相较于国外,中国对舰载的太阳能发电的研究相对滞后。
1997年,瑞士在日内瓦湖上从洛桑到圣叙尔皮斯区投入使用了两艘太阳能驱动的往返客运船。
2000年,澳大利亚开发出世界第一艘商用的太阳能/风能混合动力双体客船。84868
2003年,我国第一艘太阳能游览船在颐和园水面投入使用。
2006年,世界上第一艘横穿大西洋的太阳能船顺利从瑞士起航到达美国纽约。
2007年,沈阳泰克太阳能应用有限公司制造了我国第一艘国内建造的太阳能旅游船。2010年,德国制造的被称为世界上最大的太阳能动力船“星球太阳能号”揭开神秘面纱[8]。
我国现有的大型太阳能船舶大多是利用太阳能作为辅助电源,其主要动力来源仍然是燃油以及核能,而完全依靠太阳能发电的船舶多为旅游船、渔船,主推的是240W和300W的船用发电系统。因此舰载太阳能发电并入船舶电力系统仍然是我国目前发展的主流。
国内虽然对太阳能投入较多,但研究重心主要在太阳能的发电以及并网方式的研究方面,太阳能发电的效率不高(一般不超过20%)一直是困扰科研人员的难题。国外对于太阳能发电效率的研究较为成熟,现在主要研究的是光伏并网之后对配电网的影响以及降损方法,因此研究含有舰载太阳能发电系统的配电网降损方法研究尤为重要。
2传统配电网降损方法
电网降损方法研究包含损耗分析研究和降损措施研究,损耗分析研究是制定出有效降损措施的前提和根本保证。配电网的损耗分析是以电网参数为基础,通过计算理论损耗与统计损耗相比较,从而分析配电网损耗管理的科学性、配电网中损耗薄弱环节的方法,主要包括理论线损率计算方法研究、影响配电网损耗的因素研究。在降损措施方面是从配电网损耗中的技术损耗和管理损耗进行分析研究[9]。配电网是电力系统的终端,直接与用户相连,其电压等级低,线路分支多且元件多,其线损电量在整个电网线损中占有很大比例。因此,配电网线损计算研究是配电网损耗因素研究的主要内容。对配电网的线损计算包括以下三方面的工作:(1)对0。1kV以下的低压配电网线损计算;(2)对于10(6)KV中压配电网线损计算;(3)对于35V高压配电网线损计算。其中(3)结构较为清晰,线路一般齐全,自动化程度较高,各种负荷数据可以实时监测,多采用业界普遍认可的潮流计算算法进行计算,且目前已经实现计算机在线计算。0。4KV以下的低压配电网,其分支线路较多、节点规模大、分布方式多样、负荷分布复杂且计算装置与原始数据严重缺乏。目前还没有普遍认同的方法。WuXiaomeng等人提出了工程近似方法[10],该方法的优点是简单易行,但是计算精度不高。ShiHaitao等人提出了一种改进等值电阻法,该方法是在传统等值电阻法的基础上而建立起来的。改进的等值电阻法考虑了三项不平衡的影响,能得到较准确的结果。该方法缺点是需要完整且准确的搜集线路的基础参数和负荷资料,实现难度比较大[11]。马旭冰在其硕士论文里提到“竹节法”用来计算低压配电网线损。该方法简单易行,且能满足工程精度需求,缺点是建设条件多[12]。传统的10(6)KV中压配电网的线损计算主要有匹配潮流法[13],改进前推回代法[14],回路阻抗法[15],均方根电流法[16]等。宋奕冰等人提出基于新的数据处理方式的线损计算方法,该方法在传统的数据获取与处理方法上提出了改进,以负荷平方曲线为原始数据进行曲线拟合,得到负荷的解析式并以此计算配电网损耗,此种方法的损耗计算结果更精确[17]。彭宇文等人在传统的配电网损耗计算算法上提出新的改进,解决了常规神经网络算法在收敛速度、训练时间、迭代次数与计算精度上的不足,大量实验结果验证了所提出方法具有较高的计算精度,且消耗的运算时间较少[18]。