[发明专利]一种针对太阳能船舶的光伏波动功率低成本抑制方法

权利要求书

1.一种针对太阳能船舶的光伏波动功率低成本抑制方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)根据实际航线，通过历史数据统计生成多场景，并采集船舶的具体参数；

(2)对波倾角进行修正，得到船舶横摇角的波动情况；

(3)确定船舶在航行中任意时刻的光伏PV板处的地外辐照度；

(4)计算光伏板倾斜表面上的辐照度；

(5)将船舶综合运动与仅进行平移运动的功率做差，得到船舶在综合运动下的波动功率；

(5)采用虚拟惯量吸收第一部分的波动功率，其余的第二部分的波动功率则用电池组来吸收；

(7)设定虚拟惯量；

(8)得到一种改进之后的变下垂系数工频控制器；

(9)调整逆变器的有功出力；

(10)控制电池组的充放电深度。

2.根据权利要求1所述的一种针对太阳能船舶的光伏波动功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的根据实际航线，通过历史数据统计生成多场景，并采集船舶的具体参数是根据实际航线，通过历史数据统计出不同时段不同航段下海况、海上风速、波高、对应风级对船舶横摇产生主要影响参数的范围，并采用超拉丁立方体抽样生成多场景，即船舶综合运动下和船舶仅平移运动两种场景，并统计出某型号船舶的相关参数；所述的对波倾角进行修正是对长峰波随机海浪的分析以及通过海况、浪向对波倾角进行修正，求得船舶横摇运动的横摇角度。

3.根据权利要求1所述的一种针对太阳能船舶的光伏波动功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的确定船舶在航行中任意时刻的光伏PV板处的地外辐照度是通过公式E＝E_ncosi求得，将时间分割成足够小，那么在每一个时间段内，光伏板倾角i固定，而不同时段之间的倾角不同，在固定倾角辐照度的基础上由公式L_u＝L₀-(180/π)(V₀/r)(t/3600)sin(JD)；D_u＝D₀-(180/π)(V₀/r)(t/3600)cos(JD)对地外太阳辐照度进行修正，其中，L_u为实时纬度,D_u为实时经度,JD为船舶航向角，即船舶轴线和正南向的夹角；r为地球的平均半径，取值为6371.39km；V₀为船速，L₀、D₀分别为t₀时刻的纬度和经度。

4.根据权利要求1所述的一种针对太阳能船舶的光伏波动功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的将船舶综合运动与仅进行平移运动的功率做差，得到船舶在综合运动下的波动功率是在船舶综合运动和仅平移运动两种情况来计算光伏板倾斜表面上的辐照度H_z＝H_T+H_S+H_F，其中总辐照度H_Z包括直接光照H_T、漫反射H_S和反射光照辐照度H_F三部分,，据计算出来的辐照度分别得到综合运动下船舶上PV板的输出功率和仅平移运动时的输出功率，这两个功率之差即为船舶综合下PV板瞬时波动功率差值曲线。

5.根据权利要求1所述的一种针对太阳能船舶的光伏波动功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的采用虚拟惯量吸收第一部分的波动功率是船舶综合运动下的PV板瞬时波动功率差值曲线图的两条分隔线所包围的部分，剩余部分为第二部分；所述的设定虚拟惯量，可以通过分析与计算得到虚拟同步发电机中虚拟转子吸收的波动功率占总波动功率的百分比。

6.根据权利要求5所述的一种针对太阳能船舶的光伏波动功率低成本抑制方法，其特征在于：所述的电机中虚拟转子吸收的波动功率为60％—70％。