舰船环形区域配电结构及可靠性分析

舰船电网形式的选择直接关系到电力系统供电的可靠性,其重要性不亚于电站。本文首先对舰船电网形式进行了分析研究,然后利用基于可靠性框图的网络分析法,对几种典型的船舶电网进行了可靠性计算,通过对四种船舶电网的对比分析,得到环形区域配电的可靠性水平高于辐射网结构和电源环形网结构,是舰船电网结构发展的方向。     

舰船环形区域配电网络结构可靠性分析

伴随新兴技术的应用,现代舰船配电网的拓扑结构多种多样,而舰船电网结构是关系舰船性能的关键因素,需要从可靠性角度进行严格的论证分析.本文以环形区域配电系统为模型,设计了3种区域内部配电网结构,并借鉴陆地上电网可靠性评估成果,采用网络等效简化思想,对所设计配电网结构与传统干馈式单母线配电结构的可靠性指标进行定量计算和分析比较,从而选择出高可靠性的区域配电网结构.     

船舶电网系统三维点云数据聚类提取分析算法

船舶电网系统结构直接对船舶电力系统运行的稳定性和可靠性产生影响,船舶航行过程中经常出现供电不足等问题,严重威胁船舶航行安全。为解决上述问题,采用三维点云数据聚类算法对船舶电网运行状态和可靠性进行评估计算,并结合可靠性评估计算结果对船舶配电系统结构进行优化设计,将船舶电网系统中的电缆设计为环状结构辐射网,以便保障电力系统运行效果。为了对船舶电网系统三维点云数据聚类提取分析算法的准确性进行检测设计了仿真实验,实验结果证实,三维点云数据聚类提取分析算法可更好的提高船舶电力系统的运行效果,保障船舶航行安全     

舰船电力环形网络综合逻辑判断保护法研究

根据舰船环形电网的物理结构,在满足天平原则的条件下,将环形电网划分为各保护区域,在借鉴陆地电网母线保护方法的基础上,提出一种舰船环形电网综合逻辑判断保护方法。     

舰船电力网络薄弱环节辨识方法研究

系统薄弱环节的辨识是系统可靠性分析中的一个重要因素。利用这些信息可以反映出可靠性与系统元件的相关性,从而发现系统可靠性的薄弱部分,为系统规划和运行提供理论依据。本文基于最小割集理论,利用可靠性追踪原理提出了一种适用于环形舰船配电系统的可靠性评估方法。通过计算该环形舰船电网各元件对系统不可靠度的分摊,辨识出对系统可靠性影响较大的薄弱环节。     

基于分层回溯算法的MVDC船舶电网重构拓扑搜索方法

针对深度优先和广度优先拓扑搜索算法存在无效搜索过多,效率低下,难以满足船舶电力系统拓扑搜索实时性要求的这一缺点,通过分析MVDC船舶电网的特点,应用改进分层回溯算法对船舶电网的邻接矩阵进行搜索,自动识别环形船舶电网拓扑结构,建立环形MVDC船舶电网模型,并通过仿真验证所提出的方法能够有效提升MVDC船舶电网拓扑搜索速度。     

希尔伯特变换在舰船电能质量检测系统中的优化研究

船舶工业向着自动化、工业化发展,大量的用电设备装载于船舶上,用电侧的设备对船舶供电系统和供电质量提出了新的要求。为了提高船舶供电系统的性能和供电质量,舰船电能质量检测系统必不可少。本文利用非稳态信号处理方式-希尔伯特变换,对舰船暂态电能的质量进行检测,并系统分析暂态电能的5种扰动形式及解决方法。     

船舶电力系统的故障诊断及处理研究

介绍了一种船舶电力系统监控架构,针对该监控架构提出故障诊断及处理策略,将电力系统的故障分为直流幅压电网故障、交流电网故障和直流24 V电网故障,给出不同故障诊断的依据及判断部位.针对不同故障,提出不同的处理措施,当供电支路发生过载或短路故障时,通过分级保护实现供电支路的隔离;当电源发生故障停机时,通过电力系统拓扑结构改变,实现故障重构,恢复未故障区域供电.该故障诊断及处理策略能够满足电力系统自主运行的需求,适用于无人舰船.     

云平台中的并行船舶综合电网调度系统研究

海上电网供电系统对船舶持续稳定的电压供给是保证其海上航行的关键。随着海上船舶数量及体积的增加,海上船舰电网调度系统所需处理的信息随之增大,并且已经越来越不能满足对舰船供电负荷计算实时性的要求。基于现代信息处理的云平台能够利用分布式计算架构,将各船舶的供电负荷计算分配到各节点进行并行计算,能够有效解决原调度系统计算中心的性能瓶颈。本文在此基础上,提出一种云平台中的并行船舶电网调度算法,并给出了算法的实现方法。     

