船舶发电机组特殊工况运行特性仿真研究

首先根据船舶电站柴油发电机组的原理建立其Simulink数字仿真模型,通过调整励磁调压器、调速器的参数,使仿真模型突加、突卸外特性与某型机组的实测数据一致。基于仿真模型设计了两种特殊的突加、突卸运行工况,验证了该型机组在特殊工况下的响应情况,结果有助于指导实船的运行模式设计。     

船舶电力系统短路计算与仿真

利用MATLAB/SIMULINK对船舶电力系统单机组模型进行了建模与仿真,通过对船舶电力系统单机组进行突加、突卸大功率负载等工况的仿真分析,将仿真结果与GJB4000-2000对比,验证了单机组模型的合理性。在此基础上,开展了多机组并联运行的短路电流计算与仿真分析。     

基于自抗扰控制技术的船舶发电机励磁系统研究

船舶电网是一个容量有限的电源系统,突加突卸大功率负载会对其造成冲击,甚至引起船舶发电机输出电压不稳定,采用经典PID难以满足快速恢复发电机输出电压的功能要求。针对这一问题,提出一种基于自抗扰控制技术的新型励磁控制策略对其进行改进。介绍自抗扰控制器的原理,分析其控制性能较经典PID控制优异的原因,设计自抗扰控制器,在Simulink仿真平台上搭建励磁系统仿真模型,进行仿真实验,仿真结果表明在船舶电力系统突加突卸大功率负载后,新型励磁控制策略较经典PID控制具有更好的快速性和稳定性。     

大型船舶发电用三轴燃气轮机动态性能仿真

为了提升三轴燃气轮机动态性能仿真分析效果,提出大型船舶发电用三轴燃气轮机动态性能仿真方法。计算大型船舶发电用三轴燃气轮机涡轮动态特性,以Simulink为开发工具,获取能够在计算机内运行的三轴燃气轮机动态性能仿真模型,仿真分析其动态性能。经过稳态分析可知,该方法在不同工况下获取的数据误差较小,均控制在5%以内,说明该方法构建的三轴燃气轮机动态性能仿真模型准确性较高;在负载连续突卸状况下,三轴燃气轮机的高低压压气机流量与高低压转子转速均呈梯度下降趋势;负载突卸时,燃油流量也迅速下降,负载稳定时,经过燃油控制器处理后,燃油流量略有上升趋势。     

带恒功率负载下船舶供电系统暂态稳定性影响因素研究

通过建立船舶供电系统整流同步发电机带恒功率负载的仿真模型,研究了突加、突卸恒功率负载工况下系统的暂态稳定性,确定了影响系统稳定性的各主要因素,并分别评估了其影响程度。分析结果对以后评判船舶综合电力系统带恒功率负载的稳定性具有重要意义。     

综合电力系统直流侧突加负载的电压影响

研究在综合电力系统中压直流侧突加负载时系统侧瞬时电压变化的计算方法。在十二相同步发电机的降阶等效模型基础上,基于其等效三相发电机整流系统直流侧突加阻性负载瞬时电压计算式,给出基于综合电力系统多台十二相同步发电机组并联运行下的瞬态电压降估算方法,并用1组算例数据和仿真模型,验证单机压降计算方法的有效性。     

大容量铅酸蓄电池组短路特性分析研究

为了得到大容量铅酸蓄电池组的短路特性,需要测量出蓄电池组的内部电阻和电感.本文首次提出了利用突加负载实验数据与曲线获取潜艇大容量铅酸蓄电池组特性参数的方法,获得了蓄电池组的基本模型及参数.通过对蓄电池组的初始电流和电压振荡现象的分析,提出了蓄电池组突加负载试验电路的改进模型,通过试验和仿真获得了改进模型的参数.该参数作为直流电力系统短路电流计算是可行的.     

船用燃气轮机发电机组控制策略仿真研究

对船用燃气轮机转速控制及发电机电压控制进行研究,采用Matlab/Simulink仿真软件,建立燃气轮机发电机组控制系统仿真模型,对其进行突增及突卸负荷仿真实验,结合船舶电网供电指标,研究发电机组一系列参数响应曲线。结果表明在电网负荷大幅度变化情况下,所定制的控制策略能使燃气轮机发电机组具有较好的调速及调压性能,满足船舶电网对供电品质的要求。     

风浪中舰船稳性计算

提出了考虑突风度影响的舰船风倾力矩模型,以及基于舰船静、动稳性曲线,考虑了力臂修正量的舰船风浪中横浪及随浪稳性计算模型,并通过计算和动态仿真,验证了算法的有效性,可用于风浪中舰船稳性的安全评估。     

基于PSCAD的船用柴油发电机组仿真分析

船舶电力系统容量小,在受到较大扰动时,频率和电压不再保持为恒定,而是一个动态变化的过程。为了对船舶电力系统的过渡过程进行分析,本文利用PSCAD／EMTDC软件建立了柴油机及其调速系统以及发电机励磁系统的数学仿真模型,并对其各组成部分进行详细分析。最后利用分级突加突卸负载的方式对机组模型的正确性进行验证,指出通过对船舶电站同步发电机的励磁控制和柴油机的转速控制可以提高船舶电力系统稳定性。     

