直流船舶电力系统中的电力系统控制：方法与架构综述

《IEEE Access》：Power System Control in DC Shipboard Power Systems: A Review of Methods and Architectures

　　

摘要：

船舶电力系统（SPS）的电气化，结合异构电源和储能技术的引入，推动了对于更先进和结构化控制策略的需求。本文综述了直流船舶的控制方法和架构，特别关注集成储能系统和零排放发电的电力系统。控制方法根据其功能和架构进行分类，评估了它们的韧性、适应性和可扩展性。文章讨论了不同的层次结构，区分了局部控制、协调控制和能量管理方法。在协调控制中，由于负载波动大、恒功率负载、惯性低以及电源和储能系统的动态特性多样，存在关键挑战。这些特性使得电压稳定性、动态功率共享和充电状态管理变得复杂。文章从可扩展性、通信要求和容错性等方面评估了分散式、集中式和分布式控制架构。在高层层面，从运营效率和韧性角度讨论了能量管理策略，预测性和分布式方法成为船舶电力系统控制的关键趋势。本文强调了需要为未来的直流船舶电力系统（尤其是集成燃料电池和储能技术的系统）开发出具有韧性、适应性和可扩展性的控制解决方案。