暂态稳定性模型在船舶动力系统分析及仿真中的应用

在现代船舶动力系统中,电力推动作为一项广泛应用的动力技术正受到越来越多的关注。船舶电力推动系统网络结构复杂,包含了多重的低压和高压模块,因此有必要对其暂态稳定性进行深入研究。本文首先对船舶动力系统构成进行研究,分析动力系统的各项组成要素,建立发电机系统和传动机构的数学模型,并利用Matlab软件对电力系统的暂态稳定模型进行仿真分析。通过测试不同负载下船舶动力系统的稳定性,判断出系统暂态稳定的充分条件,从而为建立安全、可靠的电力系统提供科学依据。     

基于PSCAD不同扰动源引起的电压暂降仿真

基于电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD对电力系统中三种最主要的引起电压暂降的原因:短路故障,感应电机启动和变压器投运进行了电磁暂态仿真。根据仿真结果对不同暂降源引起的电压暂降时的电压变化情况进行了分析,并总结了短路故障,感应电机启动和变压器投运时引起电压暂降的特点。为今后根据监测波形进行电压暂降源的辨识提供依据。     

电力系统选择性保护仿真研究

针对船舶电力系统的特性,建立了电力系统选择性保护的断路器和熔断器数学模型,利用电磁暂态仿真软件搭建了全系统仿真模型。仿真分析了典型故障下各种瞬动保护设置方案的保护结果,得出了最优的瞬动保护设置方案。     

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。     

大型船舶电力系统的静态电压稳定分析

本文主要对船舶电力系统的静态电压稳定性进行分析,提出了两个能分别衡量有功越限及无功越限导致的静态电压失稳的指标。文中利用ETAP软件详细建立了典型的船舶中压系统模型,在潮流分析的基础上分别计算了各种不同船舶工况下有功静态电压稳定指标及无功静态电压稳定指标,对船舶电网的静态电压稳定性进行分析。仿真分析结果表明船舶电力系统无功不足引起电压失稳可能性较有功大。总体说来,船舶电网的静态电压相对比较稳定,设计中应主要注意大容量冲击负荷导致的船舶电网的电压暂态稳定。     

船舶电力系统故障特征提取的小波变换方法

船舶电力系统故障时暂态号中包含丰富的特征息,对故障工况暂态号特征息的有效提取是船舶电力系统故障诊断的核内容之一。基于小波变换理论,利用小波分析和小波包能量熵方法,在Matlab仿真环境下,对船舶电力系统电故障暂态号进行了分析和特征息提取。结果表明两种方法都有效地提取了故障特征息,其中小波分析方法有特征向量与故障之间的映射关系简单明了的特点,小波包能量熵方法提取的特征向量与故障之间是一种非性的映射关系,适用于与其他智能故障诊断方法结合。说明特征提取可以为故障的识别与诊断提供基础。     

基于粒子群优化算法的船舶电力系统脆性分析

为了提高船舶电力系统稳定性,提出基于粒子群优化算法的船舶电力系统脆性分析方法,构建船舶电力系统的稳定性控制约束参量模型,以电机模型参数为控制对象,通过船舶电力系统电机的转速信息和电磁转矩信息进行船舶电力系统脆性特征分析,采用PI控制算法进行船舶电力系统的输出稳定性控制,建立船舶电力系统的反馈动态补偿稳定性控制模型,结合粒子群优化算法进行船舶电力系统稳定性控制的参量自适应调节,实现船舶电力系统脆性预测和稳定性控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶电力系统脆性分析的准确性较好,控制稳定性较强,提高了船舶电力系统的输出鲁棒性。     

电力系统稳定器在船舶电力系统中的应用

本文首先介绍了电力系统稳定器(PSS)的原理;然后,结合所搭建的船舶电力系统(大功率柴油发电机组)数字仿真模型,研究PSS在船舶电力系统中的应用;最后,通过对船舶电力系统在有、无PSS作用下的典型故障工况的对比仿真与分析,说明PSS能够有效提高船舶电力系统暂态稳定性.     

船舶电站原动机及调速系统模拟研究

船舶电站原动机及调速系统的模拟是研究和分析船舶电力系统机电暂态过程和稳定运行能力的重要方法,对船舶电站的设计、研制具有重要意义。本文详细介绍了目前船舶电力系统模拟研究中的原动机及调速系统的各种模拟方法,并对其性能进行比较分析,给出船舶电站原动机及调速系统模拟系统的发展前景。     

船舶综合电力系统暂态仿真研究

根据船舶综合电力系统的特点,开发描述其暂态过程的仿真软件。以VC 6.0作为编写软件的平台,以船舶相关设备的数学模型为编程的理论依据,以数据库作为数据支持,以可视化曲线的形式输出暂态仿真结果,直观的反映出暂态过程。最后,应用典型的系统进行验证,结果表明了相关数学模型建立的正确性,以及暂态仿真软件的可靠性和实用性。