船舶电力推进交流与直流系统对比研究

对交流与直流船舶综合电力推进系统的设计进行了对比分析,将船舶电力推进系统的设计分为系统设计和关键设备选型设计两部分进行了研究。在系统设计方面,主要对比了交流与直流系统的短路电流、选择性保护、谐波抑制的异同。在关键设备选型设计方面,对ABB、SIMENSE和EMS三个技术方案对直流母排故障的保护方面进行了分析。随后对直流船舶电力推进系统的优势与不足进行了分析,最后对船舶电力推进交流与直流系统对比进行了总结。     

针对舰船直流综合电力系统中低阻抗故障和电力电子设备的保护方案

舰船直流综合电力系统采用了大量的电力电子器件,其保护需求不同于传统的交流电力系统。从系统的角度分析直流综合电力系统短路故障,以及电力电子器件设备的内部故障特点,重点、深入地探讨直流综合电力系统保护需求,得出系统的保护功能与模块内部参数设置密切相关的观点,以及限流、速动等11项保护要求,形成针对系统短路和电力电子设备的保护方案。根据国内外直流断路器、直流限流器等主要直流保护器件的技术现状,进一步提出电力系统保护器件的技术发展需求。     

一种直流电源漏电检测电路

本文简述了常用交流电源系统的漏电检测装置工作原理,在具体分析了穿心电流差测量法的优缺点的基础上,提出了中性点接地漏电检测法。设计了检修用DC600V整流直流电源的漏电检测电路,分析漏电流的计算公式,设定漏电保护阀值。提出了该漏电保护装置的适用范围。     

直流区域配电系统的保护方法

本文主要研究了利用电力电子器件来保护系统的方法.电力电子变换器通过监测流过其中的电流,识别短路故障的发生,从而控制电力电子器件关断,实现故障的隔离.在PSCAD/EMTDC中搭建系统模型,仿真研究了系统中典型短路故障点的电流波形,以及电力电子变换器作为断路器的运行情况和对系统正常运行的影响,为今后舰船电网的保护提供了新...     

船舶直流母排电感计算及保护建模方法的研究与验证

针对船舶小容量低压直流电力系统选择性保护设计这一难题,基于直流母排杂散参数分析原理,对计算方法进行研究,提出基于经验电感率的改进计算方法,提高直流母排杂散电感参数的计算精度;另一方面,优化熔断器纯电阻简易模型,对交流熔断器这一保护器件,结合相关文献及短路试验实测数据,建立新的分阶段熔断器模型,并通过MATLAB/Simulink进行仿真,经实际短路试验验证,仿真结果精确度较高,从而验证了直流母排的计算方法与模型的正确性,在实际工程中可提升直流母排系统短路故障选择性保护方案的准确性。     

船用五相无刷直流电机的容错控制方法

本文设计了一台具有较低转矩脉动的五相无刷直流电机，对电机在运行过程中发生故障时的性能做了分析，提出了一种基于空间矢量法的转矩脉动容错控制方法，使其在发生故障时也可以平稳运行。通过对电枢绕组合成的空间磁动势和故障时电机的输出电磁转矩进行分析计算，采用改变非故障相开关管的触发角和导通角、增大励磁电压的方法减小电机的转矩脉动。通过仿真验证了该方法的有效性。     

基于小波包频带包络分析的船用锚机电动机转子断条在线检测方法

船用三速锚机工作条件恶劣,电动机转子故障是电动锚机系统的常见故障之一.转子故障在线分析中必须考虑电动机实际运行和检测条件.文章在理论分析、仿真的基础上,提出了基于小波包分解和希尔伯特包络频谱分析的电动机转子断条在线检测方法.仿真和诊断实例表明该方法不仅可以抑制干扰因素的影响,有效提取故障特征量并实现故障准确诊断,而且能够反映负载波动的时刻和频率波动的范围,是一种切实可行的在线诊断方法.     

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。     

基于D-S证据理论的直流电机故障诊断研究

多传感器、多手段检测的信息融合技术在电机故障诊断中的应用日益广泛。提出了一种基于D-S证据理论和BP算法的故障诊断方法,给出了基于BP神经网络和D-S证据理论的多传感器数据融合技术的直流电机故障诊断方法,首先通过分析直流电机的故障机理,得到电机在不同故障情况下表现的信号特征,然后利用多源信息间的冗余性和互补性,有效提取故障特征信息。将该方法应用于某型船直流电机的故障诊断,结果表明,该算法提高了故障诊断的可靠性和灵敏度。     

直流电力推进系统在小水线面双体科考船上的应用

直流电力推进系统作为一项新兴的电力推进技术,是目前的研究热点之一.新兴的直流电力推进系统具有哪些优点,在新船设计中如何根据船舶的具体用途、成本、经济性、空间等因素选择合适的电力推进系统都是目前值得研究的问题.为此,对直流与交流电力推进系统进行比较,并从实际应用的角度出发,以正在设计的小水线面双体型科考船为例,对该船直流电力推进系统方案进行介绍,对实际设计应用中发现的优点及需要注意的问题进行分析.结果表明,对于低压特种船舶,直流电推系统相比交流电推系统在空间、油耗等方面具有明显优势.随着该技术的发展,直流电力推进系统将在低压特种船舶领域得到广泛应用.     