柴油发电机组H_2励磁控制器的研究

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的电压响应特性.为了抑制负荷扰动的影响,提高同步发电机调压系统的动态性能,将H_2控制理论应用于同步发电机调压系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_2控制问题.首先分别建立相复励装置和无刷励磁同步发电机的数学模型,然后建立采用H_2励磁控制器的同步发电机调压系统的数学模型.针对外部干扰和模型的不确定性,H_2励磁控制器的设计可以归结为混合灵敏度问题.在分析同步发电机模型不确定性的基础上,合理地选取加权函数,通过解Riccati方程,得到H_2励磁控制器.计算机仿真结果表明:设计的H_2励磁控制器,能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态性能和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统电压的稳定性.     

中频同步发电机快速励磁的仿真与试验研究

讨论了影响同步发电机瞬态电压变化的主要因素,建立了基于MATLAB／SIMULINK的中频同步发电机励磁控制系统仿真模型,在试验验证模型正确性的基础上,对如何提高励磁控制系统响应的快速性进行了仿真分析,并结合一台无刷中频同步发电机的试验研究,总结提出了在对瞬态电压指标有较高要求的应用背景下,应注意的问题与对策,这对于同步发电机的设计与工程应用具有一定的指导意义。     

船舶电力推进系统谐波特性仿真与试验

对船舶电力推进用同步发电机-推进变流器系统的谐波畸变进行了分析,建立了发电机带整流器负载、变频器负载的Matlab/Simulink仿真模型,对特定工况下的发电机侧谐波畸变进行了仿真;搭建了全系统全尺寸试验平台,以测量发电机侧的谐波畸变;将仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性,同时对船舶电力推进系统运行时的谐波含量进行了预估.     

船舶电力推进同步发电机-推进变流器系统谐波特性仿真

对船舶电力推进用同步发电机-推进变流器系统的电压畸变进行了量化分析,建立了该系统的Matlab/Simulink仿真模型,对负载为线性和非线性的两种工况进行了仿真分析,从而确定同步发电机-推进变流器系统中的谐波特性,并针对系统中存在的谐波提出了抑制总谐波及单次谐波畸变的方法.最后,对比分析了仿真谐波畸变值和IEEE标准中规定的畸变值.     

电力推进船舶供电单元建模与仿真

本文分析了电力推进船舶电力系统的特点，建立了带有PID调速系统的柴油发电机组仿真模型，同步发电机采用相复励励磁系统。针对电力推进船舶的电力系统特点，分析了电力系统常见的三相故障对同步发电机励磁电压和端电压的影响。     

十二相同步发电机的电路模型及仿真

在十二相同步发电机基本数学模型的基础上,根据整流绕组各参数间的等值关系,推导出其磁链方程及等效电路,并基于MATLAB/simulink的仿真环境建立了该型发电机的仿真模型。该模型考虑了整流绕组之间互感不相等的情况,使其更符合实际。利用此模型可以更方便地研究十二相同步整流发电机系统的各项性能。最后通过实机试验检验了模型的正确性。     

船舶柴油发电机组数学模型的仿真研究

本文以船舶柴油发电机组为例,针对三相交流发电机组做了较为深入的分析并建立起数学模型。在数学模型的基础上,利用MATLAB／Simulink平台搭建其仿真模型,并利用模拟负载针对所建立的仿真模型进行了仿真验证,分析了船舶同步发电机组在负荷变化时的电压、电流等状态参数的相关特性。     

基于PWM逆变的新型船用轴带发电系统研究

为了提高常规轴带发电系统总体性能,本文研究了一种采用PWM逆变技术的新型船用轴带发电系统。通过采用虚拟发电机控制技术,使逆变器输出具有与柴油发电机组相似的电压-无功功率和频率-有功功率下垂特性。利用MATLAB/Simulink搭建了新型轴带发电机组的仿真模型,对控制策略进行了验证,为该系统应用于船舶的正确性和有效性提供了技术支撑。     

同步逆变器的设计与仿真研究

本文主要介绍了同步逆变器的基本原理，包括同步发电机的建模、如何将逆变器虚拟成同步发电机、如何通过下垂控制使得同步逆变器能够根据电网电压自动地调节其输出的有功功率和无功功率。最后，利用saber仿真平台搭建了相应的仿真模型并进行仿真验证。     

双馈风力发电系统最大风能捕获控制研究

针对应用于风力发电系统的双馈异步发电机,构建了同步旋转坐标系下的数学模型.结合风力机 输出功率与转速关系,采用速度负反馈控制代替有功功率负反馈控制,简化了调节器参数的工程设计过程.将有功和无功控制上的耦合项通过前馈补偿实现了基于定子磁链定向的功率解耦控制.利用双馈异步电机运行可逆性,通过双馈发电机运行状态的转换实现了风速跟踪控制过程中最大风能捕获的快速跟随性能.基于仿真软件构建仿真模型仿真进行了双馈风力发电机组最大风能捕获控制和功率解耦控制的仿真验证,仿真结果表明了所设计控制策略和参数的正确性与有效性.