DC/DC变换器在船用微电网储能系统的应用

为进一步优化DC/DC变换器在船用微电网储能系统中的运行参数、降低DC/DC变换器的功率功耗,对DC/DC变换器在船用微电网储能系统中的应用进行研究。首先,对DC/DC变换器的工作场景进行状态分析,然后根据状态数据,对DC/DC变换器软开关工作功率范围进行实时分析计算,最后根据功率特性数据建立功率控制模型,得到最小功率损耗数据,从而完成应用研究。通过数据仿真代入的方式,对设计的模型进行有效性验证,从而证明该模型的可行性。     

基于超级电容的船用光伏并网系统功率控制

针对光伏并网系统输出功率的间歇性和随机性会降低船舶电力系统运行稳定性的问题,采用超级电容作为储能,使船用光伏并网功率平缓输出.分析超级电容特性和光伏系统的构成,建立光伏电池阵列和基于扰动观察法的输出最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制模型,由超级电容和双向DC/DC变...     

舰船电力系统中DC-DC变换器的建模与控制

现代舰船行业的发展速度明显加快,舰船海上行驶的安全性与稳定性作用也逐渐突显出来。为确保舰船的正常航行,电力系统的作用不容小觑。因舰船航行时间相对较长,所以电力系统性能与功用将对其行驶效果产生直接影响。在这种情况下,设计构建舰船电力系统的过程中,将DC/DC变换器应用于其中,并积极创建相应模型,能够为电力系统控制作用的发挥提供必要保障。另外,舰船电力系统中的DC/DC变换器,还可以有效节省电力输出,节能效果理想。基于此,文章将舰船电力系统作为主要研究内容,重点阐述DC/DC变换器在其中的建模方式与控制效果。     

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。     

单点系泊船舶非线性动力学特性的试验研究

对潮流作用下单点系泊船舶的静态分岔特性和动态分岔特性进行了试验研究.通过试验确定了船舶的平衡系泊点及其Liapunov运动稳定性.以来流速度和系缆长度为分岔控制参数,研究了船舶系泊运动的静态分岔与Hopf分岔特性.对系统的动力学行为进行了定性分类,据此在参数空间中给出了局部分岔集.它将参数平面划分为四个不同的区域,每个区域中船舶的运动模式均不相同,但同一区域内系统的动力学行为是一致的.研究表明,单点系泊船舶具有复杂的动力学响应,试验中观察到吸引子的共存与跳跃和Hopf分岔现象.局部分岔集的确定为系泊系统设计参数的选择提供了依据.     

船用低压断路器短路保护动态特性仿真及其应用

应用三维有限元方法分析了典型船用低压断路器脱扣器的电磁特性,得到了衔铁电磁转矩与电流及工作气隙间的定量关系,再结合机械运动方程和开关电弧数学模型,基于PSCAD/EMTDC建立低压断路器仿真模型,并通过实验验证模型的正确性。在此基础上,建立典型船舶配电系统仿真模型,通过典型短路故障仿真,分析断路器动态特性及其保护参数整定对保护选择性的影响。结果表明,提出的方法可有效分析和优化船舶电力系统保护性能。     

基于Ansys技术的船用起重机吊臂的参数化设计

船用起重机是一种水上作业的特种起重机,主要负责船舶甲板货物的装卸、海上平台施工的吊装等任务,是船舶海上运输的重要配套设备。随着大型集装箱船的吨位和载货量的增加,船用起重机的工作载荷和作业半径越来越大,这些因素都对船用起重机的结构强度提出了更高要求。为了提高船用起重机的强度和使用寿命,世界各国都对船用起重机的开发投入了大量的精力,船用起重机也向着轻量化、高强度、高温定性方向发展。本文针对船用起重机的吊臂结构,采用有限元分析Ansys对吊臂结构建立了参数化模型,并在参数化模型的基础上完成了船用起重机吊臂的优化设计。     

基于有限元分析的船用起重机吊臂参数化设计

船用起重机是一种水上作业的特种起重机,主要负责船舶甲板货物的装卸、海上平台施工的吊装等任务,是船舶海上运输的重要配套设备。随着大型集装箱船的吨位和载货量的增加,船用起重机的工作载荷和作业半径越来越大,这些因素都对船用起重机的结构强度提出更高要求。为了提高船用起重机的强度和使用寿命,世界各国都对船用起重机的开发投入了大量的精力,船用起重机也向着轻量化、高强度、高温定性方向发展。本文针对船用起重机的吊臂结构,采用有限元分析Ansys对吊臂结构建立了参数化模型,并在参数化模型的基础上完成了船用起重机吊臂的优化设计。     

开关电源传导EMI仿真与滤波电路设计

本文基于开关电源的高频模型,建立了DC/DC变换器的传导EMI仿真模型,提出了一种基于传导EMI仿真模型进行变换器电磁兼容设计方法,利用仿真结果设计巴特沃斯滤波电路参数,确定衰减目标、输入阻抗和截止频率,最后通过对比仿真验证所设计滤波电路的有效性。     

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。     

船用磷酸铁锂电池动力系统短路特性研究

文章主要描述船用磷酸铁锂电池动力系统的系统组成、原理及其短路特性,详细分析磷酸铁锂电池的PNGV模型、直流滤波器选型计算和直流变换器的工作原理。通过HPPC测试获取磷酸铁锂电池的PNGV模型参数,根据直流变换器的纹波特性选择其最优工作区域。最后从系统特性出发,分析磷酸铁锂电池动力系统短路的等效电路,针对电池侧和直流电网侧的短路情况进行深入研究,并通过MATLAB/Simulink平台仿真验证了理论分析的正确性。     

