基于PLC和工控机的船舶电力系统故障诊断装置设计

为保证船舶的安全航行,故提高船舶电力系统的安全性和可靠性十分重要。文中设计了一套基于施耐德M340 PLC、XBTG7340触摸屏和工控机的电力系统故障诊断装置。该套故障诊断装置主要由施耐德M340 PLC、电力系统参数测量装置、XBTG7340触摸屏、工控机、NI数据采集仪、以太网等器件所组成,本诊断装置通过施耐德M340PLC、电力参数测量仪PM800、7个与互感器相连的模拟仪表和NI数据采集仪对船舶电力系统的参数进行相应的采集,将采集到的数据信息通过Modbus现场总线、工业以太网进行数据共享,实现对船舶电力系统装置的监视与检测,并将实时数据导入工控机matlab中进行故障程度与故障类别的判断。     

船舶电力系统短路的试验研究

随着船舶电力系统功率的增大，使得对故障状态的防护更加迫切。短路是在船舶电力系统中出现的最严重的破坏性故障状态。目前，作为保护装置设计的基本计算方法是利用金属短路规则。同时正如系统资料和使用经验所说明的那样，电弧短路在船舶的所有短路中占首要地位。若不考虑故障状态中电弧的影响将使计算参数取得太高，最终使电力设备参数太高。迄今，由于运行条件和最终结果不同，所完成的大功率低压交流电网中电弧过程的研究尚不能够用于船舶电力系统设计实践中。     

基于Powerlogic的船舶电力监视系统

本文结合船舶电力系统控制实验室,利用PowerLogic软件实现对船舶电力系统的电力参数监测。介绍了船舶电力监视系统的构成与软件设计,在交流380V／50Hz电力实验室环境下进行了运行,分析了船舶电力系统运行的谐波情况,该系统可以有效地监视船舶电力系统的一些参数,提高了船舶电站电能质量的管理能力。     

利用水声计程仪测定船舶运动参数

该文在讨论测量船舶绝对速度矢量基础上，提出了利用声纳计程仪进行测量船舶运动参数的新方法。并对该方法的测量可信度进行了理论分析，研究表明这些方法是可行的，是有前途的。     

船舶电力系统无功优化过程的自适应粒子群算法应用

随着现代船舶工业的需要,船载用电设备的数量越来越多,船舶电力系统的容量也越来越大。船载用电设备在提高船舶自动化水平的同时,也对船舶电力系统的稳定性、安全性、节能性等提出更高要求。其中,船舶电力系统网络的无功损耗问题一直是相关领域的研究重点。电力系统的无功优化是指当系统的结构参数、负载等保持不变的情况下,通过改善船舶电力系统电源的电压等参数,调节电网的潮流计算,无功优化对提高船舶电力系统的供电效率,降低事故发生率等有重要的作用。本文系统的介绍了自适应粒子群算法,并将该粒子群寻优算法应用到船舶电力系统的无功优化过程中,对于改善电力系统的无功优化过程有重要的意义。     

船舶电力系统自动化及电机保护设计

船舶运输在全球运输中扮演着重要角色,而船舶电力系统的安全及稳定性是船舶运输安全的重要保证。在这种背景下,本文简要介绍了船舶电力系统自动化的现状,对船舶自动化电力系统进行设计,包括工控机模块、显示模块、PLC监控执行模块,重点介绍并实现了船舶电力系统中自动并车功能,最后提出了几点电机保护设计。本文提出的船舶电力自动化系统能够有效提高船舶运营效率,提升船舶电力系统工作的稳定性。     

船舶电气测量的新方法：—对机舱和供电的测量

根据船舶电气技术的发展,阐述了船舶报警系统,监视与控制系统及电能质量的测量与控制的最新趋势,文中还阐述了一些有关电力系统的观点。     

探讨同步发电机的短路参数对船舶电力系统短路电流的影响

短路电流的大小对于船舶电力系统设计非常重要，本文通过选择同步发动机的短路参数限制船舶电力系统的短路电流力的方法进行探讨。     

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。     

船舶电办系统状态评估方法研究

提出一种基于故障诊断的船舶电力系统状态评估方法，将故障模式及影响分析和3σ统计原理应用到系统状态评估中，建立了从监测参数到故障诊断，从而得到即时状态的评估模型，并对船舶电力系统的实际运行状态做出了评估．计算结果表明，模型评估过程简单、清晰，评估结论准确、有效．     

基于PLC技术和工业现场总线技术的船舶电力监控系统设计

船舶上的电力系统对于船舶航行安全具有非常重要的意义。本文提出一种基于PLC技术和工业现场总线技术的电力监控系统解决方案,实现船舶电力系统中电力参数的监控,能够完成船舶电站自动并车和解列,使用CC-LINK总线技术,监控模块获取的电力系统数据可以通过总线和船舶监控室进行数据传送。系统具有较高的实时性和可靠性。     

