基于分布式总线的舰船配电网络研究

综合电力系统是舰船的关键组成部分,为舰载用电设备提供高质量、稳定、安全的电源。随着舰船自动化水平的提高,舰载用电设备的装机量越来越大,导致舰船综合电力系统的网络拓扑结构日益复杂,系统的故障检测和维护变得困难。配电网络主要起到电力系统电源分配、调度和管理的重要作用,为了提高大型舰船电力系统的工作性能,国内外研究人员对电力系统配电网络的设计投入了大量的精力。本文在传统电力系统配电网络的基础上,结合分布式总线技术和潮流计算,研究了舰船电力系统网络重构和优化等问题,显著改善了舰船电力系统的故障检测和抗干扰能力,具有重要的实际应用价值。     

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。     

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.     

交直流配电网可靠性比较测试系统设计

舰船电力系统的配电网络包括直流配电网络和交流配电网络,通过对电流和电压的调制,配电网络可以为船舶电力系统用电负载提供高质量的电能,维持船舶的高效运行。因此,配电网络的可靠性具有重要的意义。本文的研究方向是建立一个舰船电力系统配电网络的可靠性比较测试系统,通过对配电网络运行可靠性指标的监测、分析和处理,对配电网络的运行质量进行评估。重点介绍配电网可靠性比较测试系统的整体结构组成,并设计了通信以及数据采集模块。     

智能电网在舰船电力系统中应用发展

随着商用智能电网的研究和开发,针对商用智能电网的概念、特点和技术组成,结合舰船电力系统的特殊性和舰船综合电力系统系统技术概念的提出,阐述了舰船综合电力系统发展对智能电网的应用需求;提出了舰船智能电网自愈、互动、优质电能、电磁兼容和抗攻击性等基本特征和发展重点,以及与之相关的信息、通信、传感和量测、智能设备、自动控制和决策支持等关键技术。     

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。     

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。     

船舶电力系统配电网故障恢复重构算法研究

配电网故障恢复重构问题是船舶电力系统中一个多目标、多约束的优化问题,针对当前算法存在配电网故障恢复精度低的缺限,提出了改进粒子群算法的船舶电力系统配电网故障恢复重构策略,首先建立配电网故障恢复重构问题的数学模型,然后采用改进粒子群算法进行求解,最后进行了船舶电力系统配电网故障恢复的仿真实验,结果表明,改进粒子群算法提高了配电网故障恢复重构精度,加快了配电网故障恢复重构速度,而且综合性能要明显优于其它配电网故障恢复重构算法,船舶电力系统具有重要的实际应用价值。     

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.     

舰船配电网络拓扑表达新方法

传统的基于邻接矩阵和支路-节点关联矩阵的电网拓扑表达方法在解决舰船配电网结构的规划问题时存在着局限性。本文定义了配电板关联矩阵和负载-配电板关联矩阵用于舰船配电网络的拓扑表达,建立了舰船配电网辐射状结构约束的数学模型,给出了舰船配电网属性的计算方法。算例结果验证了该拓扑表达方法及约束条件数学模型的准确性。     

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。在对舰船电网形式进行分析研究的基础上,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。通过分析对比四种船舶电网,得到环形区域双向供电方式的可靠性水平高于辐射网结构和电源环形网结构,是船舶电网结构发展的方向。     

基于加权TOPSIS法的舰船电网评价指标体系

舰船电网规划能够有效提高舰船电力系统的生存能力和舰船电网的持续供电能力。随着现代舰船电力系统容量及电网结构的复杂程度的增加,传统的基于基本经验及模式并结合工程校验的舰船电网设计方法存在局限性。本文针对舰船电网设计的需求和特点,建立了分项评价指标数学模型。考虑各分项指标权重并结合加权TOPSIS法提出了舰船电网评价指标体系。通过对典型舰船电网设计方案的评估和分析,验证了本文方法的实用性和有效性。     

舰船电力系统暂态稳定性研究

舰船电力系统结构装置复杂,其设计与制造的好坏决定了舰船综合性能是否稳定高效,在其电力系统中,各个电子设备依附电网运行,保持电力系统整体稳定是舰船电力系统最基础的要求,因而对其稳定性分析显得尤为重要。本文通过对陆地电力应用的研究,试图寻找一个运用于舰船电网暂态稳定的系统,且设计优化一个满足条件的模型,最后利用时域仿真技术对此模型进行仿真,证明此模型对暂态稳定问题有效。     

