融入太陽能的船舶電力系統(tǒng)研究與仿真分析.pdf

1、隨著世界各國對(duì)能源需求的不斷增加和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，傳統(tǒng)的化石燃料的短缺和對(duì)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染，開發(fā)利用新能源成為今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。太陽能作為一種清潔、無污染、來源廣泛的新能源越來越多地引起全世界的重視。在船舶上應(yīng)用新能源已經(jīng)不再是新的課題，美國、瑞士、澳大利亞、德國等國家都已取得了一定的成果。由于在海上環(huán)境比陸地環(huán)境差，太陽光強(qiáng)度和光伏組件溫度的變化等問題對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出有著不可忽視的影響。惡劣的海上航行也會(huì)增加故障的發(fā)生，需

2、要考慮頻繁變化對(duì)船舶電力系統(tǒng)的影響。因此，需要建立一個(gè)仿真模型，方便模擬各種狀況下對(duì)船舶電力系統(tǒng)的影響，找出避免或解決的方法。本文建立了融入太陽能船舶電力系統(tǒng)仿真模型，研究了正常航行工況下太陽光照強(qiáng)度的變化對(duì)船舶電力系統(tǒng)的影響。
　　文章主要研究太陽能發(fā)電系統(tǒng)的加入對(duì)船舶電力系統(tǒng)的影響，因此，將融入太陽能的船舶電力系統(tǒng)分成典型的船舶電力系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)兩大部分。首先，通過對(duì)船舶電力系統(tǒng)的研究與分析，按照模塊化的思想為原動(dòng)機(jī)

3、及其調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)、感應(yīng)電機(jī)等模塊進(jìn)行分類建模；其次，對(duì)光伏系統(tǒng)進(jìn)行建模，研究太陽能電池模塊、最大功率點(diǎn)跟蹤模塊、升壓斬波電路和并網(wǎng)逆變電路等部分。從而利用PSCAD/EMTDC仿真分析軟件搭建融入太陽能的船舶電力系統(tǒng)模型，模擬光照強(qiáng)度變化對(duì)融入太陽能的船舶電力系統(tǒng)的影響。最后，為了平抑光伏系統(tǒng)不穩(wěn)定所帶了的波動(dòng)，研究了船用飛輪儲(chǔ)能的基本原理并建立模型，還運(yùn)用遺傳算法對(duì)儲(chǔ)能容量進(jìn)行了簡單的優(yōu)化。
　　本文建立模型采用