大型船舶电力系统自适应保护算法设计

近年来,电力推进技术和船载电子设备发展迅速,对大型船舶的电力系统提出了更高的要求,电力系统的性能和可靠性对船舶的正常运行有重要的意义。由于船舶电力系统网络结构复杂、工作环境恶劣,电力系统很容易发生短路、单相接地等故障,而传统的继电保护已经难以满足现代电力系统的可靠性需求。本文针对大型船舶电力系统的可靠性问题,采用了自适应保护算法和自适应粒子群算法,对船舶电力系统的网络结构进行了优化。     

电动船舶电力系统的谐波抑制

针对电动船舶中电力系统的谐波抑制问题进行研究。首先分析电动船舶电力系统中谐波产生的主要原因及谐波特点;其次,针对船舶推动电力系统中的整流器对谐波产生的影响,采用了三相电压型PWM整流器对其进行改进,抑制电力系统中谐波的产生;由于高次谐波成分并没被滤除干净,因而在供电网侧与PWM整流器之间增加了L型滤波器对剩余谐波进行滤除。最后,利用Simulink仿真器对本文算法进行仿真验证,结果证实算法对谐波滤除的有效性。     

大型挖泥船PMS电站管理系统分析

文章对18000m~3自航耙吸式挖泥船PMS电站管理系统设计进行分析。研究了PMS实现对发电机、配电板等主要设备的控制方式,介绍了挖泥船的PMS系统功能需求,对PMS系统与电力系统的控制逻辑关系进行了总结,对类似船舶PMS系统的设计具有一定的参考和帮助。     

含锂电池储能的船舶电力系统模型预测控制研究

由于船舶运行的特殊性和负载波动的复杂性,严重影响船舶电力系统的稳定性,因此引入了能量存储技术,降低电网的波动。根据发电机和锂电池的状态空间模型,建立了含锂电池储能的船舶电力系统,并提出了一种基于模型预测控制的船舶电力系统。在含有负载波动的情况下,使发电机和锂电池的输出能够稳定跟随负载的变化,从而满足负载的需求。并将整个系统在Matlab/Simulink中进行实例仿真,仿真结果表明,在模型预测控制下的船舶电力系统能够很好地满足负载波动需求,明显改善船舶电力系统的稳态性能,增强船舶电网的稳定性。     

船舶电力系统无功优化的GSA-IPM算法

提出GSA-IPM(万有引力-内点)算法求解船舶电力系统无功优化问题,以降低船舶电力系统的有功损耗,提高电压质量,改善安全经济运行水平。将算法应用于某实际船舶电力系统进行仿真测试,结果与万有引力搜索算法(GSA)、遗传算法(GA)及粒子群算法(PSO)作比较,证明了算法能够使有功网损更低,电压质量更佳,从而验证了方法的有效性。     

船舶环形区域配电系统的自动化监控技术研究

随着现代舰船技术的发展,舰船电力系统容量不断提升,对舰船电力系统的可靠性提出了更高的要求。舰船的环形区域配电系统很好地解决了电力系统的可靠性问题。本文介绍舰船配电系统常用的几种方式,着重分析了环形配电方式及其优点;讨论舰船区域配电系统及其构成的模块,并给出舰船区域配电系统的结构图,总结了舰船区域配电系统建立的目标;提出2层现场总线的监控系统和3层现场总线的监控系统,并分析2种监控系统应用场景。这对我国舰船区域配电监控系统可靠性的提升有着重要意义。     

数字PWM技术在舰船中频电源自动控制系统的应用

舰船电力系统的供电质量具有重要意义,它决定了舰载自动化设备比如导航设备、通信设备、武器系统的工作质量,目前,300 k VA级大容量、中频电力系统已经成为军事舰艇装机量最大的电力系统类型,为舰船提供安全、可靠的电力能源。相对于传统的模拟控制技术,基于高性能逆变器的数字控制技术在舰船电力系统控制上具有灵活性高、自动化程度高等优点,成为一种发展趋势。本文系统介绍了数字PWM逆变器技术的原理和数学模型,同时结合传统的电力系统模拟控制技术,研究了一种舰船中频电源的自动控制系统,该系统具有电力控制精度高、操作简便、自适应能力强等优点,具有潜在的应用价值。     

量子神经网络技术在船舶电力系统中的应用

短期负荷预测是一种电力系统优化调度工具。其不仅可为电网调度及发、供电计划提供有效的指导,而且可以保障电力系统安全和高效的运行,达到节约经济的目的。本文在分析影响船舶电网短期负荷的因素基础上,提出基于量子神经网络技术的船舶电网短期负荷预测法。     

Power network parameter estimation method based on data mining technology

The parameter values which actually change with the circumstances, weather and load level etc.produce great effect to the result of state estimation. A new parameter estimation method based on data mining technology was proposed. The clustering method was used to classify the historical data in supervisory control and data acquisition (SCADA) database as several types. The data processing technology was impliedto treat the isolated point, missing data and yawp data in samples for classified groups. The measurement data which belong to each classification were introduced to the linear regression equation in order to gain the regression coefficient and actual parameters by the least square method. A practical system demonstrates the high correctness, reliability and strong practicability of the proposed method.     

船舶电力系统暂态稳定性的混合分析法

针对大型船舶电力系统的特点及其日益突出的暂态稳定性问题,开展了适用于船舶电力系统的方法研究。结合船舶电网拓扑结构自身特点,建立了适用于大扰动下暂态稳定分析的船舶柴油发电机组的动态等值模型、推进电机及其螺旋桨四象限工作特性等值模型。以船舶电网轴线为界,将系统等效成两机模型进行时域仿真分析,在此基础上建立系统能量函数,提出了一种适用于船舶电力系统的暂态稳定性混合分析法。该方法即可定量描述系统暂态稳定性及其稳定裕度,又可直观地在线监测系统各状态变量的动态过程。最后通过仿真算例验证了新方法的正确性和有效性。