船用自动化柴油发电机的发展远景

本文叙述了船舶自动化电站中柴油发电机组控制的现状和发展远景,高增压柴油发电机组动态性能的改善,并联运行柴油发电机组之间动态稳定性的解决以及不停电供电系统的应用。提出了采用标准的多功能电子调节系统,以适应各种不同的要求,并介绍了美国《Дина-Ⅳ》电子系统的功能和结构图。     

基于PLC的船舶电站监控系统的设计

监控系统以西门子可编程控制器S7-300为核心，实现发电机组与电能分配的管理功能，上位机以MCGS组态监控软件为平台，通过相对容易的组态编程工作，较好地实现可编程控制器系统的工作状态监控的功能。通过船舶电站监控系统，可以直接控制发电机组的起停、加减速，并能为发电机提供常规保护和故障报警。系统以两套机组为例，可以完成发电机组的自动并联运行、有功功率的自动分配、自动起动、自动解列等一系列功能。     

嵌入式船舶电站控制装置的研究与设计

为了实现船舶电站可靠地运行、控制和管理,提高船舶机舱的自动化程度,对基于微处理器(ARM)的嵌入式船舶电站控制装置进行研究和初步设计。采用先进的嵌入式计算机控制技术,提高系统的集成程度、技术水平和可靠性。本电站控制装置使用一个基于ARM7内核的高性能32位处理器。主要实现了柴油发电机组自动准同步并车、调频调载、自动解列及自动停机等控制功能的软、硬件设计。借鉴以往电站自动并车方法的优缺点,提出了一种新的软件并车方法,并对新的软件并车方法从硬件条件和软件实现两方面作详细的描述,用Matlab进行了仿真试验,达到了预期效果。     

基于单片机的船舶发电机组自动并网装置的设计与实现

分析船舶发电机组自动并网装置的功能特点和工作原理,介绍相位差的测量和自动并网的实现,针对船舶电站控制的现状,提出以单片机STC12C5A60S2为核心设计船舶发电机组自动并网装置HXG-IS,替代人工手动合闸操作,实现船舶电站的自动调频调载和自动并网,提高船舶电站工作的可靠性和安全性。     

基于Hamilton理论的船舶柴油发电机组控制策略

为验证一种新型控制器在船舶柴油发电机组工况切换和并网发电时的控制效果,通过研究船舶电站系统的非线性数学模型,然后基于Hamilton能量理论,设计柴油发电机组的非线性调速励磁协调控制器,最后设计船舶电站仿真系统对所提方法进行验证。仿真结果表明:Hamilton协调控制器在空载启动、负载突变和并网发电的过程中能更好地保持系统的稳定性,因此,Hamilton协调控制相比于传统的比例积分和微分(Proportion Integral Differential,PID)控制器具有更好的控制效果,具有一定的工程应用价值。     

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。     

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)     

船舶电站柴油发电机组H∞综合控制器的研究

船舶电力系统的稳定性主要取决于船舶电站柴油发电机组转速和电压的响应特性.转速和电压相互作用,对两者进行综合控制非常必要.本文将H∞控制理论应用于柴油发电机组综合控制系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H∞控制问题.计算机仿真实验结果表明,本文设计的H∞综合控制器,能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,解决了转速和电压的综合控制问题,改善了船舶电力系统的稳定性.     

基于CC-Link/LT、PLC、LabVIEW的船舶电站监控系统研究

基于CC-Link/LT现场总线、LabVIEW虚拟仪器开发平台及可编程逻辑控制器三菱PLC,设计了一种船舶电站自动监控系统.设计分为信息层、控制层以及设备层.通过硬件设计、软件编程等实现对各柴油机组、各发电机组以及电网等进行自动化监控及可视化.     

基于Visual C++6.0的船舶电站实时监控系统研究

主要基于Visual C 6.0开发平台,结合多媒体和数据库技术,设计船舶电站实时监控系统.系统采用两级控制模式,即工控机PC(上位机)和单片机(下位机),通过Modbus ASCⅡ通信协议实现两级之间的实时通信,完成对船舶电站柴油发电机组的监控.给出监控系统的实施方案,详细讨论船舶电站实时监控程序的编制要点.该监控系统界面友好、功能完善、可视性强.     

