[发明专利]一种多能源船舶分布式储能容量配置方式

说明书

本发明涉及新能源船舶技术领域，具体地说，是一种多能源船舶分布式储能容量配置方式，包括如下步骤：根据具体船型确定负荷需求，并对柴油发电机，光伏发电系统，风电系统的出力情况进行分析；利用贪婪算法确定储能装置数量；根据各电源的出力情况对各电源所需的储能装置数量进行分配；根据船体重心对各电源配置的储能装置进行位置的选取。本发明采用贪婪算法对不同单位重量价值的储能装置进行容量配置，保证了船舶储能系统容量的合理配置，增强了船舶运行的经济性和可靠性。对新能源采用分布式储能部署，保证了新能源的充分参与，提高新能源的利用效率，降低传统燃料损耗。

技术领域

本发明涉及新能源船舶技术领域，具体地说，是一种多能源船舶分布式储能容量配置方式。

背景技术

《2017年全球可再生能源现状报告》指出，中国可再生能源(不含水电)装机容量已居世界之首。但是船舶电网不同于陆地大电网，分布式新能源的接入使得电力系统安全稳定问题也随之增加。储能技术为解决这些问题提供了新的方法，电力储能技术己被公认是未来电力系统中的重要组成部分，对电力安全、新能源发电的规模化应用都有着重要的意义。目前已经有很多学者对其进行了研究。由于目前储能的成本还比较高，大容量的储能装置实施还不太现实，所以储能的容量配置就成为了一个必须解决的问题。

目前多能源船舶的分布式储能容量配置研究还处于开始阶段，大部分学者只是简单的根据特定船舶的负荷需求和各电源出力情况来确定储能系统的容量，没有考虑储能装置自身重量带来的损耗问题以及光电，风电等分布式新能源接入后也需要分布式储能来针对各电源进行能量储存的问题。

现行船舶在储能容量配置上多以经济性为目标，以初始安装成本和运行老化折旧成本为参考，利用粒子群算法对船舶储能系统进行容量配置，在一定程度上可以实现储能装置在船舶上的应用。

目前船舶储能容量配置以经济性为目标，忽略了储能装置本身重量可能带来的损耗，而且功率型储能装置和能量型储能装置在能量密度，容量，响应时间等方面都不相同，即它们的单位重量价值不同，在对储能系统进行容量配置时应考虑这点。

新能源，比如光伏，风电本身存在着不稳定，发电不可调度性缺点，在这些新能源加入的船舶中进行储能容量配置时需要进行分布式储能，目前的储能容量配置方法没有考虑到。

发明内容

本发明的目的是提供一种多能源船舶分布式储能容量配置方式，在现有的储能容量配置基础上，考虑储能装置本身重量带来的能量损耗以及储能装置DOD带来的容量折算变化，优化储能系统容量配置方法。同时，根据新能源的不可调度性，建立分布式储能系统，提高船舶对新能源的利用，降低传统燃料损耗，提高船舶运行经济性和可靠性。

本发明采用的具体技术方案如下：

一种多能源船舶分布式储能容量配置方式，包括如下步骤：

S1：根据具体船型确定负荷需求，并对柴油发电机，光伏发电系统，风电系统的出力情况进行分析；

S2：利用贪婪算法确定储能装置数量；

S3：根据各电源的出力情况对各电源所需的储能装置数量进行分配；

S4：根据船体重心对各电源配置的储能装置进行位置的选取。

本发明的进一步改进，上述贪婪算法在应用时需考虑下列约束条件：

重量约束：

上式中，表示因储能装置重量增加而造成的额外需要消耗的能量

E_R表示船舶电力系统的最大负载能量的变化量；

储能数量约束：

N_min≤N_ESS≤N_max