一种航空电源不中断供电技术的设计与研究

本文针对飞机存在的地面电源与飞机对接状态下瞬间断电和起动完成后由航空地面电源向机上电源供电转换时的超差断电问题,结合智能控制理论,最大限度采用成熟技术和利用可靠装备,进行基于不中断供电技术的航空地面电源改进方案研究。本文拟在对飞机电源系统、航空地面电源及飞机地面电源向机上电网供电特点分析的基础上,深度挖掘和分析问题成因及机理,针对性强地提出现实可行的解决措施,以期提高航空地面电源的供电可靠性和稳定性。     

基于逆变技术的应急供电装置设计

为了保证船舶的运行安全,一般船舶的供电系统在主电源之外,都设置有应急供电装置。在发生突发状况时,船舶的主发电机发生故障,导致供电电源中断,应急供电装置替代主电源进行供电。船舶应急供电装置可以向船舶上重要的应急用电负载进行供电,来保障船舶应急控制和船上人员安全。本文以蓄电池组作为应急电源,采用逆变技术,设计了一种应急供电装置。     

港口船舶岸电电源系统研究综述

随着造船技术快速发展以及国际贸易愈加频繁,国内外靠港的大吨位船舶数量急剧增加,传统柴油发电机船舶靠港的大量增加势必会给港口环境带来严重污染.船舶岸电电源系统作为靠港船舶新的供电方案,可极大降低靠港船舶产生的污染.本文对岸电电源系统国内外研究现状进行总结,并对岸电电源系统组成及其供电模式方案进行阐述,尤其对变流器部分进行重点分析.最后在综合分析的基础上对岸电电源在未来的研究发展方向进行了技术展望.     

基于非蓄电池启动的履带式车辆无源供电装置研究

介绍了履带式车辆主电源系统工作原理,分析了主电源系统不能发电的情况,设计利用转速表传感器为主电源系统提供励磁建立电压,实现非蓄电池启动后的无源供电.     

海事通信无人值守基站UPS供电系统的改进与完善

基于沿海甚高频(VHF)安全通信系统的VHF基站设置在沿海岛屿或偏远山岭,交通不便,维修人员不易到达的情况,笔者在参加广东海事局沿海辖区甚高频(VHF)安全通信系统的建设过程中,对设计单位提供的基站配电系统进行了完善和改进,重点解决了无人值守VHF基站UPS故障等原因引起UPS电源前端空气开关跳闸,蓄能电池不能逆变供电或电池放电完毕后,在市电或应急电源供电正常的情况下需要人工合闸或转换,不能及时给通信设备正常供电,造成水上遇险安全通信中断的问题。     

分段供电开关的状态监测系统设计

针对长初级短次级直线电机分段供电开关的状态监测问题,设计了一种基于ARM9微处理器的网络化状态监测系统。它可以对散布在一定范围内直线电机分段供电开关的超温和短路两种故障状态进行实时监测。各个分布监测器可通过工业以太网与同级的分布监测器,以及上级的监测数据中心进行通信。该系统组网方式灵活,并能适应较恶劣的工作环境。     

一种高供电可靠度的交流供电方案研究

随着舰船综合电力系统技术的发展,逆变电源已成为部分全电力推进舰船电力系统的主供电电源。逆变电源作为电子设备,虽然具有电能品质高、响应速度快的优势,但也存在任务可靠度低的不足。针对这一问题,本文提出一种新颖的基于冗余逆变电源切换策略的并联供电方案,分析了高任务可靠度的供电切换方法。通过电源系统的供电可靠度建模和计算,本文所提出方案在仅增加一台冗余电源的前提下,不仅提升了重要负载的供电可靠性,同时也提高了全船全网的供电可靠度。     

英国海军未来舰船采用单台发电机运行方式

在造船领域已普遍使用既能为推进系统提供电能又能为舰船设备提供电能的通用电力系统，称为全电力推进系统。所有的推进动力由电力驱动，系统仅采用满足负载需求的必要的几台原动机，并全部以接近最优效率高效运行，其效率根据大量的已经使用的原动机的最优效率确定。为了从高效的全电力推进系统中受益，并减少设备采办成本达到可承受的程度，英国海军电力舰方案中的原动机数量将减至最少。建议在巡航工况下，采用单台发电机运行，从而使发电机的运行时间减至最少，这就会在燃料消耗和维护成本上带来巨大的收益。介绍单台发电机运行时的状态，讨论巡航应急供电能力和作战指挥不问断供电能力。当单台发电机运行时，一旦原动机发生故障，巡航应急供电能力必需能为主要设备提供电能。为了维持一定的操纵能力，还需要提供推进电力。现役舰船中，武器系统的不间断电源装置中已经有一定的电能储备。同时还提出了指控显示设备不间断供电能力，即在作战状态下，必须为指挥、控制和显示设备，导航和应急照明提供不问断电源。作战状况下需要一种瞬间不问断电源转换设备，该电源通常由安装在主系统中的不问断电源提供，或者是经24V变压整流的电源提供。现在介绍的电力舰方案中，电力系统的推进汇流排和船用设备汇流排有不同的选择。介绍能量储存的多种选择方案，它可以为分布在一条或两条汇流排上的单台设备或多台设备供电。最后还指出“单台发电机运行”的说法不够确切，因为在巡航状态下，单台发电机将会配置一台或多台电能储存设备，这样的运行方式与常规的运行方式相比，损失能量的风险较少。     

水上移动式核电站供电方式研究

水上可移动式核电站的设计在国内尚属首次,其电力负荷的供电方式没有现成的可以直接照搬的设计方案。本文利用分类供电的思路,将电力负荷分为三类,根据负荷的特征采用不同类别的电源分别供电,同时采用两台汽轮发电机分别对外供电与对内供电,保证了水上移动式核电站的供电可靠性和连续性。     

