基于船舶电力系统的谐波抑制方法研究

随着船舶行业的快速发展与兴起,电力电子设备在期间扮演着十分重要的作用,然而电力电子设备的应用也带来了大量的谐波。谐波的产生对电网、电机、电子设备和通信设备都会造成严重的影响和危害,降低了船舶电力系统的控制性能并且影响了电子设备的寿命,因此对谐波抑制方面的研究是十分必要的。本文在研究谐波产生原因和造成危害的基础上,分析了基于12脉整流器的谐波抑制和基于并联型有源电力滤波器的谐波抑制这两种谐波抑制方法,为解决谐波电流采样不准确的问题,本文采用了ip-iq谐波电流检测方法,为后续的研究起到良好的借鉴意义。     

便携式船舶通导开关电源的设计

随着船舶电气自动化程度的日益提高,各种船用导航通信电子设备的使用也越发频繁。但是由于设备种类复杂,功能不一,每种设备对电力供应的需求并不一致,特别是在紧急情况下,为了使这些设备能正常工作,急需一种便携式的稳定电源来满足这些核心设备的正常工作要求。针对这种情况,本文分析船用通信导航设备的电力供应系统的特点,设计一种能满足其需求的开关电源。此开关电源电压输出稳定,具有良好的抗电磁干扰能力,并且电源的控制电路容易实现,最终满足了舰载通信导航设备的电源要求。     

海上通信网络接口研究与实现

船域网是局域网通信网络技术在船舶上的一种重要应用,其能够提供船舶内多种设备、通信装置、人员的信息交互能力。然而,由于造船能力和船载设备的制约,构建完备和多功能的船域网较难实现,为解决这一问题,采用实用的船域网构建方案是必须的,这种方案在不更改原有船载设备的同时,通过建立和标准化各种设备的通信接口作为通信网关,构建一种能够满足多种通信需求,功能丰富的船域网络。本文针对如何设计和实现多种通信接口进行研究,并提出具体的实现方案,经过实验验证,本文提出的海上通信网络接口设计与实现方法能够应用于多种船舶和设备,具有较好的可用性。     

基于数字信号处理技术的船舶电子设备故障诊断

当前船舶电子设备故障诊断方法无法准确表达船舶电子设备故障变化特点,船舶电子设备故障诊断成功率低,出现了大量错误的船舶电子设备故障诊断结果,同时船舶电子设备故障诊断实时性差,为此设计了基于数字信号处理技术的船舶电子设备故障诊断模型。首先分析当前船舶电子设备故障诊断模型存在缺陷的原因,通过数字信号处理技术采集船舶电子设备工作状态信号,并从信号中提取船舶电子设备故障特征向量,然后将船舶电子设备故障特征向量作为极限学习机的输入,通过确定极限学习参数建立船舶电子设备故障诊断模型,最后在Matlab2016平台上进行了船舶电子设备故障诊断仿真模拟测试。结果表明,本文模型可以提取描述船舶电子设备工作状态的信号,提取特征向量可以很好描述船舶电子设备故障类型,使得船舶电子设备故障诊断成功率得到提高,故障诊断的错误率降低,有利于船舶电子设备故障处理。     

基于ARM的可重构控制器在船舶电站自动化控制系统的应用研究

船舶电站对电力推进装置和船载用电设备的正常运行有重要作用,随着计算机技术和通信网络技术在船舶上的广泛应用,船舶电站的自动化控制迎来了一个新的发展阶段。本研究在传统船舶电站控制系统的基础上,充分利用基于32位ARM微处理器的嵌入式可重构控制器,设计了一种新型的船舶电站自动化控制系统,并对该船舶电站自动化控制系统的硬件结构和软件程序进行了详细的介绍。后期的Matlab/Simulink仿真表明,该船舶电站自动化控制系统具有效率高,稳定性好等优点。     

