基于逆变电源组网的电力系统短路电流改进算法

船舶电力系统的短路电流计算对于系统保护整定和各电气设备的选择性校验具有重要意义。随着综合电力系统的发展和直流电制的应用,逆变电源逐渐取代传统交流发电机成为船舶电力系统交流电网的主电源。由于逆变电源短路时输出电流相对于发电机短路电流数量级大大减小,传统电动机反馈电流计算方法的相对误差被放大不容忽略。本文对比分析了传统交流发电机和逆变电源的短路特性,提出了可应用于逆变电源组网的电力系统中电动机反馈电流的改进算法,通过仿真验证了该改进算法相对于传统算法的优越性。     

8000DWT纸／拖车滚装船轴带发电机保护

随着船舶电站容量的增大、电力系统运行方式的多样化,对船舶配电系统的保护要求也越来越复杂,过去对中小型船舶电力系统通常采用反应电流电压等参量变化,通过上下级开关的电流一时间原则进行保护配合来达到选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求,但对大型及超大型船舶电站系统,尤其是单机容量大于1000kW的发电机,国际电工委员会IEC及陆用电气规程均有特殊的保护方式,如差动保护,本文介绍了8000DWT滚装船轴带发电机的差动保护。     

典型工况下船舶电力系统MATLAB/Simulink仿真

为提高船舶电力系统的用电稳定性,保证船舶在空载、加载、短路等诸多工况下功率分配的合理性,采用模块化的思想,对船舶原动机及调速系统、励磁调压系统、同步发电机及发电机并车模型进行详细建模.模拟仿真单台发电机和多台发电机并车运行下空载运行、突加负载运行、突加异步电机等几种典型工况,观察同步发电机转速及端电压变化,电网电压变化,异步电动机电流及电压变化情况,避免在实船上进行典型工况故障分析和实船实验测试产生的高昂成本,仿真结果的数据对船舶电力系统的设计与研究具有积极意义.     

船舶谐振式相复励调压器的设计

为了保持船舶电力系统的稳定运行,文章研究并设计了船舶谐振式相复励调压器,其工作原理是利用发电机本身的剩磁和谐振电容的谐振作用进行谐振自励起压,利用发电机本身负载电流的大小及负载电流与电压的相位关系进行相位复励,通过调整发电机励磁电流,来调整发电机端电压,以达到保持发电机端电压基本恒定的目的。     

800DWT纸／拖车滚装船轴带发电机保护

随着船舶电站容量的增大、电力系统运行方式的多样化,对船舶配电系统的保护要求也越来越复杂,过去对中小型船舶电力系统通常采用反应电流电压等参量变化,通过上下级开关的电流－时间原则进行保护配合来达到选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求,但对大型及超大型船舶电站系统,尤其是单机容量大于１０００ｋＷ的发电机,国际电工委员会ＩＥＣ及陆用电气规程均有特殊的保护方式,如差动保护,本文介绍了８０００ＤＷＴ滚装船轴带     

具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁设计

为改善船舶电力系统的稳定性能,提出了在具有自动电压调节器的船舶发电机励磁系统的基础上,加入电力系统稳定器的新方法.电力系统稳定器是通过进一步控制发电机励磁系统提高电力系统稳定性能.电力系统稳定器的信号输入采用了转速、频率或电功率,从而提高了系统的阻尼,这是一种提高小信号稳定性能行之有效的方法.通过对具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁系统稳定性的分析和仿真,得到了比较满意的效果.     

基于逆变电源组网的船舶电力系统短路电流计算方法适用性研究

船舶电力系统的短路电流计算是系统保护设计和整定的依据。常用的船舶电力系统短路电流计算方法由于采取各种近似和等效方法对结果造成了一定误差,在基于逆变电源组网的船舶电力系统中,由于逆变电源相对于传统发电机输出短路电流数量级的减小,这种近似算法的相对误差被放大不宜忽略。本文首先分析了采用电力电子技术的逆变电源的短路特性,然后搭建了基于逆变电源组网的船舶电力系统仿真模型,基于此对常用标准中等效平均电动机短路电流计算方法的误差进行分析,并提出了相应的修正建议。     

船舶岸电系统短路电流计算方法

船舶电力系统短路电流计算是船舶电气设计中的关键技术。针对船舶岸电系统与船载发电机短时并网运行转移负载的工况,分析国际电工委员会(International Electrotechnical Commission, IEC)推荐的不同短路电流计算标准的适用性,提出基于叠加原理的短路电流计算方法。以某典型船舶岸电系统为研究对象,明确其最大短路电流的计算步骤,提高岸电系统短路电流计算的准确性,为船舶电力系统和岸电系统的电流容量设计及保护装置选型提供设计依据。     

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。     

基于虚拟同步发电机的岸电并网控制策略研究

岸电系统为船舶供电时采用不断电切换方式接入是岸电的核心技术之一。本文提出了一种基于虚拟同步发电机的岸电与船舶电网并网策略,使岸电逆变器具有下垂特性的同时,还具有类似于船舶同步发电机转子的瞬态惯性,其输出特性与柴油发电机类似。通过仿真研究,岸电与船舶电网并网时,并网电压和频率基本稳定,冲击电流较小,验证了控制策略的有效性。     

