大功率异步电机起动对船舶电力系统的影响仿真分析

本文分析了某船舶电力系统的结构和组成,基于电力系统仿真软件PSCAD建立了该船的电力系统仿真模型。利用仿真模型分析了该船电力系统在大功率异步电动机起动冲击下的动态特性,仿真结果表明,在有限的船舶电力系统容量下,异步电动机起动会对电网产生较大的冲击,造成电网电压突降和频率波动,当异步电动机的功率增大到一定程度时,会导致电...     

船舶柴油发电机组并车建模与分析

在船舶电站的运行过程中,双机甚至是多机组并联运行,是船舶电站的必不可少的组成部分,一般也为船舶电站的主要运行模式。而柴油发电机的并车操作过程是否合理,对船舶能否稳定运行有很大的影响。为探究船舶柴油发电机组并联运行的条件,建立了柴油发电机组的模型、船舶的电力负荷模型以及发电机并网触发控制模型。通过建立仿真模型,采用控制变量法,分析并车瞬间相关物理量的变化,在船舶电站相关电力器件的选型、船舶电站的设计以及船舶电网顺利完成并车操作方面,具有一定的指导与参考意义。     

船舶电站监控装置负载分配算法设计

随着各类船舶吨位的不断增加,船舶用电需求越来越大,船舶电站系统结构越来越复杂,利用多机组并联运行来扩大电站系统供电容量已成为常态。多机组并联工作时,需根据机组容量均匀分配功率,使电站系统稳定、高效地工作。设计了电站监控装置调频调载控制算法,使柴发机组、汽发机组稳定高效地工作,并通过联调试验,验证了不同载荷下调频调载算法对机组负载分配的执行情况。试验结果表明,不同载荷下,通过负载分配算法分配的负载是合理的,能够有效控制机组,并使其稳定高效运行。     

船舶电站自动控制系统的功能逻辑设计

船舶电站自动控制系统涉及面相当广。本文就其最主要的功能,即失电起动、自动重合闸、故障处理、按负荷加减机组及柴油发电机组起动和停机的控制过程进行讨论。文中控制逻辑设计的自动电站控制系统的功能和通用性都较强,而线路简单。经实践证明,该系统动作准确,性能稳定可靠,能满足不同类型船舶电站和不同类型柴油发电机组的控制要求。     

船舶电站自动调频调载技术研究

文章介绍了一种基于改进的主导发电机法调频调载技术在船舶电站中的运用,如单机运行时如何稳定发电机的频率,在机组并联运行时如何实现按并联发电机组容量按比例分配有效负荷,重点论述了改进后的方法如何提高系统的动态调节性能。     

船用静止型快速无功补偿装置

一、概述在设计船舶电站时,都要进行功率平衡,最后决定发电机组的台数和每台的容量。但是,我们目前所作的负荷计算,并没有进行无功功率的平衡,这就在运行中暴露出很多矛盾:如有的船舶在装卸工况时,发电机组必须全部投入,致使机组得不到应有的维护;若照顾机组的维护,则要限制     

电力推进系统功率限制控制策略在实船项目中的应用

采用电力推进的船舶中,推进系统是作为主要负载直接连接在船舶电网上,推进负荷的突变和电网结构的突变可能引起柴发机组过载、电网震荡甚至全船失电,此时船舶会面临失控的危险,甚至会倾覆,因此推进控制系统必须要与船舶电站进行协调控制,确保船舶电站的稳定和安全。本文针对以上存在的问题通过案例来引入功率限制的控制策略,并分析其实现过程和可行性,最后通过一些试验证明此方案确实可行。     

电力推进船舶功率计算模块的设计

随着电力推进技术的广泛应用,不同特性的电力负载在起动运行时对电网稳定造成一定冲击,引起电网电压不平衡,从而给负载功率需求计算带来困难。本文针对上述问题,依据软件锁相环设计了负载功率计算模块,并构建简化的船舶电网仿真模型,模拟负载在电网电压三相不平衡情况下功率计算,来验证功率计算模块的性能。结果表明该模块能够快速、准确地计算负载所需实际功率,为电力推进船舶能量管理功率控制策略提供精确数据。     

基于飞轮储能技术的船舶区域配电系统冲击负荷供能策略

针对船舶区域电力系统中冲击负荷启停时引起的频率大幅度波动故障，采用飞轮储能系统，实现对冲击负荷的功率补偿和对系统频率波动的抑制。当飞轮充电时，采用按转子磁链的矢量控制方法对飞轮驱动电机的转速进行控制，以减少充电时间和过程扰动。当冲击负荷启动引起船舶出现功率缺额和频率波动时，触发飞轮装置进入放电工作模式，配合柴油机组为冲击负荷供电。飞轮储能系统内部自带变频器，能实现交流-直流-交流的转换，达到为冲击负荷稳定供电的目的。采用MATLAB/Simulink平台搭建适用于船舶系统的飞轮储能充放电模型，仿真结果表明，该系统能紧急满足冲击负荷的电能供应需求，从而预防船舶电网出现频率大幅度波动故障和加快故障自愈。     

船用主机轴带发电机

1 主机轴带发电机的应用 船舶在选用主柴油机时,要考虑海况、船况、柴油机安全等功率储备.该储备须达到额定功率的10%～15%.如果船舶航行于平静的海面,并且船舶出厂不久或坞修之后,这时海况及船况良好,主柴油机就有较大的功率储备没有得到充分利用.另外,主柴油机大都在部分负荷下运行,而在低于75%～85%额定功率的低负荷下运行时,其经济性将下降.如果利用轴带发电机,可以使主机长时间在较高负荷下运行,从而具有良好的经济性.对于货船,一般来说其电站功率为主机额定功率的5%左右,轴带发电机完全能满足船舶正常航行的电力需要.主机轴带发电机因其良好的经济性而得到广泛应用.     

