基于固态功率控制器的分布式智能船舶配电系统

为了克服船舶传统机电式配电系统在智能化、信息化、体积重量等方面的不足,提出了基于固态功率控制器的分布式智能船舶配电系统。在深入分析分布式智能配电系统国内外研究现状、在船舶配电系统中应用意义、系统核心技术和组成架构的基础上,将该技术应用于船舶配电系统。这种分布式智能船舶配电系统不仅能实现供配电功能,更能提供远程负载功率控制,过流、过压、过热保护和实时状态监控,在设备体积和重量上也具有较大优势,大大提高了船舶配电系统的智能化、信息化、集成化程度。     

基于二次配电装置的船舶分布式智能配电系统研究与开发

针对船舶配电系统体积重量大、拓展性差、智能化程度低等问题,将二次配电装置、固态功率控制器、全船配电控制台应用到船舶分布式智能配电系统中。对船舶配电系统的架构进行分析,建立自上而下全船配电控制台、现场配电板和用电负载3个层次之间的关系,提出船舶分布式智能配电方法。在联调试验和船舶上对该配电系统进行实际应用,研究结果表明:该配电系统提高船舶配电系统的集成优化水平、拓展性、智能化程度,保证了船舶配电系统的安全性、可靠性、高效性。     

船舶交流智能分配电技术研究

本文首先讨论了船舶交流配电系统的发展需求及可采用的配电技术,然后重点研究了船舶220V交流智能分配电设计技术,包括主电路设计、控制逻辑设计、反时限保护设计,最后通过船舶交流智能分配电原理样机试验,验证了船舶交流智能分配电技术的可行性。     

船舶交流配电系统的特点及应用

在船舶电力系统中，电网使用的电流种类有直流和交流两种，但目前绝大部分船舶的主电源都采用交流，并采用交流三相配电为主。在交流三相配电系统中，不同的配电系统有不同的特点和应用方向，正确使用配电系统，对提高船舶电网安全，减少船舶发生火灾和人身触电的可能性，提高电网供电的连续性有着意义。     

舰船配电网络短路故障快速定位及协同保护策略

本文对同步发电机三相短路的短路电流变化率表达式进行了数学推导,分析不同短路条件下,短路电流初始变化率随系统参数,短路点位置及短路合闸角变化的规律,在此基础上,提炼出判断短路故障的方法。提出一种基于协同策略的船舶配电网络选择性保护方法,该方法将这些分散的保护装置有机地联系起来,对提高船舶配电网络保护的有效性具有重要意义。     

基于PROFIBUS总线通信的船舶配电设备监控系统设计

船舶配电设备网络化和信息化是现代船舶设备发展的趋势。本文提出了一个基于PROFIBUS通信的船舶配电设备配电监控系统的设计方法,并对船舶配电设备监控系统的原理、结构、监控系统与配电设备之间的通信以及监控系统与上级系统之间的通信设计进行了详细介绍。     

基于远程通信的船舶配电分配容错方法研究

传统的船舶配电分配容错方法导致系统运行速度过慢、CPU利用率降低、内存使用率变小、I/O读写率变差,系统整体运行状态变差。针对上述问题,基于远程通信研究了一种新的船舶配电分配容错方法,首先设定了船舶馈线配电方式、干线配电方式、混合配电方式、环形配电方式以及网形配电方式的容错率,然后通过计算分析船舶各配电方式的容错电量,设定监控系统随时监控船舶配电分配工作是否正常,最后通过与传统方法进行了对比实验。结果表明,基于远程通信的船舶配电分配容错方法能够提高系统运行效率、扩展CPU利用率降低、丰富内存使用率、增加I/O读写率,从整体上优化系统运行状态。     

船舶配电监测系统设计研究

针对船舶配电网络运行的监测手段和管理水平相对落后的问题,构建了船舶配电监测系统的结构形式,提出了配电监测系统设计方案,并对系统的组成和功能进行了说明。该系统采用集中数据管理,分层、分布式监测控制,采集全船配电网络的电量参数数据,通过CAN总线向系统终端传输,从而实现对全船配电网络实时集中监测和故障定位。     

船舶配电故障恢复系统设计

针对传统船舶配电故障恢复系统存在故障恢复性能较差的问题,设计一种新的船舶配电故障恢复系统,该系统的硬件配置为通信模块。通信模块的构成为2台前置机、1台交换机、2台通信服务器、数字隔离板、解调调制板。系统的软件构成包括故障负荷统计模块、故障恢复模块以及数据支持管理模块。其中故障负荷统计模块主要利用状态估计法获取负荷母线实时的网络潮流与负荷情况,计算船舶配电故障的具体失电负荷;故障恢复模块主要通过舰船配电故障的实时过载处理实现配电故障的恢复;数据支持管理模块主要由基础数据管理单元、二次装置故障数据管理单元构成。通过硬件与软件相结合实现船舶配电故障恢复。为了证明该系统的故障恢复性能较好,进行该系统与传统系统的对比实验,实验结果证明该系统的故障恢复性能优于传统系统,实现了性能提升。     

船舶低压IT配电系统的特点及应用

介绍了国际电工委员会对于IT、TT、TN配电系统的定义。根据IT、TT、TN三种配电系统的接地型式不同,比较了IT系统与TT及TN配电系统的特点,分析归纳了IT配电系统供电连续性较高、供电安全性较好的优势以及供电灵活性较低、设备绝缘要求高的缺点。在此基础上,通过对船舶IT配电系统的应用案例,探讨了IT配电系统发生第一次和第二次接地故障时需采取的保护措施,介绍了船舶IT配电系统的设备配置。     

双馈电机变速恒频风力发电技术概述

文中简要介绍了双馈电机变速恒频风力发电系统的基本结构和运行原理,对双馈电机变速恒频风力发电技术进行了概述,其中包括交流励磁电路拓扑、控制策略、并网控制,展望了双馈电机变速恒频风力发电技术的发展趋势.     

