基于智能重构算法的舰船电力系统研究

现代船舶电力系统结构复杂,电网组网规模庞大,如何保障电网及电力系统运行稳定是船舶安全运行的首要解决条件。配电网络管理系统是监测、管理电网负载运行的有效手段,对于电网故障,需要通过重构网络及算法分析定位故障点及原因,基于电网重构故障定位的准确性与时效性直接关系到电网运行稳定,随着组网规模扩大,传统重构算法已不能满足要求。本文重点研究了基于高斯动态算法智能电网故障重构方法,有效提高了故障搜索的准确性。     

基于行波法的中压舰船电网接地故障选线方法仿真分析

为了确保舰船电网的继电保护正确与可靠,本文对舰船电网单相接地故障进行了简单的数值分析,同时运用MATLAB对舰船电网进行数学建模并进行了相关仿真分析,针对舰船电网的特殊环境以及现有接地故障选线技术,验证了基于行波法的舰船电网接地故障选线技术的可行性.     

基于StruxureWare的船舶电网监测系统

为了维护船舶电力系统的稳定性,监测船舶电网重要的相关参数,分析船舶电力系统的电能质量,基于施耐德StruxureWare电能管理系统搭建了一套船舶电网电能质量监测与分析的系统。系统设计了电能质量监测界面,谐波分析界面以及远程监视界面,故障报警界面。在船舶电站实验室环境下模拟了不同工况下的船舶电网,分析了不同工况下船舶电网中谐波的含量,实时的监测船舶电网中电能质量的相关参数,以及提供了故障录波以及故障报警。为解决故障提供分析基础,提高了船舶电网电能质量管理能力。     

微机电网接地监测系统

设计了电网接地点监测系统,通过对电网两端电流的测量,经过变换送到计算机内进行计算,判断电网是否发生接地故障,若发生接地故障时,给出接地点的位置,并报警。     

基于小波变换的中压船舶电力系统接地故障选线方法研究

本文对中性点经高电阻接地的船舶电网单相接地故障过程做了理论分析。运用小波变换提取了船舶电网故障后的零序电流暂态分量。基于提取的零序电流暂态分量和小波变换模极大值奇异性检测理论,建立了船舶电网单相接地故障选线判据,为船舶电网继电保护研究提供参考。最后在MATLAB软件上进行了船舶电网单相接地故障和选线仿真,验证了选线判据的可行性和正确性。     

船舶直流电网短路故障限流保护方法

船舶直流电网短路下会导致电路中断,通过限流控制方法进行电网短路故障分析,提出一种基于LLC串联谐振保护控制的船舶直流电网短路故障限流保护方法。构建船舶直流电网短路故障下的耦合参数模型,测试电路的电流、电压和功率因素的参数,建立电网短路故障下的谐振参数分布矩阵,由此构造电网短路故障限流保护输出调节封闭方程组,调节输出线圈的次级侧绕组的自感,进行电流谐振控制,构建LLC串联等效电路模型,进行电网的连通性判别,计算电流超限阈值,实现船舶直流电网短路故障限流保护系统的硬件设计。测试表明,采用该方法进行电网的限流保护,能有效排除电网短路故障。     

船舶电网中性点接地方式研究

在船舶和海洋平台上,随着电网规模大型化的快速发展,为了保证电网供电的连续性,在电力系统设计之初便需要综合多方面因素对系统中性点接地方式做出选择,通过合理、有效地控制单相接地故障电流来达到预防和控制故障以及事故的目的.本文比较了各中性点接地方式的特性,并以某挖泥船为例,进行单相接地故障仿真分析,对如何选取中性点接地方式提供参考.     

船舶电力系统故障演变与对策

通过发生在北美部分地区的电力系统严重故障导致大范围停电事件所造成的严重后果,分析了船舶电力系统中故障的原因。根据故障的发生与演变,提出了从电网结构、提高单元设备可靠性、继电保护等方面入手,提高船舶电力系统可靠性,降低系统二次故障发生率的一些措施。     

人工智能优化算法的舰船电网故障诊断优化

传统舰船电网故障诊断算法存在故障点与电路层数据不同步的问题,导致故障点出现时间量与确定故障位置时间量出现误差,进而影响电网保护策略的启动响应速度,造成不必要的连锁故障。因此,采用人工智能算法,对故障诊断模型进行优化,并提出人工智能优化算法的舰船电网故障诊断优化研究。首先在现有舰船电网故障诊断模型输出端,加入故障数据拟合模型计算,对电网络故障数据与电网结构层进行拟合;然后通过人工智能算法,对拟合故障数据的识别响应阈值进行优化计算,从而提升诊断阈值灵敏度,达到最佳的故障诊断效果。最后,通过与传统诊断算法诊断效果数据的对比,证明提出优化方法的可行性。     

4G通信网络和物联网在船用低压电网故障检测系统中的应用

船舶电力系统的电网故障检测有助于提高电力系统的安全平稳运行,针对该方面的研究是一项热点。传统的船舶低压电网故障检测系统,在信息采集分析等环节相对落后,难以满足船舶电力系统信息化、自动化的需求。本文系统介绍了4G通信网络以及互联网技术,并结合两者设计了一种船舶电力系统低压电网故障检测系统,介绍了该系统的故障检测原理以及系统的基本组成。     

