基于面向对象技术的舰船综合电力系统电力网络故障模拟及拓扑跟踪

针对舰船综合电力系统电力网络结构特点,本文实现了基于面向对象技术的对舰船综合电力系统电力网络的拓扑建模。并针对电网故障的随机性特点,在面向对象环境中实现了对随机故障的模拟,同时用深度优先算法进行了快速的拓扑跟踪。算例分析证明了该方法的有效性。     

分布式云平台在舰船目标检测中的应用研究

在现代海上军事领域,船舶目标跟踪监测系统一直是其重要的研究方向,其监测跟踪的精度、准确度及效率是衡量系统的3个最重要的性能指标。传统的舰船目标跟踪监测系统是基于单处理中心,监测跟踪算法的处理精度及效率已经越来越不能满足现代海上军事系统的性能要求。本文研究基于云计算的分布式平台,分析海上目标跟踪监测中的噪声滤波,结合帧间差分法及背景差分法,提出的基于分布式云平台的舰船目标监测算法,提高了算法效率。     

机器学习算法的舰船路径跟踪误差估计

针对传统舰船路径跟踪误差估计方法存在误差估计性能较差的问题,设计一种机器学习算法的舰船路径跟踪误差估计方法,对舰船路径跟踪时的运动方向进行简化。根据其扰动状态对舰船路径跟踪实施扰动分析,获取舰船路径跟踪时的旋转角度与角速度。设舰船在初始跟踪位置开始跟踪目标船,通过轨迹跟踪获取目标船的参考运动轨迹,利用饱和输入约束获取舰船路径跟踪目标轨迹的控制参数,并将其作为目标船参考运动轨迹的决定优化变量,获取参考运动轨迹,利用机器学习算法对舰船路径跟踪误差进行估计。为了证明机器学习算法的舰船路径跟踪误差估计方法的误差估计性能较好,将传统方法与该方法进行对比实验,实验结果证明该方法的误差估计性能优于传统方法。     

基于智能优化算法的舰船航行轨迹跟踪

针对当前舰船航行轨迹跟踪精度的难题,设计了基于智能优化算法的舰船航行轨迹跟踪方法。首先结合舰船航行轨迹跟踪的特点,将舰船航行轨迹跟踪问题转换为一个多目标优化问题,然后引入智能优化算法对网格点的多目标优化问题进行求解,找到最优的舰船航行轨迹跟踪方案,最后进行舰船航行轨迹跟踪仿真测试,测试结果表明,智能优化算法获得了比传统算法更优的舰船航行轨迹跟踪精度,而且舰船航行轨迹跟踪的速度高,具有较好应用价值。     

舰船配电网络拓扑表达新方法

传统的基于邻接矩阵和支路-节点关联矩阵的电网拓扑表达方法在解决舰船配电网结构的规划问题时存在着局限性。本文定义了配电板关联矩阵和负载-配电板关联矩阵用于舰船配电网络的拓扑表达,建立了舰船配电网辐射状结构约束的数学模型,给出了舰船配电网属性的计算方法。算例结果验证了该拓扑表达方法及约束条件数学模型的准确性。     

基于图论理论的舰船配电网故障恢复算法

提出基于最小生成树理论和分割分层拓扑模型的舰船配电网故障恢复快速算法,利用图对实际配电网进行符合图论要求的简化,给出舰船电力系统的配电网络分割分层拓扑结构,建立综合了舰船负载优先级、开关动作次数最少、电网可靠性最高为目标的数学模型。考虑了线路容量限制、配电网连通性及节点电压约束的约束条件。理论分析及实例证明,算法充分利用舰船配电网监控系统中的实时信息,能提供最优解,直接控制相关开关动作,具有明确的可操作性。     

舰船环形区域配电网络结构可靠性分析

伴随新兴技术的应用,现代舰船配电网的拓扑结构多种多样,而舰船电网结构是关系舰船性能的关键因素,需要从可靠性角度进行严格的论证分析.本文以环形区域配电系统为模型,设计了3种区域内部配电网结构,并借鉴陆地上电网可靠性评估成果,采用网络等效简化思想,对所设计配电网结构与传统干馈式单母线配电结构的可靠性指标进行定量计算和分析比较,从而选择出高可靠性的区域配电网结构.     

节点信息融合的舰船目标跟踪算法

舰船目标跟踪成为各国关注的热点,针对当前舰船目标跟踪算法存在的跟踪速度慢、跟踪精度低等缺陷,以提高舰船目标跟踪效果为目标,设计了基于节点信息融合的舰船目标跟踪算法。首先采用多个传感器对舰船目标状态信息进行收集,并对信息进行一定融合,减少舰船目标状态信息的重复率,然后引入跟踪-学习-检测技术对舰船目标进行跟踪,最后采用舰船目标跟踪实验测试其性能。结果表明,本文算法可以动态、准确地对舰船目标进行检测和跟踪,相对于当前其他舰船目标跟踪算法,无论是跟踪精度或者是跟踪实时,均具有十分明显的优势。     

人工智能优化算法的舰船电网故障诊断优化

传统舰船电网故障诊断算法存在故障点与电路层数据不同步的问题,导致故障点出现时间量与确定故障位置时间量出现误差,进而影响电网保护策略的启动响应速度,造成不必要的连锁故障。因此,采用人工智能算法,对故障诊断模型进行优化,并提出人工智能优化算法的舰船电网故障诊断优化研究。首先在现有舰船电网故障诊断模型输出端,加入故障数据拟合模型计算,对电网络故障数据与电网结构层进行拟合;然后通过人工智能算法,对拟合故障数据的识别响应阈值进行优化计算,从而提升诊断阈值灵敏度,达到最佳的故障诊断效果。最后,通过与传统诊断算法诊断效果数据的对比,证明提出优化方法的可行性。     

