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龙图腾网获悉上海交通大学;中国电能成套设备有限公司申请的专利船舶混合电站储能系统直流链路电容配置方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119834282B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510023342.3，技术领域涉及：H02J3/24；该发明授权船舶混合电站储能系统直流链路电容配置方法是由王杰;叶帆;黄文焘;邰能灵;余墨多;张宇阳设计研发完成，并于2025-01-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本船舶混合电站储能系统直流链路电容配置方法在说明书摘要公布了：一种船舶混合电站储能系统直流链路电容配置方法，通过构建包含储能调频系统和交流供电系统的船舶混合电站储能系统模型，设置VSG的惯性时间常数和阻尼系数，计算惯性调频需求功率；在在线阶段根据实测交流频率波动并考虑功率爬坡约束的储能输出功率，以最大频率阶跃波动下维持直流电压波动在安全范围内为目标计算得到直流链路电容。本发明量化解析调频需求功率能量、蓄电池爬坡功率能量、链路电容功率能量，利用直流链路电容能量作为储能惯性调频系统中的快速调频资源，弥补储能系统爬坡功率输出与VSG惯性调频功率需求之间的差额。根据功率和能量守恒，得到满足船舶综合电力系统最佳调频功率需求下的直流链路电容大小，适用于不同类型储能系统和不同扰动下系统调频需求，有效提高系统多工况下惯性调频能力和稳定运行能力。

本发明授权船舶混合电站储能系统直流链路电容配置方法在权利要求书中公布了：1.一种面向惯性调频的船舶混合电站储能系统直流链路电容配置方法，其特征在于，通过构建包含储能调频系统和交流供电系统的船舶混合电站储能系统模型，设置VSG的惯性时间常数和阻尼系数，基于频率阶跃扰动计算系统的惯量调频功率需求；在考虑储能功率爬坡约束的基础上，以系统允许的最大频率阶跃条件下直流链路电压保持在安全波动范围为目标，计算所需的直流链路电容值； 所述的直流链路电容，通过计算系统频率阶跃时逆变侧惯性调频功率需求以及计及功率爬坡约束的储能输出功率后，分别根据稳态直流电压纹波抑制效果和调频暂态过程中直流链路电压波动限制配置直流电容并比较两者最大值得到； 所述的船舶混合电站储能系统模型，包含储能调频系统和交流供电系统，其中：储能调频系统包括依次相连的DCDC变换器和DCAC变流器；交流供电系统包括与储能调频系统相连的交流母线以及并联的柴油发电机和负载，电池储能通过DCDC变换器升压后接入并网变流器的直流侧，与交流系统中的柴油发电机通过交流互联，共同组成船舶混合电站，为交流负载供电； 所述的DCAC变流器采用虚拟同步机VSG控制策略，具体包括： 步骤a、所述储能调频系统中DCAC变流器VSG转子运动方程满足：，其中：上标“*”表示标幺值；、为VSG输出机械功率和电磁功率；、为额定频率和系统频率；为功角；H为惯性常数；D为阻尼系数； 步骤b、对虚拟同步机调频功率需求拉普拉斯变换得到系统小信号模型，其中：为上述各量的变化量；虚拟同步机的输出电流为，其中E为虚拟同步机端口电势；U为并网点电压；δ为虚拟同步机功角，；进而，虚拟同步发电机输出视在功率S可表示为，其中，上标“*”表示复数的共轭运算：为滤波电路阻抗角，；为阻抗，，、为LC滤波器寄生电阻和电感；进而得到VSG输出有功功率和无功功率为：，、为VSG输出电磁有功功率和无功功率；从而得到有功功率与功角的小信号关系满足：，其中：为逆变器额定容量，，为功率同步系数，从而得到虚拟同步机输出有功功率变化量与系统频率变化量之间的传递函数； 步骤c、当系统频率发生阶跃时，虚拟同步机输出有功功率变化量为：； 所述的直流链路电容，通过设置VSG的惯性常数和阻尼系数并计算惯性调频需求功率和计及功率爬坡约束的储能输出功率后得到，具体包括： 2.1计算系统频率阶跃时逆变侧惯性调频功率需求； 2.2计算计及功率爬坡约束的储能输出功率： 2.3根据稳态直流电压纹波抑制效果配置直流电容，具体为：，其中：，为直流侧电压纹波幅值，表示逆变器直流电容电压允许的纹波大小； 2.4根据调频暂态过程中直流链路电压波动限制配置直流电容， 2.5比较步骤2.3和2.4所得结果最大值，得到直流链路电容，其中：，为储能输出功率曲线与VSG惯量调频功率曲线相交的时间点；，为惯量调频幅值系数，反映在给定频率扰动下，系统输出惯性功率的幅值；，为阻尼惯量比系数，由阻尼系数与惯性常数共同决定的系统阻尼特性参数；，为归一化特征频率系数，由特征频率因子与惯性常数决定，用于表征系统振荡特性；，为特征频率因子，由惯性常数、阻尼系数与功率同步系数共同决定的动态特性参数；为逆变器直流侧电压；为逆变器直流侧电压最大跌落限度；为逆变器直流电容电压纹波限制；为DCDC变换器稳态输出功率；为DCDC变换器占空比，为，为储能端电压，为直流链路电容电压；为DCDC变换器开关频率；为储能系统输出功率爬坡速率，表征储能装置输出功率变化率的限制。

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