多供电模式舰船电力系统保护策略

  目的   现代船舶电力系统的信息化、自动化、智能化和安全运行的要求越来越高,传统的基于现场总线的船舶电力信息交换系统已经无法满足要求。  方法   通过Modbus/TCP工业以太网弥补现场总线的不足,并在此基础上联合船舶电力系统现场总线采集的固有数据和在线测量装置采集的实时数据建立数据中心,结合相关性理论和神经网络智能算法进行大数据分析,  结果   完成船舶电力系统动态电能质量监测与故障诊断,并用LabVIEW实现人机界面设计。  结论   通过实验室平台验证了该方案软、硬件实现的可行性。     

多供电模式舰船电力系统保护策略

  目的  随着电力电子器件在船舶上的广泛应用和船舶电力系统容量的不断增加,船舶电能质量问题日益突出。为此,设计一种电能质量实时评估系统。  方法  首先,基于电力推进船舶电力系统的特点和船舶电能质量的研究现状,分析主流电能质量评估算法的优缺点与可行性;然后,根据最新评估标准,筛选可以反映船舶电力系统运行特点的8个电能质量指标,构建多层次评估体系,提出基于层次分析法（AHP）-模糊综合评估（FCE）法的船舶电能质量实时评估系统;最后,基于电力推进船舶实验装置进行可行性验证,并通过Matlab软件设计相应的图形用户界面（GUI）。  结果  该评估系统可以实现船舶电能质量的1 s级实时评估打分,同时生成定性与定量2种形式的评估结果。  结论  AHP-模糊综合评估法可以成功应用于船舶电能质量的实时评估系统,有利于船舶电力系统设备的集中监测管理,并为其他评估方法在船舶领域的应用提供一种新的设计思路。     

船舶电力系统选择性保护设计误区分析

船舶电力系统的过电流选择性保护设计对系统的安全性起着至关重要的作用,但是很多设计人员对其认识还比较片面,存在一些概念误区,致使设计上出现偏差。通过分析几个典型案例,就选择性保护的概念及设计进行梳理,以期对设计人员有所帮助。     

遗传算法的舰船电力系统供电恢复研究

船舶电力系统的故障重构是船舶运行管理系统中的重要内容。为保障船舶运行过程安全可靠,根据船舶电力系统的特殊性,结合遗传算法对舰船电力系统供电恢复问题进行研究。将遗传算法具体用于船舶电力系统的网络故障重构并通过对遗传算法对电力系统故障信息进行快速、准确地判断,以便更及时准确的对复杂的船舶电力系统供电恢复情况进行调整和控制,确保船舶在中电力系统出现故障的情况下可快速恢复供电,以保障航行安全。通过调查分析和实验检测充分证明了该方法能有效地提高船舶供电恢复的速度及精度,可较好地实现了舰船电力系统的多目标故障恢复。     

基于逆变电源组网的综合电力系统保护技术研究

在对逆变电源短路限流特性及塑壳式断路器的保护特性进行分析的基础上,提出了基于逆变电源组网的综合电力系统保护策略,对逆变电源及配电断路器的保护进行了配置与整定,最后采用物理试验验证了这种保护策略的正确性,可作为综合电力系统保护设计参考。     

舰船电力系统的自适应电流保护

随着舰船电力系统的不断发展,传统的继电保护方式已逐渐不能满足需要.自适应电流保护可根据系统运行方式和故障状态实时在线计算,并修改保护整定值.因此,必将在未来舰船复杂电力系统保护中发挥越来越重要的作用.介绍了自适应电流保护的基本原理及其在舰船电力系统中的应用和实现基础.     

舰船电力系统自适应保护技术研究

随着舰船电力系统的不断发展,系统配置、网络结构和运行模式等方面较传统舰船电力系统都发生了较大的改变,以离线整定为特征的三段式电流保护方法已不能满足要求.在全面分析传统继电保护特性的基础上,提出舰船电力系统自适应保护策略,利用网络结构和系统状态自动在线调节保护整定值,可以有效地提高保护的灵敏性和选择性.     

基于拓扑识别的舰船电力系统自适应保护策略

舰船电力系统使命的特殊性及系统配置的独特性使其继电保护策略与陆地电力系统有所不同.随着系统容量和网络结构的不断发展,以离线整定为特征的传统三段式电流保护已不能满足保护要求.通过分析舰船电力系统保护的特点和需求,提出基于拓扑识别的自适应保护策略,能根据系统网络拓扑结构自动在线调整保护整定值.典型实例的分析结果验证了其在改善保护性能方面的可行性及有效性.     

