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变换器构成功率调节装置吸收或补偿功率突变,采用恒功率控制策略控制并网逆变器输出。通过调整辐照度进行仿真试验,并搭建试验平台验证,研究结果表明:在船用光伏并网系统中接入超级电容可平滑光伏输出功率,能有效抑制电网频率和相电压的波动,提高船用光伏并网电力系统的稳定性。     

基于船舶电力系统的光伏并网发电实验平台设计及评价

随着石油资源的枯竭和环保要求的不断提高,将太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶发展的一个重要方向。将光伏电能与船舶电网进行并网运行是提高能源利用效率和电网可靠性的重要途径。针对船舶平台及其电网的典型特点,设计完善了一套能够开展光伏电能与船舶电网并网运行的实验平台。分别从实验平台的基本组成、运行模式和评价指标这三个方面进行了详细论述,对船用光伏并网系统的设计和研究提供了重要的依据。     

Labview在船用振动噪声故障监测系统中的应用研究

基于虚拟仪器研发1套通过分布式测量方法实现对船舶各主要运行设备的振动噪声水平进行实时监测的系统。通过数据分析对设备的运行状态进行评估,当运行异常时,系统发出预警和报警,系统采集的大量历史数据也可为设备故障的预判、排除及后续船型的设计和改进提供有力支持。     

船舶光伏并网逆变器的优化设计及逆变控制测量研究

光伏能源具有取用无尽和清洁无污染等特点,其应用前景非常广阔。目前,光伏发电已经开始应用于船舶上,成为船舶多能源系统的一个重要分支。光伏发电系统中一个必不可少的组成部分是光伏并网逆变器,其主要功能是使得光伏电池工作在最大功率点以及向电网单位功率因数馈电。本文通过分析研究并网逆变器以及双环控制方式,设计出一种船用光伏并网逆变器数字控制策略。     

基于SOC估算的船用锂电池组健康管理研究

船用锂电池是新能源船舶的重要设备,如何精确的估计锂电池的荷电状态以及根据船舶运行工况进行对锂电池组的健康管理是保障船舶安全经济运营的关键。通过Vmin无迹卡尔曼滤波法对船用锂电池组的荷电状态(SOC)估计,仿真验证了Vmin无迹卡尔曼滤波法在估算电池组SOC时有较高精度；同时,结合船舶运行工况研发锂电池组健康管理策略,对船用锂电池组的SOC,单体电压,电流,光伏发电功率多参数综合分析,把电池状态分为健康,亚健康,不健康三种状态。实船运行表明,该电池组健康管理能保障锂电池组工作在安全范围内,有效促进船舶的安全运行。     

基于虚拟同步发电机的船舶光伏并网逆变控制策略

在船舶电力系统中集成并网型太阳能光伏系统,当传统恒功率(PQ)控制策略光伏逆变器与船舶电站并联运行时,存在惯性小、阻尼低且不易实现光伏能量合理调度等问题。针对PQ控制策略存在的缺陷,提出一种基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的光伏并网逆变控制策略,在控制算法中引入功-频下垂特性和虚拟转动惯量,使并网逆变器具有与同步发电机相似的输出下垂特性及惯性阻尼;利用PSCAD/EMTDC建立船舶光伏电-船电并网电力系统仿真模型,分别对PQ和VSG模式下的电网频率/电压波动、光伏并网逆变器和同步发电机组承担的有功功率/无功功率进行分析,研究系统参数的暂态变化。结果表明:采用VSG控制策略能有效抑制系统频率波动,实现光伏并网功率的自动调节,并显著提高电网的稳定性。     

面向智能船舶PHM的旋转机械振动模拟试验

针对故障诊断预测和健康管理系统(PHM)在船舶领域的应用需求越来越多而实际效果和预期有较大差距,基于一套便携式振动监测模拟试验平台,对旋转机械在平衡态和偏重态的不同转速的运行进行试验.通过快速傅里叶变换对试验数据进行频谱分析和故障诊断模拟,对试验中出现的现象与船舶实际运行的经验工况进行对比分析,提出基于振动测量的智能船舶设备健康管理功能需要重点关注的参数,对船用旋转机械的设计和选用以及未来PHM在智能船舶上的应用提出建议和展望.     