船舶不同容量柴油发电机组并联运行分析

为解决船舶不同容量发电机组间长期并联运行时的电网安全和稳定性等问题,根据武昌船舶重工有限公司建造的海洋科学综合考察船的试验步骤和数据分析,总结有功功率和无功功率按比例分配的方法和规律,满足了船东对电站配电的灵活性和经济性要求。     

自动电站模式下发电机组自动并网的故障分析和排查

正0引言船舶在海上执行任务时,全船供电的可靠性十分重要,而船舶电站为船舶设备运行提供可靠电源,因此船舶电站的可靠运行对于船舶海上作业的安全和任务完成有决定性作用。某船共有5台770 k W现代HFC柴油发电机组,采用康仕伯DC-20系统进行电网的状态监测和自动电站管理。该船海上作业对电网的供电可靠性提出很高要求,其供电关系如图1所示。康仕伯自动电站管理系统(Power Management System,PMS)     

机组转动惯量对水力干扰下机组调节品质的影响分析

在水电站的结构布置中常采用多台机组共用水力单元,其中一台或多台机组丢弃负荷与电网系统解列或者较大负荷增减,会导致其余运行机组出力发生摆动而与所带负荷不相适应,使之处于水力一机械一电气相互耦合的过渡过程之中,形成水力干扰。在这过程中运行机组的转动惯量对水力干扰情况下的调节品质影响较大,现采用特征线法分析机组转动惯量对调节品质的影响研究,通过研究分析为选择合适的转动惯量提供一定的依据。     

含轴带发电机的船舶电站协调控制

船舶电站运行工况复杂,对供电系统运行的安全经济性要求较高,采用主机驱动的轴带发电机具有较好的节能效果。轴带发电机与辅助发电机并网运行时,馈电主开关之间必须进行综合协调控制,才能确保有序的连续供电。本文重点对含轴带发电机的船舶电站协调控制进行研究,结合某船复杂的运行工况和机组特性,制定出整船电站系统协调控制策略,经过验证,该船各种工况下功率分配满足要求,主开关控制策略设置合理,电站系统能够安全可靠运行。     

某船发电机负荷异常波动故障实例

正1故障现象某船共有4台柴油发电机,采用的是日本大发公司生产的6DLB-26型柴油机和日本西芝电机株式会社制造的NTAXL-VC型无刷自励三相交流同步发电机,单台发电机功率为900 kW。某日,该船离开母港码头时,1~#和3~#发电机组并网运行,全船电网总负荷为500~600 kW,2台机组平均负荷为250~300 kW,机组工作正常。在船舶转向使用侧     

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。     

急流航段全回转舵桨电推船电站设计研究

文中对全回转舵桨电力推进船舶的电站系统设计方法进行了分析,以等效满足现有规范对急流航段船舶的要求。特别提出了推进系统应配备PMS系统进行功率限制,避免在网机组突发解列故障时导致主电网全部借组因过负荷解列,并给出了具体设计方法。     

基于孤岛电站多机组并列运行的控制策略

孤岛电站受外界负载的波动影响很大,当各机组负荷分配性能不好时,可能会导致个别机组保护停机。文章介绍了柴油发电机组调速、调压系统的结构及特点,对多机组并列运行产生的问题进行分析,最后根据孤岛电站本身的特点进行控制系统硬件及功能的设计,解决了有功无功分配不均及外部大负载启动时频繁跳机的问题。     

两种简易的自动卸载电路

<正>问题的提出确定电站容量是船电设计的首要问题。方法是在电力负荷计算中,把船舶各种工作状态下的用电量计算出来,依此选择发电机容量和台数。在容量选择时常有这种情况,当发电机功率为某一数值(比如为64千瓦)时,船舶在大多数工况下的需电量能得到满足,仅在一种短时工况下需电量大于64千瓦,如表1、表2。按惯例应选用三台发电机组,其中两台并联运行,另一台为备用,机组的利用率很低。采用自动卸载能省去一台发电机组。自动卸载的含意是在短时用电高峰工况     

先进发电机管理系统在DP3船舶的应用

21世纪是全世界大规模开发利用海洋资源、发展海洋经济的新时期,各类大型海洋工程爆发式增长,需要投入大批优质的海工船舶,其中作业能力和功能最强的动力定位3级（简称DP3）船舶起到了关键作用。如何确保DP3船舶在海洋工程中更稳定、更可靠的运行,船舶电站的管理尤为重要,其中电网和发电机的监控和管理成为了重中之重。先进发电机管理系统（简称AGS）,基于船舶电站管理系统（简称PMS）,相比于传统的PMS系统,AGS从发电机的有功功率和无功功率的关系出发,通过监测柴油机油门齿条/有功功率,励磁电流/无功功率,分析电压和频率的变化趋势,在DROOP(均功)模式下,监测其变化率,从而可以在多台并网运行发电机中精确的监控每一台发电机,当其中某一台或多台发电机发生异常时,能及时采取措施,并将其分断或隔离开来,保证DP3船舶的稳定运行。