智能电网在舰船电力系统中应用发展

随着商用智能电网的研究和开发,针对商用智能电网的概念、特点和技术组成,结合舰船电力系统的特殊性和舰船综合电力系统系统技术概念的提出,阐述了舰船综合电力系统发展对智能电网的应用需求;提出了舰船智能电网自愈、互动、优质电能、电磁兼容和抗攻击性等基本特征和发展重点,以及与之相关的信息、通信、传感和量测、智能设备、自动控制和决策支持等关键技术。     

智能电网在舰船电力系统中的应用展望

智能电网的研究和开发为电力行业的升级换代带来了机遇和挑战,同时也为舰船电力系统的发展指明了新的方向和路径.根据智能电网的普遍定义、基本特点和技术组成,结合舰船电力系统现状和发展趋势,讨论了舰船智能电网应用的可行性,归纳出其基本特征,并指明研究所涉及的关键技术.紧跟智能电网建设和发展的契机,大力发展舰船智能电网技术,将实现船舶工业的整体飞跃和提升.     

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。     

NSGA-Ⅱ算法在舰船电网故障恢复中的应用

现代大型舰船的电力系统规模越来越大,促进了舰船的自动化、电气化水平,同时也对电力系统安全性、稳定性提出了更高的要求。舰船电力系统的故障恢复是指当舰船电网某一环节出现故障时,电力系统可以根据电网结构,快速重构配电网络(包括定位故障区域、隔离故障区域等),保证舰船多数用电设备的供电需求。本研究针对舰船配电网络的故障恢复问题,利用遗传算法和NAGA-Ⅱ算法,确定了舰船电网故障恢复的优化函数,并对电网故障恢复的效果进行仿真实验。     

舰船交直流混合电力系统能量优化调度方法

海洋开发和船舶电网电力系统的不断发展,使电力系统调度系统所需要处理的工作数据越来越复杂,整体调度速率已经难以满足船舶电网系统需求。对此设计舰船交直流混合电力系统能量优化调度方法,首先基于MAPReduce计算模型,搭建云平台计算结构,对舰船交直流电力系统数据进行分布式计算和节点通信;基于搭建的云平带计算结构,设计舰船混合电力系统能量优化调度算法,采用十进制资源对应编码,实现电力系统能量优化调度。仿真实验证明,相比较传统电力调度方法,优化后的调度算法交流电调度速率提高27.5%,直流电调度速率提高17.5%,可以明显提高电力系统能量调度速率。     

舰船综合保障体系综述

传统的舰船保障系统和保障模式已不能适应当前新型舰船发展的需求,必须通过深入开展舰船装备综合保障工作,解决装备保障资源研制与主装备研制脱节的问题,促进新型舰船交付后保障能力的同步形成。在分析舰船装备全寿期保障需求的基础上,结合工程实际,提出舰船综合保障的技术体系和工作体系。系统阐述保障特性设计、保障系统设计和使用维修保障等3方面的技术内容,论述用户、总体、系统和设备单位在舰船设计、建造、服役3个阶段中需开展的综合保障工作。为舰船综合保障工作向着综合化、系统化、智能化方向发展,有力促进舰船战斗力的高效保持提供技术支撑。     

舰船可靠性系统工程理论在某型舰研制中的实践

详细论述了舰船可靠性系统工程的基本概念,可靠性、维修性和保障性在舰船可靠性系统工程中的作用与地位,以及舰船可靠性系统工程理论在某舰研制中的实践与运用,某舰是海军的重点装备,主管部门从工程论证阶段一开始就对可靠性提出了要求,某舰的研制正是基于这些要求开展可靠性工作的.其中具体介绍了该舰可靠性指标体系的论证内容、方案阶段和工程研制阶段可靠性工作等内容.     

基于复杂网络理论的舰船电力网络脆弱性研究

随着现代舰船电力系统容量及电网结构复杂程度的不断增长,重要用电设备对电能品质和供电连续性的要求也在不断提高。本文运用复杂网络理论对舰船电力网络的脆弱性进行研究。针对舰船电力系统的运行特点及要求,提出舰船电网元件的电力介数指标,实现对舰船电网中关键元件的辨识。算例测试表明,该指标能够准确反映各电网元件在舰船电网中的重要性程度及其对舰船电网脆弱性的影响。     

我国舰船中压直流综合电力系统研究进展

舰船综合电力系统可实现全舰能量的综合利用,被誉为是舰船动力的第三次革命。介绍了一代和二代舰船综合电力系统的技术特征。结合我国综合电力系统设备的技术现状,介绍我国一代半舰船中压直流综合电力系统的研究进展,分析了系统层面存在的难点,主要包括:系统建模和电磁暂态仿真、气轮机发电机组和柴油发电机组并联、系统稳定性分析和分层保护等,并给出了解决的方法,指出中压直流综合电力系统需要在中压直流断路器、系统储能、系统安全运行和多时间、多目标能量调控方面进一步开展研究。     

舰船隐身技术新方法

舰船隐身技术在现代战争中发挥着越来越重要的作用。文章介绍了国外舰船隐身技术的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展舰船隐身技术的优势和重要性,重点探讨了几种舰船隐身技术的性能及其特点,最后论述了舰船隐身技术的发展动向与分析。     

