齐坤，朱志宇

江苏科技大学 电子信息学院，江苏 镇江 212003

0 引 言

随着各国海洋开发和海防建设的快速发展，船舶的种类和数量一直在持续增加，这必然对海洋环境带来一定的影响。为了满足船舶日益增加的电力需求和优化营运的经济性要求，越来越多的研究者将目光投向了全电力船舶。船舶的全电力系统包含推进系统和电力系统，其中负载所需负荷由统一的发电机进行供给，从而实现综合利用能源和统一管理的目的。然而，由于船舶电站容量的不断增加、用电负荷的迅速增长以及船舶在航行和作业过程中的工况日趋复杂，同时船舶电网的转矩波动、功率波动会导致发电机组严重偏离其最佳工况，这些因素将对船舶电网的供电质量、船舶安全性和经济性等造成影响。

针对该问题，最有效的方法是通过混合储能系统（hybrid energy storage system，HESS）的充放电特性来匹配船舶电力系统的负载功率波动。在船舶航行和作业过程中，其负载波动可以分解为高频波动和低频波动，如果采用混合储能来平抑波动，则需选择相应的储能设备以配合承担功率。

在混合储能方面，超级电容具有功率密度高、响应速度快以及使用寿命长等优点，其在短时间内可以进行较大功率的充放电操作，且在过充和过放方面具备一定的承受能力，所以特别适用于高频扰动。然而，在应对低频扰动方面，由于低频扰动的幅度大且持续时间长，其平抑所需的能量较高，所以超级电容并不适用。……