舰船上变流电源供电系统的滤波及接地技术研究

大功率开关方式变流电源在舰船应用中出现严重的电磁干扰(尤其是共模干扰)问题日益引起关注。分析了电力电子变流电源在舰船上产生电磁干扰的原因,并对电源系统的滤波和接地问题作了进一步的探索,结合实际应用中的问题给出了理论分析和仿真结果,指出共模滤波器对地泄放电流以及舰船电子设备固有的“多点接地”将对敏感设备造成较大的电磁干扰。结果对于舰船电子设备电磁干扰预测有指导意义。     

舰船电力推进系统的仿真

各种各样的电力推进系统广泛应用于柴油机电力推进舰船。其电力电子设备给电力网加上谐波电流。当舰上设备，如速度控制驱动器、变频器、电源及闪光器与线路阻抗结合时，会引起谐波电压跌落并干扰电源电压正弦波。由于发生了较高的损耗，设备的寿命可能会缩短，电路的功率因数(入)会降低，而敏感的负载则可能会出现故障甚至损坏。因此，对于一艘运行的“电力舰”来说，高质量的电力网是必不可少的。为了确保舰船能满足船东所需的特殊供电品质，很有必要进行舰船建造前的计算和仿真。以各种不同的电力推进和变频器的基本原理为例，描述了相匹配的仿真设备，并将仿真的结果与一些柴油机电力推进舰船上的测量值进行对比。这将表明仿真结果具有较高的精确度并符合实际测量。     

船舶电子设备散热技术及辅助分析软件和布局优化的研究

随着科学技术的不断进步,船舶自动化程度不断提高,航海进入数字化时代,通信导航、自动化电子设备在船舶上得到了广泛地应用。然而,大量电子设备的应用给船舶供电和散热带来了很大的压力。本文通过对电子设备散热领域现状的分析,指出传统散热方式的局限性,介绍近几年出现发展应用的几种主要的电子设备散热新技术;分析热分析软件在电子设备散热领域的作用,对几种应用比较广泛的辅助热分析软件从其应用范围、技术特点等方面做阐述,并对软件的应用进行对比,同时结合电气元件的特点,对其在船舶中的布局进行优化研究,为电子设备热设计人员提供一定的参考。     

采用模糊综合评价系统的船舶电力保障装置设计

船舶电力系统负责为整艘船舶提供航行动力,以及通信、控制等其他航行保障设备、机械控制设备、助航设备等提供基本运行的电力,是舰船结构中最为重要的部分。通常情况下,船舶电力系统由发电机、船舶内电网、各种强弱电设备等组成,每一个部分发生故障,都将直接影响到整个船舶电力系统的正常运作,因此,在电力系统发生故障时,及时对故障进行分析,并采取必要的措施,显得尤为重要。本文提出一种采用模糊综合评价系统的船舶电力保障装置,通过层次化的船舶电力系统故障分析模型和基于模糊分析的故障评价和决策系统,该装置能够快速定位船舶电力系统中存在的故障,并能够根据预先制定的反应规则,进行快速故障排除,保证船舶航行的安全。     

基于LabVIEW的船舶电站并车装置自动同步设计

船舶电站为船载用电设备(包括导航设备、通信设备、水声设备等)提供能量来源,保障了船载用电设备的正常运行。随着船舶向着大型化、自动化方向发展,船舶电站的容量和载荷也越来越大,采用自动并车装置的船舶发电机组可以将多个船舶发电机组复合在一起,共同作为船舶的电源,满足日益增加的电站载荷,具有可靠性高、自动化程度高等优点,引起了研究人员的广泛关注。本研究针对船舶电站的并车装置设计,采用可视化编程平台LabVIEW,设计了一种新型的船舶电站自动化并车装置,并对该装置的硬件结构和LabVIEW软件程序进行系统介绍。     