某舰船武器应急发控系统供电电源硬件设计研究

文章针对某型舰船武器应急发控系统供电电源的功能需求,在可靠性分析的基础上,设计了电源模块功能及可靠性设计措施,采用技术成熟的PFC（主动式功率因数校正）、高速MOSFET管驱动谐振式开关电源,采用LLC谐振式结构,降低了开关变压器和MOSFET管的损耗,供电电源的效率可达90%以上,提高了舰船电网的利用率。     

船舶复杂配电网络结构可靠性评估

本文介绍了船舶配电网络结构可靠性研究的重要性,根据最优可靠性模型理论和船舶电力系统及陆地电力系统可靠性研究的相关内容,提出了一种基于局部等效法、最小割集法和SDP法的船舶复杂配电网络结构可靠性评估方法和具体步骤,解决了复杂配电网络中共用的线路和设备对可靠性评估的影响,提高了评估精度。     

复杂网络理论在船舶电力系统结构脆弱性分析中的应用

文章将复杂网络理论分析方法应用于船舶电力系统结构脆弱性的分析。首先将船舶电网抽象为复杂网络模型,并对该网络模型的结构特征进行计算和分析;然后通过分析节点攻击后的电力系统性能对船舶电网结构脆弱性进行分析。结果表明:船舶电网的脆弱性与网络拓扑结构密切相关,利用复杂网络理论可以有效确定电力网络的关键节点。     

基于可靠性方框图与蒙特卡洛仿真的船舶配电网可靠性分析方法

国船舶工业发展迅速,尤其在近几年迎来了跨越式的发展。船舶建设工业的发展能充分体现一个国家的经济和国防建设水平。但船舶配电网拓扑结构与陆上电网不尽相同,其运行环境非常恶劣,供电连续性和可靠性成为衡量船舶生命力的重要指标,同时也深刻影响大型船舶的平均寿命。因此,可靠性研究在船舶建设中发挥着越来越重要的作用。本研究以典型大型船舶中压配电网结构为研究对象,在全系统元件正常运行时相互独立的情况下,重点研究不可维修与可维修下的系统可靠度、MTBF、可用度、停运时间和失效数等,并进行详细的分析与讨论。首先,本文综合考察各种可靠性分析方法的适用性和准确性,选择利用可靠性框图、最小路集分析法计算并分析不可维修情况下系统的可靠度、平均故障间隔时间等可靠性指标；接着,本文简述了配电网的多种维修任务类型,并采用最小路集法与蒙特卡洛仿真法相结合的方法计算并分析可维修系统的可用度、停电时间、失效数等指标。本文研究结果对船舶配电网的设计、建造、运行和维修等具有积极的意义。     

基于图论理论的舰船配电网故障恢复算法

提出基于最小生成树理论和分割分层拓扑模型的舰船配电网故障恢复快速算法,利用图对实际配电网进行符合图论要求的简化,给出舰船电力系统的配电网络分割分层拓扑结构,建立综合了舰船负载优先级、开关动作次数最少、电网可靠性最高为目标的数学模型。考虑了线路容量限制、配电网连通性及节点电压约束的约束条件。理论分析及实例证明,算法充分利用舰船配电网监控系统中的实时信息,能提供最优解,直接控制相关开关动作,具有明确的可操作性。     

母线保护在船舶电力系统中的应用

本文认为在船舶中压交流系统中可采用母线差动保护作为应对汇流母排故障的主保护,提出了一种基于微机保护装置实现的适合复杂中压船舶电力系统使用的母线保护体系,该方案可兼顾保护选择性、速动性、可靠性。首先分析了母线差动保护原理、动作特性、保护接线方式,其次重点分析了母线保护的死区及其应对方法。最后针对船舶电力系统特殊环境讨论了增加母线保护可靠性的措施。本文分析结果可作为中压船舶电力系统保护设计的参考。     

基于面向对象技术的舰船综合电力系统电力网络故障模拟及拓扑跟踪

针对舰船综合电力系统电力网络结构特点,本文实现了基于面向对象技术的对舰船综合电力系统电力网络的拓扑建模。并针对电网故障的随机性特点,在面向对象环境中实现了对随机故障的模拟,同时用深度优先算法进行了快速的拓扑跟踪。算例分析证明了该方法的有效性。     

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。     

船舶环形配电网电流保护加速动作方法研究

在无通道保护方法的基础上,提出了一种适应于船舶环形配电网的电流保护加速动作的方法。该方法利用故障发生和线路一侧断路器跳闸引起的另一侧支路电流变化,和该变化所具有的时间特性来判断故障区间,来实现故障线路两端保护的相继速动。实例仿真分析验证了该方法的可行性。     

基于复杂网络理论的舰船电网关键元件辨识方法

舰船电力系统是一种典型的节点紧凑型独立电力系统,其系统容量相对有限,系统元件种类繁杂,电网运行结构灵活多变,其电力节点及线路极易遭受战斗损伤。针对舰船电力系统的结构及运行特点,基于复杂网络理论对舰船电网脆弱性开展研究,建立了舰船电网等效拓扑模型并提出了电力介数指标,实现了对舰船电网中关键元件的辨识。通过对典型舰船电网进行攻击测试,验证了本文所提出指标的准确性和有效性。