Page 73 - 电力与能源2024年第六期

第 45 卷 第 6 期 电力与能源
2024 年 12 月 709

DOI：10.11973/dlyny202406017

船舶岸电光伏发电系统最大功率点跟踪控制策略

汪 洋 ，应愉凡 2
1
（1. 电力实业有限公司，上海 200122；
2. 中国船舶集团有限公司，上海 201108）

摘 要：在一些偏远的港口或码头，市政电网的供电可靠性相对较弱。利用港口的可再生资源，采用光伏发电
系统为船舶岸电供能，不仅可以节省码头的运营成本，还可以助力新能源的就地消纳。船舶码头多变的气候
环境会导致光伏发电系统输出的电能无法始终保持最大化。若使用传统的最大功率点追踪策略对系统进行
跟踪控制，会在过程中产生较大的误差，并且在稳态时会有明显的功率振荡。针对船舶码头光伏发电系统，设
计了一种基于 tanh 函数的改进型扰动观测法，以实现对系统的最大功率点跟踪控制。通过仿真试验，比较了
几种传统算法和本文所提出的新型算法的实际运行结果，验证了该新型算法在码头新能源岸电系统中的可行
性和有效性。
关键词：船舶岸电系统；光伏发电；最大功率点跟踪；扰动观测法
作者简介：汪 洋（1994—），男，工程师，从事输配电及新能源项目施工管理工作。
中图分类号：TM615 文献标志码：Ａ 文章编号：2095-1256（2024）06-0709-04
Maximum Power Point Tracking Control Strateqy for the Photovoltaic Power

Generation Systems in Ship Shore Power Supply

1
WANG Yang ，YING Yufan 2

（1. Shanghai Power Industrial & Commercial Co.，Ltd.，Shanghai 200122，China；

2.Shanghai Marine Engine Research Institute，Shanghai 201108，China）

Abstract：In some remote ports or docks, the reliability of the municipal power grid is relatively weak. By utiliz⁃
ing the renewable resources available at the port, photovoltaic power generation systems can provide shore power
to ships. This not only saves operational costs for the docks but also promotes the local consumption of renewable
energy. The variable climatic conditions at ship docks can cause the photovoltaic system’ power output to fail to
s
maintain maximum levels consistently. Using traditional maximum power point tracking (MPPT) strategies to
control the system can result in significant errors during the tracking process, and noticeable power oscillations in
the steady state. For the photovoltaic power generation system at ship docks, an improved perturb and observe
method based on the tanh function is designed to achieve maximum power tracking control. Through simulation
experiments, the actual performance of several traditional algorithms and the new algorithm proposed in this paper
were compared, verifying the feasibility and effectiveness of the new algorithm in shore power systems at docks.

Key words：ship shore power supply system，photovoltaic power generation，maximum power point tracking，

perturb and observe method
传统岸电系统是将市政电网接入岸基电源， 研究将新能源发电系统运用其中。文献［1］提出了

代替船舶自身的燃油发电机为其提供电能。在一 一种基于分时电价的多源融合船舶岸电系统协调
些市政电网相对薄弱的偏远地区，如果可以利用 运行优化策略，但没有对岸电系统进行具体建模。
港口的可再生资源，采用新能源岸电技术，则能更 文献［2］研究了新能源岸电系统与储能装置协调供
好地推动船舶岸电系统的建设。 能的岸电系统运营方案，涉及储能容量配置及电力
在船舶岸电系统的优化设计中，已经有诸多 负荷的预测，但缺少针对新能源发电装置最大功率