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。     

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。     

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.     

基于Matlab/Simulink船舶电力系统建模与仿真

为了提高船舶电力系统的可靠性和稳定性,保证船舶在各种状态下实现功率的最优化配置,利用模块化的建模方法,建立了柴油机及调速分系统模型、发电机及励磁分系统模型、同步发电机并车控制模块模型、发电机组控制模型。在Matlab/Simulink仿真环境中对船舶电力系统的典型运行工况、常见故障工况以及并车操作进行了仿真研究。仿真结果表明,所建立模型能比较准确地反映船舶电力系统实际运行的情况,同时可以避免在实船上进行工况试验和故障测试的高成本、高危险。其数据结果对船舶电力系统的设计、调试及控制方法的研究具有重要参考意义。     

不同运行工况下船舶电力系统的负载响应特性研究

船舶电力系统经过上百年的发展,目前已经综合了电力推进系统、船载用电设备等,对于船舶的正常运行有非常重要的作用。随着船载用电设备的不断增加,一方面增加了船舶电力系统的供电压力,另一方面,对于某些非线性负载,可能会导致电力系统不稳定。本文研究的主要内容是不同运行工况下电力系统的负载响应,采用傅里叶变换等信号提取方式,结合船舶电力系统的数学模型,对不同运行工况下的电力系统负载响应进行分析与仿真,对于改善电力系统的负载响应特性有一定的参考价值。     

船舶电力系统短路计算与仿真

利用MATLAB/SIMULINK对船舶电力系统单机组模型进行了建模与仿真,通过对船舶电力系统单机组进行突加、突卸大功率负载等工况的仿真分析,将仿真结果与GJB4000-2000对比,验证了单机组模型的合理性。在此基础上,开展了多机组并联运行的短路电流计算与仿真分析。     

船舶综合电力系统建模与故障仿真

船舶电力系统发生故障会影响船舶的安全运行。采用数字仿真技术可以方便地对船舶电力系统故障进行仿真,应用MATLAB/Sim Power System软件建立环形配电的电力系统仿真模型并进行船舶在正常工况和发生常见短路故障时的仿真与研究。根据对所建模型进行故障仿真所得出的参数变化情况,可以有效地分析故障发生的原因和影响,从而减少此类故障的发生。     

船舶电力系统自动化节能控制技术改进研究

由于传统的电力系统节能控制技术,难以响应实时电力能源需求的动态变化,导致其存在控制误差大问题,为此对传统船舶电力系统自动化节能控制技术进行改进设计。根据船舶电力系统的硬件结构和自动化运行方式,搭建船舶电力系统数学模型。在该模型下动态计算电力系统能源消耗,并结合计算结果改装控制器设备,进而实现对船舶电力系统的自动化节能控制。通过与传统节能控制方法的对比,发现改进控制技术的控制误差有所降低,且能够有效的降低船舶电力系统的实际能源消耗量。