传感器节点信息融合舰船通信网络路由研究

传统舰船通信网络路由算法存在数据传输成功率低的情况,因此设计一种传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法。采用拓扑意识方法,制定路由协议,根据路由协议制定一种具有方向性的传输机制。在此基础上,从路由发现、路由维护、路由应答、异常处理和路由传输距离5个步骤完成舰船通信网络路由算法的设计。实验对比结果表明,此次设计的传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法比传统算法传输成功率高,具有一定实际应用意义。     

大型船舶电力系统快速拓扑分析新方法

为应对现代船舶朝着大型化、自动化发展的同时对船舶电力系统网络拓扑监控能力提出的更高要求,本文提出一种大型船舶电力系统快速拓扑分析的新方法。首先,利用图论拓扑信息数据模式将船舶电网拓扑信息录入系统;其次,遍历初始网络拓扑形成母线,基于独岛搜索策略形成电气岛,完成静态分析并生成拓扑信息数据库;最后,利用节点标记法对受影响的母线进行连通性分析,并结合独岛搜索策略,实现船舶电力系统拓扑结构的动态更新。对某现代化大型集装箱船舶电力系统进行验证分析表明,本文方法结构简便易于实现、满足现代大型船舶电力系统拓扑分析的实时性与有效性需求。     

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。     

考虑动态稳定性的船舶电网重构技术研究

在进行供电网络重构策略的寻优过程中,一般只考虑最大负载恢复量、节点电压、电流约束等目标网络的稳态信息,系统动态稳定性则因为判断策略复杂等因素,常常忽视重构方案在实施过程中动态稳定性问题。因此,在进行重构方案的寻优过程中,除了考虑重构后网络中的潮流分布因素外,还应对预想性重构方案执行过程的稳定性进行分析,以确保决策全面可实现性。如果不进行重构策略的动态稳定性校验,仅凭“最大负载恢复量”和“潮流分布”选择的重构方案可能会导致故障影响进一步扩大,产生更严重的事故。本文将从船舶供电系统的特点和船舶供电网络重构的需求出发,建立一种准确、快速的分析方法。     

基于比例伪时序算法的舰船电力风险评估系统

[目的]为了提高舰船电力系统的安全性与稳定性,提出基于比例伪时序算法的风险评估系统.[方法]在舰船电力系统中引入改进的伪时序算法,对电压、功率和频率等电力模拟量进行赋值,并通过组态界面进行可视化监控,进而对舰船电力系统进行整体风险评估.同时,针对不同工况下的系统拓扑结构变化问题,通过引入比例补偿系数来调整算法,从而提高...     

舰船多电站供电网络研究与分析

为保障电力系统供电的生命力,一般舰船都设有两个电站或多个电站,向全船负载供电。通过对电力系统冗余设计、电气设备布置、损害管制设计进行了研究与分析。从而得出结论:多电站供电网络是冗余设计的结果,实际运行不需要环网供电。     

纯电动游览船锂电池组的控制策略

为提高纯电动游览船的续航能力,对其动力锂电池组的控制策略进行研究。针对桂林地区的新型纯电动游览船,设计一种基于锂电池组的供电系统拓扑结构,采用基于锂电池的荷电状态(SOC)、电压和电流多参数约束算法估计锂电池组的动态峰值功率;同时,结合船舶运行工况研发锂电池组控制策略,开发相应的控制系统,并进行实船测试。测试结果表明,该电池组控制策略能满足船舶在不同运行工况下对功率分配的需求,保证船舶稳定运行,并能有效地控制电池组的功率输出,充分利用电池组的剩余电量,提高船舶的续航能力。     

船舶电力系统高次谐波危害与抑制研究

在陆上高次谐波对电网的危害,近年来已逐渐被重视。而船舶电网由于非线性负荷和冲击负荷的增加,高次谐波比陆上更严重,但没有得到重视。船舶电力系统中高次谐波的产生原因主要是变流装置的广泛使用。船舶高次谐波的危害是多方面的,最主要的危害是影响船舶电气设备的正常工作和缩短船舶电气设备的使用寿命,比较严重的危害有电网产生谐振过电压击穿绝缘,给保护装置和自动化装置提供误信号使其产生误动作。高次谐波的抑制方法主要有装设滤波器和谐波抵消法。许多新型用电设备对船舶电能质量提出了更高的要求,因此重视船舶电网高次谐波问题很有必要。     

新型电源结构下船舶综合电力系统区域配电网技术

随着船舶行业技术逐渐向高端化发展的趋势,综合电力系统技术作为未来清洁高效环保的发展方向日益被重视.船舶电力系统的电源、配网、用能3部分相互影响,用能日益提高,电源部分的高密度、大容量要求严格,多相设计是满足目前电源大容量需求的主要途径.分析当前常用的配网结构,直流区域配电网技术具有结构适宜、安全性高的特点.结合区域配电的思想,本文提出配电网区域邻接矩阵负荷管理办法,对电网多级负荷的运行状态、负荷计算、能量管理及其网络重构进行分析,对飞轮储能系统进行分析,相比传统的邻矩阵算法,分区管理思路能够减少计算量,辅助能量管理系统提高船舶的管理效率.     

舰船电力系统自适应保护技术研究

随着舰船电力系统的不断发展,系统配置、网络结构和运行模式等方面较传统舰船电力系统都发生了较大的改变,以离线整定为特征的三段式电流保护方法已不能满足要求.在全面分析传统继电保护特性的基础上,提出舰船电力系统自适应保护策略,利用网络结构和系统状态自动在线调节保护整定值,可以有效地提高保护的灵敏性和选择性.