不平衡负载下船舶电力系统故障诊断研究

电力系统的故障诊断可以保证船舶的正常工作,针对当前单一模型无法全面、准确对船舶电力系统故障进行诊断的难题,提出一种基于组合模型的船舶电力系统故障诊断模型。首先提取不平衡负载下船舶电力系统的信号,并提取状态特征,然后采用隐马尔科夫法对船舶电力系统故障进行初步诊断,采用支持向量机对船舶电力系统故障进行进一步诊断,以提高船舶电力系统故障诊断的准确性。最后进行船舶电力系统故障诊断的测试,测试结果表明,组合模型可以从多个角度对船舶电力系统的工作状态进行分析,船舶电力系统故障诊断率高,不仅有降低了船舶电力系统故障的错误诊断率,而且改善了船舶电力系统故障效率。     

基于ANN的船舶电力系统脆性评估

为提高船舶电力系统脆性分析和简化计算步骤,以及提高船舶电力系统脆性计算速度,提出基于人工神经网络(ANN)负荷削减模型,该模型不需要在线计算船舶电力系统中的故障潮流计算和负荷削减计算。为说明基于人工神经网络负荷削减模型的精确性,又引入了基于直流潮流的线性规划模型,对船舶电力系统进行脆性计算。利用这2种脆性评估模型对实例中的船舶电力系统脆性分别进行计算,验证了基于人工神经网络(ANN)负荷削减模型的可行性和有效性。     

船舶电力系统稳定方法研究

基于船舶电力系统及陆地电力系统理论,充分研究船舶电力系统的稳定性。首先,通过研究船舶相关设备的三相模型,建立分析船舶电力系统的潮流算法;其次,通过编程开发软件的方式,研究船舶电力系统短路电流,建立了船舶电力系统的仿真模型。最后,给出增强静态稳定性的方法。     

船舶电力系统低功耗电子电路故障智能获取研究

低功耗电子电路是船舶电力系统的主要组成部分,也是最易出现故障的部分,针对当前船舶电力系统低功耗电子电路故障获取方法存在的不足,为了提高船舶电力系统低功耗电子电路故障获取精度,设计了基于数据挖掘的船舶电力系统低功耗电子电路故障获取方法。首先分析当前船舶电力系统低功耗电子电路故障获取研究存在的问题,指出当前获取方法存在的局限性,然后提取船舶电力系统低功耗电子电路故障特征,采用数据挖掘技术构建船舶电力系统低功耗电子电路故障获取模型,最后进行了船舶电力系统低功耗电子电路故障获取仿真实验,实验结果表明,本文方法的船舶电力系统低功耗电子电路故障获取平均精度超过95%,远远高于对比方法的船舶电力系统低功耗电子电路故障获取精度,降低了船舶电力系统低功耗电子电路故障获取错误。     

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。     

基于直流电网的船舶电力系统仿真研究

对船舶电力系统的发展现状以及主电网电制的选择进行了简要概述,通过对比国内外的发展现状以及交流电力系统和直流电力系统的优缺点,指出基于直流电网的船舶电力系统是未来船舶电力系统的发展方向。对基于直流电网的船舶电力系统的负载分配律进行了分析,随后在MATLAB/Simulink中建立了一种基于直流电网的船舶电力系统的仿真模型,仿真验证了该系统的可行性。     

基于自组织临界性理论的船舶电力系统脆性分析

该文建立了船舶电力系统的自组织临界性脆性模型,对船舶电力系统进行脆性分析,通过考察潮流动态来研究脆性发生的机理。该模型分为快动态过程和慢动态过程,前者为基于改进的直流潮流模型的船舶电力系统脆性模型算法,后者为船舶电力系统节点负荷和线路容量增长算法。仿真结果表明,船舶电力系统的脆性故障规模与发生次数在曲线的尾部都具有幂律特性,船舶电力系统脆性具有自组织临界性;同时,过载参数会影响船舶电力系统脆性的自组织临界性。     

基于复杂系统脆性结构模型的船舶电力系统脆性分析

结合船舶电力系统递阶层次结构,建立了船舶电力系统的脆性结构模型,该模型分为脆性风险层、系统结构层、脆性事件层和脆性因素层.在该模型基础上,提出了一种基于层次分析法的船舶电力系统脆性分析方法,通过定量计算系统脆性结构模型中各层元素对系统总目标的合成重要度系数,找出最容易导致船舶电力系统脆性发生的脆性因子,从而为预防船舶电力系统脆性发生提供了计算依据.     