基于SOC估算的船用锂电池组健康管理

精确估计船用锂电池的荷电状态,并根据船舶运行工况对锂电池组进行健康管理是保障船舶安全、经济运营的关键。通过最小单体负载电压V_(min)-无迹卡尔曼滤波(UKF)法对船用锂电池组的荷电状态(SOC)进行估计,仿真验证V_(min)-UKF法在估算电池组SOC时有较高的精度;同时,结合船舶运行工况研发锂电池组健康管理策略,对船用锂电池组的SOC、单体电压、电流和光伏发电功率等参数进行综合分析,将电池状态分为健康、亚健康和不健康3种状态。实船运行结果表明,该电池组健康管理能保障锂电池组工作在安全范围内,有效促进船舶安全运行。     

远程故障诊断技术在科考船上的应用

为解决科考船船用设备和调查设备故障处理能力的时效性和局限性,介绍先进科考船船用平台设备和调查设备采用的远程诊断技术,论述其系统结构框架及组成,描述工作原理及功能。该系统通过实时监测运行设备的有效数据,充分发挥其技术解决能力的作用,使科考船在大洋航次中出现的设备故障等得到及时解决,为顺利完成科考任务提供保障。     

考虑硬故障与软故障的船用设备传感器可靠性评估

船用设备传感器是感知船用设备运行状态数据的重要装置,其可靠性对船用设备的健康评估和视情维修有重要影响。由于传感器故障模式多样,且缺少有效的可靠性数据,难以开展其可靠性评估工作。文章通过分析船用设备传感器的故障模式及故障机理,建立了各故障模式的故障模型和传感器的可靠性模型,给出了可靠性模型的参数估计方法,并通过融合现场数据和退化数据的方法补充可靠性数据,提升了可靠性评估方法的精度。最后,通过实例验证了可靠性评估方法的有效性。     

日照港股份一公司EAM管理信息系统投入使用

近日,日照港股份一公司EAM设备资产管理信息系统投入试运行。该管理系统启用了资产管理、维修管理、运行管理、统计查询等模块,将固定资产档案、设备维修标准等基础数据录入系统,设备基础管理实现计算机网络化。该系统通过计算机,对设备资产的前期、档案、运行状态、维护维修为中心的设备全寿命周期进行管理,     

MVC—2M舰用燃气轮机故障诊断系统

MVC-2M故障诊断系统是对船用动力装置实施状态监测和保证动力装置在航行中安全运行的多参数监测诊断系统。它可适用于船用发动机、发电机组、石化工业、航空航天和机械制造各领域。该系统基本功能包括实时状态监测,在线和脱机故障诊断,运行数据库建立,故障数据存黑盒子,测振仪器的检查和标定,结构动力学特性分析,现场动平衡等。本文也提供了该系统在舰用动力装置和电站中的某些应用实例。     

光伏并网逆变器控制策略的仿真与试验研究

光伏并网逆变器作为光伏并网发电系统与电网接口的主要设备,其控制技术已成为研究的热点。本文简要介绍了光伏并网逆变器系统的结构和工作原理,重点分析了其并网工况的控制方案设计及其电流调节器的实现过程。最后,在MATLAB/SIMULINK环境下进行了系统的建模与仿真,仿真结果表明输出并网电流波形良好、和电网电压同频同相。     

自动化船舶调度管理系统

自动化船舶调度管理系统是我国目前轮驳公司中首次投入运行的现代化管理信息系统，该系统从轮驳调度自动化和拖轮运行动态监测两方面来实现对轮驳的全方位管理。调度日志管理在原调度规程的基础上，通过需求分析归纳出数据流程；动态监测系统综合应用先进的定位、数据处理与显示技术，结合现代化管理手段的使用，对拖轮进行监测、跟踪和调度管理，文中论述了系统的构成、系统功能和设计流程及广阔的应用前景。     

