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。     

大型船舶电力系统过流保护算法优化

受航行环境影响,大型船舶电力系统在运行过程中极易出现短路问题,严重影响船舶航行安全性。为解决上述问题,提出大型船舶电力系统过流保护算法优化方法。通过对船舶电力系统标准运行参数进行采集,计算等效电动机短路电流数值,根据计算结果进行对过流保护算法进行优化和完善,从而更好保障大型船舶电力系统在运行的安全性和稳定性,有效避免了环境对船舶电力系统产生的影响。最后通过实验证实,大型船舶电力系统过流保护算法相对于传统方法而言具有更高的安全性和有效性,充分满足研究要求。     

船舶电力系统短路电流计算方法研究

国家军用标准（GJB-173）计算法在计算船舶短路电流时，为求计算简便忽略较多，导致计算结果偏大，这给配置船舶电力系统保护和设备选型带来很大困难。为提高准确性，考虑发电机短路电流周期分量的超瞬态衰减，考虑短路发生在远离汇流排位置时线路阻抗的影响，并对周期分量衰减时间常数进行修正；用平方根法求平均等效电动机功率及衰减时间常数，电动机馈送的短路电流等于所有平均等效电机短路电流之和，针对GJB-173算法产生误差的原因对算法进行改进。结合算例，进行仿真验证，仿真结果表明改进算法具有较高的准确性和精度，可以在较准确计算短路电流的基础上，有效的减小计算结果中的正误差。     

复杂结构船舶交流电力系统短路电流计算研究

根据复杂结构船舶交流电力系统的特点，提出了一种简单有效的短路电流计算方法。以电站为独立单元，依据网络结构和系统参数分别对发电机和电动机进行等效，利用等值变换简化为各电源直接与短路点通过阻抗相连的形式，然后通过改进算法计算短路电流。仿真结果表明该算法准确度较高，能够满足实际工程需求。     

发电机出口端短路电流计算方法分析

从应用EDSA软件计算发电机出口端短路电流出发，分析了两种IEC标准算法在发电机出口端短路电流计算的异同点，得出了海上平台电力系统计算发电机出口端短路电流的合理算法，并推荐该算法作为海上平台电力系统发电机出口端短路电流的标准算法。     

船舶同步发电机多台并行短路故障特征研究

船舶电力系统中,多台发电机对主汇流排上的短路点馈送电流将会很大,通过对短路故障特征分析,表明短路点的短路电流为各同步发电机分别对短路点馈送短路电流的和,影响短路电流大小主要是同步发电机的短路电抗类参数和时间类参数.     

等效法和节点电压法在船舶电力系统稳态数学模型建立中的应用

伴随船舶电力系统容量的不断提高,网络结构复杂性愈加明显,所以船舶中压交流系统的广泛应用重要性逐渐突显出来。长期以来,传统船舶交流电力系统所采用的短路电流计算方法对很多内容忽略,所以很难满足具体要求,特别是环型与网型供电网络的存在,使得短路电流计算方法不得不改进与创新。在构建船舶电力系统稳态数学模型的过程中,将等效法与节点电压方法应用于其中,不仅可以全面优化模型功能与作用,同样可以进一步改进船舶电力系统的性能,为船舶海上航行提供必要保障。     

船舶综合电力系统设计的若干问题

船舶电力系统玮船舶电力推进系统一体化供电的船舶综合电力系统是未来发展的新趋势。该文提出了此船舶综合电力系统设计时需考虑的诸如电站容量、发电机电压、过电压、发电机电抗、接地、电压和电流谐波、电磁干扰、电动机合闸电流等问题,以供同仁们研制此新系统时参考。     

VSG控制的无人船低电压故障短路电流计算方法

为保证某混合能源无人船中储能设备并入交流母线的稳定性和安全性,采用虚拟同步发电机（VSG）技术对储能设备进行控制。通过对无人船电力系统发生对称低电压故障后的虚拟同步发电机进行暂态分析,考虑到虚拟同步发电机与传统同步发电机在功角特性、耐流能力等方面的不同,对虚拟同步发电机提出新的暂态分析方法,并改进传统短路电流的计算方法,提出考虑内电势变化的改进短路电流迭代计算方法,以提高短路电流计算的精确性。相比于不考虑内电势变化,该计算方法计算得到的短路电流实现了理论值与仿真值的吻合,误差率小于0.5%,可为后续无人船保护整定提供精确的参考依据。     

基于平均等效电动机法的船舶电力系统短路电流计算研究

很多大型船舶电力系统中电动机数量多并且有多台大功率电动机,在求取短路总电流时,采用常规方法计算短路电流的正误差较大。为此,本文引入一种平均等效电动机法,将运行中的所有电动机等效成若干台功率、电压等各项参数相同的等效电动机,再计算短路电流。以5000吨运输船电力系统实际数据进行计算与仿真分析,验证了该方法计算的有效性且计算结果精确更高,具有一定的实用价值。     

典型工况下船舶电力系统MATLAB/Simulink仿真

为提高船舶电力系统的用电稳定性,保证船舶在空载、加载、短路等诸多工况下功率分配的合理性,采用模块化的思想,对船舶原动机及调速系统、励磁调压系统、同步发电机及发电机并车模型进行详细建模.模拟仿真单台发电机和多台发电机并车运行下空载运行、突加负载运行、突加异步电机等几种典型工况,观察同步发电机转速及端电压变化,电网电压变化,异步电动机电流及电压变化情况,避免在实船上进行典型工况故障分析和实船实验测试产生的高昂成本,仿真结果的数据对船舶电力系统的设计与研究具有积极意义.     

