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。     

轴带发电机在船舶电力能源系统中的应用

船舶轴带发电机是大型船舶上广泛配置的供电装置,该装置通过船舶主轴驱动。船舶耗油量巨大,为实现能源的高利用率和经济利益,船舶柴油推进主机通常都会配置相应的轴带发电机系统。传统的轴带发电机系统存在着损耗大、噪音污染、不方便保养和无法与整个船舶电网耦合使用等缺点。针对以上缺点,本文提出一种新型船舶轴带发电机系统,该轴带发电系统基于SPWM逆变器控制,在满足整个船舶电力网对发电机的控制需求的同时,实现了船舶柴油发电机组单独稳定运行或者相互耦合运行。     

船舶轴带双馈发电机独立运行特性仿真研究

介绍了船舶轴带双馈发电机的数学模型和控制方法,研究了其与PPU配合应用时,船舶轴带双馈发电机独立运行的控制策略,在Matlab/Simulink环境下,搭建了船舶轴带双馈发电机独立运行的系统模型,对轴带双馈发电系统的控制特性进了仿真和分析.仿真结果表明：在独立运行时,船舶轴带双馈发电机具有很好的电压跟随性和频率稳定性,当转速变化和负载变化时系统具有良好的动态特性和静态特性.     

新型船舶轴带发电系统的建模与仿真

采用PWM整流-逆变技术的新型船舶轴带发电系统是当今船舶行业的重点研究内容之一。介绍了新型船舶轴带发电系统的结构及运行原理,设计了PWM整流器、PWM逆变器的控制策略,建立了轴带发电机、PWM整流器及其控制器、PWM逆变器及其控制器以及新型船舶轴带发电系统的Matlab仿真模型,并对轴带发电系统单独发电及并网发电进行了仿真。仿真结果表明建立的仿真模型是正确的,采用的控制策略是可行的,为实际系统的设计提供了参考依据。     

轴带双馈发电机的空载并网控制和功率解耦控制仿真研究

对船舶轴带双馈发电机的数学模型和控制方式进行了详细探讨,研究了船舶轴带双馈发电机的空载并网控制和功率解耦控制两种控制策略,并在Matlab／Simulink环境下,搭建了两种控制模式下的双馈发电仿真系统,对轴带双馈发电系统的相关动态和静态特性进行了仿真利分析。结果表明：轴带双馈发电机在空载并网控制模式下具有良好的跟随参考电压特性,在功率解耦控制模式下具有良好的功率解耦特性,对有功功率和无功功率给定能够快速响应,稳态误差被控制在较小范围内。     

船舶电站联合发电运行研究

针对船舶电站的多种发电方式，即柴油发电机组、废气涡轮发电机组和轴带发电机组发电方式建立了动态数学模型，然后以仿真形式对它们之间的联合运行从节能、供电可靠性和动力装置可靠性方面进行了研究。结果表明，采用柴油发电机组、变流型轴带发电机组和废气涡轮发电机组的联合运行可以有效地节能，同时也提高了供电可靠性和船舶在紧急状态下的安全性。     

含轴带发电机的船舶电站协调控制

船舶电站运行工况复杂,对供电系统运行的安全经济性要求较高,采用主机驱动的轴带发电机具有较好的节能效果。轴带发电机与辅助发电机并网运行时,馈电主开关之间必须进行综合协调控制,才能确保有序的连续供电。本文重点对含轴带发电机的船舶电站协调控制进行研究,结合某船复杂的运行工况和机组特性,制定出整船电站系统协调控制策略,经过验证,该船各种工况下功率分配满足要求,主开关控制策略设置合理,电站系统能够安全可靠运行。     

船舶柴油发电机组的换新检验

某海洋工作船电站原始配置三台220kw柴油发电机组和两台500kw主机轴带发电机。由于原配置的三台220kW主柴油发电机组质量较差．船东决定更新（包括主配电板），并将新机组每台发电功率加大到500kw。这样改造后，一般不使用轴带发电机，原两台500kw轴带发电机仅作为备用电源。     