含锂电池储能的船舶电力系统模型预测控制研究

由于船舶运行的特殊性和负载波动的复杂性,严重影响船舶电力系统的稳定性,因此引入了能量存储技术,降低电网的波动。根据发电机和锂电池的状态空间模型,建立了含锂电池储能的船舶电力系统,并提出了一种基于模型预测控制的船舶电力系统。在含有负载波动的情况下,使发电机和锂电池的输出能够稳定跟随负载的变化,从而满足负载的需求。并将整个系统在Matlab/Simulink中进行实例仿真,仿真结果表明,在模型预测控制下的船舶电力系统能够很好地满足负载波动需求,明显改善船舶电力系统的稳态性能,增强船舶电网的稳定性。     

船舶综合电力系统仿真研究

基于船舶综合电力系统仿真主题,开展了包括建模与系统仿真在内的分析与研究,利用Matlab/Simulink仿真平台搭建了船舶综合电力系统的仿真模型并开展相关的系统集成技术分析。     

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。     

人工智能技术在船舶电力系统故障诊断中的应用

近年来人工智能技术在很多领域得到了成功应用,特别是故障诊断方面。船舶电力系统是保障船舶自动化系统正常工作的重要组成部分。由于船舶电力系统工作环境恶劣,因而船舶电力系统一旦出现故障将会产生很严重的后果。传统船舶电力系统故障检测费时费力,本文通过对人工智能技术进行分析,研究了人工智能技术在船舶电力系统故障诊断中的应用,提出了一种故障诊断系统架构,重点研究了基于人工神经网络以及专家系统的电力系统故障诊断,设计了神经网络模型,给出了推理机的故障诊断流程。     

基于现代内点法的船舶电力系统无功优化

率先采用现代内点法求解船舶电力系统无功优化。在传统的船舶电力系统无功优化模型等式约束中增加线路传输功率约束,建立了新的船舶电力系统无功优化模型,该模型能有效优化无功。对某船舶电力系统进行了仿真计算,结果验证了方法和所建模型的正确性与有效性。     

大功率异步电机起动对船舶电力系统的影响仿真分析

本文分析了某船舶电力系统的结构和组成,基于电力系统仿真软件PSCAD建立了该船的电力系统仿真模型。利用仿真模型分析了该船电力系统在大功率异步电动机起动冲击下的动态特性,仿真结果表明,在有限的船舶电力系统容量下,异步电动机起动会对电网产生较大的冲击,造成电网电压突降和频率波动,当异步电动机的功率增大到一定程度时,会导致电...     

多智能体遗传算法在船舶电力网络重构中的应用

船舶电力系统故障恢复的网络重构问题可以抽象成为一个多目标、多约束、多时段、离散化的非线性规划最优问题.根据船舶电力系统特点,结合多Agent在电力系统的应用,提出了一种基于进化遗传算法的多Agent船舶电力系统网络重构思想,建立一种与之符合的含有节点—支路的馈线拓扑模型和目标供电最优的数学模型.在遗传算法快速寻优能力的基础上,结合进化算法的方向性和反馈性,得出多Agent船舶电力系统网络重构的全局最优解,实现网络重构供电最优,并通过相应的算例与普通遗传算法比较分析,验证了其良好的可行性.     

船舶电力系统结构脆弱性的综合评估分析

基于复杂网络理论,建立船舶电力系统等效拓扑模型,并采用连锁故障仿真方法对交直流混合船舶电力系统的结构脆弱性进行了综合评估分析。结果表明:交直流混合船舶电力系统具有无标度性,配电板节点是电力网络系统中的关键节点,处于交流和直流连接通道上的配电板重要程度大于主配电板。     

马尔可夫模型在船舶电站可维修建模中的应用

对于船舶电力系统来说,长时间的航行过程需要电力系统能够可靠运行,并且维修性强。本文针对这一问题,在船舶电力系统的基本模型的基础上,结合马尔可夫模型,提出一种新的船舶电力系统维修性模型。该数学模型给出船舶电站的维修性表达式,可以更加简洁明了地表示船舶电力系统的可靠性和可用度。     

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。     

船舶自主电力系统的参数配置优化

近年来,基于舰船自动化技术水平的不断提高,船舶自主电力系统的容量明显增大且自动化程度逐渐突显出来。较之于陆上电力系统,船舶电力系统相对独立且规模不大,然而内部结构却十分复杂。所以,对船舶自主电力系统的研究具有一定的现实意义。本文主要研究了船舶自主电力系统的原理,并对电力系统的相关参数配置进行全面优化。基于此,本文首先建立了船舶自主电力系统的数学模型,并重点阐述其参数配置优化的内容。     

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。