针对舰船直流综合电力系统中低阻抗故障和电力电子设备的保护方案

舰船直流综合电力系统采用了大量的电力电子器件,其保护需求不同于传统的交流电力系统。从系统的角度分析直流综合电力系统短路故障,以及电力电子器件设备的内部故障特点,重点、深入地探讨直流综合电力系统保护需求,得出系统的保护功能与模块内部参数设置密切相关的观点,以及限流、速动等11项保护要求,形成针对系统短路和电力电子设备的保护方案。根据国内外直流断路器、直流限流器等主要直流保护器件的技术现状,进一步提出电力系统保护器件的技术发展需求。     

基于免疫遗传算法的核动力船舶设备故障诊断

针对传统遗传算法收敛速度慢且容易未成熟收敛引起的核动力船舶设备故障诊断响应延迟、误诊、漏诊问题,提出一种基于信息熵的免疫遗传算法用于核动力船舶设备的故障诊断:利用已知船舶设备故障征兆集合,选用概率因果模型,引入信息熵免疫遗传算法,求解具有最大后验概率的故障集合.某船用核动力蒸汽发生器与液压泵故障仿真结果表明,基于信息熵免疫遗传算法优化的概率因果模型不受故障样本的限制,具有较好的通用性,且模型故障诊断精度较高、寻优速度快.本方法同样适用于其他领域的故障诊断问题.     

新型混合型限流熔断器在舰船综合电力系统中的应用分析

采用中压直流电网输配电是舰船综合电力系统的重点发展方向,但中压直流开关的分断能力不足成为中压直流电网发展的一个重要制约.本文提出在合理位置加装电弧触发式混合型限流熔断器（ATH-CLF）来限制中压直流电网短路电流的方法来解决这一问题.首先以IEEE Std 1709-2010推荐的一种舰船中压直流电网为例,建立了该电网的EMTP仿真模型和ATH-CLF的EMTP仿真模型,计算了有无ATH-CLF以及ATH-CLF安装在不同位置时各典型位置发生短路的电网短路电流及母线电压跌落.分析表明,合理的ATH-CLF加装方案可有效降低短路电流水平,并可使非故障区域的母线电压跌落在10 ms之内恢复.     

大型舰船电力系统新型综合保护的研究

根据大型舰船电力系统的独特特性,确定电流差动保护作为本系统的首要保护策略的基础上,提出了以舰船电力系统快速区域保护为基础,基于矩阵算法的故障后电力网络快速重构的新方法。在快速故障诊断与故障隔离后,快速故障重构算法将迅速对电力网络剩余部分进行功率平衡,减少故障对电力系统的冲击。     

停电区域电力网络故障诊断模型的建立及修正

提出基于停电区域的电力网络故障诊断的一种新方法。主要包含以下两方面的工作:(1)根据停电元件、保护和断路器信息构造了新的只在停电区域中识别故障元件的0-1规划模型。该模型的规模与电力系统的规模没有关系,只与故障情况的复杂性有关,求解速度快,大大提高了故障诊断的速度;(2)为了防止断路器断开、保护误动而导致错误地识别故障元件的情况,对建立后的数学模型进行了检查和修正。     

无crowbar电路的双馈风电变流系统故障穿越设计

随着电网技术的发展,对风力发电系统的故障穿越能力提出更高的要求。本文提出了一种基于无crowbar电路的双馈风电变流器系统实现故障电压穿越的方法和策略,并通过仿真验证了其合理性和可行性,对项目设计和工程化应用有较大的借鉴意义。     

舰船电力系统量子遗传算法的故障诊断方法研究

为能准确的确定故障元件,建立了考虑保护或断路器拒动情况下适合舰船电力系统故障诊断的数学模型,利用量子遗传算法对故障诊断数学模型进行求解,并利用典型舰船电力系统故障算例对所提方法进行了验证,算例结果说明了该故障诊断模型的合理性和诊断结果的准确性。     

基于灰色综合关联理论的电力系统故障诊断方法

为提高电力系统故障诊断的准确性,采用基于灰色综合关联理论的电力系统故障诊断方法,首先建立包括保护、断路器拒动情况下元件-（保护-断路器）分层逻辑关联规则;在识别出故障区域的基础上,将故障信息按逻辑关联规则进行分类,利用灰色综合关联理论对告警信息与标准告警信息进行对比,并运用相似度算法筛选判断结果中的矛盾项,最终得出故障诊断结果,识别出保护和断路器拒动、误动的情况,并将告警信息纠错和复原.     

某型辅助船液压网机失力故障诊断与维修

针对某型辅助船液压传动绞网机失力(输出转矩大幅降低)故障,综合分析系统结构及工作原理,探究故障原因,维修工作采取重点控制措施,有效解决了失力问题。     

基于改进Petri网的船舶电力系统故障诊断

将Petri网理论用于船舶电力系统故障诊断中,提出了一种改进的Petri网故障诊断模型。在基本Petri网诊断模型的基础上引入模糊推理规则形成模糊Petri网,说明了该方法的模型构建、推理过程及解析方法的表示。利用该方法对船舶电力系统进行故障诊断使推理过程简洁、诊断快速、诊断结果也更科学有效。