船舶电力系统计算机仿真中并行算法及其MPI实现的研究

本文采用节点电压法对某大型船舶电力系统的一个电站（2台发电机）和部分负载（多台异步机和静负载）进行仿真。首次在船舶电力系统仿中引入MPI（Message-Passing Interface）消息传递接口标准对并行算法进行实现，取得了比较理论的仿真效果。该方法在系统建模上不需要人工的等效处理，不仅节省了建模的时间，同时使仿真结果更接近于系统实际运行结果。此方法尤其适用于中、大型船舶电力系统的仿真研究。     

某大型原油船脱硫改装电力系统设计

随着MARPOL公约对船舶在全球海域限制SOX排放量的生效日期日益临近,船舶加装脱硫系统已经成为很多船东的选择。文章以某大型原油船加装脱硫系统的改造项目为背景,对改造后电力系统进行分析研究。为满足船东对船舶航行的燃油经济性要求,该项目确定选用增加脱硫发电机并配脱硫系统配电盘的方案。通过对电力系统进行负荷估算、短路电流计算、选择性分析等,得出此方案不仅可行,同时也最大限度保持了原配电系统完整性。     

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.     

船舶综合电力推进系统的发展及应用

船舶电力系统与船舶电力推进系统一体化供电的船舶综合电力系统是未来发展的新趋势。本文从总体设计角度出发,对综合电力推进系统的优点进行分析,并着重阐述了电力推进系统设计中可能存在的若干问题,如电站容量、电压和电流谐波、接地保护等,并对这些问题进行探讨和分析。同时针对这些可能存在的问题提出了相应的解决方法,并对多个解决方案作了详细的分析和比较,最终得到最优解决方案。     

船舶综合电力推进系统的发展及应用秦

船舶电力系统与船舶电力推进系统一体化供电的船舶综合电力系统是未来发展的新趋势.本文从总体设计角度出发,对综合电力推进系统的优点进行分析,并着重阐述了电力推进系统设计中可能存在的若干问题,如电站容量、电压和电流谐波、接地保护等,并对这些问题进行探讨和分析.同时针对这些可能存在的问题提出了相应的解决方法,并对多个解决方案作了详细的分析和比较,最终得到最优解决方案.     

船舶电网电流差动保护的应用研究

大型船舶一般采用多发电机供电,在不同的运行工况下,运行的发电机数及容量都不相同,不利于保护的整定与运行。电流差动保护具有绝对的选择性,其性能不受系统运行方式的影响,因此在船舶电力系统的重要部位,有必要合理配置一定的电流差动保护。本文对船舶电网的实际工况进行分析,讨论了船舶电网的保护协调问题,提出电流差动保护的配置原则,为船舶电网的安全运行提供保障。     

交流系统短路电流上升率特性分析及其应用*

论文从船舶交流电力系统短路电流主要馈送来源着手,建立系统模型并对短路电流上升率进行数学公式推导,然后从船舶电力系统角度对决定短路电流上升率的因素进行分析,并讨论了不同短路角时短路电流的变化趋势对电流上升率的影响。通过对比仿真,给出一定船舶电力系统下具体短路点故障诊断时参考电流上升率的选取方法和条件。参考电流上升率的选取方法为船舶电力系统电流上升率作为故障诊断整定设定提供参考。     

发电机出口断路器跳闸对船舶电力系统稳定性的影响

船舶电力系统在故障发生时，发电机出口断路器跳闸对船舶电力系统是一个较大的扰动，网络中不同位置的断路器动作都会对系统稳定性造成不同的影响。数字仿真方法是研究此类动态问题的有效手段。本文利用PSCAD／EMTDC仿真软件平台，对某型船舶电力系统发电机转速及励磁自动凋节装置进行了模型及参数仿真验证，并对自定义静态负荷模型以及采用铭牌参数建模的异步电动机模型进行了仿真分析，在此基础上通过时域数字动态仿真的方法，针对某型电力系统的网络结构，以典型的系统运行方式为例，分析了发电机出口断路器分断对电力系统稳定性的影响，并进一步提出为保证系统稳定性，系统运行时应当采用的相关策略。     

新型船舶电力系统矩阵变换变压器的仿真与设计

船舶电力系统因为其复杂性和特殊性,正经历着巨大的变革,尤其是在智能监测、故障预警和电力平衡等领域,各种先进的技术已经被广泛应用在其中。在船舶电力系统中,由于各种设备的用电需求并不一致,需要变压器把发电机端的电压转换成安全范围内的电压。因此本文借助Matlab仿真平台,重点研究变压器系统的基本结构,建立磁场模型,并分析在空载情况下的变压器状态,给出特性曲线。通过对节点导纳矩阵和变压器的等效电路进行变换,从而得到各个节点的电压电流变化。最后对变压器的励磁电流特性进行仿真与验证。     

基于PLECS的船舶中压直流综合电力系统仿真研究

针对船舶中压直流综合电力系统,分析系统的结构和特性。给出船舶中压直流综合电力系统的机理模型,包括原动机、发电机、推进电机和四象限负载等。在PLECS软件中建立船舶中压直流综合电力系统的仿真模型,实现了系统起动、加速和突然倒车等正常和极端工况的数字仿真,仿真结果验证了本文所进行的数字仿真研究的正确性,能够为系统的早期设计提供仿真工具。