混合H2/H∞励磁控制器在船舶同步发电机组并联中的应用

为了提高船舶电站同步发电机励磁系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,提高并联运行的发电机组的无功分配性能,将混合 H2/H∞控制理论和线性矩阵不等式(LMD方法应用于同步发电机励磁控制系统的设计,将同步发电机励磁系统的性能要求转化为标准混合 H2/H∞控制问题.计算机仿真结果表明,利用线性矩阵不等式(LMD方法所设计的混合 H2/H∞励磁控制器能在考虑模型不确定性的情况下,有效地提高了系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,改善了船舶电力系统的调压的性能.     

船舶轴带发电机系统建模与计算机仿真研究

以2700TEU的某集装箱船为母型，根据远洋船舶轴带发电机系统的工作原理和结构组成，建立系统各主要组成环节的数学模型，并利用MINIS通用仿真支撑平台实现了整个船舶轴带发电机系统的仿真。所建立的数学模型可以仿真轴带发电机系统的正常工作过程和过渡过程，达到了较高的仿真精度。     

船舶电站同步发电机调压系统H∞控制器的研究

船舶电站电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的电压响应特性。为了抑制负荷的扰动，提高同步发电机调压系统的动态精度，本文将H∞控制理论应用于同步发电机调压系统的设计，将同步发电机调压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，用H∞控制理论设计的控制器能有效地提高调压系统精度和抗扰动能力。     

船舶轴带发电机系统的建模与仿真

以1700TEU的某集装箱船为母型，研究了远洋船舶轴带发电机系统的工作原理并对其进行数学建模及仿真，所建立的数学模型可以仿真轴带发电机系统的正常工作过程及过渡过程的工况，达到了较高的稳态和动态仿真精度。     

船用逆变器电流随动控制策略研究

针对船舶电力系统大负载、强耦合特点,结合陆上大电网并网逆变技术,提出逆变器电流随动控制策略,研究船舶多能源供电系统中逆变器与同步发电机并联供电技术。通过理论推导以及数学模型的建立并进行仿真,获得所提出控制策略的实现及参数的确定方法。研究结果表明,采用所提出控制策略的逆变器与同步发电机并联构成的供电系统,具有稳定性高、动态特性好、供电质量优、发电机利用率高等优良性能。这种新型逆变器控制策略为新能源在船舶混合供电系统中的应用提供了新的研究思路,在船舶新能源逆变场合具有良好的应用前景。     

一种基于LCL输出滤波器的船用逆变器研究

针对高功率密度、高体积重量比的船舶电力系统应用场合,研究基于LCL输出滤波器的电路结构与电流瞬时值控制策略,为船舶多能源供电系统中逆变器与同步发电机并联供电的实现提供技术方案。通过逆变器建模与解耦、控制器数学模型的建立与系统的仿真,获得了控制策略实现及参数确定的方法。仿真结果表明,所设计的船用逆变器与同步发电机并联构成的供电系统,具有稳定性高、动态特性好、供电质量优、发电机利用率高等优良性能。     

废气透平发电系统仿真

简要介绍了废气透平发电机仿真系统的功能和研制的指导思想。基于废气透平发电机的特点，讨论了废气透平发电机仿真系统的基本构成和实现原理，并阐述了软件总体和各子系统的设计。     

舰船电力系统分散鲁棒励磁控制器的研究

提出了一种能够有效提高舰船电力系统稳定性的分散鲁棒控制策略。采用发电机机端电压的相角和幅值表示发电机与系统其他部分的相互联系，并且针对由调速器的不稳定调节造成的发电机输入机械功率的波动，以及由电网中无功功率和有功功率的突然变化引起的发电机端电压波动进行了仿真研究，结果表明了这种控制策略的有效性。     

负载变化对舰船综合全电力系统暂态稳定性的影响

舰船综合全电力系统是推进技术日益发展和完善的产物，它对舰船的建造、运行的经济性和灵活性都有很大的提高，特别是对于提高战斗舰艇的生命力、隐身性有着重要而深远的意义。现代舰船电气设备对电能品质的要求越来越高，对电站供电的连续性和可靠性的要求越来越严格。舰船电站的容量相对于陆用电站的容量要小得多，推进负载的容量往往又达到了与发电机容量可以比拟的数值。这样在发电机运行过程中，往往就会遇到这样的问题：并联发电机组可以突然投入或切除多少负载而不会使系统失去暂态稳定性。因为在这种条件下，很可能由于发电机电压降低过多或恢复正常电压所需的时问过长而影响到其它电气设备(负载)的正常运行和新增负载的投入，同时也导致整个系统产生振荡甚至失稳；因此本文研究了舰船原动机调速器、励磁调节器的特性和控制规律，当系统负载容量发生变化时舰船电力系统的暂态稳定性。为了验证该方法在分析舰船电力系统稳定性是否可行，还进行了动态模拟实验，实验结果与文中分析所得的结果基本一致。     