岸电供电系统

结合国内外码头岸电系统配置情况,以及对国内现有舰船码头岸电系统的调查分析,发现国内舰船码头岸电系统配置已不能满足实际使用需求,提出舰船码头标准化的岸电系统,以满足舰船发展需求。舰船靠泊时,使用码头岸电系统与使用柴油发电机组相比具有节能、减排、降噪等优点,可减少目前舰船岸电系统的设备配置,节约舰船空间、减少重量,可实现舰船岸电的安全、可靠、经济运行。     

船舶电力系统电能质量研究

概述了电力系统电能质量的概念和分类,描述了船舶电力系统电能的界面要求,针对容量小的船舶独立电力系统,提出了对电能品质的要求和具体的指标。     

船舶电力系统综合记录分析仪研制

文章介绍了一种电力系统综合记录分析仪的硬件技术方案,该分析仪能够通过有效测试手段对不同船舶电网电力品质进行分析,通过分析可以及时排除电网和电气设备故障,提高船员发现故障、排除故障的能力。     

核电、风电设备的开发及其外贸机遇

通过对当今社会能源需求的日益增长,化石燃料资源的日渐枯竭和环境污染日益加剧的现实分析,提出了发展核电和风电是保障能源供给的重要途径,特别指出我国具备了研发、制造核电、风电相关设备的各种条件,而且这些设备具有良好的外贸前景．     

APF暂态性能对船舶电网的影响分析及改善措施

在建立船舶电网配电网络简化模型基础上,通过对配电网节点导纳矩阵的分析,得到配电网的电压及电流转移矩阵,从理论方面分析了有源电力滤波器暂态性能对船舶电网的影响。同时,文章还探讨了一种改善有源电力滤波器暂态性能的方法:通过切换交流侧电抗来加快有源电力滤波器的暂态响应速度,从而减小有源电力滤波器在暂态过程中对船舶配电网络的影响。最后,通过仿真结果证明了理论分析和改善措施的正确性。     

船舶能量管理系统技术

随着综合电力系统船舶的发展,能量管理系统的应用逐渐为人所重视.通过综合电力系统船舶对能量管理系统的需求,引出能量管理系统的简单功能模块组成,并简要描述能量管理系统的构建.同时还介绍并对比了目前民船常用的PMS产品.     

舰船电力系统暂态稳定性研究

舰船电力系统结构装置复杂,其设计与制造的好坏决定了舰船综合性能是否稳定高效,在其电力系统中,各个电子设备依附电网运行,保持电力系统整体稳定是舰船电力系统最基础的要求,因而对其稳定性分析显得尤为重要。本文通过对陆地电力应用的研究,试图寻找一个运用于舰船电网暂态稳定的系统,且设计优化一个满足条件的模型,最后利用时域仿真技术对此模型进行仿真,证明此模型对暂态稳定问题有效。     

港口10kV配电系统无功补偿方案设计

在10 kV配电系统设计中,无功补偿是提高系统功率因数、降低线损、改善电能质量的重要措施。通过分析港口装卸设备工作方式与用电特征以及港口电气系统运行的特点,进行不同的无功补偿方案比选,提出在港口10 kV配电系统进行无功补偿的实施方案。     

基于DSP的船舶电站自动调频调载装置的研制

文章介绍采用DSP TMS320LF2407为核心处理器的船舶电站自动调频调载装置,包括外围的电信号采集电路,液晶显示电路,DSP TMS320LF2407的软件流程。着重介绍了如何使用DSP来对压差和频差的调整以及功率分配的原理。实现船舶电站自动调频调载的基本原理以及软硬件的实现方法。     

基于节点电势法的舰船电力系统潮流计算方法

针对舰船电力系统中非线性负载尤其是异步电动机负载较多,且发电机组数量多、容量小,需考虑其功率分配关系等特点,提出基于节点电势法的潮流计算改进算法。利用此算法对一个8节点的典型舰船电力系统模型进行计算,并通过Matlab软件仿真予以验证。结果表明,该算法具有计算精度高、收敛速度快等特点。