船舶综合电力推进系统电力谐波标准探讨

交流推进系统中的大功率变流装置产生大量高次谐波,对船舶电力系统发、配、用电设备造成不良影响,甚至出现严重危害。为了控制谐波"污染",各国和船级社都对谐波制定了相关标准,虽然都是针对电力系统谐波提出的限制标准,但是这些标准在范围、内容、限制指标上存在较大差异。文中对几种常用标准的谐波限值指标进行了对比和分析,对综合电力推进船舶的谐波标准进行了初步探讨。     

综合电力系统逆变器并联谐振分析

综合电力系统是电力电子化的船舶电力系统,其低压交流配电网采用多逆变器并联运行方式作为电源,为低压日常负载供电。系统在某些特殊运行工况下,基于逆变器并联供电系统可能会产生并联谐振问题。本文分析了逆变器本体谐振、逆变器并联谐振产生的局部谐振和并联逆变器与负载网络之间产生的全局性谐振,建立相关的谐振网络模型,提出了谐振点的近似计算方法,可为中压直流综合电力系统的相关设计人员提供参考。     

舰船交流环形电力系统保护性能分析

论文介绍了时间电流原则应用于舰船电力系统时的整定方法,结合舰船交流环形电力系统的短路电流特点,对该保护方法分别在环形输电网和辐射状配电网中的保护特性进行详细分析,总结了时间电流原则保护方法存在的不足及原因。     

变流机组交流电机励磁系统控制研究

对变流机组中交流电机的励磁系统控制进行了研究，分析了在交流发电状态同电网并网时励磁电流的控制。同时也分析了在交流发电转为交流电动时的励磁电流控制。针对变流机组的使命功能提出了设计与使用要求，并研制了一套可靠性高、性能好的变流机组交流电机励磁控制系统。通过试验证明了理论分析的正确性。     

潜艇电力电子技术应用研究

简要介绍了电力电子技术的发展方向.随着电力电子技术的发展,电力电子技术在潜艇上的应用与普及成为必然.分布式供电、综合电力推进以及辅机交流化是潜艇的发展趋势.通过对潜艇电力配电系统、电力推进系统及电气传动技术等几个方面的现状分析,阐述了电力电子技术在潜艇电力配电系统、电力推进系统和电气传动等几个方面的应用与发展前景,指出了潜艇使用电力电子变换装置所存在的电磁干扰(EMI)问题及解决途径.     

电动轮胎吊供电设计要点

针对南京龙潭港区集装箱码头电动轮胎吊的供电方案,结合负荷计算、交直流供电、电压等级、变电所与滑触线受电点设置、中性点接地方式的比较,介绍了不同供电方案的优缺点。在满足装卸作业要求下,各码头应根据自身具体情况,采用合适的供电方案,做到经济性与可靠性相协调。     

舰船交流岸电电源剖析

本文基于对舰船交流岸电电源现况的分析,指出了现今我国绝大部分岸电电源存在的主要问题:一是交流岸电电源采用三相四线制,而舰船电网电源采用三相三线制,两者线制不匹配;二是交流岸电电源没有稳压装置,不适应舰船电网品质要求.针对上述问题,作者进行了理论分析,并提出了解决方案,为舰船交流岸电电源的设计与建造提供了依据.     

High-Speed Generators for Power-Dense, Medium-Power, Gas Turbine Generator Sets

Concepts to improve turbine generator (TG) set power density (PD) are identified, developed, and evaluated. The evaluation focuses on the TG set as a part of overall system optimization, with weight and volume penalties for special auxiliaries. PD is given priority, while other attributes such as efficiency, acoustics, and total system cost are also assessed. The strengths and weaknesses of each concept are assessed based on technical viability, potential for PD improvement, and risk. Sixty-one generator concepts over four generator types—air-cooled wound field, water-cooled wound field, permanent magnet (PM), and high-temperature superconducting (HTS)—are evaluated with three ship-level electrical distribution architectures—high-frequency AC and active- and passive-rectified DC. A prime mover of 14 MW at 7,000 r.p.m. is assumed. The study assesses generator size enabled by directly coupling the generator to the prime mover, eliminating the typical gear required in TG sets with engine speeds greater than 3,600 r.p.m. Technology approaches are described and trends in the design data are identified. Advanced PM and superconducting rotor technologies are evaluated. For the power, speed, and system requirements studied, these technologies do not differ significantly from water-cooled designs in size and weight. A water-cooled generator would be compatible with a range of future power distribution systems such as high-frequency AC, rectified DC, or 60 Hz AC (using a rectifier and an inverter).