基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器

碳化硅器件的应用能够显著减小电力电子变换器的重量、体积、成本,大幅提升电力电子系统的性能。本文基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器设计,采用电压源型双PWM交-直-交变频器系统拓扑结构,前级整流部分和后级逆变均使用最新一代碳化硅器件,提出有源前端(AFE)变频器系统拓扑结构、整流与逆变系统控制策略,以及主电路参数计算方法。系统仿真和试验结果表明,该设计方式是实现船用变频器高性能、小型化的有效技术途径。     

船用推进变频调速装置保护技术研究

推进变频调速装置是船用电力推进系统关键组成部分,一旦损坏不能正常运行,将导致全船整个推进系统瘫痪,失去前进动力。基于推进变频调速装置在船用电力推进系统中的重要使命,本文针对船用变频调速装置可能存在的故障类型进行了分析,提出了相应故障类型的保护要求,给出了保护方法,并对关键保护技术进行了试验验证。试验结果满足设计要求,证明了保护方法的可实现与有效,提高了船用动力系统的可靠性,具有较高的理论研究价值和工程应用价值。     

基于双PWM变换器的轴带发电系统控制策略研究

本文提出了一种由双PWM变换器构成的新型轴带发电系统控制策略,其整流侧将轴带发电机发出的电压、频率变化的交流电变换为直流电;逆变侧采用虚拟同步发电机控制策略,使逆变器具有与柴油发电机相似的输出下垂特性和电气、机械特性,保证该轴带发电系统能与常规的柴油发电机组长期稳定并联运行。在MATLAB/Simulink环境下搭建了该新型轴带发电系统的仿真模型,对其与柴油发电机组的并联运行进行了模拟,对模型中转动惯量对系统的影响进行了分析,验证了该控制策略的可行性。     

一种直流配电系统电磁兼容性分析及试验

分析一种舰船直流配电系统组成及其电力电子变流装置电磁干扰,针对逆变器和整流器产生的高频干扰,设计上采取改善开关导通条件和安装滤波器等抑制措施,系统按照GJB151A进行了电磁兼容性试验,并对具体问题完成整改,满足指标要求。     

海上平台新能源单元主动式虚拟直流电机技术

针对海上平台多种新能源构成的电力电子化直流微网系统具有低惯量、弱阻尼特性，以及海上新能源强的间歇性所引起的微网系统稳定性问题，在风力发电单元、光伏发电单元的接口直流变换器中，采用主动式虚拟直流发电机技术，即接口变换器的控制系统中加入直流发电机机械方程和电磁特性方程，使其具有直流发电机惯量特性与阻尼特性，减缓在风光发电单元出力突变时对母线电压冲击，以提高直流微网系统惯性。建立虚拟直流发电机控制小信号模型，分析其中惯量系数和阻尼系数对于系统稳定性影响机理，利用小信号线性模型根轨迹获得参数的优化设计准则。仿真结果表明，采用所提出的虚拟直流发电机控制方法极大弱化风光间歇性对于母线电压冲击的影响，同时提高了弱电网特性下微网稳定性，验证了该方法理论正确性与可行性，在新能源独立供电弱网条件下具有广泛的应用前景。     

基于混合储能的船舶电力推进系统模糊PI控制策略

针对船舶实际航行过程中因复杂海况造成的电力推进系统中直流母线电压波动问题,构建一种基于混合储能的船舶电力系统模型,该模型由超级电容器和蓄电池组成。根据系统功率频谱确定低通滤波时间常数,并通过模糊PI控制策略实现对功率型和能量型2种储能元件充放电全过程的精确管理,延长使用寿命,有效应对在各种复杂海况下的直流母线电压波动问题。在VS2010上进行编程仿真分析,通过将仿真结果与实际船舶电力推进系统模型运行数据相对比,验证所提出的能量管理方案和控制策略的有效性。     

基于反馈线性化的AFE变频器功率控制

提出了一种新的有源前端(Active Front End, AFE)变频器功率控制策略,仿真测试验证了基于该策略的AFE变频器具有交流侧电流畸变小、直流电压稳定、静态和动态性能好、能量可双向流动等优点。该策略基于多输入多输出非线性系统的反馈线性化理论和同步旋转坐标变换,将AFE变频器功率控制模型转化为线性、时不变的解耦系统,有利于控制系统的设计及实现。     

中压直流综合电力系统燃油经济性调度策略

由于研究对象、运行要求和调控手段存在差异,陆用电力系统和传统船用电力系统的燃油经济性策略无法直接应用到中压直流综合电力系统中。针对中压直流综合电力系统的能量优化调控需求,建立综合电力系统燃油经济性调度模型,提出基于分层优化方法的系统燃油经济性调度优化算法,实现对整流发电机组出力的优化。同时,提出适用于中压直流综合电力系统燃油经济性优化调度的方法,实现对发电机出力的优化调度,并通过仿真试验验证该方法的有效性。     

中压直流综合电力系统燃油经济性调度策略研究

由于研究对象、运行要求及调控手段的差异,陆用电力系统与传统船用电力系统的燃油经济性策略无法直接应用于中压直流综合电力系统。针对中压直流综合电力系统能量优化调控需求,建立了综合电力系统燃油经济性调度模型,提出了基于分层优化方法的系统燃油经济性调度优化算法,实现了对整流发电机组出力的优化,同时提出了适用于中压直流综合电力系统燃油经济性优化调度实现方法,实现了发电机出力的优化调度,并通过仿真试验验证了所提出方法的有效性。