船用柴油发电机模拟机的设计

柴油发电机是舰船上重要的电源装置,它的性能直接影响到船上的电力系统性能。本文以某船用12相、8极柴油发电机为原型,详细阐述了其模拟机的设计方法。其模拟机的研制,对船上电力系统动态模拟和研究、船用柴油发电机的设计和研制提供了新的手段。     

船舶轴带发电机自动合闸及动力负荷自起动设计

在论述船舶轴带发电机DW98断路器的跳闸和合闸特性的基础上,设计了当因负载故障跳闸时通过PC控制选择性地自动合闸,及当船舶动力负荷恢复供电后又能自起动的综合系统,该设计具有很好的实用性．     

基于PWM逆变的新型船用轴带发电系统研究

为了提高常规轴带发电系统总体性能,本文研究了一种采用PWM逆变技术的新型船用轴带发电系统。通过采用虚拟发电机控制技术,使逆变器输出具有与柴油发电机组相似的电压-无功功率和频率-有功功率下垂特性。利用MATLAB/Simulink搭建了新型轴带发电机组的仿真模型,对控制策略进行了验证,为该系统应用于船舶的正确性和有效性提供了技术支撑。     

基于PSCAD的船用柴油发电机组仿真分析

船舶电力系统容量小,在受到较大扰动时,频率和电压不再保持为恒定,而是一个动态变化的过程。为了对船舶电力系统的过渡过程进行分析,本文利用PSCAD／EMTDC软件建立了柴油机及其调速系统以及发电机励磁系统的数学仿真模型,并对其各组成部分进行详细分析。最后利用分级突加突卸负载的方式对机组模型的正确性进行验证,指出通过对船舶电站同步发电机的励磁控制和柴油机的转速控制可以提高船舶电力系统稳定性。     

具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁设计

为改善船舶电力系统的稳定性能,提出了在具有自动电压调节器的船舶发电机励磁系统的基础上,加入电力系统稳定器的新方法.电力系统稳定器是通过进一步控制发电机励磁系统提高电力系统稳定性能.电力系统稳定器的信号输入采用了转速、频率或电功率,从而提高了系统的阻尼,这是一种提高小信号稳定性能行之有效的方法.通过对具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁系统稳定性的分析和仿真,得到了比较满意的效果.     

基于双PWM变换器的轴带发电系统控制策略研究

本文提出了一种由双PWM变换器构成的新型轴带发电系统控制策略,其整流侧将轴带发电机发出的电压、频率变化的交流电变换为直流电;逆变侧采用虚拟同步发电机控制策略,使逆变器具有与柴油发电机相似的输出下垂特性和电气、机械特性,保证该轴带发电系统能与常规的柴油发电机组长期稳定并联运行。在MATLAB/Simulink环境下搭建了该新型轴带发电系统的仿真模型,对其与柴油发电机组的并联运行进行了模拟,对模型中转动惯量对系统的影响进行了分析,验证了该控制策略的可行性。     

船舶电力系统建模

分析研究船舶电力系统的安全性可以运用系统故障仿真手段，但必须对船舶电力系统精确的数学模型进行建模。从某大型集装箱船舶电力系统的工作原理出发，根据柴油发电机组的动态特性，研究了船舶电力系统模型的结构和原理，建立了船舶电力系统模型，该系统可以仿真船舶电力系统的许多运行工况。给出了发电机组正常起动过程和滑油泵、侧推器先后起动时滑油泵电缆发生三相接地故障的仿真过程，对电力系统的参数整定和安全策略的选取有一定的参考价值。     

基于Z源逆变器的船用轴带发电机系统仿真研究

船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用.相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便.在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并网PQ控制策略,实现对船舶轴带电机系统的控制.通过Matlab/simulink仿真波形,可知基于Z源逆变器和并网控制策略船舶轴带发电机系统可以输出需要的电压和电流,进一步验证了所提控制策略的正确性和可行性.     

核电应急柴油发电机组监控系统设计

为了检测柴油发电机组的冷态状态、运行参数,控制柴油发电机的运行以及励磁,并进行故障保护,本文设计了由机旁速度控制柜、柴油发电机状态监控台以及发电机电压转速测验台组成的监控系统,配合现场操作人员实现对核电应急柴油发电机组的检验,实现了机组的自动化操作,控制、检测到的数据精确,故障保护措施齐全。     

船舶电站负荷扰动下轴系瞬时转速的动态仿真

受到大负荷扰动后,船舶电站的参数将发生较大变化.从发电柴油机、电力负荷、发电机及励磁调节系统方面建立柴油机瞬时转速的动态模型,并从气缸做功和负载方面对瞬时转速变化方面进行分析.依据发电柴油机的不同负荷类型,分别从恒定阻抗法、电动机机电暂态过程动态特性、负荷的静态特性三方面进行归类计算,提高了负荷的动态和静态仿真性能,励磁系统则采用三阶实用模型.最后利用Matlab/SIMULINK进行了系统的静态、暂态和动态稳定性分析.