电站发电柴油机调速系统设计与优化

电力技术的迅速发展使得中压、高压交流电力系统的技术越来越成熟,在船舶工业领域内的应用也越来越广泛。目前,大多数船舶电站的构成由柴油动力发电机、输电线路、变压模块和负载等组成,其中,柴油主机是船舶电站的核心,也是船舶的电力来源。本文研究的重点是船舶电站柴油发电主机的调速系统,首先系统地介绍船舶电站、柴油发电机的原理和数学模型,然后基于PID控制技术对船舶柴油发电机的调速系统进行了优化设计。     

电力推进船舶供电单元建模与仿真

本文分析了电力推进船舶电力系统的特点,建立了带有PID调速系统的柴油发电机组仿真模型,同步发电机采用相复励励磁系统。针对电力推进船舶的电力系统特点,分析了电力系统常见的三相故障对同步发电机励磁电压和端电压的影响。     

DP船舶直流闭环母排短路压降穿越FMEA分析

短路压降穿越能力是衡量带有DPS-2或DPS-3附加标志的海洋工程船舶电力系统在合排或闭环操作时是否满足冗余要求的一个重要指标,也是动力定位FMEA分析和船级社考察的重点。具有优良短路压降穿越能力的电力系统对海洋工程船舶的安全作业有着重要的意义。本文以某型风电安装船为例,介绍了直流公共母排系统在动力定位（DP）船舶上的应用,简要分析了由于直流母排短路而产生的压降对全船动力定位的影响及其相比传统交流系统的优势,并指明了动力定位FMEA分析时应当注意的事项。     

轴带发电机在船舶电力能源系统中的应用

船舶轴带发电机是大型船舶上广泛配置的供电装置,该装置通过船舶主轴驱动。船舶耗油量巨大,为实现能源的高利用率和经济利益,船舶柴油推进主机通常都会配置相应的轴带发电机系统。传统的轴带发电机系统存在着损耗大、噪音污染、不方便保养和无法与整个船舶电网耦合使用等缺点。针对以上缺点,本文提出一种新型船舶轴带发电机系统,该轴带发电系统基于SPWM逆变器控制,在满足整个船舶电力网对发电机的控制需求的同时,实现了船舶柴油发电机组单独稳定运行或者相互耦合运行。     

发电机励磁系统的仿真研究

本文以船舶柴油发电机为控制对象,应用MATLAB软件对船舶柴油发电机控制进行了建模,对励磁模块进行了设计,发电机励磁系统是具有复励功能的无刷励磁.通过船舶电网带10%的发电机额定负载和50%的发电机额定负载的仿真运行,系统的控制具有良好的效果,从而证明对励磁系统的设计是成功的.     

DP-3钻井平台闭环电网技术综述

随着技术的进步,船舶闭环电网技术目前已日趋成熟.电网闭环运行具有节能减排、降低运营成本、增强安全可靠性等优点,目前已经成为DP-3动力定位钻井平台和船舶的首选方案.然而传统的电站保护系统设计已无法满足电网在DP-3模式下闭环运行的要求,故障的配电板会影响其相邻分段,电站也不具备与分段运行相同的冗余和容错能力.文章针对电站闭环运行的各种问题进行分析,提出相应的解决方案,为DP-3闭环电力系统的设计和运行提供参考.     

动力定位船闭环电网故障穿越功能实现方法探究

为更好地实现动力定位船舶在运营过程中的节能减排,越来越多的动力定位船舶在电站设计中选择使用闭合母联型电力系统。ABS、DNV·GL、CCS等船级社均在规范或指南中提出闭合母联型电力系统的设计检验要求,其中低电压故障穿越能力是各船级社对闭环电网可靠性考核的重点之一。文章由各船级社对动力定位船舶闭合母联型电力系统的规范要求入手,结合计算机仿真实验分析电力系统故障穿越功能的设计要点,并在此基础上对该功能的实现方法进行探究。     

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.     

