【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及船舶控制，尤其涉及一種船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法、裝置及電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、控制理論技術(shù)、新能源技術(shù)及儲(chǔ)能技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展，船舶動(dòng)力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)逐漸融合，形成了“綜合電力推進(jìn)”及“綜合電力系統(tǒng)”的概念。這一革命性的變化使得船舶所有動(dòng)力需求，包括推進(jìn)裝置、輔助設(shè)備及專用作業(yè)裝置等，均通過(guò)電能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度和能量分配。這種系統(tǒng)不僅提高了船舶的機(jī)動(dòng)性和可靠性，還顯著增強(qiáng)了節(jié)能環(huán)保效果，優(yōu)化了運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性，因此廣泛應(yīng)用于多工況、負(fù)載變化頻繁的各類船舶中。
2、然而，在船舶綜合電力系統(tǒng)中，航行或作業(yè)所需的電能通常由多臺(tái)發(fā)電機(jī)組組網(wǎng)提供，并由功率管理系統(tǒng)(pms)進(jìn)行統(tǒng)一管理和電能分配。由于柴油發(fā)電機(jī)在80％負(fù)荷左右時(shí)耗油量最低，被稱為最佳工況點(diǎn)，因此控制柴油機(jī)工作在這一工況點(diǎn)附近成為降低油耗和減少排放的關(guān)鍵。然而，當(dāng)作業(yè)工況或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組負(fù)荷及轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)電能質(zhì)量下降、振動(dòng)與噪音增加、系統(tǒng)能效降低等問(wèn)題。
3、為了解決這些問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)主要通過(guò)功率管理系統(tǒng)(pms)根據(jù)負(fù)載變化調(diào)整柴油發(fā)電機(jī)組的組網(wǎng)工作臺(tái)數(shù)，以盡可能使當(dāng)前工況下在網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組能夠工作在最佳工況點(diǎn)附近。然而，這種控制方式存在動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢、對(duì)綜合電力系統(tǒng)功率波動(dòng)的平抑效果不理想等缺點(diǎn)。
4、因此，提出一種船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法、裝置及電子設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本說(shuō)明書(shū)提供一種船舶復(fù)合儲(chǔ)能
2、本說(shuō)明書(shū)提供一種船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，包括：
3、獲取船舶推進(jìn)功率；
4、基于所述船舶推進(jìn)功率判斷船舶負(fù)載情況；
5、通過(guò)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的多端口雙向dc/dc轉(zhuǎn)化器針對(duì)所述船舶負(fù)載情況進(jìn)行功率波動(dòng)平抑控制。
6、可選的，所述通過(guò)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的多端口雙向dc/dc轉(zhuǎn)化器針對(duì)所述船舶負(fù)載情況進(jìn)行功率波動(dòng)平抑控制，包括：
7、phess(t)＝p0(t)-p′0(t)
8、其中，phess(t)為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)能量，p0(t)為船舶推進(jìn)功率，p′0(t)為經(jīng)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑控制后的穩(wěn)定功率。
9、可選的，所述通過(guò)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的多端口雙向dc/dc轉(zhuǎn)化器針對(duì)所述船舶負(fù)載情況進(jìn)行功率波動(dòng)平抑控制，包括：
10、所述船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)包括蓄電池和超級(jí)電容；
11、當(dāng)基于所述船舶推進(jìn)功率判斷船舶負(fù)載為輕載時(shí)，對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容充電，吸收所述船舶推進(jìn)功率，以實(shí)現(xiàn)功率波動(dòng)平抑控制；
12、當(dāng)基于所述船舶推進(jìn)功率判斷船舶負(fù)載為重載時(shí)，對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容放電，彌補(bǔ)所述船舶推進(jìn)功率，以實(shí)現(xiàn)功率波動(dòng)平抑控制。
13、可選的，還包括：
14、通過(guò)荷電狀態(tài)檢測(cè)器對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容進(jìn)行充電、放電檢測(cè)，確定荷電狀態(tài)；
15、基于所述荷電狀態(tài)控制所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容的充電、放電結(jié)束。
16、可選的，所述通過(guò)荷電狀態(tài)檢測(cè)器對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容進(jìn)行充電、放電檢測(cè)，確定荷電狀態(tài)，包括：
17、
18、其中，soc為荷電狀態(tài)，eini為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)在充電、放電前的初始容量，ηch為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)充電效率，ηdis為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)放電效率，pch為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電功率，pdis為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電功率，t為充電、放電時(shí)間，er為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定容量。
19、可選的，所述蓄電池的充電、放電模型和所述超級(jí)電容的充電、放電模型，包括：
20、
21、其中，socb(t)為當(dāng)前采樣點(diǎn)的所述蓄電池的荷電狀態(tài)，socc(t)為當(dāng)前采樣點(diǎn)的所述超級(jí)電容的荷電狀態(tài)，socb(t-1)為上一采樣點(diǎn)的所述蓄電池的荷電狀態(tài)，socc(t-1)為上一采樣點(diǎn)的所述超級(jí)電容的荷電狀態(tài)，pb(t)<0為所述蓄電池的充電狀態(tài)，pb(t)≥0為所述蓄電池的放電狀態(tài)，pc(t)<0為所述超級(jí)電容的充電狀態(tài)，pc(t)≥0為所述超級(jí)電容的放電狀態(tài)。