船舶环形供电网络的短路电流计算

船用环形供电网络短路电流的研究目前处于初级阶段，本文使用等效发电机法和状态方程迭代求解法对环形网络的短路电流进行了研究。等效发电机法可通过发电机与阻抗串联等效和不同型号发电机并联等效将网络简化，从而求得短路电流。迭代求解法中，供电网络模型由状态方程表示，离散后求解，仿真中利用了MATLAB的强大数值计算功能，方便地分析各支路电流。最终给出了两种方法得出的计算结果及仿真曲线，为研究更复杂的环形及网型网络短路电流打下了基础。     

船用直流综合电力推进系统短路电流计算方法

直流短路电流计算方法是船用直流综合电力系统设计的重要组成部分，其设计正确与否关系到直流综合电力系统的保护设计方案与系统安全可靠运行。文章阐述了船用直流综合电力推进系统短路电流计算原理及计算方法，主要针对直流侧两极短路故障进行分析，充分考虑系统故障后的暂态和稳定过程。并给出相应的计算公式，结合实际算例，通过MATLAB的simulink平台仿真验证计算方法的正确性。     

基于对称分量法的谐波抑制分析

由于谐波问题日益严重以及电能质量日趋重要,因此谐波治理非常关键。提出谐波异地并联补偿的算法,来解决敏感负荷的电压畸变问题。经算例验证,该异地并联补偿算法在补偿点有较好的谐波抑制效果,算法简单,易于实现,克服了谐波源不可观测的缺点,并且在电网三相不对称状态下仍然有效。     

船用变压器励磁涌流及预充磁技术研究

随着大容量变压器在船舶特别是电力推进船舶中的应用,船用变压器励磁涌流问题日渐突出。虽然变压器励磁涌流问题存在已久,但科研人员对励磁涌流的分析、解决多基于陆用大电力系统,对船用变压器励磁涌流而言,其解决方案的研究分析尚不深入。本文基于船舶电力系统特的特殊性,详细叙述了串接小容量变压器预充磁抑制涌流的可行性理论依据,在此基础上建立了变压器励磁涌流及预充磁研究的MATLAB仿真模型,并结合实际工程案例,设计搭建船舶电力系统变压器空载合闸试验平台,对串接小容量变压器预充磁技术进行动模系统物理试验验证。     

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。     

船舶电站同步发电机组综合控制算法

简要地介绍了并联运行的同步发电机组之间有功功率、无功功率分配的调节原理,提出了基于微型计算机控制系统的船舶电站功率分配的数字PID(Proportion-Integral-Derivative)控制解决方案,通过优化数字PID控制算法二次调节发电机组,达到并联发电机组功率分配平衡的目的.经过试验、试验数据分析以及实际应用,证明该数字PID控制算法解决方案有效地实现了并联运行发电机组之间合理的功率分配,保证了船舶电站同步发电机组之间长期、稳定、经济的运行.     

一种无触点补偿式交流稳压器的设计

针对可控硅的缺点,提出了一种采用IGBT的无触点补偿式交流稳压器的设计。为了提高补偿精度,采用了3个独立的补偿变压器,通过单片机控制IGBT来调节变压器的绕组组合,从而实现输出电压的稳定。最后给出系统的硬件、软件实现。搭建了三相30kVA的无触点交流稳压器试验平台,试验表明,该方案是切实有效的。     

新型船用发电机功率平衡电路研究与应用

本文针对并联发电机系统的功率平衡控制要求,提出了一种基于电压源等效模型的功率平衡新方案,并设计了功率平衡电路,建立了并联运行机组的MATLAB仿真模型.仿真计算与实际运行结果表明,该功率平衡新方案能有效调节各发电机的功率输出,有利于船舶电站的安全和可靠运行.     

柴油发电机组并联运行的鲁棒控制研究

船舶电力系统通常是多台柴油发电机组并联运行,多机组并联运行容易发生功率传递,从而产生功率振荡现象。本文给出了两台柴油发电机组并联运行的数学模型,为柴油发电机组设计了非线性鲁棒综合控制器,并给出了将非线性鲁棒综合控制器应用于柴油发电机组并联运行控制的仿真结果。表明,两台柴油发电机组的功角差为零,抑制了柴油发电机组并联运行的功率振荡现象,改善了电力系统的稳定性。     

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.     

发电机组并联运行有功、无功综合调控技术

介绍了发电机组的转速、电压控制原理以及有功、无功综合调控技术的控制原理；并通过实例介绍了采用该控制技术的船舶电站监控系统。实践表明，融合有功、无功综合调控技术的电站监控系统在投入运行后，实现了任意组态下，并联机组有功、无功功率稳定的自动调整，使得多个电站机组长期并联运行更加可靠。