Estrategia de control de potencia para el sistema de energía de CC de un transbordador utilizando supercondensadores
Autores: Yun, Qinsheng; Fu, Lijun; Cheng, Li; Wang, Xiangjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estrategia de control de potencia para el sistema de energía de CC de un transbordador utilizando supercondensadores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de energía
Sistemas de energía integrados de corriente continua
Barcos de propulsión eléctrica
Generador de velocidad variable
Dispositivos de almacenamiento de supercondensadores
Voltaje del bus de corriente continua
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de energía integrados están ganando popularidad en el campo de los sistemas de energía y los sistemas de energía integrados de CC son considerados prometedores para los barcos de propulsión eléctrica debido a su topología de red simple, bajo consumo de combustible y fácil acceso a nuevas fuentes de energía. Sin embargo, las características de respuesta dinámica de la planta de energía pueden verse comprometidas cuando se utiliza un generador de velocidad variable en un sistema de energía de CC, a pesar de lograr ahorros energéticos. En esta investigación, investigamos la estrategia de control de energía de un tipo específico de planta de energía de CC de un transbordador. Establecemos un modelo matemático y un modelo de simulación basado en Matlab/Simulink para analizar el rendimiento de la estrategia propuesta. La investigación utiliza las ventajas de carga y descarga rápida de los dispositivos de almacenamiento de supercondensadores para compensar el retraso de impacto dinámico de la salida de energía al utilizar el conjunto de generadores de velocidad variable. Además, se propone un método mejorado de control de caída de voltaje del bus de CC que incorpora compensación de voltaje para mitigar problemas relacionados con grandes fluctuaciones de voltaje del bus bajo condiciones de cambio repentino de carga, lo que permite una mejor distribución de carga entre diferentes fuentes de energía. Los resultados de la simulación confirman la efectividad de la estrategia propuesta en la optimización del método de búsqueda de velocidad de los conjuntos de motores diésel de velocidad variable que coinciden con el supercondensador, y se demuestra su impacto positivo en el rendimiento dinámico del sistema de propulsión bajo condiciones de carga variable resultantes de las operaciones de transbordador.
Descripción
Los sistemas de energía integrados están ganando popularidad en el campo de los sistemas de energía y los sistemas de energía integrados de CC son considerados prometedores para los barcos de propulsión eléctrica debido a su topología de red simple, bajo consumo de combustible y fácil acceso a nuevas fuentes de energía. Sin embargo, las características de respuesta dinámica de la planta de energía pueden verse comprometidas cuando se utiliza un generador de velocidad variable en un sistema de energía de CC, a pesar de lograr ahorros energéticos. En esta investigación, investigamos la estrategia de control de energía de un tipo específico de planta de energía de CC de un transbordador. Establecemos un modelo matemático y un modelo de simulación basado en Matlab/Simulink para analizar el rendimiento de la estrategia propuesta. La investigación utiliza las ventajas de carga y descarga rápida de los dispositivos de almacenamiento de supercondensadores para compensar el retraso de impacto dinámico de la salida de energía al utilizar el conjunto de generadores de velocidad variable. Además, se propone un método mejorado de control de caída de voltaje del bus de CC que incorpora compensación de voltaje para mitigar problemas relacionados con grandes fluctuaciones de voltaje del bus bajo condiciones de cambio repentino de carga, lo que permite una mejor distribución de carga entre diferentes fuentes de energía. Los resultados de la simulación confirman la efectividad de la estrategia propuesta en la optimización del método de búsqueda de velocidad de los conjuntos de motores diésel de velocidad variable que coinciden con el supercondensador, y se demuestra su impacto positivo en el rendimiento dinámico del sistema de propulsión bajo condiciones de carga variable resultantes de las operaciones de transbordador.