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研旭YXSPACE系列產(chǎn)品助力集美大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院發(fā)表優(yōu)質(zhì)論文：科技與學(xué)術(shù)的完美結(jié)合
發(fā)布時(shí)間：
2024-01-18 09:44
來(lái)源：
[1] 論文名稱：混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)阻抗建模、參數(shù)靈敏度及穩(wěn)定性分析
[2] 期刊名稱：Electric Power Systems Research
[3] 論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378779623007897
[4] SCI收錄號(hào)：WOS:001096209700001
1、主要研究?jī)?nèi)容
混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)中含有大量的電力電子變流器，其控制策略日益復(fù)雜，使得系統(tǒng)失穩(wěn)后的穩(wěn)定性分析和參數(shù)調(diào)整變得非常復(fù)雜。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，本文建立了一個(gè)包含柴油異步發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)系統(tǒng)級(jí)阻抗模型。其次，采用基于方差的Sobol參數(shù)靈敏度分析法，定量評(píng)估系統(tǒng)電路參數(shù)和控制參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，解決了系統(tǒng)參數(shù)難以量化的問(wèn)題。此外，通過(guò)改變這些參數(shù)并觀察系統(tǒng)阻抗比Nyquist曲線的演變規(guī)律，進(jìn)一步討論了主導(dǎo)參數(shù)之間的相互作用，從而確定了主導(dǎo)參數(shù)的二維和三維穩(wěn)定區(qū)域。最后，仿真結(jié)果和硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行阻抗建模和穩(wěn)定性分析，并利用Sobol靈敏度分析對(duì)主導(dǎo)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，可以擴(kuò)大混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定裕度。
2、研究對(duì)象
混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)的完整拓?fù)浜涂刂平Y(jié)構(gòu)如圖1所示。它由柴油發(fā)電機(jī)單元、儲(chǔ)能單元、推進(jìn)單元、多種變流器、輔助負(fù)載單元和直流母線組成。柴油發(fā)電機(jī)單元和儲(chǔ)能單元通過(guò)下垂控制方式調(diào)節(jié)各自的功率輸出，實(shí)現(xiàn)功率平衡和直流電壓穩(wěn)定。
圖1. 混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)拓?fù)浜涂刂平Y(jié)構(gòu)圖
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
本文利用小信號(hào)線性化方法推導(dǎo)了混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)的系統(tǒng)級(jí)阻抗模型，采用基于方差的Sobol靈敏度分析方法和阻抗比穩(wěn)定性準(zhǔn)則，研究了電路和控制參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及其相互影響。并進(jìn)行了仿真和硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)，并得到以下結(jié)論：
(1) 本文開發(fā)的系統(tǒng)級(jí)小信號(hào)阻抗模型可以準(zhǔn)確地描述采用異步發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)的阻抗不穩(wěn)定機(jī)理。
(2) 基于方差的Sobol靈敏度分析方法可以直接量化不同參數(shù)對(duì)混合動(dòng)力船舶直流微電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響程度。
(3) 理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，參數(shù)k pv2和k iv2對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響最大，負(fù)載側(cè)的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響最小。此外，當(dāng)k pv1, k iv1, k pv2和k iv2同時(shí)變化時(shí)，參數(shù)之間的相互作用減小了系統(tǒng)的穩(wěn)定性區(qū)域。
正文如下：
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