[發(fā)明專利]一種基于超級(jí)電容儲(chǔ)能的船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810044693.2
• 申請(qǐng)日: 2018-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108347063B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁成清;邱爰超;湯旭晶;唐金銳;孫玉偉;嚴(yán)新平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹;李欣榮

1.一種基于超級(jí)電容儲(chǔ)能的船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏電池板、光伏DC/DC整流器和儲(chǔ)能系統(tǒng)，光伏電池板經(jīng)光伏DC/DC整流器接入直流母線，其特征在于：儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)雙向DC/DC整流器接入直流母線，本發(fā)電系統(tǒng)還包括平滑功率控制器、突變補(bǔ)償控制器、DC/AC逆變器以及電壓傳感器和電流傳感器；所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)為2組超級(jí)電容；直流母線通過(guò)DC/AC逆變器并入船舶電站匯流母線；

所述的平滑功率控制器，用于根據(jù)光伏輸出功率與光伏輸出端電壓的正比關(guān)系，通過(guò)采集直流母線的電壓，經(jīng)含有功率前饋分量的恒電壓閉環(huán)控制策略控制第一超級(jí)電容組對(duì)應(yīng)的雙向DC/DC整流器中IGBT的功率開(kāi)關(guān)，使第一超級(jí)電容組對(duì)光伏高頻波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)平滑光伏輸出功率曲線目的；

所述的突變補(bǔ)償控制器和第二超級(jí)電容組在正常工況下處于待命狀態(tài)；

所述的突變補(bǔ)償控制器，用于當(dāng)DC/AC逆變器的輸出功率的瞬時(shí)突變量超過(guò)設(shè)定值時(shí)，采用恒功率控制策略控制第二超級(jí)電容組對(duì)應(yīng)的雙向DC/DC整流器，使第二超級(jí)電容組以恒定功率進(jìn)行補(bǔ)償，恒功率控制策略的參考功率值以設(shè)定階梯量順勢(shì)增加或者減小，實(shí)現(xiàn)將光伏并網(wǎng)功率瞬時(shí)大突變量轉(zhuǎn)化為若干階梯式小突變量，減小對(duì)船舶電網(wǎng)的沖擊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超級(jí)電容儲(chǔ)能的船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述的第二超級(jí)電容組SOC為50％的電容量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超級(jí)電容儲(chǔ)能的船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一超級(jí)電容組的容量根據(jù)光伏最大高頻突變補(bǔ)償量E_sc和突變持續(xù)時(shí)間t計(jì)算所得，其公式為：其中P₀、P₁分別為光伏突變前輸出功率和光伏突變后輸出功率，t為突變持續(xù)時(shí)間；第二超級(jí)電容組的容量根據(jù)設(shè)定的階梯突變量和整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量計(jì)算所得。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超級(jí)電容儲(chǔ)能的船舶光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述的DC/AC逆變器采用雙環(huán)控制策略，雙環(huán)控制策略為外環(huán)電壓控制、內(nèi)環(huán)電流控制的控制策略。