针对舰船直流综合电力系统中低阻抗故障和电力电子设备的保护方案

舰船直流综合电力系统采用了大量的电力电子器件,其保护需求不同于传统的交流电力系统。从系统的角度分析直流综合电力系统短路故障,以及电力电子器件设备的内部故障特点,重点、深入地探讨直流综合电力系统保护需求,得出系统的保护功能与模块内部参数设置密切相关的观点,以及限流、速动等11项保护要求,形成针对系统短路和电力电子设备的保护方案。根据国内外直流断路器、直流限流器等主要直流保护器件的技术现状,进一步提出电力系统保护器件的技术发展需求。     

基于CPLD电子脱扣器设计与功能测试

直流断路器是确保舰船供配电系统和用电设备安全的重要开关设备之一,而断路器的故障保护功能最终是由脱扣器来控制完成的。本文按照舰船某型直流限流装置的功能需求,完成了对基于CPLD电子脱扣器的设计,对该脱扣器进行功能测试,得出其抗干扰能力强,能够满足应用背景的需求的结论。     

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。     

一种新型混合式直流限流断路器的原理与验证

本文介绍了一种基于晶闸管和IGCT的新型混合式直流限流断路器拓扑结构,详细分析了其故障快速分断过程和故障限流过程,最后在Matlab/Simulink中建立了系统仿真模型,对其工作过程进行了验证。     

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。     

高速电磁斥力机构的基本原理与仿真分析

混合型限流断路器是现代直流电力系统有效的短路保护设备,其中用于驱动高速限流断路器机械触头高速分闸的电磁斥力机构性能决定了混合型限流断路器的限流水平及分断的可靠性。分析了电磁斥力机构的工作原理,通过理论推导得到了电磁斥力的解析表达式,在此基础上得到其运动方程。介绍了电磁斥力机构的瞬态场有限元仿真方法,建立了1000 V/400 A样机的仿真模型,样机试验结果验证了理论分析与仿真计算的正确性,为电磁斥力机构的进一步优化设计打下坚实基础。     

基于混合型限流熔断器的船舶直流电力系统保护技术研究

分析了传统船舶直流电力系统保护的缺陷,通过仿真计算得到了混合型限流熔断器的短路限流值,提出了基于混合型限流熔断器短路限流特性的船舶直流电力系统选择性保护方法,研究结果表明采用混合型限流熔断器后电力系统保护选择性与速动性都能得到保证,有效提高了船舶直流电力系统的安全水平。     

一种改进型真空直流限流断路器研究

分析了强迫关断型真空直流断路器的工作原理,采用在真空灭弧室两端反并续流二极管的方法,推迟了真空灭弧室电流过零后两端反向电压出现的时间,提高了真空灭弧室电流的过零关断的可靠性。对该直流限流断路器系统进行理论分析仿真,最后进行实验,实验结果与理论分析一致,说明该限流断路器方案准确、可行。     

直流配电系统在舰船综合系统中的应用

直流配电系统是舰船综合电力系统中的一种新兴技术,能够有效减少燃料消耗和排放水平。然而,如何在舰船综合电力系统中有效应用直流配电系统,仍然需要进一步的研究。本文研究直流配电系统在舰船综合电力系统中的应用方法,并对综合电力系统的机电设备进行建模,为直流配电系统在舰船综合电力系统中的进一步发展,提供一定的借鉴作用。     

直流电力系统短路限流装置研究

随着舰船电力系统容量的增加,其短路电流水平不断提高,急需研究一种分断速度快、限流能力强的新型限流保护装置。混合型限流熔断器相对于普通限流熔断器具有功率损耗低、限流能力强的优点。文中介绍了两种新型限流熔断器的结构组成、工作原理和特性,指出被动式混合型熔断器与电子控制的主动式混合型限流熔断器相比,因其无需外部电源、传感器及电子控制单元,可靠性更高且体积更小。     

基于逆变电源组网的综合电力系统保护技术研究

在对逆变电源短路限流特性及塑壳式断路器的保护特性进行分析的基础上,提出了基于逆变电源组网的综合电力系统保护策略,对逆变电源及配电断路器的保护进行了配置与整定,最后采用物理试验验证了这种保护策略的正确性,可作为综合电力系统保护设计参考。     

