舰船电力系统中智能电网技术的应用浅析

智能电网技术具有能量优化分配、管理和控制方面的优势,但是舰船电力系统在能量来源、设计理念、可靠性等方面又有着特殊的要求。因此通过重点分析智能电网技术与舰船电力系统的协调性,探讨舰船电力系统应用和实现智能电网技术的重点和关键技术,提出舰船智能电网对信息集成技术、实时监测技术、智能决策技术的要求要远高于陆地智能电网,而且相应的智能装备研制,也必须考虑到应用的特殊环境,从而需要将自愈、智能对话、优质电能、电磁兼容和抗攻击性作为主要应用特征和发展重点,并重点关注和解决与之相关的灵活的电网结构、传感与测量技术、信息化技术、智能型设备等关键问题,开发出能与舰船系统有效结合的合适的智能电网,充分发挥智能电网技术的优势,推动舰船先进装备的研制,达到提高舰船整体作战能力的最终目的。     

智能电网在舰船电力系统中的应用展望

智能电网的研究和开发为电力行业的升级换代带来了机遇和挑战,同时也为舰船电力系统的发展指明了新的方向和路径.根据智能电网的普遍定义、基本特点和技术组成,结合舰船电力系统现状和发展趋势,讨论了舰船智能电网应用的可行性,归纳出其基本特征,并指明研究所涉及的关键技术.紧跟智能电网建设和发展的契机,大力发展舰船智能电网技术,将实现船舶工业的整体飞跃和提升.     

舰船综合电力系统智能保护装置设计

舰船综合电力系统网络拓扑结构复杂,不同运行方式下电站投入的容量相差巨大,时间电流原则下的传统保护方法存在局限性。针对该问题,设计了基于BP神经网络的智能保护装置,对智能保护装置软硬件进行了详细说明,并结合Hypersim实时仿真闭环测试平台对保护装置进行了实验测试,结果表明智能保护装置保护功能实现良好,智能保护装置设计的有效、合理性得到了验证。     

综合电力系统在舰船上的应用

综合电力系统的显著特点就是采用电力推进取代常规动力推进。在小水线面双体船上采用综合电力系统是将原动机与螺旋桨的硬连接改变为柔性连接，达到推进轴系优化布置。介绍综合电力系统在舰船上系统组成情况，分析整个系统的主要功能以及组成该系统的柴油发电机组、配电板、推进变压器等主要设备的功能，论述基于网络、计算机和控制技术的监控系统的设计与前景。     

舰船电力系统通信网络安全智能监测系统

现有的舰船电力系统通信网络安全监测系统所采用的安全监测逻辑,普遍为软件层的异常流量分析方案。在电力数据流量节点并行的异构状态下,此种监测方式存在很大的数据绕行漏洞,严重威胁舰船电力系统通信网络的安全。因此,提出并设计了舰船电力系统通信网络安全智能监测系统。在电力系统信号输出端设计异常流量监控硬件,为监控流量节点的异常行为分析计算提供平台支持;对通信层流量进行异常行为分析计算,锁定存在异常行为的节点位置;然后对异常节点进行针对性拦截提取计算,并搭建正常通信流量与服务器间的交互通道,实现舰船电力系统通信网络的安全智能监测。通过对比实验,对提出设计进行可行性验证。     

基于直流区域配电的舰船综合电力系统智能保护方式研究

相对于传统的舰船电力网络,直流区域配电电力网络具有容量大、电能密度大、网络拓扑结构复杂等特点.本文分析了基十时间电流原则的传统保护方法对于直流区域配电电力网络保护的局限性.并从系统论的角度分析了智能保护系统的结构和功能,即数据采集和实时数据库系统实现故障信息的采集、处理,专家系统调用实时数据库、专家数据库,输出决策指令,执行系统快速实现对网络的重构,保护.实例分析表明了该保护方法实现了较好的保护功能.     

舰船综合电力系统的发展现状与展望

本文介绍了舰船综合电力系统及其发展历程,综述了国内外研究现状和发展趋势,展望了我国未来舰船动力平台.     

超导技术在舰船电力系统中应用的发展研究

介绍了超导材料的特点,分析了目前国内外针对舰船电力系统开展的超导技术研究及取得的进展,总结了超导技术应用于舰船电力系统的前景.     

电力电子技术在舰船电力系统中的应用及发展

随着各种新型电力电子开关器件和变换器拓扑结构的不断涌现,今年来,电力电子技术得到了突飞猛进的发展,并越来越广泛地应用于舰船电力系统领域.电力电子技术在降低设备的体积、重量,提高供电灵活性、可控性等诸多方面,都具有不容忽视的优势.本文介绍了电力电子功率变换器在舰船电力系统中的几类典型应用及其优势.在此基础上,分析了电力电子技术在未来舰船电力系统中发展所面临的主要问题,并就电力电子器件和功率变换器的几个可能发展方向进行了详细的分析.     

