小型混合动力船舶微网能量管理系统研发
发布时间：2023-01-08 13:42
随着水上旅游业的蓬勃发展,内河景区及沿海景区观光游览船舶需求量不断增加,传统游览船舶产生的环境污染问题日益突出,为减少游览船舶造成的环境污染,将光伏电池、锂电池组和柴油发电机作为游览船舶动力能源并结合电力推进系统的小型混合动力游览船舶应运而生。同时,作为基于光柴储组成的船舶微网,无论从实体结构,还是电网特性而言,均具有区别于陆地区域电网的典型特征,新能源逆变电源系统与柴油发电机组的并联运行特性、船舶微网电能质量以及微网系统可靠性等问题均有待于研究。因此,本文针对由光伏电池、锂电池组和柴油发电机作为供电单元构成的小型混合动力船舶微网,借鉴陆地微网的研究成果,结合混合动力船舶的特点,研究一种混合动力游览船舶能量管理控制系统及其控制策略。主要工作如下:1、对混合动力船舶供电单元、电力变换装置进行分析,设计合理的混合动力船舶微网系统拓扑结构并分析其运行模式。2、分析船舶微网能量管理策略和逆变电源与柴油发电机的并车方法,并构建船舶微网联合供电运行时动态功率补偿策略,在Matlab/Simulink环境下建立船舶微网系统的仿真模型,通过仿真验证所构建的能量管理策略。3、根据混合动力游船的设计要求,...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 混合动力船舶微网国内外发展现状
1.2.1 混合动力船舶国内外发展现状
1.2.2 船舶微网能量管理系统国内外发展现状
1.3 船舶微网系统的结构与特点
1.3.1 船舶微网系统结构
1.3.2 船舶微网系统特点
1.4 课题研究的主要内容
第2章 混合动力船舶微网系统分析与设计
2.1 船舶分布式电源分析
2.1.1 光伏电池
2.1.2 储能电池
2.1.3 柴油发电机
2.2 船舶电力变换装置分析
2.2.1 船舶直流电力变换装置
2.2.2 船舶逆变电源
2.3 船舶微网系统拓扑结构设计
2.4 船舶微网运行模式分析
2.4.1 独立运行模式
2.4.2 联合供电运行模式
2.5 本章小结
第3章 船舶微网能量管理策略研究
3.1 船舶微网能量管理策略分析
3.1.1 船舶微网能量调度策略
3.1.2 船舶微网运行模式切换
3.2 船舶微网并车机理分析
3.3 船舶微网联合供电运行动态能量管理策略
3.3.1 负荷突变对船舶微网系统频率影响分析
3.3.2 基于BP神经网络的储能动态有功功率补偿策略
3.3.3 基于负荷电流前馈的改进储能动态有功功率补偿策略
3.4 仿真分析
3.4.1 船舶微网能量管理策略仿真分析
3.4.2 联合供电运行时不同功率补偿策略仿真对比分析
3.5 本章小结
第4章 混合动力船舶微网实验平台研发
4.1 船舶微网系统设计
4.1.1 系统硬件组成
4.1.2 并车控制系统设计
4.1.3 基于多总线通讯的传输技术
4.1.4 能量管理控制系统
4.2 基于MCGS触摸屏的监控控制系统设计
4.3 实验平台搭建
4.4 本章小结
第5章 船舶微网实验平台调试与数据分析
5.1 系统调试
5.1.1 通讯调试
5.1.2 柴油发电机并车测试
5.2 系统运行实现及数据分析
5.2.1 系统运行实现
5.2.2 数据分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
在学期间科研成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于复合BP神经网络的天然气工况监测系统研究[J]. 沈国良,苏祥伟,谭汉,邵迪. 浙江电力. 2019(03)