22、可選的，還包括：
23、基于所述蓄電池的充電、放電狀態(tài)記錄所述蓄電池的狀態(tài)量，具體的：
24、
25、基于所述蓄電池的充電狀態(tài)確定所述蓄電池的一次充電時(shí)間，基于所述蓄電池的放電狀態(tài)確定所述蓄電池的一次放電時(shí)間。
26、本說(shuō)明書(shū)提供一種船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制裝置，包括
27、獲取模塊，用于獲取船舶推進(jìn)功率；
28、判斷模塊，用于基于所述船舶推進(jìn)功率判斷船舶負(fù)載情況；
29、控制模塊，用于通過(guò)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的多端口雙向dc/dc轉(zhuǎn)化器針對(duì)所述船舶負(fù)載情況進(jìn)行功率波動(dòng)平抑控制。
30、可選的，所控制模塊，包括：
31、phess(t)＝p0(t)-p′0(t)
32、其中，phess(t)為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)能量，p0(t)為船舶推進(jìn)功率，p′0(t)為經(jīng)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑控制后的穩(wěn)定功率。
33、可選的，所述控制模塊，包括：
34、所述船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)包括蓄電池和超級(jí)電容；
35、當(dāng)基于所述船舶推進(jìn)功率判斷船舶負(fù)載為輕載時(shí)，對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容充電，吸收所述船舶推進(jìn)功率，以實(shí)現(xiàn)功率波動(dòng)平抑控制；
36、當(dāng)基于所述船舶推進(jìn)功率判斷船舶負(fù)載為重載時(shí)，對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容放電，彌補(bǔ)所述船舶推進(jìn)功率，以實(shí)現(xiàn)功率波動(dòng)平抑控制。
37、可選的，還包括：
38、通過(guò)荷電狀態(tài)檢測(cè)器對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容進(jìn)行充電、放電檢測(cè)，確定荷電狀態(tài)；
39、基于所述荷電狀態(tài)控制所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容的充電、放電結(jié)束。
40、可選的，所述通過(guò)荷電狀態(tài)檢測(cè)器對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容進(jìn)行充電、放電檢測(cè)，確定荷電狀態(tài)，包括：
41、
42、其中，soc為荷電狀態(tài)，eini為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)在充電、放電前的初始容量，ηch為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)充電效率，ηdis為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)放電效率，pch為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電功率，pdis為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電功率，t為充電、放電時(shí)間，er為船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定容量。
43、可選的，所述蓄電池的充電、放電模型和所述超級(jí)電容的充電、放電模型，包括：
44、
45、其中，socb(t)為當(dāng)前采樣點(diǎn)的所述蓄電池的荷電狀態(tài)，socc(t)為當(dāng)前采樣點(diǎn)的所述超級(jí)電容的荷電狀態(tài)，socb(t-1)為上一本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，所述通過(guò)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的多端口雙向DC/DC轉(zhuǎn)化器針對(duì)所述船舶負(fù)載情況進(jìn)行功率波動(dòng)平抑控制，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，所述通過(guò)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的多端口雙向DC/DC轉(zhuǎn)化器針對(duì)所述船舶負(fù)載情況進(jìn)行功率波動(dòng)平抑控制，包括：
4.如權(quán)利要求3所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，還包括：
5.如權(quán)利要求4所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，所述通過(guò)荷電狀態(tài)檢測(cè)器對(duì)所述蓄電池和/或所述超級(jí)電容進(jìn)行充電、放電檢測(cè)，確定荷電狀態(tài)，包括：
6.如權(quán)利要求5所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，所述蓄電池的充電、放電模型和所述超級(jí)電容的充電、放電模型，包括：
7.如權(quán)利要求6所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，還包括：
8.一種船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率
9.一種電子設(shè)備，其中，該電子設(shè)備包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，所述一個(gè)或多個(gè)程序當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，所述通過(guò)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的多端口雙向dc/dc轉(zhuǎn)化器針對(duì)所述船舶負(fù)載情況進(jìn)行功率波動(dòng)平抑控制，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，所述通過(guò)船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的多端口雙向dc/dc轉(zhuǎn)化器針對(duì)所述船舶負(fù)載情況進(jìn)行功率波動(dòng)平抑控制，包括：
4.如權(quán)利要求3所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，還包括：
5.如權(quán)利要求4所述的船舶復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率波動(dòng)平抑控制方法，其特征在于，所述通過(guò)荷...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐良弼，鄧建華，劉敏杰，湯麒，胡偉佳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海中車漢格船舶與海洋工程有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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