交流网络短路电流的估算

船舶电力系统正常运行状况的破坏,大多数是由短路故障所引起的。强大的短路电流会烧毁电气设备。这短路电流产生的电动斥力,使电气设备遭到机械破坏,其危害性之大难以想象。要正确选择短路保护装置,正确整定其动作值,就必须对短路电流进行研究和计算。发电机在发生短路时,产生很大的初期短路电流。由于电枢反应,使电流逐渐衰减而形成稳定的短路电流。短路电流可以分成周期性交流和非周期性直流两个分量,其波形图如图1所示。短路后1/2周期时,定子绕组中感应的交流分量达到振幅值,其方向与直流分量     

船舶电力系统过流保护算法优化

现有船舶电力系统采用的传统过流保护算法存在电流反馈量识别准确率不高,电流控制参数的控制精度低的问题,本文提出船舶电力系统过流保护算法优化。通过对传统算法进行误差产生的分析计算,得到误差产生的原因与误差参量;对电流误差参量进行反时限模型计算,获得电流误差参量与时间之间的关系;根据获得的关系参量,结合引入的电流峰值算法对传统的过流保护算法进行数据的更新,从而完成对船舶电力系统过流保护算法的优化。最后,采用设计仿真实验的方式对提出的设计进行测试,通过测试得到的数据证明提出设计具有电流反馈识别准确率高、保护电流控制精度高、计算运行稳定的特点。     

基于监控信息的船舶电力设备故障诊断系统设计

为了满足新型船舶电力系统对故障诊断快速性、准确度的需求,本文以电力系统设备中的交流电动机、同步发电机及变频器等为研究对象,建立了船舶电力系统监控信息网络。以此为基础,构建了故障诊断系统硬件平台和软件系统。基于监控信息的船舶电力设备故障诊断系统能改善传统维修保障方法的许多不足,提高维修保障效率,改变传统维修保障模式,降低维修保障强度。     

交流系统短路电流上升率特性分析及其应用*

论文从船舶交流电力系统短路电流主要馈送来源着手,建立系统模型并对短路电流上升率进行数学公式推导,然后从船舶电力系统角度对决定短路电流上升率的因素进行分析,并讨论了不同短路角时短路电流的变化趋势对电流上升率的影响。通过对比仿真,给出一定船舶电力系统下具体短路点故障诊断时参考电流上升率的选取方法和条件。参考电流上升率的选取方法为船舶电力系统电流上升率作为故障诊断整定设定提供参考。     

大型船舶电力系统短路交流电流计算系统

现有技术手段不能有效计算船舶电力系统中短路交流电流的横、纵向流量情况。为解决此问题,设计基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统。通过完善网络结构、搭建数据通信接口2个步骤,完成新型交流电流计算系统的硬件部分设计;通过数据库设计、编程语言确定、数据传输流程确定3个步骤,完成新型交流电流计算系统的软件部分设计。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,应用基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统后,横、纵向电流流量的计算准确性均能超过80%。     

船舶电力系统短路电流计算方法适用性研究

短路电流计算是减小船舶电力系统短路故障危害的基础,但各种计算方法在同一系统的不同工况下的计算误差有所不同。为了明确不同工况下各种计算方法的适用性,减小短路计算的误差,以中压交流电力推进船舶为研究对象,分别采用GJB-173、GJB-173改进、IEC61363三种算法对短路电流值进行了计算。基于Simulink仿真软件编制了该船舶电力系统的数值仿真程序,并将短路计算结果与数值仿真结果进行了对比。通过对三种典型方法在不同运行方式下的计算结果进行的分析,给出了船舶电力系统在不同的运行方式下相适应的短路电流计算方法。     

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。     

船舶交流电力网络短路电流计算方法研究

随着船舶自动化水平的提高,船舶电网容量急剧增加,网络结构趋于复杂。早期的船舶短路电流计算标准国标(GB3321-82)和国军标(GJB173-86)主要局限于简单的馈线式网络结构,且由于忽略内容较多已经很难满足需要。本文根据发电机和电动机的基本理论建立较为精确的电源模型,并结合转移阻抗法计算任意船舶网络结构的短路电流。通过Simulink仿真验证该了该方法的正确性和有效性。     

探讨同步发电机的短路参数对船舶电力系统短路电流的影响

短路电流的大小对于船舶电力系统设计非常重要，本文通过选择同步发动机的短路参数限制船舶电力系统的短路电流力的方法进行探讨。