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电网支持新能源船舶并网逆变器协同控制
2020-10-17 19:14

图21实验平台

根据不同模式之间的切换过程,分析了柴油发电机并网/并网时的冲击电流及其对电网的影响,根据不同的参数采集条件,提出了柴油发电机并网时的预同步方法和参数预锁方式,提出了柴油发电机离网时的负荷转移方法和状态预切换方法。通过这些方法可以克服柴油发电机离网/并网时瞬时电气参数变化过大,无法确定接触器动作时间的问题。

图9状态预锁和并网切换技术

通过以上方法,有效解决了船舶电网在负荷快速变化时电压和频率波动过大的问题,提出了一整套新能源船舶电站并网逆变器协调运行的控制策略。提高了船舶电站的稳定运行能力。

新能源船舶并网逆变器电网支撑协调控制

新能源船舶并网逆变器电网支撑协调控制

新能源船舶并网逆变器电网支撑协调控制

“链接”

新能源船舶并网逆变器电网支撑协调控制

此外,本文还分析了电流变化提取算法参数与发电机参数的匹配以及不同负荷下并网时的电流冲击。最后给出了系统的总体离网/并网控制策略。该控制策略为船舶电站并网逆变器与柴油发电机组的协调控制提供了一整套可行的方案,提高了船舶电网运行的可靠性和稳定性。

针对船舶电站逆变器与柴油发电机组的协调问题,研究了逆变器在孤网、并网和离网/并网切换过程中的控制方法。与传统控制方法相比,结合船舶电站参数集中的特点,提出了基于负载电流参数的控制方法,大大提高了控制过程的稳定性和快速性,为新能源船舶电站提供了一整套控制策略。

图10总体控制框图(d轴)

与陆地电网相比,船舶电站有其特殊性。首先,船舶电站发电机和并网逆变器数量较少,在各种状态切换时,要确保电网上至少有一台设备处于持续供电状态;其次,逆变器和柴油发电机容量相等,与负荷匹配,离网/并网的设备容易对电网造成影响。此外,船舶电站的电能传统上是由柴油发电机产生的。为了降低系统吨位,柴油发电机容量与负荷匹配,电网电压和频率容易受到负荷突变的影响。

结论

在实际应用中,并网逆变器和柴油机还应考虑工作方式及其切换,可以独立工作,也可以协同工作,类似的地面微电网也应考虑并网和孤岛运行方式。如果在不同的模式下采用不同的控制方法,则需要实现控制方法的平滑切换,这可以通过合理初始化不同控制器的参数来实现,也可以采用相同的控制方法来适应不同的工作状态。然而,控制器的参数或结构通常需要调整。

(作者:YWYF)