综合电力智能化能量管理系统网络体系构架研究

随着综合电力系统的发展及应用,传统的电力监控将不能满足日益复杂的管理需求。基于计算机信息技术和自动控制技术的高度集成智能化能量管理系统可实现电力系统的综合调度和管理。本文提出了智能化能量管理系统的模块化组成方案、硬件网络体系构架和软件体系构架方案设计,可为舰船综合电力系统能量管理提供技术支撑。     

舰艇声呐系统集成探讨

舰艇声呐系统集成是当前舰船电子研究领域的新热点,同时它也是一项复杂的系统工程。分析国内外舰艇声呐的发展过程和趋势,从舰艇平台、作战系统、声呐设备几方面对舰艇声呐设备集成概念等进行研究、探讨,提出了舰艇声呐功能、结构、信息一体化集成建议。     

美国海军全舰计算环境发展及关键技术

全舰计算环境是新一代舰载系统集成技术,对舰艇平台信息化具有重要意义和影响,是“网络中心战”在单个舰艇平台上的具体体现,也是舰艇平台信息化技术迈向“网络中心战”的一个重要里程碑。本文对全舰计算环境的发展情况、体系结构和主要技术进行介绍。     

大型船舶电力系统快速拓扑分析新方法

为应对现代船舶朝着大型化、自动化发展的同时对船舶电力系统网络拓扑监控能力提出的更高要求,本文提出一种大型船舶电力系统快速拓扑分析的新方法。首先,利用图论拓扑信息数据模式将船舶电网拓扑信息录入系统;其次,遍历初始网络拓扑形成母线,基于独岛搜索策略形成电气岛,完成静态分析并生成拓扑信息数据库;最后,利用节点标记法对受影响的母线进行连通性分析,并结合独岛搜索策略,实现船舶电力系统拓扑结构的动态更新。对某现代化大型集装箱船舶电力系统进行验证分析表明,本文方法结构简便易于实现、满足现代大型船舶电力系统拓扑分析的实时性与有效性需求。     

基于中频化的船舶电力系统研究

为了解决现代船舶由于设计复杂造成的电力系统质量过大,空间及电站容量不足等缺点,给出了解决方案.阐述了基于400 Hz中频化船舶电力系统在节约质量、空间等方面问题的分析和研究.     

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。     

Designing Electrical Power Systems for Survivability and Quality of Service

The primary aim of the design of a shipboard electric power system has traditionally been survivability and continuity of the electrical power supply. Survivability relates to the ability of the power system, when damaged by a threat, to support the ship's ability to continue its missions. Power continuity relates to the ability of the power system to reliably provide power to ship systems under normal operations. This paper proposes new metrics for survivability and continuity of service that enable a better definition of power system requirements linked to the operational needs of the ship. For survivability, the threats for which a ship is designed are its design threats, and the required residual capability following damage from a design threat is the design threat outcome. Quality of service serves as a metric of the continuity of the electrical power supply under normal operation. Quality of service is measured in terms of a mean time between service interruption. A service interruption is defined as any interruption in the supply or deviations outside normal bounds of power quality that prevent a load from performing its assigned function.     

水面舰艇研究设计技术发展的思考

重点叙述了以系统工程思想进行水面舰艇及其作战系统的研究设计,从而达到全舰综合性能兼优.对舰载作战系统的体系结构、引进创新、射频集成和上层建筑射频综合集成、自动化、网络化、舰艇动力装置的抉择和电力推进等作出探讨.     

水面舰艇上层建筑和桅杆射频综合集成的思考

介绍了水面舰艇射频电子设备的发展情况和国外水面舰艇射频集成、上层建筑(桅杆)射频综合集成情况。指出射频集成和上层建筑(桅杆)射频综合集成是电子、电磁兼容、舰船设计、结构、材料等各学科交叉的系统工程研制项目,应由舰船设计部门与电子设备研制部门大力协同而有步骤地进行。射频集成工作由电子设备研制机构进行。舰船总体研制单位自始至终负责射频集成和上层建筑(桅杆)射频综合集成工作,必须设计制造上层建筑(桅杆)射频综合集成大型模型,进行上层建筑(桅杆)射频综合集成的陆上试验,验证集成射频电子设备性能以及上层建筑(桅杆)射频综合集成后的隐身性和电磁兼容性能;试验成功后装舰。     

基于Intergraph Smart 3D的邮轮电缆自动敷设功能优化开发

Intergraph Smart 3D软件的电缆敷设功能在化工电力行业应用较为广泛,考虑到邮轮电气生产设计中的电缆具有长度长(3 000 km～5 000 km)、种类多、通道网络复杂和分段敷设的特点,直接应用Smart 3D原生的电缆敷设功能进行电缆敷设存在较大的风险。从邮轮电缆敷设需求出发,对Smart 3D原生电缆敷设解决方案进行优化,充分考虑电气设计人员的使用习惯,基于贪心算法和单源最短路径算法(Dijkstra算法)优化算法解决断续托架的电缆敷设和电缆分区敷设最优路径选取的问题,提高电气设计人员的电缆敷设效率。