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。     

船舶与岸电并网控制策略研究

岸电与靠港船舶并网控制技术是岸电的核心技术之一,能够实现岸电向船舶的不间断和稳定供电。针对传统岸电控制策略频率稳定性差和不能接受船舶能量管理系统调度的缺点,文章提出了一种基于改进下垂控制的岸电与船舶电网并网策略,使岸电逆变器在具有下垂特性的同时,还具有类似于船舶同步柴油发电机转子的惯性。岸电通过并网预同步控制与船舶电网并网,不会产生大的电流冲击。通过改进下垂控制能够有效提升并网后电压和频率的稳定性,提高船舶电网的电能质量,且能够接受船舶能量管理系统的调度。通过仿真试验,并与传统下垂控制策略进行对比,结果验证了改进下垂控制策略的有效性。     

船用岸电控制箱的设计与分析

根据船舶靠港,使用岸电的特点,研究设计出一种实用、简便、合理的岸电控制.主要设计了岸电箱船电连锁的控制原理图、相序指示器电路图等,阐述了其原理与使用方法.并对岸电箱的的相序测定原理进行了分析验算,进一步证明了设计的正确性.     

船舶综合全电力推进系统的动态仿真

为了优化船舶综合全电力推进系统的控制性能,建立了由船舶电站、永磁同步电机和船桨组成的系统数学模型。给出了多台柴油发电机组并联运行的仿真计算方法。在螺旋桨特性计算中,提出了推力系数和扭矩系数的计算方法。针对永磁同步电机常规直接转矩控制存在负载角不稳定问题,提出了基于负载角限制的直接转矩控制算法。以中铁渤海1号船为例,实现船舶全电力推进系统的动态过程仿真,结果验证了数学模型和方法的有效性。     

舰船电力系统短路计算方法研究

随着我国舰船技术的迅猛发展,上世纪80年代出台的短路计算相关标准存在诸多局限性。首先对GJB173-1986进行探讨,分析其在当前舰船电力系统中存在的不足;继而简述叠加原理法在实船环境下的不足之处,分析层等效法在实际船用电力系统中的性能,以及其在实船应用中的各种优势,最后得出层等效法是目前较适用于舰船电力系统短路计算方法的结论。     

船舶电力系统高次谐波危害与抑制研究

在陆上高次谐波对电网的危害,近年来已逐渐被重视。而船舶电网由于非线性负荷和冲击负荷的增加,高次谐波比陆上更严重,但没有得到重视。船舶电力系统中高次谐波的产生原因主要是变流装置的广泛使用。船舶高次谐波的危害是多方面的,最主要的危害是影响船舶电气设备的正常工作和缩短船舶电气设备的使用寿命,比较严重的危害有电网产生谐振过电压击穿绝缘,给保护装置和自动化装置提供误信号使其产生误动作。高次谐波的抑制方法主要有装设滤波器和谐波抵消法。许多新型用电设备对船舶电能质量提出了更高的要求,因此重视船舶电网高次谐波问题很有必要。     

基于单片机的船舶发电机组自动并网装置的设计与实现

分析船舶发电机组自动并网装置的功能特点和工作原理,介绍相位差的测量和自动并网的实现,针对船舶电站控制的现状,提出以单片机STC12C5A60S2为核心设计船舶发电机组自动并网装置HXG-IS,替代人工手动合闸操作,实现船舶电站的自动调频调载和自动并网,提高船舶电站工作的可靠性和安全性。     

基于网络环境的船舶机舱动力装置监控系统开发研究

文章介绍了基于网络环境的船舶机舱动力装置监控系统研发平台的开发.该研究在参考了国内外船舶动力监控系统的基础上,针对我国船舶动力监控的技术现状,开发了设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)和以太网(EtherNet)三层网络体系构架的监控系统.模拟实验表明,该研发平台在船舶动力监控应用方面具有智能化、系列化和标准化的特点,能够满足船舶机舱动力装置监控的要求.     

船舶电力系统同步相量测量装置的研制

实现一种适用于船舶电力系统的同步相量测量装置,介绍了时钟同步模块、数据采集模块和数据处理模块。采用基于Nuttall窗函数的双谱线插值FFT算法对电力谐波进行分析,并对IEEE C37.118协议进行扩展,使之适用于船舶电力系统同步相量参数测量。用标准信号源对装置进行测试,相量幅值误差小于0.2%,相位误差小于0.2°。满足电力系统实时监控的要求。     

海浪扰动信号的仿真方法

给出了一种新的以遭遇频率表示的海浪遭遇谱和遭遇波倾角谱的数学表达式，介绍了建立随机海浪模型的三种仿真方法，即频率等分法、能量等分法和有理谱法，并采用能量等分法进行了海浪模型的仿真和分析。它对于研究船舶装备、船舶行业机器人、海上作业平台和船舶的运动控制具有重要意义。     