基于VC++和MATLAB的船舶电力系统动态仿真软件开发

为分析船舶电力系统的性能和特点,常常借助仿真平台进行研究。结合VC++和MATLAB各自的优点,提出一种基于两者混合编程的方式并应用于开发船舶电力系统变参数仿真平台,用以动态分析船舶电力系统的各项性能。采用VC++编程实现船舶电力系统可视化绘制、参数设置以及拓扑分析,利用MATLAB强大的计算优势实现复杂的电力系统运算,最后VC++调用MATLAB引擎打开MATLAB实现仿真。该软件平台可实现在不间断原参数仿真运行的前提下,自由地改变系统的结构以及参数设置以实现延续仿真,并实时显示该系统变化时相应的仿真曲线,实现对船舶电力系统性能参数的在线分析。     

基于粒子群优化算法的船舶电力系统脆性分析

为了提高船舶电力系统稳定性,提出基于粒子群优化算法的船舶电力系统脆性分析方法,构建船舶电力系统的稳定性控制约束参量模型,以电机模型参数为控制对象,通过船舶电力系统电机的转速信息和电磁转矩信息进行船舶电力系统脆性特征分析,采用PI控制算法进行船舶电力系统的输出稳定性控制,建立船舶电力系统的反馈动态补偿稳定性控制模型,结合粒子群优化算法进行船舶电力系统稳定性控制的参量自适应调节,实现船舶电力系统脆性预测和稳定性控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶电力系统脆性分析的准确性较好,控制稳定性较强,提高了船舶电力系统的输出鲁棒性。     

基于Matlab/Simulink船舶电力系统建模与仿真

为了提高船舶电力系统的可靠性和稳定性,保证船舶在各种状态下实现功率的最优化配置,利用模块化的建模方法,建立了柴油机及调速分系统模型、发电机及励磁分系统模型、同步发电机并车控制模块模型、发电机组控制模型。在Matlab/Simulink仿真环境中对船舶电力系统的典型运行工况、常见故障工况以及并车操作进行了仿真研究。仿真结果表明,所建立模型能比较准确地反映船舶电力系统实际运行的情况,同时可以避免在实船上进行工况试验和故障测试的高成本、高危险。其数据结果对船舶电力系统的设计、调试及控制方法的研究具有重要参考意义。     

基于LSTM-FCN神经网络的船舶电力系统故障识别方法

船舶电力系统拓扑结构日趋复杂，故障种类繁多且不易区分。为确保继电保护动作的正确性，本文基于船舶电力系统故障录波数据，利用全卷积网络(Fully Convolutional Network, FCN)在局部特征提取上的优势，以及长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)在时序特征提取上的优势，提出了一种基于改进LSTM-FCN网络的故障诊断模型，并应用于船舶电力系统故障识别。依托PSCAD/EMTDC仿真软件对典型船舶电力系统各种故障进行仿真，通过小波变换对采样信号进行预处理。实验结果表明：本文所提出的故障诊断模型能够很好地对船舶电力系统故障进行分类识别。     

非线性特性在船舶电力系统中的研究及仿真

随着现代船舶的巨型化,船舶电力系统集成度越来越高,电力系统的稳定性对船舶航程至关重要。同时,和岸基供电系统不同的是,船舶电力系统动力负载与其发电机组有着非线性耦合关系,所以船舶电力系统属于一类非线性控制系统。本文研究了船舶电力系统的非线性原理及数学模型,分析了系统动力负载的动静态特性以及与发电机组的非线性耦合特性。最后提出了一种利用Hamilton函数方式的并联电力非线性控制系统,并仿真验证了系统的鲁棒性特征。     

船舶电网绝缘参数预测问题

本文论述了能预先确定电力系统使用可能性与严重影响整个船舶防火、防爆和电气安全的船舶电网绝缘参数及其预测问题,详细阐述了诊断船用电力系统绝缘质量所采用的间接法和直接法。     

基于GIS的船舶电力系统配电网络的研究

船舶电力系统决定了船载用电设备的正常运行,是船舶的重要组成部分,而电力系统配电网络的拓扑结构和管理方法决定了船舶电力系统的质量。本文利用地理信息系统(GIS)的硬件平台和软件程序,设计一种新型的基于GIS技术的船舶电力系统配电网络,显著提高了船舶配电网络的故障分析和管理水平,具有重要的理论和实际应用价值。     

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。     

船舶电力系统参数仿真优化及性能测试

由于传统的船舶燃油以重油为主,生成物对环境的污染较大,为了减缓航运对环境的负面影响,应用新能源并入船舶电力系统,以实现船舶节能减排目标。由于新能源在电压频率、幅值等方面与船舶电力系统存在差异,为了稳定船舶电力系统的功能,引入惯性函数对船舶电力系统功能进行调节,以减少船舶电力系统的振荡,而惯性函数的调节功能受到虚拟惯量和虚拟阻尼等参数的影响,因此,利用数字仿真方法确定虚拟惯性函数的参数配置,仿真试验表明,本文方法相对于对比方法具有更佳的调控效果,是一种有效的参数配置优化方法。