绿色船舶动力系统集成技术创新及应用

分析国内外船舶动力系统绿色化、集成化的发展趋势,提出绿色动力系统集成的优势和必要性。针对柴电混合动力、基于变速发电和直流组网电力推进动力、低噪声动力及基于总能利用的柴油机动力,阐述国内动力系统集成技术创新及实船应用情况,展望绿色动力系统未来的发展方向,为我国绿色船舶动力系统的集成与创新发展提供参考。     

船舶混合动力系统的数学建模与仿真研究

船舶工业一方面促进了世界经济交流与发展,另一方面也导致了环境污染、能源危机等问题,近年来得到了外界的一致重视。随着船舶动力能源的调整,混合动力船舶逐渐出现,并逐渐成为一种发展趋势。混合动力船舶是将柴油发电主机与燃料电池并联,共同产生船舶航行所需要的动力。本文系统研究了船舶混合动力系统的参数与原理,建立了混合动力系统的数学模型,并在Matlab Simulink中进行了混合电力系统的仿真。仿真结果证明,混合动力系统可以较好的满足船舶的航行需求。     

混合动力系统的海工船舶应用

针对LNG动力船舶实际应用中工况复杂,LNG使用效率低的问题,结合混合动力系统的技术发展趋势,提出适用于海洋工程船舶复杂工况的气电混合动力解决方案,基于法规,采用直流组网技术,气电混合动力与直流电推技术,配合电池组,以期有效发挥LNG的低碳特性,保持较高的燃料利用效率,满足下一代近海支持船舶及内河船舶动力需求.     

船舶多清洁能源混合动力系统优化设计方法

多清洁能源混合动力系统可通过采用多种清洁能源有效提高船舶的绿色化水平,但多清洁能源的不同特点会增加混合动力系统配置优化设计的复杂性,目前缺少对多清洁能源混合动力系统优化配置方法的研究。对此,基于燃料电池、锂离子电池、超级电容和柴油发电机的混合动力系统形式,提出一种基于小波变换和遗传算法的多清洁能源混合动力系统优化配置方法。分析结果表明:提出的混合动力系统优化配置方法能在满足船舶最大功率需求的同时,提高船舶的经济性,降低二氧化碳排放,进而提高船舶的整体能效水平。     

船用油电混合动力系统应用浅析

随着环保需求的不断扩大,船舶EEDI第二、三阶段碳排放要求日益严格,混合动力系统凭借其良好的操控性能、较高的动力转化效率、较低的排放费用消耗而备受关注,成为未来的发展方向之一。文章从船用混合动力系统的发展和现状出发,逐步阐述其运行模式和优势所在。     

基于ARM的混合动力船舶的能量管理系统研究

当前船舶柴油发电系统给海洋环境造成了巨大危害,发展新型船舶动力系统迫在眉睫。我国的光伏发电技术已经发展的较为成熟,使用光伏发电系统和柴油发电系统的混合动力船舶是未来的发展趋势,能够有效解决太阳能发电动力续航不够的问题。本文提出一种基于ARM的混合动力船舶能量管理系统,能够实现船舶在不同状况下的能量切换,提升电力使用效率,保证船舶航行的动力供应。本文设计的系统具有低功耗和稳定性好的优点,有效降低了船舶对于大气的污染,具有很大的推广价值。     

串联式混合动力内河船舶参数匹配及控制策略研究

以某环境监测船为研究对象,根据基本参数与设计指标,在满足船舶动力性指标要求的前提下对船舶动力系统进行参数匹配,提高船舶经济性并改善排放性能。在混合动力船舶电力推进试验平台上采用切换理论控制策略进行仿真试验,结果表明,船舶在满足性能要求的前提下,燃油消耗量大幅降低,验证了动力系统参数匹配结果及控制策略的合理性和可行性。     

抗随机干扰的船舶动力系统混合控制方法

在随机干扰下,船舶航行的动力稳定性控制系统是一个多变量的非线性系统,通过船舶动力系统混合控制优化设计,提高船舶航行动力输出的稳定性。提出一种基于模糊PI双控制的船舶动力系统混合控制方法。构建船舶动力输出控制的约束参量模型,采用稳态误差修正方法进行船舶动力输出的误差反馈控制,结合模糊PI控制方法进行船舶动力输出的自适应调节,实现船舶动力双环自镇定反演控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶动力系统混合控制和输出稳定性调节,控制过程的稳定性较好,动力输出的鲁棒性较高,抗随机干扰性较强。     

中大型水面舰船推进系统研究分析

随着海军对船舶动力/电力平台要求的不断提高,舰船混合动力系统以其高燃油经济性、高续航能力等优势而越来越受到各方关注。本文结合国内外舰船发展状况,针对中大型水面舰船推进动力系统进行分析,阐述混合动力系统的优势和发展空间。     

基于AHP-云模型的混动船舶动力系统综合评估

日益严格的国际法规要求船舶运营需要良好的经济性、绝对的可靠性和满足要求的排放性。传统动力燃油船舶很难满足日益严格的国际海事法规要求,迫切需要改造或升级;混合动力船舶因具有优越的经济性、良好的可靠性及低排放性能够满足相关要求。针对混合动力船舶的技术参数,运用隶属云理论和AHP构建数学综合评估模型,对混合动力船舶动力系统的各种性能指标进行综合分析评判,比较得出最佳方案,为混合动力船舶动力装置的设计提供理论依据。     

