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专利摘要

本发明提供一种基于超级电容高频补偿的船舶新能源发电系统，包括至少2种新能源发电装置、船用负载、能量管理系统和超级电容；能量管理系统根据各新能源发电装置的功率预测输出特征曲线与船用负载功率预测输入特征曲线的和，得到船舶功率特征曲线，经傅里叶分解，提取船舶功率特征曲线中的高频分量，并驱动超级电容对所提取的高频分量进行功率补偿，降低新能源发电装置间歇性及船用负载突增突卸带来的柴油发电机功率突变，平滑船舶柴油发电机输出功率。本发明将超级电容替代蓄电池作为系统的功率缓冲装置，对船舶功率特性曲线中的高频分量进行功率补偿，有效的降低了建设成本，提高了整个系统的安全可靠性。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201810229893.5
申请日期:
2018-03-20
专利申请人:
武汉理工大学
分类号:
H02J3/46 ; H02J3/24 ; H02J3/38
发明/设计人:
袁成清，邱爰超，唐金锐，汤旭晶，孙玉伟，严新平
权利要求: 1.一种基于超级电容高频补偿的船舶新能源发电系统，包括至少2种新能源发电装置、船用负载、能量管理系统和超级电容；其特征在于：各新能源发电装置通过DC/AC变流器和变压器并网于Bus 2；超级电容通过由能量管理系统控制的双向AC/DC变流器并入Bus2；Bus3为船用负载供电；所述的能量管理系统根据各新能源发电装置的功率预测输出特征曲线与船用负载功率预测输入特征曲线的和，得到船舶功率特征曲线，经傅里叶分解，提取船舶功率特征曲线中的高频分量，并驱动超级电容对所提取的高频分量进行功率补偿，降低新能源发电装置间歇性及船用负载突增突卸带来的柴油发电机功率突变，平滑船舶柴油发电机输出功率。2.根据权利要求1所述的基于超级电容高频补偿的船舶新能源发电系统，其特征在于：所述的新能源发电装置包括光伏发电装置、风能发电装置、燃料电池发电装置、波浪能发电装置、生物能发电装置中的至少2种。3.根据权利要求1所述的基于超级电容高频补偿的船舶新能源发电系统，其特征在于：所述的各新能源发电装置的功率预测输出特征曲线，通过各新能源的输出功率特征因数实时比对能量管理系统中船舶所在航线的各特征样本库，预测未来一定时间内的功率曲线而得到。4.根据权利要求1所述的基于超级电容高频补偿的船舶新能源发电系统，其特征在于：所述的高频分量为0.01Hz以上分量。5.根据权利要求1所述的基于超级电容高频补偿的船舶新能源发电系统，其特征在于：所述的超级电容的总容量根据船舶功率的平滑时间t和船舶功率特征曲线的最大瞬时高频突变量计算所得。6.根据权利要求1或5所述的基于超级电容高频补偿的船舶新能源发电系统，其特征在于：所述的双向AC/DC变流器采用双环控制策略，即外环功率控制、内环电流控制的控制方法；其中内环作为一个自动稳流电源，实现电感电流的自动调节；外环用于控制超级电容吸收或补充输出功率的波动成分，按能量管理系统的指定功率输出。