舰船非线性配电网络的故障诊断与恢复策略研究

现代化的舰船配电网络非常复杂,需要兼顾到船舶上的各种用电设备。因此当配电网络出现故障时,为了能够最大程度降低故障造成的损失,需要合理控制配电网络的工作节点,隔离出现故障的子网络。本文主要采用了神经网络算法,对船舶非线性配电网络的工作模式进行训练,通过合理控制配电参数,能够有效监控网络中的故障,并提出了故障诊断算法,在故障发生时,能够自动产生恢复策略,并解决一些简单的故障,这种方式大大提高了系统的稳定性。     

基于克隆算法的船舶配电网络故障恢复研究

配电网络是连接船舶电站和船载用电设备的桥梁,其安全性、可靠性决定了船舶的正常航运。船舶配电网络的故障恢复是指利用分段开关和联络开关的功能,改变整个配电网络的结构,进而避开故障节点使配电网络恢复正常。本文系统介绍克隆算法和模拟退火算法,进行船舶配电网络的故障恢复多目标重构计算,并在此基础上研究了船舶配电网络的故障恢复技术。     

舰船电力系统中智能电网技术的应用浅析

智能电网技术具有能量优化分配、管理和控制方面的优势,但是舰船电力系统在能量来源、设计理念、可靠性等方面又有着特殊的要求。因此通过重点分析智能电网技术与舰船电力系统的协调性,探讨舰船电力系统应用和实现智能电网技术的重点和关键技术,提出舰船智能电网对信息集成技术、实时监测技术、智能决策技术的要求要远高于陆地智能电网,而且相应的智能装备研制,也必须考虑到应用的特殊环境,从而需要将自愈、智能对话、优质电能、电磁兼容和抗攻击性作为主要应用特征和发展重点,并重点关注和解决与之相关的灵活的电网结构、传感与测量技术、信息化技术、智能型设备等关键问题,开发出能与舰船系统有效结合的合适的智能电网,充分发挥智能电网技术的优势,推动舰船先进装备的研制,达到提高舰船整体作战能力的最终目的。     

基于大数据分析的舰船配电网络故障趋势预测

以传统方法各种可能发生的故障特征为基础,通过匹配典型故障特征实现舰船配电网络故障趋势预测,但对于复杂的舰船配电网络,难以对未知故障趋势进行预测的弊端。提出一种基于大数据分析的舰船配电网络故障趋势预测方法。首先采集舰船配电网络故障信号,利用自适应滤波方法对干扰和噪声进行过滤后,通过KL转化方法将信号转化为对应的故障数据信息后,利用欧几里德距离计算方法对数据进行降维和归一化处理,利用舰船配电网络的状态脆弱度和配电网故障趋势项参数获取网络故障脆弱度影响因子,根据影响因子的累积效应,进行舰船配电网络故障趋势的预测。最后利用协方差矩阵对预测过程进行修正,完成舰船配电网络故障趋势预测的改进。实验结果证明,改进算法具有较高的预测精度,并在一定程度上降低了故障趋势预测虚警率,具有较高的实用性和实时性。     

舰船接岸电时的安全性及绝缘监测问题

随着舰船大型化，电力系统容量增大，对舰船电网安全性要求也越来越高，绝缘在线监测已逐步成为现代舰船电网自动监测不可缺少的一部分．本文主要对舰船接岸电时的安全性和绝缘监测问题进行分析．     

智能电网在舰船电力系统中的应用展望

智能电网的研究和开发为电力行业的升级换代带来了机遇和挑战,同时也为舰船电力系统的发展指明了新的方向和路径.根据智能电网的普遍定义、基本特点和技术组成,结合舰船电力系统现状和发展趋势,讨论了舰船智能电网应用的可行性,归纳出其基本特征,并指明研究所涉及的关键技术.紧跟智能电网建设和发展的契机,大力发展舰船智能电网技术,将实现船舶工业的整体飞跃和提升.     

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.