基于三模冗余DSP控制器的船舶电站自动并车装置研究

本文介绍了基于模块化的三模冗余DSP结构设计的船舶电站自动并车装置,应用动态调整采样间隔的交流采样算法来计算交流电量并推导了最小二乘曲线拟合算法来精确预报同期点.装置在硬件上采用多数表决输出的三模冗余结构和在软件上实现数据的冗余处理,能保证在电网品质恶劣的船舶电站中使用时也具有较高的可靠性.     

基于多机静态冗余系统的船舶电站并联控制技术研究

介绍了基于多机静态冗余DSP结构设计的船舶电站自动并联控制技术,应用动态调整采样间隔的交流采样算法来计算交流电量,并推导了最小二乘曲线拟合算法来精确预报同期点;采用一种用软件计算方法实现了高性能的频载调节控制.装置在硬件上采用多数表决输出的三模冗余结构和在软件上实现数据的冗余处理,能保证微控制器系统在电网品质恶劣的船舶电站中使用时也具有较高的可靠性.     

用于船舶电站控制器的交流采样算法研究

对交流采样算法的分析表明,离散傅立叶算法不能算出频率,在非整周期同步采样时误差较大。非同步算法中的加窗插值算法通过加窗插值减小频谱泄漏,不需整周期同步采样,可直接计算频率,对船舶电站采样具有很好的适应性。该算法多针对谐波分析,当用于船舶电站,只计算基波参数时,需选择合理采样方案。通过对算法的分析与推导,选择合理采样方案,在满足精度要求的同时使计算量适中,并应用于船舶电站控制器,很好地满足采样要求。     

基于FPGA的船舶电站控制器直流采样算法研究

传统算法采用傅里叶算法无法消除船舶电站控制器直流分量,导致采样效果较差。为了解决该问题,提出了基于FPGA的船舶电站控制器直流采样算法研究。根据直流采样原理,集中数据序列中的连续数据,形成一个样本数据库,从样本数据库中提取部分数据,使用加窗插值方法,在时域与窗函数相乘时,减小基波与频谱间干扰。使用余弦窗截短后,可通过对待测试信号的频域进行检测,并对加窗后的数据进行排序,方便直流采样。通过加窗插值方法可正确计算出码相位,依据采样方案设计流程,实现船舶电站控制器直流采样。通过实验对比结果可知,该算法最高采样效率可达到93%,为电站控制器电流高质量输出奠定基础。     

船舶电站监控装置负载分配算法设计

随着各类船舶吨位的不断增加,船舶用电需求越来越大,船舶电站系统结构越来越复杂,利用多机组并联运行来扩大电站系统供电容量已成为常态。多机组并联工作时,需根据机组容量均匀分配功率,使电站系统稳定、高效地工作。设计了电站监控装置调频调载控制算法,使柴发机组、汽发机组稳定高效地工作,并通过联调试验,验证了不同载荷下调频调载算法对机组负载分配的执行情况。试验结果表明,不同载荷下,通过负载分配算法分配的负载是合理的,能够有效控制机组,并使其稳定高效运行。     

基于随机森林算法的船舶电站故障诊断

针对船舶电站故障诊断中常用的BP神经网络算法存在的收敛速度慢和诊断准确率不高等问题,提出一种基于随机森林算法的船舶电站诊断模型。在Simulink软件中搭建船舶电站故障模型,通过在Simulink中仿真得到船舶电站故障数据,分析基于随机森林算法的船舶电站故障诊断原理。在MATLAB软件中分别建立基于随机森林算法和BP神经网络算法的船舶电站故障诊断模型,并对二者的故障诊断结果进行对比分析。结果表明,基于随机森林算法的诊断模型相比基于BP神经网络的诊断模型,能显著提高船舶电站故障诊断的效率和准确率。     

建造大功率电力系统的途径

随着船舶的排水量及航速的增加、辅助推进设备及大型装卸货装置的应用,配备诸如空气调节装置等现代化装备及生活设施,船舶电站的功率不断大幅度增长(见附表)。在建造船舶时,不仅应该注意到电站的计划负载,而且还应该注意在今后10～20年内电站容量增加的实际可能性。只有这样才能避免电站过载及节省大量用于船舶现代化的费用。根据文献[1]的建议,靠增加电站数量来解决建造船舶大功率电力系统是不可能的,因     

基于LabVIEW的船舶电站并车装置自动同步设计

船舶电站为船载用电设备(包括导航设备、通信设备、水声设备等)提供能量来源,保障了船载用电设备的正常运行。随着船舶向着大型化、自动化方向发展,船舶电站的容量和载荷也越来越大,采用自动并车装置的船舶发电机组可以将多个船舶发电机组复合在一起,共同作为船舶的电源,满足日益增加的电站载荷,具有可靠性高、自动化程度高等优点,引起了研究人员的广泛关注。本研究针对船舶电站的并车装置设计,采用可视化编程平台LabVIEW,设计了一种新型的船舶电站自动化并车装置,并对该装置的硬件结构和LabVIEW软件程序进行系统介绍。     