[2]小型混合动力船舶微网系统建模仿真[J]. 孟飞,俞万能,王文斌. 集美大学学报(自然科学版). 2018(03)
[3]基于遗传算法及BP神经网络的混合孤岛检测方法[J]. 余运俊,衷国瑛,万晓凤,辛建波,夏永洪. 可再生能源. 2018(05)
[4]孤岛运行模式下微网实时能量管理策略[J]. 朱梅梅,苏建徽,郭蕾,施永. 电力系统保护与控制. 2018(02)
[5]光伏发电船舶混合动力系统设计仿真研究[J]. 张承曦,王宇澄,高迪驹. 计算机仿真. 2017(09)
[6]直流微电网电压等级的选择及其稳定控制策略研究[J]. 田龙刚. 电力系统保护与控制. 2017(13)
[7]船舶微网功率分配策略仿真研究[J]. 王文斌,俞万能,杨荣峰,于洪亮,张文斌. 船电技术. 2017(06)
[8]基于参数灵活配置的虚拟同步发电机在船舶自主电力系统中的应用[J]. 庞宇,刘宏达,戴成. 船舶. 2017(03)
[9]基于PSO优化模糊控制的船舶能量管理策略研究[J]. 刘乐,高海波,缪光辉,孙震. 武汉理工大学学报. 2017(03)
[10]基于太阳能锂电池及柴油发电机组的多能源(光柴储)船舶微网能量控制系统研发[J]. 俞万能,廖卫强,杨荣峰,李素文. 中国造船. 2017(01)
博士论文
[1]基于自适应滑模的船舶微电网多模式运行控制研究[D]. 张勤进.大连海事大学 2015
硕士论文
[1]小功率光伏发电并网逆变器控制技术的研究[D]. 刘向辰.兰州理工大学 2018
[2]基于光柴储船舶微网功率分配策略研究[D]. 王文斌.集美大学 2018
[3]柴电混合动力系统容量配置与能量管理策略研究[D]. 袁烨.北京交通大学 2018
[4]光伏—混合储能直流微电网能量管理策略研究[D]. 牛浩明.太原理工大学 2017
[5]直流微网混合储能协调控制及能量管理策略[D]. 段克会.湖南大学 2017
[6]多能源船舶微电网逆变器切换技术的研究[D]. 刘先越.集美大学 2017
[7]Modbus RTU/ASCII转Modbus TCP网关关键技术及应用研究[D]. 曹士芹.天津理工大学 2017
[8]交直流混合微电网运行控制策略研究[D]. 王萌萌.东南大学 2016
[9]新能源船舶电力系统分布式控制策略研究[D]. 熊天漪.哈尔滨工业大学 2016
[10]光伏发电系统最大发电量的智能控制[D]. 曾珍珍.东华大学 2016
本文编号：3728574
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 混合动力船舶微网国内外发展现状
1.2.1 混合动力船舶国内外发展现状
1.2.2 船舶微网能量管理系统国内外发展现状
1.3 船舶微网系统的结构与特点
1.3.1 船舶微网系统结构
1.3.2 船舶微网系统特点
1.4 课题研究的主要内容
第2章 混合动力船舶微网系统分析与设计
2.1 船舶分布式电源分析
2.1.1 光伏电池
2.1.2 储能电池
2.1.3 柴油发电机
2.2 船舶电力变换装置分析
2.2.1 船舶直流电力变换装置
2.2.2 船舶逆变电源
2.3 船舶微网系统拓扑结构设计
2.4 船舶微网运行模式分析
2.4.1 独立运行模式
2.4.2 联合供电运行模式
2.5 本章小结
第3章 船舶微网能量管理策略研究
3.1 船舶微网能量管理策略分析
3.1.1 船舶微网能量调度策略
3.1.2 船舶微网运行模式切换
3.2 船舶微网并车机理分析
3.3 船舶微网联合供电运行动态能量管理策略
3.3.1 负荷突变对船舶微网系统频率影响分析
3.3.2 基于BP神经网络的储能动态有功功率补偿策略
3.3.3 基于负荷电流前馈的改进储能动态有功功率补偿策略
3.4 仿真分析