基于DSP的船舶轴带发电机逆变器并联运行控制策略

随着船舶向低耗能、低运行成本方向发展,轴带发电机在现代船舶中得到广泛应用。轴带发电机是以船舶主机为动力,没有其他燃料消耗,因此轴带发电机可以降低船舶的能源消耗、极大地减少了船舶的维护费用。为了能够正常的给船舶提供电力,可以将多个轴带发电机安装在船舶上,并且进行并行运行,这样可以为船舶提供稳定的电力。本文基于DSP处理器,研究了船舶轴带发电机逆变器并联运行控制策略,这对于我国轴带发电机的进一步发展有着重要的指导作用。     

船用双馈发电控制策略研究

本文研究了双馈异步电机变速恒频在船舶轴带发电系统中的方法和控制策略。在分析双馈电机数学模型基础上,给出一种对双馈发电机定子侧电压有强化控制效果的控制策略,最后用仿真软件实现了系统动态仿真。     

船舶轴带发电—能量回馈负载复合系统研究

介绍了级联无刷双馈电机的工作原理和轴带发电机模拟系统。采用西门子运动控制系统Simotion控制级联无刷异步电动机实现船舶主机及发电机组的负载试验中的回馈节能,从而完成对轴带发电机和对能量回馈节能负载的综合模拟。     

船舶电力系统建模

分析研究船舶电力系统的安全性可以运用系统故障仿真手段，但必须对船舶电力系统精确的数学模型进行建模。从某大型集装箱船舶电力系统的工作原理出发，根据柴油发电机组的动态特性，研究了船舶电力系统模型的结构和原理，建立了船舶电力系统模型，该系统可以仿真船舶电力系统的许多运行工况。给出了发电机组正常起动过程和滑油泵、侧推器先后起动时滑油泵电缆发生三相接地故障的仿真过程，对电力系统的参数整定和安全策略的选取有一定的参考价值。     

基于Z源逆变器的船用轴带发电机系统仿真研究

船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用.相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便.在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并网PQ控制策略,实现对船舶轴带电机系统的控制.通过Matlab/simulink仿真波形,可知基于Z源逆变器和并网控制策略船舶轴带发电机系统可以输出需要的电压和电流,进一步验证了所提控制策略的正确性和可行性.     

船用柴油发电机模拟机的设计

柴油发电机是舰船上重要的电源装置,它的性能直接影响到船上的电力系统性能。本文以某船用12相、8极柴油发电机为原型,详细阐述了其模拟机的设计方法。其模拟机的研制,对船上电力系统动态模拟和研究、船用柴油发电机的设计和研制提供了新的手段。     

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。     

柴油发电机组并联运行典型故障及原因分析

船舶发电机之间有功功率和无功功率的合理分配,是船舶发电机组稳定并联运行的必要条件之一。文章结合多年船舶柴油发电机组修理及船舶电站调试经验,对柴油发电机组并联运行中出现的典型故障进行分析,并提出了排除故障的方法。     

某型船用柴油发电机系统的建模与仿真

针对目前船舶柴油发电机系统监控软件测试难度大、周期长、成本高等问题,提出利用仿真模型在软件与硬件搭接联调之前先行测试,以减少软件的开发周期和成本。基于模块化建模的思想,分析柴油发电机系统中的热功转换、能量转换和质量迁移等多种能量作用。在SimuWorks仿真平台上根据基本物理学规律将柴油发电机系统分为进气系统、燃油供应系统、PID调节器、气缸、曲轴连杆、轴系转子和发电机七个模块,按照能量传递和转移的方向,搭建起柴油发电机系统的整体模型。利用建立的柴油发电机系统进行仿真研究,通过对稳态和动态仿真实验值的分析,证明了模型的准确性,为柴油发电机系统监控软件的测试奠定基础。     

Modeling a high output marine steam generator feedwater control system which uses parallel turbine-driven feed pumps

Parallel turbine-driven feedwater pumps are needed when ships travel at high speed. In order to study marine steam generator feedwater control systems which use parallel turbine-driven feed pumps, a mathematical model of marine steam generator feedwater control system was developed which includes mathematical models of two steam generators and parallel turbine-driven feed pumps as well as mathematical models of feedwater pipes and feed regulating valves. The operating condition points of the parallel ttu-bine-driven feed pumps were calculated by the Chebyshev curve fit method. A water level controller for the steam generator and a rotary speed controller for the turbine-driven feed pumps were also included in the model. The accuracy of the mathematical models and their controllers was verified by comparing their results with those from a simulator.