船舶电站控制器异常信号采样方法

传统船舶电站控制器采用的异常信号采样方法,存在异常信号采集敏感度低的问题,导致电站故障信号的感应响应出现延迟。因此,提出船舶电站控制器异常信号采样方法。首先,对电站控制器异常信号采集结构进行优化设计;接着,根据优化后的采样结构,对异常信号采集协议进行CAN总线优化,提升信号敏感度;最后,对采集端的信号进行子空间追踪计算,实现快速、稳定锁定异常信号的效果,从而完成设计。通过设计实验对提出设计进行采集效果的验证,证明提出方法具有显著提升船舶电站异常信号采样清晰度与灵敏度的特性。     

PSO算法和simulink在船舶电站控制中的应用

船舶电站是电力系统正常运转的核心功能模块,集成了柴油发电机、测量仪器仪表、控制器等多种元器件,优化舰船电站已经成为当前的研究热点。PSO优化算法是一种仿生算法,近年来获得了很大的发展。首先系统介绍PSO算法的基本原理,然后结合船舶电站柴油发电机的函数模型,优化一种船舶电站的调速控制器系统,并利用Matlab中的simulink模块开展了柴油发电机的调速控制仿真,有助于改善当前船舶电站的控制水平。     

基于LabVIEW的船舶电站实时监控系统

基于LabVIEW虚拟仪器开发平台，设计了一种船舶电站实时监控系统。系统采用工控机和单片机两级控制模式，通过Modbus通信协议实现两级之间的实时通信，完成对船舶电站柴油发电机组的监控。给出了监控系统的具体实施方案，详细讨论了船舶电站实时监控程序的编制要点。该监控系统界面友好，功能完善，可视性强。这种基于LabVIEW将工控机与单片机有机结合的方法，是一种开发智能化图形监控设备的有效途径，在现代舰船电站智能控制设计中具有实用价值。     

船舶双电站控制技术

当前,为了提高船舶安全性能,船舶双电站设计是一种趋势。船舶双电站主要由船舶前后电站及集中的功率管理系统组成,能够实现对船舶电网的智能控制,本文主要是对船舶双电站的组成、控制原理、通讯实现等内容进行研究,为后续船舶双电站的设计提供一个思路借鉴。     

急流航段全回转舵桨电推船电站设计研究

根据全回转舵桨电力推进船舶的特点,分析了其电站系统的设计方法,提出采用推进控制系统应配合功率管理系统处理可能发生的且会导致电网失电的特殊情况。所提措施易于实现,能够提高这类船舶在急流航段中航行的可靠性和安全性,且满足现有规范对急流航段中航行船舶的要求。     

船舶电站自动调频调载技术研究

文章介绍了一种基于改进的主导发电机法调频调载技术在船舶电站中的运用,如单机运行时如何稳定发电机的频率,在机组并联运行时如何实现按并联发电机组容量按比例分配有效负荷,重点论述了改进后的方法如何提高系统的动态调节性能。     

基于S7-300PLC和PPU的远洋渔船船舶电站控制系统设计

基于S7-300可编程逻辑控制器(PLC)和船舶电站发电机并车与保护单元(PPU),设计了远洋渔船船舶电站智能化控制系统。以PLC为主站、PPU为从站组成的联合控制核心,采集发电柴油机组以及船舶电网的各项参数,实现输入、输出共享,并根据设置的参数进行智能化指令执行。满足船舶电站自动控制以及安全保护等功能,适应渔船在航行及作业过程中工况多变的特点,从而提高船舶电力网的可靠性、便利性与经济性。     

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。     

无刷同步发电机励磁系统故障判断

船舶电站是船舶电力系统的心脏，熟悉船舶交流电站的工作原理和一定的工作经验是快速准确地判断无刷发电机故障并及时处理的必要条件．把大功率整流器作为发电机励磁系统故障的重点检查对象，可以起到事半功倍的效果，能更好地保证船舶的安全航行，提高运行效率．     

船舶电站频率/有功功率的智能调节

针对船舶电站频率／有功功率调节的特殊性，提出了一种船舶电站频率／有功功率的综合调节与控制方法，给出了基本原理框图，并对神经网络算法进行了分析，模拟实验表明其动态品质良好，频率／有功调节简便易行。     

船舶电站自动控制系统软硬件设计

随着对船舶电站自动化程度要求越来越高，出现了以计算机和PLC控制为核心的船舶电站自动控制系统．本文给出了这种系统的软硬件设计，上位机控制程序用VC＋＋开发，包括了电站配电、并车、保护等全部功能，利用RS485总线实现与下位机PLC的通讯，PLC完成模拟量采集运算和开关量的控制．整个系统既能通过手动控制开关对现场硬件直接操作，也可通过遥控开关切换到计算机软件来控制硬件部分运行工作．