舰用直流1000V等级开关设备绝缘要求研究

舰用直流1000V等级开关设备是舰船综合电力系统1000V等级直流区域配电系统的关键设备,本文针对现有军用标准绝缘要求的适用性问题,通过国内外相关标准规范,从直流1000 V电压等级、直流1000 V等级开关设备的绝缘要素、直流1000 V等级开关设备绝缘要求等方面进行了分析,提出了舰用直流1000 V等级开关设备的绝缘要求建议。     

舰船电力系统非同期合闸保护装置设计

本文提出了一种在并网开关源头直接消除非同期并网事故的方案。基本思路是装置准确检测和判断待并机组间的电压差、频差和相角关系,简洁可靠实现并网开关非同期合闸的无源保护,保证电控台遥操和就地操作开关实现机组并网的安全。动态模拟试验证明装置原理设计正确、工作可靠,在舰船电力系统中具有广阔应用前景。     

直流断路器大容量试验室的现状与进展

本文介绍了直流断路器的工作原理和分断能力试验方法，比较了几种直流断路器大容量试验室的试验能力，重点介绍了高压直流断路器的合成回路试验技术，认为大容量试验室是推动断路器专业发展的重要技术平台。     

基于区间层次分析法的舰船动力系统方案评估研究

针对舰船动力系统方案评估的不确定性,提出一种新的舰船动力系统方案评估方法。首先建立舰船动力系统方案评估指标,然后利用区间层次分析法确定舰船动力系统方案评估指标权重。在此基础上,结合区间数理论建立基于区间数可能度的舰船动力系统方案评估模型。最后结合实例对舰船动力系统方案进行评估,验证该方法的可行性和有效性。     

区域配电网络在舰船电力推进系统中应用与发展

舰船配电网络结构是关系舰船电力系统可靠性的关键因素,现有舰船配电网络结构已不能满足未来舰船电力系统发展的要求.本文介绍了目前舰船配电网络结构,指出了现有配电网络结构中存在的不足,然后总结分析了区域配电的特点,提出区域配电将是未来舰船配电网络的发展方向.     

4kV/400A真空直流断路器设计

针对4000 V/400 A船舶直流电力系统中额定电流的分断问题,提出一种混合型真空直流断路器的拓扑结构,采用强迫换流原理实现电网侧额定电流的分断。对断路器的结构组成进行设计,分析强迫关断过程,通过计算得到关断参数。通过EMTP仿真软件对关断过程进行仿真,得到仿真波形,在实验室搭建了试验平台,实现了400A电流的关断。试验结果证明,所提出的方案有效、可行。     

直流全电力推进船舶短路故障管控技术研究

本文从船舶直流电网的发展背景出发,分析了船舶直流电网的短路故障特性和保护需求;基于统一框架,对国外直流电网短路故障管控技术,包括故障检测、故障隔离和网络重构等方面的研究进展进行了分析,梳理了目前不同技术手段的特点和优缺点以及对于直流全电力推进船舶的适用性;指出了直流全电力推进船舶短路故障管控技术未来发展和后续研究重点建议。     

舰船交流区域配电网络结构研究

舰船配电网络结构是关系舰船电力系统可靠性的关键因素之一,现有的舰船配电网络结构已不能满足舰船电力系统发展的要求.本文介绍了舰船配电网络结构的技术发展水平,指出了现有配电网络结构中存在的不足.通过分析、研究现有的舰船配电网络结构和相关文献,提出了一种新型的舰船交流配电网络结构.介绍了配电网络结构可靠性指标,并将提出的配电网络结构与不同的舰船交流配电网络结构进行了负荷点故障率和系统可靠性指标比较.结果表明,所提出的配电网络结构具有较高的可靠性,是未来舰船电力系统的发展方向.     

基于FAHP的舰船电力系统脆性分析

首次将复杂系统脆性引用到舰船电力系统研究中,由于舰船电力系统是复杂系统,具有层次结构,因此采用模糊层次分析法(FAHP)对其进行脆性分析。由模糊层次分析法求得舰船电力系统各子系统的相对重要度排序向量,找出极易使舰船电力系统崩溃的脆性因素,为决策者提供重要的参考依据。