高效的建设目标,为长江流域岸电全覆盖提供可复制、推广的经验,根据三峡坝区内船舶实际使用岸电的场景,提出一种船岸连接插件、一种跨船连接装置、一种电缆自动提升输送装置,从而解决了岸电接入难的问题,可为稳步推进岸电建设起到积极作用。

新能源接入港口岸电系统设计与仿真

港口再生资源丰富,新能源接入港口岸电系统的研究对于响应“绿色港口”建设和提高新能源消纳比例具有重要意义。为此,文中提出一种直流微网式新能源港口岸电系统。首先,分别建立光伏发电系统、风力发电系统、储能系统和市电系统仿真模型,并详细介绍各系统的工作原理与控制方法;然后,为提高新能源进入港口岸电系统比例,提出一种新能源岸电系统能量调控策略;最后,通过仿真验证其在孤岛模式与并网模式下的功能。结果表明,所提系统具有较强的动静态性能,能够满足船舶负载的功率需求。

基于功率逐级切换控制的内河船舶负荷转供策略

针对我国内河流域港口岸电的船舶负荷转供过程的研究,为抑制并网后直接切断船侧柴电系统引起的逆功率与负荷波动问题,提出一种基于船侧负荷由船电转供至岸电的功率逐级切换控制方法。通过分析岸电对船侧负荷转供过程中的功率波动现象,给出基于功率超调和动态响应时间为指标的逐级切换条件,以船侧负荷的电能质量指标为标准,通过对船侧同步电机的输出功率进行逐级调速控制,以降低功率波动以及频率偏移对负荷的负面影响,提高供电质量。通过Simulink平台搭建岸电系统模型进行仿真,这一方法的仿真结果表明了所提出的策略的正确性和有效性,能够实现岸船两侧电力系统的并网后负荷的平稳过渡。

基于瞬态方法的岸电组块装船滑道强度分析

岸电平台上组块结构尺寸大,装船时多采用滑移装船的方式。为保证岸电组块顺利滑移装船,需要校核装船过程中滑靴和滑道的瞬时强度。在简要介绍采用瞬态方法分析岸电组块装船滑道强度的基本原理和过程的基础上,对滑道、滑靴进行了详细的受力分析,重点对装船过程中滑道受力工况分析、滑道有限元模型建立、计算方法及参数设置、计算结果分析等内容进行了深入的阐述。计算结果表明,滑道和滑靴的结构强度可满足装船要求;瞬态分析方法适用于滑移装船的结构强度校核,可以在一次分析结果中给出结构不同区域的动态应力响应。

海底观测网岸基站供配电系统设计

岸基站是将海底观测网连接至陆地电网的枢纽,岸基站供电系统的稳定性直接影响整个观测网海底电力系统的运行可靠性。结合海底观测网的特点,文中研究了岸基站的配电方案,论述了不平衡负荷对岸基直流远供馈电设备的影响,并给出了不平衡负荷的限值及计算方法。

靠港后船舶电力系统负荷分析

为设计出符合实际要求的船舶岸电系统,对靠港后船舶电力系统负荷进行分析.对靠港后船舶的功率因数、负荷变化特性、负荷变化对岸电电压波动特性的影响以及岸电系统拓扑结构优化进行分析.选取负载的功率和工作概率作为随机变量,采用聚类分析方法对靠港后船舶电力系统负荷进行分析,计算出总功率需求.采用实船数据分析得出采用聚类分析方法可以对靠港后船舶负载进行分类,并以此为依据设计总的负荷需求,为船舶岸电系统负荷需求的确定提供思路.

考虑岸电负荷弹性的港区综合能源系统规划模型与方法

建立考虑岸电负荷弹性的港区综合能源系统规划模型,精细化建模岸电负荷;其次,将模型解耦为岸电负荷弹性与综合能源系统规划两部分,计算港口-船只主从博弈模型下的岸电负荷曲线;最后,采用最佳响应法迭代求解考虑岸电负荷弹性的最优综合能源系统规划方案.仿真结果表明,该模型可以帮助合理配置港区资源,有效提升港区的用能效率,增加港区收益,助力港区节能减排.

一种港口岸电与船电自动并网的控制系统

分析传统岸电与船电并网的原理和方法,提出新的岸电与船电无缝并网过程。通过负载转移的方法关闭船上的发电机,使船电在不停电的情况下可以直接与岸电进行并网。

岸电变频电源在非对称负荷下的控制策略

为保证岸电变频电源系统在船舶电气负荷不对称条件下输出对称电压波形,避免变频电源失稳,提出采用负序电压控制环抑制岸电变频电源输出电压中的负序分量的策略,并通过搭建地面试验平台,对上述控制策略进行试验验证及分析,试验结果表明该策略是可行的。

港口岸基供电配网系统增容改造方案研究

为解决建成船舶岸电系统造成的典型港口负荷量上升问题,本文研究了岸电系统的改造方案。首先,对典型岸电的具体情况进行了汇总;而后确立了岸电系统的增容扩建方案,对港口建设岸电系统后所需进行的增容措施进行了阐述;最后,整合了岸电系统建成所需要完成的步骤,给出了岸电系统的改造方案,具有一定的应用与参考价值。

非对称负荷控制下的港口高压变频岸电装置研究

传统的岸电装置输出功率过大,安全性较低,容易引发安全事故,为了解决这个问题,文章提出非对称负荷控制下的港口高压变频岸电装置。采用同步传输方式、直接连接传输方式和驳船电力输送方式满足船舶不同负荷容量的需求,再应用滤波算法计算输出高压变频岸电输入容量,由此完成非对称负荷控制下的港口高压变频岸电装置的设计。通过实验证明,所提装置相比传统的岸电装置安全性更高。

基于链式H桥的高压岸电电源控制策略

针对传统岸电电源不能向靠港船舶提供不间断式岸电,且不能接受船舶能量管理系统调度及环境污染等问题,提出了一种基于链式H桥结构的电力电子变压变频电源主电路拓扑和基于虚拟同步发电机的系统控制策略,使得岸电电源具有与柴油发电机相似的电气和机械特性,通过同期控制和负载转移控制实现了岸电与船电的无缝并网与负载的平稳转移,为港口船舶进行供电。最后,在Matlab/Simulink环境下对该岸电电源进行了仿真验证,并搭建实验系统进行了实验验证,仿真及实验结果表明了该主电路拓扑及控制策略的可行性。