基于大功率储能模块的分布式船舶岸基供电系统

为实现一套岸基供电系统满足不同船型和不同用电容量船舶的岸基供电需求,提高岸基供电的可靠性、降低项目投资成本,对岸基变频电源的拓扑结构、插座箱的串联供电方式、应急电源的运行模式等进行研究,研发基于大功率储能模块的分布式船舶岸基供电系统。该系统采用集中整流和多路逆变的方式,实现一套岸电系统具备2种供电容量输出的能力;采用大功率直流储能技术,实现在市政电网故障下对船舶应急供电的能力;采用串联供电方式,实现一个输出回路给多个插座箱供电。测试结果表明,该系统的性能指标优于相关标准要求,岸电设备的使用灵活性得到大幅提高。     

基于实时以太网的电力推进船舶IPNCS设计

针对现场总线技术在综合电力网络控制系统中应用的不足,设计了将基于实时以太网的网络控制系统植入综合全电力系统的模型。通过增加软件调度层并在线确定优先级的方法,确定实时节点占用信道的顺序,克服了现场总线技术缺点的同时解决了以太网本身的实时性问题,符合电力推进船舶综合全电力系统的要求及其发展趋势。仿真结果证明了结论的有效性。     

基于以太网的城市路灯管理控制系统设计

城市路灯管理控制系统依靠以太网技术和现代传感器技术,可实现对城市路灯的分布式智能管理和集中管理相结合,达到节能的目的。分布式智能管理子系统实时采集环境、状态参数,科学的判断来控制路灯的亮度,达到节能的目的。集中管理可对分布式子系统进行统一管理,并接收、处理以及存储分布式子系统采集的环境、状态数据,用于事后数据分析等。     

基于FSMC的SAPF应用于船舶电网谐波抑制技术的仿真研究

为避免强非线性负载导致的谐波污染对船舶电网可靠运行的危害,提出采用基于模糊滑模控制(FSMC)的并联型有源电力滤波器(SAPF)抑制船舶电网的谐波。在分析船舶电网谐波成分的基础上,采用改进的Ip-Iq法实现谐波电流的实时检测,并针对强非线性负载的瞬变特征,将模糊滑模控制理论引入到SAPF的电流跟踪控制,最终通过向电网注入补偿电流的方式实现对谐波电流的抑制。仿真结果表明,基于FSMC的SAPF技术对船舶电网的谐波抑制效果良好,使电网谐波电流达到相关谐波标准要求。     

一种基于IEEE1588分布式同步采样系统的研究

同步采样是分布式系统的一项关键技术,许多应用都需要基于同步采样信息。介绍和分析了精确时间同步协议IEEE1588,提出了一种基于IEEE1588协议的分布式同步采样系统的方案,并利用DP83640以太网收发器实现了该方案,测量结果表明该方案可以满足高精度同步采样的需要。     

基于DSP的船舶电力监测系统设计

针对船舶电力监测的需要，利用DSP技术对电力监测系统进行了研究和开发。设计了一种基于DSP技术的电能质量监测仪，它主要完成现场数据的采集，然后利用DSP的快速运算能力进行电能质量参量的运算工作，最后把运算结果通过以太网口传送出去，同时将需要保存的数据保存到监测仪的存储器中。     

基于iPOE电源的新型船用iDC数据中心集成方案设计

分析船舶网络应用现状和POE电源的不足,提出一种新型i DC数据中心设计方案。该方案将船舶网络中的服务器、交换机、路由器、iPOE电源、无线接入设备和配线架等集成到一个紧凑型的桌面或墙挂机箱中,同时改进传统的POE电源为强化监管和控制的iPOE电源。具体研发内容包括以太网交换机、WiFi/Bluetooth LE路由器、iPSE控制器、iPD设备端分离器、iPD延长器、iPD合成器/分离器等电路设计和软件设计,网络服务器主板选型,以及iDC整机设计和控制软件设计。实船验证表明,该方案使设备体积减小了80倍,重量减小了25倍,功耗减小了9倍,成本减小了2倍,并降低了船上布线工程复杂度,方便了网络使用。     

总线与以太网技术在船闸控制系统中的应用

总线与以太网技术已成为目前国内、外控制系统设计中正在兴起的主流控制技术。本文详细介绍了基本Interbus总线、光纤以太网、PLC和组态软件的船闸控制系统的设计,给出了控制系统的网络结构、中央控制单元、现地控制单元的构成及实现的功能,同时介绍了船闸控制系统的安全措施设计。     

一种基于ARM的远程监控系统的设计与实现

为实现设备的远程监控和数据采集,网络化成为其发展趋势,本文提出了一种基于ARM和FPGA相结合的高效以太网远程监测方案,即选用FPGA做前端处理端口,借助ARM进行数据后续处理和网络通信处理。本监控系统采用无操作系统下LwIP的TCP协议建立高效可靠的数据链接,现场测试高压强电流晶闸管ABB出厂的5STP52U5200的导电极温度以及管壳温度,通过网络观察上位机的输出结果,验证了所研究的嵌入式系统与以太网的之间的通信功能,实现了上位机对远程设备的实时监测功能。     

工业以太网技术在上港集团罗泾二期矿石码头自动化控制系统的运用

矿石码头采用具有实时功能的工业以太网,并运用多种控制网络技术,构建成一个先进的庞大的环网控制系统。详细介绍了罗泾矿石码头控制系统与工业以太网技术及其所具有的高效率、多功能、确定性和可重复性的特点。指出由于工业以太网技术的运用,矿石码头实现了管理——控制一体化,从而提高安全、节能、文明生产的水平。