[發(fā)明專利]一種針對太陽能船舶的光伏波動功率低成本抑制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710379546.6
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107273586A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉宏達;戴成;龐宇;萬立東;張晴;王禹婷;戚曉俠;韓陽;李志鵬;李雅楠
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;H02J3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種針對太陽能船舶的光伏波動功率低成本抑制方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)根據(jù)實際航線，通過歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計生成多場景，并采集船舶的具體參數(shù)；

(2)對波傾角進行修正，得到船舶橫搖角的波動情況；

(3)確定船舶在航行中任意時刻的光伏PV板處的地外輻照度；

(4)計算光伏板傾斜表面上的輻照度；

(5)將船舶綜合運動與僅進行平移運動的功率做差，得到船舶在綜合運動下的波動功率；

(5)采用虛擬慣量吸收第一部分的波動功率，其余的第二部分的波動功率則用電池組來吸收；

(7)設(shè)定虛擬慣量；

(8)得到一種改進之后的變下垂系數(shù)工頻控制器；

(9)調(diào)整逆變器的有功出力；

(10)控制電池組的充放電深度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對太陽能船舶的光伏波動功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的根據(jù)實際航線，通過歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計生成多場景，并采集船舶的具體參數(shù)是根據(jù)實際航線，通過歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計出不同時段不同航段下海況、海上風速、波高、對應(yīng)風級對船舶橫搖產(chǎn)生主要影響參數(shù)的范圍，并采用超拉丁立方體抽樣生成多場景，即船舶綜合運動下和船舶僅平移運動兩種場景，并統(tǒng)計出某型號船舶的相關(guān)參數(shù)；所述的對波傾角進行修正是對長峰波隨機海浪的分析以及通過海況、浪向?qū)Σ▋A角進行修正，求得船舶橫搖運動的橫搖角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對太陽能船舶的光伏波動功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的確定船舶在航行中任意時刻的光伏PV板處的地外輻照度是通過公式E＝E_ncosi求得，將時間分割成足夠小，那么在每一個時間段內(nèi)，光伏板傾角i固定，而不同時段之間的傾角不同，在固定傾角輻照度的基礎(chǔ)上由公式L_u＝L₀-(180/π)(V₀/r)(t/3600)sin(JD)；D_u＝D₀-(180/π)(V₀/r)(t/3600)cos(JD)對地外太陽輻照度進行修正，其中，L_u為實時緯度,D_u為實時經(jīng)度,JD為船舶航向角，即船舶軸線和正南向的夾角；r為地球的平均半徑，取值為6371.39km；V₀為船速，L₀、D₀分別為t₀時刻的緯度和經(jīng)度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對太陽能船舶的光伏波動功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的將船舶綜合運動與僅進行平移運動的功率做差，得到船舶在綜合運動下的波動功率是在船舶綜合運動和僅平移運動兩種情況來計算光伏板傾斜表面上的輻照度H_z＝H_T+H_S+H_F，其中總輻照度H_Z包括直接光照H_T、漫反射H_S和反射光照輻照度H_F三部分,，據(jù)計算出來的輻照度分別得到綜合運動下船舶上PV板的輸出功率和僅平移運動時的輸出功率，這兩個功率之差即為船舶綜合下PV板瞬時波動功率差值曲線。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對太陽能船舶的光伏波動功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的采用虛擬慣量吸收第一部分的波動功率是船舶綜合運動下的PV板瞬時波動功率差值曲線圖的兩條分隔線所包圍的部分，剩余部分為第二部分；所述的設(shè)定虛擬慣量，可以通過分析與計算得到虛擬同步發(fā)電機中虛擬轉(zhuǎn)子吸收的波動功率占總波動功率的百分比。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種針對太陽能船舶的光伏波動功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的電機中虛擬轉(zhuǎn)子吸收的波動功率為60％—70％。