船用蓄电池组健康管理系统设计

蓄电池是一种重要的船用能量源,比如当潜艇处于水下时。因此,保持蓄电池组良好的技术状态非常重要。蓄电池性能劣化的机理非常复杂,船员往往难以掌握。为实现对船用蓄电池组的科学使用和管理、保证其工作可靠性,本文设计了一套船用蓄电池组健康管理系统。系统由一个状态监测子系统和性能预测子系统组成。为实现蓄电池组性能预测功能,构建了基于支持向量机的智能预测模型,通过历史监测数据自动寻找电池组的性能劣化规律。测试结果表明了系统性能预测功能的有效性。     

基于ETAP的并网光伏系统对船舶电网影响的研究

针对上海船舶研究设计院(SDARI)重点研发项目《太阳能光伏系统在汽车滚装船(PCTC)船型上的应用研究》,结合实船配电网拓扑结构和系统参数,应用ETAP(Electrical Transient Analysis Program)软件对太阳能光伏系统接入船舶电网进行建模仿真。通过计算不同并网容量时系统电压偏差和三个不同节点的短路电流,分析太阳能光伏系统的接入对船舶电网稳定性和可靠性影响的规律。     

船舶主滑油系统流量特性研究

船舶主滑油系统用于向高速运转的汽轮机、减速器、增压机组等主、辅设备提供润滑和冷却介质,主滑油系统在不同运行工况下,其流动参数会发生显著变化。本文通过搭建与实船一致的主滑油系统试验平台,运用流量计及流量传感器并辅以压力传感器对各工况条件下各用油设备滑油流量和设备进口处滑油压力进行在线监测统计分析,最终得到船用主滑油系统在不同工况下,流动参数显著变化时的流量分配特性。试验结果表明,在不同工况下,尽管滑油压力参数发生了较大变化,但总滑油流量分配情况未出现明显变化,各设备滑油分配比例变化小于1%。该结论对同类型号主滑油系统的调试提供了试验依据及数据支撑,具有一定的指导意义。     

离/并网一体光伏系统在5000 PCTC远洋汽车滚装船上的应用

对比离网型太阳能光伏系统与并网型太阳能光伏系统在船舶电力系统中集成应用上存在的技术差异,以5 000 PCTC汽车滚装船为应用对象,设计一套采用大容量锂电池储能的离/并网一体化船基太阳能光伏系统。实船测试结果表明:该系统能实现在不同模式之间稳定切换运行,离/并网运行条件下测定的逆变器交流端输出电能的质量满足船级社相关规范的要求。     

船用太阳能光伏接线盒设计

本文主要论述了太阳能在船舶中的应用及船用光伏系统,光伏系统可将太阳的光能直接转换成电能供船舶和其设备加以利用,而光伏接线盒是光伏系统电能的传输的必备件之一,作为光伏电池的电力传输和性能保障部分,接线盒的设计尤为重要,它影响着整个光伏组件的电力效率,加上船用太阳能光伏接线盒所处的海洋海洋环境极为苛刻,含有大量的盐分、水气及酸碱性物质,所以光伏接线盒设计必须根据船舶设备的特点,充分其考虑机械性能,电气性能和环境性能.     

基于柔性并网控制的新能源港机大功率充电系统

为促进绿色港口建设和发展,降低新能源港机发电系统不稳定性和不确定性对港口电网冲击和电网能量实时调度的影响,以及对港机安全生产带来的潜在影响,研发基于柔性并网控制的新能源港机大功率充电系统。该系统采用多脉波整流变换装置、柔性并网双向装置等设备,通过柔性并网控制系统对直流母线电压变化、负载波动分别进行检测和实时预测,并经过直流母线多层级智能控制,提高直流母线电压稳定性,保证直流系统电源与负载之间能量流动平稳、可靠;利用基于直流电压变系数补偿的多电压区间分段稳压控制技术、整流系统多层级保护技术等电力电子技术,降低系统故障率,提高系统冗余性。在新能源发电系统和港机作业工况下的测试结果表明,该系统能够快速实现能量流动调度,减少系统对电网的能量反馈,降低系统对港口电网的影响,提升港口电网的稳定性。