直流故障字典自动生成系统研究

介绍了赢流故障字典自动生成系统的设计及其他用的关键技术。设计了以SPICE稃序为基础的电路故障仿真器，分析了基于最小错误慨率的模糊集划分方法，讨论了基于故障状态编码的节点优化选择方法，进而实现了直流故障字典的自动生成。     

直流全电力推进船舶短路故障管控技术研究

本文从船舶直流电网的发展背景出发,分析了船舶直流电网的短路故障特性和保护需求;基于统一框架,对国外直流电网短路故障管控技术,包括故障检测、故障隔离和网络重构等方面的研究进展进行了分析,梳理了目前不同技术手段的特点和优缺点以及对于直流全电力推进船舶的适用性;指出了直流全电力推进船舶短路故障管控技术未来发展和后续研究重点建议。     

大功率AC/DC变换模块的电磁干扰建模

根据电力电子器件产生电磁干扰的原理,对大功率AC/DC变换模块的电磁干扰机理进行了分析,并结合国军标中的电磁兼容测试给出了干扰等效电路,然后利用其频域模型,对变换模块在电网侧和直流侧产生的差模干扰进行了计算。     

船用直流组网技术比较

全电力推进系统相对于传统推进系统具有明显优势,是目前船舶推进技术的研究热点之一。全电力推进技术正在经历由交流组网技术向直流组网技术过渡的过程。在比较直流组网技术相对于交流组网技术的优势后,详细介绍目前几种流行的已经得到实船验证的直流组网技术路线,并对其异同点进行比较。分析结果表明,直流组网技术明显优于交流组网技术,不同的直流组网技术路线本身也会对系统的性能产生巨大的影响,特别是异步发电机+全控整流器的方案相对于其他的直流组网技术路线具有明显的优势。     

无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制

本文提出了一种将直接转矩控制应用于无刷直流电机的无位置传感器控制方法。需观测无刷直流电机的直流母线电压及定子侧的三相电流,从而估算出电机的磁链、转矩以及位置角,再根据转矩、d-q坐标系上的电流分量以及转子位置信息来选择相应的电压空间矢量,以实现对无刷直流电机的控制。仿真和实验结果表明本文提出的控制方法有效可行。     

中性点不接地系统单相接地故障的分析及处理

以一起10kV电缆单相接地故障为例,对故障的经过和原因进行分析,并对单相接地故障的类型、危害、处理方法进行说明,探讨中性点不接地系统单相接地故障的处理方法和注意事项。     

船用六相无刷直流电动机驱动系统的仿真分析

本文提出抑制无刷直流电动机电流换相产生转矩脉动的新方法——六相无刷直流电动机，由两套三相对称的绕组组成，其中A2相滞后A1相30°电角度，B2相滞后B1相30°电角度，C2相滞后C1相30°电角度。文章分析六相无刷直流电动机的工作原理，建立了六相无刷直流电动机的数学模型和系统仿真模型，并对其他可能出现的故障情况进行了仿真分析，结果表明六相无刷直流电动机转矩脉动较小且具整个驱动系统有较强的容错能力。     

一种舰船直流区域配电系统故障定位方法

短路故障对舰船电力系统危害极大,必须对系统中出现的短路故障迅速定位并及时排除,以减少损失。针对直流区域配电这一新型配电方式,提出了一种采用故障特征集匹配来进行故障定位的方法。经仿真试验验证,该方法可以快速定位故障位置,为及时排除故障保证舰船电力系统的安全运行提供了必要的技术支持。     

三种减少直流断路器的船舶中压直流电网拓扑结构及性能比较

为保护整流变换器及减少短路时电网中电容放电的影响,船舶中压直流电网中存在大量断路器,造成结构复杂成本高,为此本文提出三种结构的变换器,即基于级联H桥与多端DC/DC的结构(TMPDC),基于MMC整流与逆变的多级调压结构(MVR)和基于不控整流与模块化多电平变换器(MMC)驱动负载结合的结构(UR-MMC)。本文对三种结构的组成与特点进行了分析,并在电压谐波,功耗,体积,故障特性等方面进行了比较,最后通过仿真进一步阐述了不同结构在运行波形上的差异。通过各结构的特性分析,为中压直流电网在船舶上的应用提供了参考。     

一种基于RBF神经网络无位置传感器控制

利用人工神经网络在处理非线性、不确定问题上的优势,提出一种基于FRA优化的RBF神经网络实现无刷直流电机的无位置传感器控制,通过对电机相电压和相电流的映射,估算出准确的电机换相信号。实验结果验证了本文方法的有效性。