超级电容储能系统在船舶微电网中的全功率补偿技术
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超级电容作为新兴储能元件袁 具有功率密度 较高尧 充放电速度快的优点袁 因此将超级电容与 DC-AC渊直流-交流冤功率变换器相结合可以得到 超级电容储能系统这一全新的功率补偿装置袁 具 有更加优异的动态性能遥 该装置对于电网中的阶 跃型负载具有更好的适应性袁 可以有效弥补汽轮 机动态性能差的缺陷袁 提升船舶微电网的可靠 性遥 同时袁 该装置还具有无功补偿功能袁 可大幅 提高微电网系统的集成度遥
2019 年
第 38 卷第 5 期
浙江电力
37
说袁 抑制功率不平衡的方法主要有两种院 第一种 是优化汽轮机本身的控制方法袁 如文献[3]在汽轮 机控制回路中设置了大量受机组功率影响较大的 参数自适应控制环节袁 使机组在运行主参数变化 较大时仍能保持较好的功率调节品质袁 增强了汽 轮机在恶劣环境下的可靠性袁 但是这种方法对汽 轮机动态性能的提升十分有限曰 第二种方法是在 船舶微电网中引入功率补偿装置来承担部分有功 功率和无功功率袁 这些补偿装置一般包括静止无 功发生器[ 4-8 ]尧 动态无功发生器[ 9-10 ]尧 电能质量调 节系统[ 11-15 ]等遥 补偿装置的引入虽然可以得到较 好的控制效果袁 然而其缺点是使船舶微电网系统 过于分散袁 大幅增加了系统的复杂度遥
0 引言
船舶微电网系统与其他电网系统一样袁 内部 也包含野源冶野输冶野荷冶等环节袁 热能通过汽轮发电 机转换为电能输送到船舶微电网遥 一方面袁 船舶 微电网系统存在阶跃型负载袁 要求发电系统具有 较快的功率调节速度曰 另一方面袁 在船舶微电网 中存在大量感性负载袁 因此对无功功率也有一定 需求袁 如果仅由汽轮发电机组承担这些无功功率袁 会严重影响汽轮发电机系统的带载能力遥
浙江电力
2019 年
36
在匀耘允陨粤晕郧 耘蕴耘悦栽砸陨悦 孕韵宰耘砸
第 38 卷功率补偿技术
刘俊杰 1袁 龙昊天1袁 邓康宁 2袁 杨华峰 2袁 陈小龙 1袁 孙 力 1
渊1. 哈尔滨工业大学袁 哈尔滨 150001冤 渊2. 中广核研究院有限公司袁 广东 深圳 518000冤
汽轮发电机组作为船舶动力发电系统中热能 到电能的转换装置袁 为了适应负载突变的工况袁 应具有较快的输出功率调节速度遥 从目前情况 看袁 实际的汽轮发电机组很难满足船舶微电网对
动态性能的要求遥 这些问题在一些文献中有所阐 述院 文献[1]在 ANSYS 软件中运用积分随机有限 元分析方法袁 针对汽轮发电机组动态性能给出了 精确分析曰 文献[2]对 1 000 MW 汽轮机组开展研 究袁 主要目标是调试该核电汽轮机组控制系统袁 并进一步设计了汽轮机组的动态仿真模型遥 根据 这两篇文献袁 汽轮发电机组虽然具有能量转化效 率高尧 安全性好的优点袁 但是其动态响应速度较 慢的缺点也同样明显遥 当汽轮机组为阶跃型负载 供电时袁 其输出电压和频率将不可避免地出现严 重跌落袁 进而危害到船舶微电网中用电设备的正 常运行袁 甚至造成无法挽回的损失遥 因此袁 有效 抑制船舶微电网中的野源冶野荷冶功率不平衡现象是 保证微电网安全平稳运行的重要前提遥 一般来
LIU Junjie1袁 LONG Haotian1袁 DENG Kangning2袁 YA NG Huafeng2袁 CHEN Xiaolong1袁 SUN Li1 渊1. Harbin Institute of Technology袁 Harbin 150001袁 China曰
2. China General Nuclear Power Research Institute Co.袁 Ltd.袁 Shenzhen Guangdong 518000袁 China冤
Abstract: In order to suppress the transient voltage and frequency fluctuation of the ship microgrid袁 a full power compensation technology based on the supercapacitor energy storage system is proposed袁 which can ef鄄 fectively suppress the "source" and "load" power imbalance in the ship microgrid and provide reactive power compensation for the microgrid. Based on the established mathematical model of the ship microgrid袁 the simu鄄 lation results of the ship microgrid system with load mutation and reactive power operation are given袁 which proves the feasibility and effectiveness of the proposed full power compensation technology. Keywords: ship microgrid曰 supercapacitor energy storage system曰 full power compensation technology
摘 要院 为降低船舶微电网中暂态电压与频率的波动袁 提出了适用于超级电容储能系统的全功率补偿
技术袁 该技术可以有效抑制船舶微电网中野源冶野荷冶功率不平衡现象袁 同时为船舶微电网提供无功补偿遥
根据所建立船舶微电网的数学模型进行系统仿真袁 给出设定负载突变和无功运行情况下的船舶微电网
系统仿真结果袁 验证了该技术的可行性及有效性遥
关键词院 船舶微电网曰 超级电容储能系统曰 全功率补偿技术
文章编号院 1007-1881渊2019冤05-0036-07
DOI: 10.19585/j.zjdl.201905006