多机组船舶供电系统保护方案分析

船舶电力系统容量的不断增大使系统中发电机数量增多,分段和联络断路器的电流值都相应增加,从而给系统的保护设计带来了一定困难。本文以多台发电机的某船电力系统为例,设计了该船供电系统的保护方案。     

PSO算法和simulink在船舶电站控制中的应用

船舶电站是电力系统正常运转的核心功能模块,集成了柴油发电机、测量仪器仪表、控制器等多种元器件,优化舰船电站已经成为当前的研究热点。PSO优化算法是一种仿生算法,近年来获得了很大的发展。首先系统介绍PSO算法的基本原理,然后结合船舶电站柴油发电机的函数模型,优化一种船舶电站的调速控制器系统,并利用Matlab中的simulink模块开展了柴油发电机的调速控制仿真,有助于改善当前船舶电站的控制水平。     

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。     

船舶多清洁能源混合动力系统优化设计方法

多清洁能源混合动力系统可通过采用多种清洁能源有效提高船舶的绿色化水平,但多清洁能源的不同特点会增加混合动力系统配置优化设计的复杂性,目前缺少对多清洁能源混合动力系统优化配置方法的研究。对此,基于燃料电池、锂离子电池、超级电容和柴油发电机的混合动力系统形式,提出一种基于小波变换和遗传算法的多清洁能源混合动力系统优化配置方法。分析结果表明:提出的混合动力系统优化配置方法能在满足船舶最大功率需求的同时,提高船舶的经济性,降低二氧化碳排放,进而提高船舶的整体能效水平。     

混合动力电动船舶模糊逻辑控制策略

混合动力电动船舶对于纯电动船舶具有较好的续航能力,适用于航线较长且具有随机性的船舶工况,同时对于工程作业船舶工况其可以降低柴油发电机为动力的工程作业船舶柴油机功率,减少燃油消耗与排放。本文分析了上述两种不同船舶工况特点,并针对该工况采用串联式混合动力结构作为船舶动力系统结构并根据工况需求设计了相应的模糊逻辑控制策略。运用MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果表明,所设计串联式混合动力系统及其模糊逻辑控制策略能够在上述两种船舶工况下实现控制要求。     

船舶柴电混合动力系统设计应用

针对功率大、运行模式复杂的柴电混合动力系统在实船上的设计应用问题，以海上危险品应急指挥船作为对象，研究柴油发电机组和储能系统组成、设备配置、运行模式、电池舱布置和规范要求等内容，结合该型船实际使用工况，计算电力负荷，并选用合适的储能系统。结果表明，通过合理的系统设计、容量计算和安全保护布置可满足实船应用技术要求。     

船舶半物理仿真电站监控及虚拟操纵的系统设计

本文介绍智能控制电动机替代柴油机的船舶半物理仿真电站的优点,以此研究电站监控系统;采用组态软件和网络技术的有机结合技术,在船舶电站的监控与虚拟操作仿真进行实践,设计出具有友好的人机交互界面、可根据不同的船型有着较高参数调整灵活性和方便进行二次开发的监控与虚拟操作系统,其监控功能具有发电机组的启停、并车、解列、调频调载、电压和无功调整以及发电机组自动巡回检测、电力系统保护、发电机组工作状态实时显示等监控与虚拟操作等功能。     

打桩船功率匹配及恒张力控制液压系统的设计与仿真

结合中交二航局筹建的110 m打桩船的动力配置和技术参数,完成该打桩船功率匹配及恒张力控制液压系统的设计。基于AMESim仿真软件平台,建立打桩船移船绞车液压回路和桩架变幅液压回路的综合仿真模型,并进行系统数值仿真和分析。结果表明:所设计的系统能简化液压设备的管道配置,且具有功率利用合理、沉桩定位准确和安全可靠等特点,可为110 m打桩船的研制及国内其他大型打桩船的改造提供参考依据。     

基于以太网的船舶动力定位控制系统设计

动力定位系统是现代深海船舶和海洋平台必不可少的支持系统,该文提出了一种基于以太网技术的船舶动力定位控制系统设计方案,并以"锋阳海工"号铺缆船为目标,进行了实船控制系统的研制工作,该控制系统经1:13的水池模型验证,获得了良好效果。     

风翼-柴油机混合动力船主机降速模式

为了探索风翼-柴油机混合动力船主机降速航行模式,分析了风翼船机桨的能量传递,以及风翼助航对船舶阻力和主机的影响.分别研究了定速航行和定功率航行两种主机降速航行模式的特点.通过对比得出定速航行更适合于风翼-柴油机混合动力船舶,为风翼-柴油机混合动力船舶的推广应用提供了理论依据.     

3200t风电安装船的机电系统设计

简述了3 200 t风电安装船的总体布置及主要功能,针对柴油机驱动的全回转舵桨的动力推进装置、自动化的电站系统、风电机组DP1(动力定位)安装定位系统、风电机组的浮式运输系统和船舶座底配套高压冲洗水系统方案进行介绍与分析,从而描绘出该船在机电系统设计方面的特点与亮点。     

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。