3.4.1 船舶微网能量管理策略仿真分析
3.4.2 联合供电运行时不同功率补偿策略仿真对比分析
3.5 本章小结
第4章 混合动力船舶微网实验平台研发
4.1 船舶微网系统设计
4.1.1 系统硬件组成
4.1.2 并车控制系统设计
4.1.3 基于多总线通讯的传输技术
4.1.4 能量管理控制系统
4.2 基于MCGS触摸屏的监控控制系统设计
4.3 实验平台搭建
4.4 本章小结
第5章 船舶微网实验平台调试与数据分析
5.1 系统调试
5.1.1 通讯调试
5.1.2 柴油发电机并车测试
5.2 系统运行实现及数据分析
5.2.1 系统运行实现
5.2.2 数据分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
在学期间科研成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于复合BP神经网络的天然气工况监测系统研究[J]. 沈国良,苏祥伟,谭汉,邵迪. 浙江电力. 2019(03)
[2]小型混合动力船舶微网系统建模仿真[J]. 孟飞,俞万能,王文斌. 集美大学学报(自然科学版). 2018(03)
[3]基于遗传算法及BP神经网络的混合孤岛检测方法[J]. 余运俊,衷国瑛,万晓凤,辛建波,夏永洪. 可再生能源. 2018(05)
[4]孤岛运行模式下微网实时能量管理策略[J]. 朱梅梅,苏建徽,郭蕾,施永. 电力系统保护与控制. 2018(02)
[5]光伏发电船舶混合动力系统设计仿真研究[J]. 张承曦,王宇澄,高迪驹. 计算机仿真. 2017(09)
[6]直流微电网电压等级的选择及其稳定控制策略研究[J]. 田龙刚. 电力系统保护与控制. 2017(13)
[7]船舶微网功率分配策略仿真研究[J]. 王文斌,俞万能,杨荣峰,于洪亮,张文斌. 船电技术. 2017(06)
[8]基于参数灵活配置的虚拟同步发电机在船舶自主电力系统中的应用[J]. 庞宇,刘宏达,戴成. 船舶. 2017(03)
[9]基于PSO优化模糊控制的船舶能量管理策略研究[J]. 刘乐,高海波,缪光辉,孙震. 武汉理工大学学报. 2017(03)
[10]基于太阳能锂电池及柴油发电机组的多能源(光柴储)船舶微网能量控制系统研发[J]. 俞万能,廖卫强,杨荣峰,李素文. 中国造船. 2017(01)
博士论文
[1]基于自适应滑模的船舶微电网多模式运行控制研究[D]. 张勤进.大连海事大学 2015
硕士论文
[1]小功率光伏发电并网逆变器控制技术的研究[D]. 刘向辰.兰州理工大学 2018
[2]基于光柴储船舶微网功率分配策略研究[D]. 王文斌.集美大学 2018
[3]柴电混合动力系统容量配置与能量管理策略研究[D]. 袁烨.北京交通大学 2018
[4]光伏—混合储能直流微电网能量管理策略研究[D]. 牛浩明.太原理工大学 2017
[5]直流微网混合储能协调控制及能量管理策略[D]. 段克会.湖南大学 2017
[6]多能源船舶微电网逆变器切换技术的研究[D]. 刘先越.集美大学 2017
[7]Modbus RTU/ASCII转Modbus TCP网关关键技术及应用研究[D]. 曹士芹.天津理工大学 2017
[8]交直流混合微电网运行控制策略研究[D]. 王萌萌.东南大学 2016
[9]新能源船舶电力系统分布式控制策略研究[D]. 熊天漪.哈尔滨工业大学 2016
[10]光伏发电系统最大发电量的智能控制[D]. 曾珍珍.东华大学 2016
本文编号：3728574
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3728574.html
