新能源船舶電力系統(tǒng)

目錄
前言
第1章 新能源船舶電力系統(tǒng)概述 1
1.1 新能源船舶電力系統(tǒng)的基本組成 1
1.2 新能源在船舶電力系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀 3
1.2.1 風能在船舶電力系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀 4
1.2.2 太陽能在船舶電力系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀 6
1.2.3 太陽能和風能混合動力船舶的應用現(xiàn)狀 8
1.3 新能源船舶電力系統(tǒng)關鍵技術 10
1.3.1 光伏發(fā)電技術 10
1.3.2 風力發(fā)電技術 12
1.3.3 儲能技術 15
1.3.4 電力推進技術 15
1.4 本章小結(jié) 18
參考文獻 18
第2章 船載光伏發(fā)電系統(tǒng) 20
2.1 太陽輻射 20
2.1.1 太陽能量與光譜 20
2.1.2 太陽與地球的位置關系 22
2.1.3 太陽輻射度 25
2.2 光伏效應的原理 33
2.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類 37
2.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型 39
2.4.1 含光伏發(fā)電系統(tǒng)的微電網(wǎng)系統(tǒng)模型 39
2.4.2 太陽能電池最大功率點跟蹤法 42
2.5 船載光伏發(fā)電系統(tǒng)分析 52
2.5.1 船載太陽能電池板優(yōu)化布置 52
2.5.2 船載光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學建模 55
2.5.3 船載光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟性分析和環(huán)境友好性評價 58
2.6 本章小結(jié) 61
參考文獻 61
第3章 船載風力發(fā)電系統(tǒng) 63
3.1 風能 63
3.1.1 風向和風速 63
3.1.2 風能密度 67
3.1.3 風能資源 68
3.2 風力發(fā)電原理 70
3.2.1 貝茨理論 70
3.2.2 葉素理論 73
3.2.3 渦流理論 75
3.2.4 動量理論 77
3.3 風力發(fā)電系統(tǒng)分類 79
3.3.1 水平軸式風力發(fā)電機 79
3.3.2 垂直軸式風力發(fā)電機 80
3.4 風力發(fā)電機輸出功率特性分析 81
3.5 船載風力發(fā)電系統(tǒng)分析 82
3.5.1 船載風力發(fā)電系統(tǒng)的選型和布置 83
3.5.2 船載風力發(fā)電系統(tǒng)建模與輸出修正 88
3.5.3 船載風力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率估算 89
3.5.4 船載風力發(fā)電系統(tǒng)環(huán)境友好性評價 89
3.6 本章小結(jié) 90
參考文獻 90
第4章 船載儲能系統(tǒng) 91
4.1 儲能技術概述 91
4.2 儲能系統(tǒng)分類及原理 92
4.2.1 機械儲能 92
4.2.2 電化學儲能 96
4.2.3 電磁儲能 98
4.3 船載儲能系統(tǒng)設計 101
4.3.1 船載儲能系統(tǒng)建模 101
4.3.2 船載儲能系統(tǒng)控制方法 102
4.4 儲能系統(tǒng)在新能源船舶電站中的應用前景分析 103
4.5 本章小結(jié) 105
參考文獻 105
第5章 新能源船舶電力系統(tǒng)潮流計算 107
5.1 新能源船舶電力系統(tǒng)潮流計算概述 107
5.2 電力網(wǎng)絡的數(shù)學模型 107
5.2.1 節(jié)點電壓方程 107
5.2.2 節(jié)點導納矩陣的形成和修改 111
5.2.3 饋線的三相模型 113
5.2.4 分布式電源模型 115
5.2.5 負荷模型 117
5.2.6 并聯(lián)電容器模型 119
5.2.7 變壓器模型 120
5.2.8 儲能模型 122
5.2.9 異步電動機的建模 122
5.3 節(jié)點電壓法潮流計算 123
5.4 前推回代法潮流計算 128
5.5 本章小結(jié) 133
參考文獻 133
第6章 新能源船舶電力系統(tǒng)優(yōu)化配置分析 134
6.1 新能源船舶電力系統(tǒng)優(yōu)化配置概述 134
6.2 禁忌搜索算法 137
6.2.1 禁忌搜索算法的基本原理 137
6.2.2 禁忌搜索算法的特點 139
6.2.3 禁忌搜索算法的操作步驟 139
6.3 模擬退火算法 141
6.3.1 模擬退火算法的基本原理 141
6.3.2 模擬退火算法的特點 141
6.3.3 模擬退火算法的操作步驟 142
6.4 遺傳算法 143
6.4.1 遺傳算法的基本原理 143
6.4.2 遺傳算法的特點 145
6.4.3 遺傳算法的操作步驟 145
6.5 粒子群優(yōu)化算法 146
6.5.1 粒子群優(yōu)化算法的基本原理 146
6.5.2 粒子群優(yōu)化算法的特點 147
6.5.3 粒子群優(yōu)化算法的操作步驟 148
6.6 區(qū)間優(yōu)化算法 150
6.6.1 區(qū)間優(yōu)化算法的基本原理 150
6.6.2 區(qū)間優(yōu)化算法的特點 152
6.6.3 區(qū)間優(yōu)化算法的核心思想及分析步驟 153
6.7 伴有太陽能光伏特性的移動式微電網(wǎng)優(yōu)化配置 154
6.7.1 混合船舶電力系統(tǒng) 155
6.7.2 不考慮搖擺的混合船舶電站優(yōu)化配置 156
6.7.3 考慮搖擺的混合船舶電站優(yōu)化配置 161
6.7.4 結(jié)果分析 167
6.8 本章小結(jié) 173
參考文獻 173
第7章 伴有太陽能光伏特性的船舶節(jié)能減排評估 176
7.1 評價對象的特點分析 176
7.2 評價指標體系的構建 178
7.2.1 評價指標體系的構建原則 178
7.2.2 評價指標體系結(jié)構和指標內(nèi)涵 179
7.3 評價模型與計算方法 183
7.3.1 基于模糊層次分析法的評價模型 183
7.3.2 評價模型數(shù)據(jù)分類 187
7.4 評價案例分析 191
7.5 本章小結(jié) 193
參考文獻 194