
随着气候危机的加剧,船舶可持续能源系统的设计正变得日益重要且具有重要的政治意义。基于直流电(DC)的电力系统被认为在提高能源效率以及促进燃料电池、光伏系统或电池储能系统等替代能源供应方案的分散式集成方面具有巨大潜力。这些直流组件无需转换为交流电(AC)即可集成到直流电网中,从而减少损耗并提高系统效率。 在研究直流电网技术时,会采用具有高速开关能力的换流器 来实现电压变换和三相正弦波生成。这种快速开关特性不仅会导致直流电压不完美,还会向系统引入所谓的纹波电流。由于船上大量使用用于电网细分市场 耦合的DC/DC换流器 以及用于连接传统负载的DC/AC换流器 ,直流船舶上将存在巨大的纹波。 这些电压和电流中的纹波可能会导致用电设备超出安全运行范围,或者在最坏的情况下,引发功率流和控制逻辑的振荡,从而导致系统部分或完全故障。 通过使用功率硬件在环 (PHiL),应在尽可能灵活的安全环境中研究这些纹波电流对直流系统的影响。 为此,被测硬件(HUT)与实时系统之间必须建立一个稳定的接口,并且由于组件之间的延迟时间以及 HUT 参数的变化,必须持续重新评估该接口。此外,系统必须在放大器的整个带宽范围内保持稳定,这要求在选择接口算法时进行特别考虑。 本报告简要概述了当前关于接口算法的研究现状,该算法利用被测设备(HUT)的在线阻抗测量以及模拟电网数据。 利用阻抗测量数据识别不稳定区域,并执行频率滤波算法,以在整个 PHiL 系统带宽范围内消除这些不稳定性。此外,本文还将简要介绍“可持续直流系统”(SuSy)项目,并展示稳定 PHiL 仿真在未来可能的应用场景。