智能优化技术在舰船电力系统谐波抑制中的应用

为保证舰船电力系统谐波电流快速得到有效抑制,提出基于智能优化技术的舰船电力系统谐波抑制方法。通过基于p-q检测的舰船电力系统谐波检测方法,由电力系统瞬时无功功率、瞬时有功功率,计算舰船电力系统谐波电流值后,使用基于模糊PID智能优化的谐波抑制方法,改进遗传算法,以谐波抑制后电流畸变最小化为目标,寻优得到模糊PID控制器的最优控制参数后,根据计算的谐波电流与理想电流之间的差值,以谐波电流补偿的方式,完成舰船电力系统谐波抑制。实验结果验证：本文方法应用后,电流畸变情况明显改变,仅用0.005 s便可完成谐波抑制。     

舰船电力系统可靠性研究初探

本文讨论了舰船电力系统可靠性研究的需求和必要性,讨论了国内外的研究现状;根据陆地电力系统可靠性研究的经验和内容,在分析舰船电力系统的区别和特殊需求后,探讨了舰船电力系统可靠性的研究内容以及研究思路和步骤;以船舶电网的拓扑结构设计中的可靠性研究为例,介绍了各种可靠性指标的计算方法;最后对未来的研究提出方向。     

复杂结构的舰船电力系统仿真算法研究

针对复杂结构的舰船电力系统的特点提出了一种新的仿真方法,该方法分为两部分:稳态计算和动态计算.稳态计算部分采用基于网络的节点电势法,充分考虑了线路压降对异步电动机参数的影响;动态计算部分将稳态计算的结果作为仿真初始值,采用变步长节点分析法求解微分方程.仿真和试验结果表明,该算法适用于辐射形、环形和网状形等任何复杂结构的舰船电力网络,方法简单、精度高、收敛性好,易于计算机实现.     

基于直流电网的船舶电力系统仿真研究

对船舶电力系统的发展现状以及主电网电制的选择进行了简要概述,通过对比国内外的发展现状以及交流电力系统和直流电力系统的优缺点,指出基于直流电网的船舶电力系统是未来船舶电力系统的发展方向。对基于直流电网的船舶电力系统的负载分配律进行了分析,随后在MATLAB/Simulink中建立了一种基于直流电网的船舶电力系统的仿真模型,仿真验证了该系统的可行性。     

船舶电力系统自适应Backstepping混沌控制

为了抑制船舶电力系统在周期电磁扰动下可能产生的混沌振荡,在两机并联模型的基础上,应用自适应Backstepping方法设计了系统的混沌控制器。应用Lyapunov稳定性理论证明了在该控制器作用下,系统能够保持闭环渐进稳定。仿真结果表明,混沌控制器能够以较快的收敛速度抑制系统中的混沌,使系统状态迅速稳定在平衡点,同时还能够以较快的速度辨识出导致系统产生混沌的参数。     

舰船中频供电系统生命力和可靠性研究

传统的分布式中频供电系统所占空间大,维修保养困难。针对这些缺点,研究了集中式中频供电系统,并就其可行性进行了论证。选取生命力和可靠性作为中频供电系统的主要评估指标,参照工频主电网给出了集中式供电的中频电网设计方案。利用一种考虑电气设备三维位置信息的生命力评估算法,统计出两种中频供电系统的生命力指标。在工频电网正常工作的前提下,利用故障树分析法,对两种中频供电系统的可靠性进行了对比与分析。结果表明:相对于传统的独立式中频供电系统,集中式中频供电系统在生命力和可靠性方面有较大提高。     

新型舰船岸电系统研究

传统的岸电系统配置已不能完全满足舰船的需求,基于高压供电技术的新型舰船岸电系统可以同时提供大功率的高压和400 V低压电能,实现对不同电压等级舰船的安全可靠供电。新型舰船岸电系统与传统岸电系统相比具有节能、减排、提高舰船战斗力等优点,可减少目前舰船岸电系统的设备配置,占用码头空间小、操作简单,可实现舰船岸电的安全、可靠、经济运行。     

基于多基线GPS舰船姿态测量系统研究

利用GPS对载体姿态进行测量是GPS应用的一个新领域。文章针对如何利用GPS载波相位信号实现舰船姿态测量进行了研究,并在此基础上进行了实验验证,测试结果表明该系统性能良好。     

舰艇损管综合训练系统研究

研究和设计舰艇损管综合训练系统。系统构架采用设施层、监控层、信息处理层3层结构。软件功能实现基于信息综合处理的智能化。基础设施建设采用模拟舰艇的一个舱段。系统能够满足损管技能训练、损管协同训练和损管指挥训练需求。最后介绍了该系统在舰员培训中应用的训练流程和舰员考核成绩评定方法的研究和实现。     

舰船设计方案评估指标体系研究

针对舰船研制特点,运用系统工程原理,通过对任务目标的分解与技术指标的分析,考虑全系统、全寿命、满足用户需求,将传统工程设计与现代专业工程进行系统综合,构建了可用于舰船研制方案的评估、权衡、优化的舰船研制指标体系.此外对其应用条件和应用形式进行了初步探讨.