舰船电力系统的限流保护技术

舰船电力系统关系着舰船的生命力，而随着舰船电力系统容量的增加和可靠性要求的提高，使用限流保护技术已成为舰船电力系统保护的必然趋势。也就是说，限流保护技术对舰船可靠性工程有着极其重要的影响。概述限流保护技术的重要性和现状，并重点分析几种短路限流装置的特点和运用情况。此外，介绍国内外的最新限流装置技术以及在实际应用过程中遇到的关键问题。可以预见短路限流装置的研制必然取得长足的发展，并最终广泛应用于舰船电力系统保护。     

A review of shipboard large-scale energy storage systems北大核心CSCD

储能系统是船舶中的重要设备,可为各类船舶负荷提供能源。随着电力推进技术的成熟,全电船舶已成为未来船舶设计的主要方向。在此背景下,储能系统将由主要为辅助负荷供能逐步发展到为多类型船舶负荷供能,特别是作为船舶动力系统的重要组成部分与各类船舶主/辅机配合,在满足船舶各类负荷需求的前提下提高船舶的经济/环保特性。功能角色的转变加速了大规模储能系统接入船舶,带来了储能系统的状态估计、能量管理、优化规划等一系列问题。首先,对目前的储能技术进行分类;然后,介绍典型全电船舶的分类方法并指出储能系统的应用场景;最后,提出大容量储能系统接入船舶后带来的若干亟待解决的技术问题,即船舶储能系统分布式控制、船舶储能系统适应性规划与优化,以及船舶储能系统状态评估。所做研究可为未来大规模储能系统在电力化船舶上的应用研究提供参考方向。     

混合动力电动船舶模糊逻辑控制策略

混合动力电动船舶对于纯电动船舶具有较好的续航能力,适用于航线较长且具有随机性的船舶工况,同时对于工程作业船舶工况其可以降低柴油发电机为动力的工程作业船舶柴油机功率,减少燃油消耗与排放。本文分析了上述两种不同船舶工况特点,并针对该工况采用串联式混合动力结构作为船舶动力系统结构并根据工况需求设计了相应的模糊逻辑控制策略。运用MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果表明,所设计串联式混合动力系统及其模糊逻辑控制策略能够在上述两种船舶工况下实现控制要求。     

混合能源技术在船舶上应用研究概述

研究并概述通过直流微电网高效安全接纳风能、太阳能等诸多可再生新能源发电系统以及动力电池、超级电容等存储系统,与传统基础能源发电系统共同构建混合能源发电系统并应用于船舶配电技术领域,对推进船舶节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。     

电力推进在船舶上的应用及系统设计研究

简要地回顾了电力推进在船舶上应用的发展历程,并与常规柴油机机械推进进行对比.概括介绍电力推进在各类船舶上的应用情况,并从系统设计角度提出船舶电力推进系统在一般设计时需要考虑或关注的主要事项,包括电力推进器的配置、电力推进方式的选择、电站、电制及功率管理、谐波控制、电力推进系统的操纵和有关系统的接口等方面.     

船舶闭环电力系统的柴油发电机保护研究

将动力定位船舶的闭环电力系统和常规的柴油发电机保护系统进行对比,分析了常规保护系统的功能及其在闭环电力系统应用上的局限性。在此情况下,引入了“下垂特性”和“时间阈”概念,提出了一种适用于动力定位船舶闭环电力系统的柴油发电机保护系统,并详细阐述和分析该保护系统的设计原理和故障检测模型。该系统在实船试验中得到成功验证,通过了挪威船级社(DNV)的认可,为今后动力定位船舶复杂电力系统的保护设计提供指导和依据。     

基于B/S和C/S架构的船舶动力装置远程故障诊断系统

依据“智能船舶”的理念，针对船舶动力装置故障诊断系统，提出一种基于C/S和B/S混合架构的船舶动力装置远程故障诊断系统。依据B/S和C/S架构的优势，开发了基于C/S架构的数据管理平台，实现了船、岸间的数据、信息交互；将基于模糊神经网络的专家诊断模型应用于B/S架构的岸基船舶动力装置故障诊断系统的故障诊断判别，并利用BP算法训练实例对该模型进行了精度验证。结果表明，系统稳定可靠，故障诊断准确性高，为“智能船舶”发展提供了一个良好的解决方案。     

基于船舶电力系统的光伏并网发电实验平台设计及评价

随着石油资源的枯竭和环保要求的不断提高,将太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶发展的一个重要方向。将光伏电能与船舶电网进行并网运行是提高能源利用效率和电网可靠性的重要途径。针对船舶平台及其电网的典型特点,设计完善了一套能够开展光伏电能与船舶电网并网运行的实验平台。分别从实验平台的基本组成、运行模式和评价指标这三个方面进行了详细论述,对船用光伏并网系统的设计和研究提供了重要的依据。