深远海船舶氢储直流电力推进系统的自适应惯量匹配方法

    公开(公告)号:CN113394865A

    公开(公告)日:2021-09-14

    申请号:CN202110894586.0

    申请日:2021-08-05

    申请人: 集美大学

    摘要: 本发明公布了深远海船舶氢储直流电力推进系统的自适应惯量匹配方法,采用单母线直流电力系统结构,包括质子交换膜燃料电池发电单元、储能单元、船舶直流电力推进单元、恒功率负载单元、电阻负载单元、惯量适配单元6部分。本发明利用超级电容器能量存储特性与大范围电压变化的能量动态特性,通过对惯量适配单元中双向Buck直流功率变换器占空比的控制,实现直流母线侧等效大容量电容自适应匹配,从而改善系统的惯量特性、母线电压暂态特性以及超级电容器稳态电压特性,实现船舶氢储电力推进系统惯量自适应匹配与船舶工况平滑切换。本发明对发展氢燃料电池在电力推进船舶领域的应用及船舶新能源稳定供电技术具有重要工程应用前景。

    深远海船舶氢储直流电力推进系统的自适应阻抗匹配方法

    公开(公告)号:CN113370807A

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN202110803883.X

    申请日:2021-07-16

    申请人: 集美大学

    摘要: 本发明公布了深远海船舶氢储直流电力推进系统的自适应阻抗匹配方法包括质子交换膜燃料电池发电单元、储能单元、船舶直流电力推进单元、恒功率负载单元、电阻负载单元、阻抗适配单元6部分。本发明基于系统幅频裕量与相频裕量设定值,通过预先计算获得有限的船舶工况与氢储单元运行状态,通过与查询获得系统所需等效阻抗值基准,通过对阻抗适配单元中双向Buck直流功率变换器电感电流的控制,实现所需等效阻抗值,以解决以氢燃料电池为动力源的船舶电力系统在船舶工况切换时电力推进单元负阻抗特性造成的高频不稳定问题。本发明对于提升深远海氢储直流电力推进船舶的直流电力系统稳定性与可靠性具有良好的应用前景。

    一种漂浮式海上测风移动平台风光储模块化能量管理方法

    公开(公告)号:CN110504671B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201910840606.9

    申请日:2019-09-06

    申请人: 集美大学

    IPC分类号: H02J1/10 H02J1/14

    摘要: 本发明涉及一种漂浮式海上测风移动平台风光储模块化能量管理方法,平台由四组相同的风光储发电装置、平台负荷两部分构成,其直流电力系统采用环形母线结构。所述风光储发电装置包含风光发电模块、储能模块两部分,两部分分别通过固态开关并联在一起;所述平台负荷由若干个负荷模块共同构成;按负荷模块的重要性划分为多级模块,其中一级负荷模块包含雷达测风设备、系统监控等重要负荷;所述风光发电模块具有恒功率和最大功率跟踪(MPPT)两种发电模式,所述储能模块实时储存电能量以电荷状态(SOC)值衡量。本发明实现系统安全稳定运行、功率平衡且母线电压稳定,进而实现海上风光资源优化利用、储能模块充放电管理、平台负荷高可靠供电。

    一种串联电压补偿的无电容滤波型整流电路及其控制方法

    公开(公告)号:CN111313727A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN202010247777.3

    申请日:2020-03-31

    申请人: 集美大学

    IPC分类号: H02M7/162 H02M1/12 H02J5/00

    摘要: 本发明涉及一种串联电压补偿的无电容滤波型整流电路及其控制方法。包括串联连接的不控整流电路和调压电路,所述调压电路输出不控整流电路输出电压中的谐波成分,以消除不控整流电路输出电压谐波。本发明由于调压电路采用含独立电容的H桥模块,为了使电容电压稳定,提出了在H桥模块输出的谐波电压中加入偏移量的方法,通过对偏移量的闭环调节,保证模块电容电压在正常工作范围;本发明还给出了调压电路具体的控制步骤,通过本发明的电路与控制策略,实现了不控整流下直流侧电压的稳定,由于直流侧无需电容滤波,避免了短路故障时电容放电带来的不利影响,同时有效减小了整流电路结构,特别适合中压整流场合。