中图分类号院 TM761
文献标志码院 A
开放科学渊资源服务冤标识码渊OSID冤院
A Full Power Compensation Technology for Super Capacitor Energy Storage System of Ship Microgrid
2019 年
第 38 卷第 5 期
浙江电力
37
说袁 抑制功率不平衡的方法主要有两种院 第一种 是优化汽轮机本身的控制方法袁 如文献[3]在汽轮 机控制回路中设置了大量受机组功率影响较大的 参数自适应控制环节袁 使机组在运行主参数变化 较大时仍能保持较好的功率调节品质袁 增强了汽 轮机在恶劣环境下的可靠性袁 但是这种方法对汽 轮机动态性能的提升十分有限曰 第二种方法是在 船舶微电网中引入功率补偿装置来承担部分有功 功率和无功功率袁 这些补偿装置一般包括静止无 功发生器[ 4-8 ]尧 动态无功发生器[ 9-10 ]尧 电能质量调 节系统[ 11-15 ]等遥 补偿装置的引入虽然可以得到较 好的控制效果袁 然而其缺点是使船舶微电网系统 过于分散袁 大幅增加了系统的复杂度遥
0 引言
船舶微电网系统与其他电网系统一样袁 内部 也包含野源冶野输冶野荷冶等环节袁 热能通过汽轮发电 机转换为电能输送到船舶微电网遥 一方面袁 船舶 微电网系统存在阶跃型负载袁 要求发电系统具有 较快的功率调节速度曰 另一方面袁 在船舶微电网 中存在大量感性负载袁 因此对无功功率也有一定 需求袁 如果仅由汽轮发电机组承担这些无功功率袁 会严重影响汽轮发电机系统的带载能力遥
浙江电力
2019 年
36
在匀耘允陨粤晕郧 耘蕴耘悦栽砸陨悦 孕韵宰耘砸
第 38 卷功率补偿技术
刘俊杰 1袁 龙昊天1袁 邓康宁 2袁 杨华峰 2袁 陈小龙 1袁 孙 力 1
渊1. 哈尔滨工业大学袁 哈尔滨 150001冤 渊2. 中广核研究院有限公司袁 广东 深圳 518000冤
汽轮发电机组作为船舶动力发电系统中热能 到电能的转换装置袁 为了适应负载突变的工况袁 应具有较快的输出功率调节速度遥 从目前情况 看袁 实际的汽轮发电机组很难满足船舶微电网对
动态性能的要求遥 这些问题在一些文献中有所阐 述院 文献[1]在 ANSYS 软件中运用积分随机有限 元分析方法袁 针对汽轮发电机组动态性能给出了 精确分析曰 文献[2]对 1 000 MW 汽轮机组开展研 究袁 主要目标是调试该核电汽轮机组控制系统袁 并进一步设计了汽轮机组的动态仿真模型遥 根据 这两篇文献袁 汽轮发电机组虽然具有能量转化效 率高尧 安全性好的优点袁 但是其动态响应速度较 慢的缺点也同样明显遥 当汽轮机组为阶跃型负载 供电时袁 其输出电压和频率将不可避免地出现严 重跌落袁 进而危害到船舶微电网中用电设备的正 常运行袁 甚至造成无法挽回的损失遥 因此袁 有效 抑制船舶微电网中的野源冶野荷冶功率不平衡现象是 保证微电网安全平稳运行的重要前提遥 一般来
LIU Junjie1袁 LONG Haotian1袁 DENG Kangning2袁 YA NG Huafeng2袁 CHEN Xiaolong1袁 SUN Li1 渊1. Harbin Institute of Technology袁 Harbin 150001袁 China曰
2. China General Nuclear Power Research Institute Co.袁 Ltd.袁 Shenzhen Guangdong 518000袁 China冤
Abstract: In order to suppress the transient voltage and frequency fluctuation of the ship microgrid袁 a full power compensation technology based on the supercapacitor energy storage system is proposed袁 which can ef鄄 fectively suppress the "source" and "load" power imbalance in the ship microgrid and provide reactive power compensation for the microgrid. Based on the established mathematical model of the ship microgrid袁 the simu鄄 lation results of the ship microgrid system with load mutation and reactive power operation are given袁 which proves the feasibility and effectiveness of the proposed full power compensation technology. Keywords: ship microgrid曰 supercapacitor energy storage system曰 full power compensation technology
摘 要院 为降低船舶微电网中暂态电压与频率的波动袁 提出了适用于超级电容储能系统的全功率补偿
技术袁 该技术可以有效抑制船舶微电网中野源冶野荷冶功率不平衡现象袁 同时为船舶微电网提供无功补偿遥
根据所建立船舶微电网的数学模型进行系统仿真袁 给出设定负载突变和无功运行情况下的船舶微电网
系统仿真结果袁 验证了该技术的可行性及有效性遥
关键词院 船舶微电网曰 超级电容储能系统曰 全功率补偿技术
文章编号院 1007-1881渊2019冤05-0036-07
DOI: 10.19585/j.zjdl.201905006
中图分类号院 TM761
文献标志码院 A
开放科学渊资源服务冤标识码渊OSID冤院
A Full Power Compensation Technology for Super Capacitor Energy Storage System of Ship Microgrid