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舰船中压直流电力系统的混合储能管理策略仿真分析

郭燚 于士振 郭将驰 李晗

郭燚, 于士振, 郭将驰, 李晗. 舰船中压直流电力系统的混合储能管理策略仿真分析[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(2): 126-136,143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
引用本文: 郭燚, 于士振, 郭将驰, 李晗. 舰船中压直流电力系统的混合储能管理策略仿真分析[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(2): 126-136,143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
Guo Yi, Yu Shizhen, Guo Jiangchi, Li Han. Simulation analysis on hybrid energy storage management strategy in warship medium voltage DC power system[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(2): 126-136,143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
Citation: Guo Yi, Yu Shizhen, Guo Jiangchi, Li Han. Simulation analysis on hybrid energy storage management strategy in warship medium voltage DC power system[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(2): 126-136,143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198

舰船中压直流电力系统的混合储能管理策略仿真分析

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
基金项目: 国家电网江苏省电力有限公司资助项目(20180299)
详细信息
    作者简介:

    郭燚,男,1971年生,博士,副教授。研究方向:电力电子与电力传动。E-mail:gymwmw@live.cn

    通讯作者:

    于士振,男,1989年生,硕士生。研究方向:电力电子与电力传动。E-mail:1228684087@qq.com

  • 中图分类号: U665.12

Simulation analysis on hybrid energy storage management strategy in warship medium voltage DC power system

  • 摘要: [目的] 为了抑制大功率脉冲性负载接入舰船中压直流(MVDC)电力系统时的母线电压大范围跌宕现象,同时将母线电压维持在安全裕度内,混合储能系统(HESS)成为解决此类问题的首选方案,而舰船MVDC系统的混合储能管理策略对HESS能量利用效率的影响很大。 [方法] 基于此,首先分别设计PI控制器和模糊逻辑控制器,用以预测HESS的参考功率,从而满足负载功率需求。然后,对比分析这2种控制方法,针对锂电池组和超级电容器组之间的能量不均衡问题,设计第2级模糊逻辑控制器进行功率再分配。最后,建立MVDC系统、HESS、恒功率负载和脉冲负载的Matlab/Simulink模型,开展仿真分析。 [结果] 仿真结果表明:模糊逻辑控制器和PI控制器能够根据MVDC的系统状态进行功率预测,且模糊逻辑控制策略优于PI控制策略;第2级模糊逻辑控制器能够根据锂电池组与超级电容器组之间的荷电状态,合理地进行功率再分配。 [结论] 舰船MVDC系统的混合能量管理策略可以维持系统的功率平衡,平滑抑制母线波动,从而提高系统稳定性和生存能力。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-12
  • 刊出日期:  2019-04-12

舰船中压直流电力系统的混合储能管理策略仿真分析

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
    基金项目:  国家电网江苏省电力有限公司资助项目(20180299)
    作者简介:

    郭燚,男,1971年生,博士,副教授。研究方向:电力电子与电力传动。E-mail:gymwmw@live.cn

    通讯作者: 于士振,男,1989年生,硕士生。研究方向:电力电子与电力传动。E-mail:1228684087@qq.com
  • 中图分类号: U665.12

摘要: [目的] 为了抑制大功率脉冲性负载接入舰船中压直流(MVDC)电力系统时的母线电压大范围跌宕现象,同时将母线电压维持在安全裕度内,混合储能系统(HESS)成为解决此类问题的首选方案,而舰船MVDC系统的混合储能管理策略对HESS能量利用效率的影响很大。 [方法] 基于此,首先分别设计PI控制器和模糊逻辑控制器,用以预测HESS的参考功率,从而满足负载功率需求。然后,对比分析这2种控制方法,针对锂电池组和超级电容器组之间的能量不均衡问题,设计第2级模糊逻辑控制器进行功率再分配。最后,建立MVDC系统、HESS、恒功率负载和脉冲负载的Matlab/Simulink模型,开展仿真分析。 [结果] 仿真结果表明:模糊逻辑控制器和PI控制器能够根据MVDC的系统状态进行功率预测,且模糊逻辑控制策略优于PI控制策略;第2级模糊逻辑控制器能够根据锂电池组与超级电容器组之间的荷电状态,合理地进行功率再分配。 [结论] 舰船MVDC系统的混合能量管理策略可以维持系统的功率平衡,平滑抑制母线波动,从而提高系统稳定性和生存能力。

English Abstract

郭燚, 于士振, 郭将驰, 李晗. 舰船中压直流电力系统的混合储能管理策略仿真分析[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(2): 126-136,143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
引用本文: 郭燚, 于士振, 郭将驰, 李晗. 舰船中压直流电力系统的混合储能管理策略仿真分析[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(2): 126-136,143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
Guo Yi, Yu Shizhen, Guo Jiangchi, Li Han. Simulation analysis on hybrid energy storage management strategy in warship medium voltage DC power system[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(2): 126-136,143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
Citation: Guo Yi, Yu Shizhen, Guo Jiangchi, Li Han. Simulation analysis on hybrid energy storage management strategy in warship medium voltage DC power system[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(2): 126-136,143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01198
参考文献 (16)

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