    一种高可靠漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统及控制方法

    公开(公告)号:CN110445182A

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201910841002.6

    申请日:2019-09-06

    申请人: 集美大学

    IPC分类号: H02J3/38 H02J3/28

    摘要: 一种高可靠漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统及控制方法,属于船舶与海洋工程领域与新能源应用领域,所述系统采用环形直流母线,包括发电系统、测量系统、监控系统,所述发电系统包括:四个相同的风光储发电装置分别通过固态断路器并联接入直流母线,所述风光储发电装置的风力发电单元、光伏发电单元、储能单元,所述监控系统包括本地监控中心、卫星通信单元。该系统采用四个相同的风光储发电装置,当正常工作时出现一个或多个供电单元故障或风力发电、光伏发电不足时,通过对固态断路器的开关控制,可使剩余系统构成一级微网或两级微网结构,确保平台电力系统的高可靠供电。

    海上平台风光储直流供电系统中风力发电虚拟感抗控制方法

    公开(公告)号:CN107732896B

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201710934513.3

    申请日:2017-10-10

    申请人: 集美大学

    IPC分类号: H02J1/12 H02J1/02 H02P21/14

    摘要: 本发明涉及一种海上平台风光储直流供电系统中风力发电虚拟感抗控制方法,通过整流器电流控制器输出减去引入的由虚拟感抗系数决定的代数式,以改变整流器的控制策略,进而改变发电机定子侧及整流器等效模型。该方法通过功率环、电流环并通过电压矢量定向、坐标系变换及坐标系解耦的方法实现。本发明所提出的一种海上平台风光储直流供电系统中风力发电虚拟感抗控制方法,应用于海上平台直流供电系统,通过控制策略实现整流器输入侧感抗的自适应变化,降低间歇性海风所引起的功率振荡对直流母线电压的影响,具有控制算法简单、输出电流纹波小、应用前景广泛等优点。

    模块化多电平变换器低频低压下电容电压波动抑制方法

    公开(公告)号:CN106026731A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610504504.6

    申请日:2016-06-30

    申请人: 集美大学

    IPC分类号: H02M7/483

    CPC分类号: H02M7/483 H02M2001/0038

    摘要: 本发明涉及一种模块化多电平变换器低频低压下电容电压波动抑制方法,通过非均衡控制,上下桥臂轮换,其中一个桥臂主要输出交流电压和交流电流,而另外一个桥臂主要输出直流电压而不输出交流电流。经过轮流切换,三相上下桥臂模块电容电压差异得到很好的抑制。该方法用于解决模块化多电平变换器用于电机驱动时,低频段存在的模块电容电压波动过大问题,避免了高频注入方法带来的对负载的负面影响。该方法不需要对硬件电路进行改动,极大提高了模块化多电平变换器低频段工作性能,在工业上应用范围广,实用性强。

    一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统

    公开(公告)号:CN110492467B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN201910841120.7

    申请日:2019-09-06

    申请人: 集美大学

    摘要: 一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统,属于船舶与海洋工程邻域与新能源应用领域,采用环形直流母线结构,包括发电系统、测量设备、监控设备及电力系统通风排水设备四部分,平台采用三层结构布局,从上至下分别为平台第一、二、三层,为叠加结构。第一层放置风力发电机、光伏电池板;第二层放置风力发电、光伏发电、储能电池三个单元的功率变换器,同时放置测量设备与监控设备和直流环形母线排;第三层放置蓄电池组。本发明采用的三层分层布局,第一层的开放设计实现了海风海能的充分利用,第二、三层的封闭式设计及相应的通过排水设计保证测量设备、监控设备以及蓄电池组免受海风海水侵蚀。

    一种船舶氢储直流电力推进系统暂态功率动态匹配控制方法

    公开(公告)号:CN115566661A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202211246685.9

    申请日:2022-10-12

    申请人: 集美大学

    IPC分类号: H02J1/14 H02J1/10 B63H21/17

    摘要: 本发明涉及了一种船舶氢储直流电力推进系统的暂态功率动态匹配控制方法,该方法应用于船舶氢储直流电力推进系统中,该系统采用单直流母线结构,包括氢燃料电池发电单元、储能单元、船舶直流电力推进单元、恒功率负载单元、电阻负载单元五部分。本发明利用储能单元快速动态响应特性,通过研究船舶工况切换时,氢燃料电池、储能、负载间功率的动态匹配规律,根据储能单元的输出电流,动态调整氢燃料电池输出电压基准,实现氢燃料电池与储能单元的暂态功率动态匹配控制,从而改善了氢燃料电池的输出特性及动态响应特性,提高氢燃料电池在电力推进船舶中应用的适用性,实现船舶工况的平滑切换。本发明大大拓宽氢燃料电池作为新型清洁能源的应用范围,应用前景广阔。