串联式混合动力内河船舶参数匹配及控制策略研究

以某环境监测船为研究对象,根据基本参数与设计指标,在满足船舶动力性指标要求的前提下对船舶动力系统进行参数匹配,提高船舶经济性并改善排放性能。在混合动力船舶电力推进试验平台上采用切换理论控制策略进行仿真试验,结果表明,船舶在满足性能要求的前提下,燃油消耗量大幅降低,验证了动力系统参数匹配结果及控制策略的合理性和可行性。     

船舶电网电能质量的数字测量系统研究

分析了船舶电网的特点和船舶电网电能质量参数,阐述了对船舶电网电压畸变进行测量的重要性,提出了将传统的船舶电网电压畸变的模拟式测量法改进为数字式测量法。同时设计了一种适合船舶应用的数字型电压谐波测量系统。该系统用于船舶电力推进物理仿真实验系统电压谐波畸变的测量后,其试验结果证明了该测量系统适用于船舶电网电能质量的参数测量。     

大型集装箱船主机与轴系校中工艺研究

主机与轴系是船舶动力装置最重要的部分,主机与轴系校中质量的好坏将决定船舶的动力性能,并直接影响机舱动力装置工作的可靠性与使用寿命.以5100TEU集装箱船为例,分析与探讨了大型集装箱船的主机和轴系校中工艺,总结了校中过程中的参数、测量方法及工装设备,其成果已用于实船建造.     

船舶推进节能技术研究与进展

随着船舶燃油价格的上涨,船舶节能技术得到了广泛的关注,本文旨在介绍国内外船舶推进与节能方面的研究与进展。其中包括优秀船型的研究、开发附加流体水动力节能装置、新型高效推进器以及一些特殊船舶节能技术的研究。重点介绍了非对称尾船型、双尾鳍船型、可调距螺旋桨、对转螺旋桨、桨后自由旋转助推叶轮、舵附推力鳍以及一些特殊船舶推进节能装置的研究与应用等。     

“浦江游览1”号轮的设计建造

详细介绍了“浦江游览1”号轮的设计建造情况，并探讨了黄浦江观光游览船的设计特点，诸如该船的外观造型和室内装饰、船舶室内与室外的灯光照明、舒适度与观光效果、稳性与重量控制、振动和噪音控制、防污染措施、节能措施及娱乐设施等。同时还介绍了该船的主要参数、主要技术指标和主要机电设备的配置，以期为今后设计建造同类型船舶提供参考。     

基于T-S模糊模型的船舶推进系统故障诊断研究

基于船舶推进系统基准(SPSB)测试平台,建立了船舶推进控制系统的T-S模糊模型,结合满意控制理论,通过模糊化与反模糊化将船舶推进系统分成多个局部子系统,给出了各局部子系统在执行器恒偏差故障下,满足多个性能指标约束的故障诊断观测器设计方法。利用Simulink工具箱建立了仿真模型,验证了船舶推进控制系统多性能指标约束下故障诊断观测器的正确性与有效性,为船舶推进系统的故障诊断提供了新的思路。     

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。     

船舶辅机节能控制与管理技术研究

由于世界能源短缺问题日益严重,船舶节能技术已成为船舶设计、船舶建造及航运行业的研究热点。辅机是船舶的重要耗能负载,因此辅机节能是船舶节能技术研究的重要内容。介绍了一种基于柔性控制及信息自动化技术的船舶辅机节能技术途径,阐述了船舶辅机节能原理,提出了船舶辅机柔性控制节能技术方案。在提升辅机电动机能效、实现自适应变频调速控制节能的基础上,进而提出根据全船平台信息进行辅机节能综合管理的技术方案,从而减少全船辅机能耗,达到船舶节能的目的。     

船用柴油机混合能源系统配置优化

考虑新能源的间歇性以及船舶电力系统负载的突变性和波动性,本文首先根据船舶航行中经纬度和海上环境的变化对新能源的参数进行修正,然后构造同时计及成本与使用寿命的船用柴油机混合能源系统优化配置目标函数,再利用人工蜂群算法进行优化,从而获得最佳的系统配置。船舶航行实测试验验证该方法的可行性,同时表明了它比陆地上传统方法具有更好的优化配置性能。     

三峡库区船舶最佳航速与柴油机能耗和排放变化分析

三峡库区船舶节能增效是船舶航行与管理面临的主要问题。文章通过分析船舶柴油机运行机理与船舶操纵航行条件,提出了三峡库区船舶以最佳航速运行是船舶柴油机动力装置节能和船舶驾驶操纵的最佳方式,也是库区船舶节能的有效方法。船舶在最佳航速下运行,适当调整柴油机主要参数,以使柴油机在最佳航速下其工况接近于柴油机额定工况,保证柴油机动力性、经济性和排放污染物得到提高和控制,真正实现船舶节能增效。