船舶电力系统过电流选择性保护

以6 300 t油船为例,分析了该船电力系统过电流选择性保护的可靠性,提供了船舶电力系统选择性保护分析的方法,对其他船舶电力系统选择性保护分析可起到一定借鉴作用。     

基于自适应保护原理的舰船电力系统的研究

近年来,船载自动化设备的装机量猛增,在提高船舶功能性、自动化水平的同时对船舶供电系统提出了更高的要求。此外,由于电力推进技术相对于传统的柴油机驱动技术有环保、功率稳定等优点,在舰船动力系统的应用逐渐广泛,也促进了舰船电力系统的发展。现代大型舰船的电力系统电压等级越来越高,输电网络结构也越来越复杂,导致舰船电力系统的故障率上升,甚至引发严重的事故。因此,研究电力系统的故障诊断和自适应保护具有重要的价值。本文充分结合大型舰船电力系统的网络结构,在此基础上提出一种基于自适应保护原理的综合电力系统,并对该系统的配电网络保护和变压器保护进行系统介绍。     

超导磁储能系统对舰船电力系统供电品质的改善研究

超导磁储能系统(SMES)不仅可以快速调节电力系统的功率平衡,达到改善电力系统的动态稳定性,还可以作为重要设备的紧急备用电源.本文论述了SMES的工作原理,指出了运用在未来舰船电力系统中的作用,仿真分析了SMES对提高舰船电力系统供电品质的改善作用,最后对仿真结果进行了讨论.     

船舶电力系统低功耗电子电路过温保护方法

由于低功耗电子电路过温保护应用设备无法精确测量电子电路的温度数值,致使电子电路过温保护效果较差,提出船舶电力系统低功耗电子电路过温保护方法研究。选取三极管作为低功耗电子电路温度测量器件,分析其温度测量原理,以此为基础,根据电子电路热源与温度分布情况,设置三极管位置,确定低功耗电子电路温度滞回量,制定过温保护程序,执行程序即可实现低功耗电子电路的过温保护。通过对某船舶的实验可以证明,温度滞回量约为15℃时,能够有效防止电子电路发生热振荡,证实了提出方法的实用性较好。     

船舶综合电力系统选择性保护策略探讨

对船舶电力系统选择性保护策略进行了探讨。在供电网络保护方面,针对不同的故障类型选用不同的保护方式,具体方案中应用了差动保护方式,同时结合特殊的系统结构和不同的保护方式来实现故障定位和保护的选择性。在设备保护方面,主要对发电机的欠压保护、过压保护、过载保护、逆功率保护和变压器的电流速断保护和过电流保护作了阐述。     

多代理技术在舰船电力设备供电故障恢复中的应用

由于集中式控制策略负荷分配不均衡,使控制结构产生负荷冲突,导致故障恢复耗时较长,应用多代理技术对舰船电力设备供电故障进行恢复。选取开关操作次数、网损大小和损失负荷指标,构建供电故障恢复模型,模拟故障发生。设计代理体系分布式控制结构,协调各代理关系,平衡供电负荷分配。基于多代理技术设定供电恢复进程,确定供电恢复总代理和停电范围,执行开关闭合方案。实验结果表明,应用多代理技术的供电故障恢复用时较短,具有优越性。     

舰船电力系统保护性能优化的自适应算法

为满足舰船电力系统保护在快速性和选择性方面的要求,提出保护性能优化模型,根据电力系统的运行方式、拓扑结构和故障类型的变化,实时在线计算并修改保护整定值的自适应保护方法。将快速性和选择性指标作为保护性能综合指标的基本元素,采用模拟退火粒子群算法进行优化,最终实现不同运行工况下保护性能最优的整定值自适应调整。并在PSCAD/EMTDC软件中建立包含自适应保护算法的舰船电力系统保护仿真模型,仿真结果证明所提方法可有效提高系统保护性能。     

多绕组变压器及简易井口平台供电模式和应用

目前,边际油田简易井口平台在海洋石油工程中所占比重越来越大,而传统的井口平台供电模式为"主变压器辅以一对一的电潜泵变压器组合"的方式,占地大,费用高.研究了如何使用多绕组变压器的简易井口平台供电模式,以替代传统井口平台供电模式.并以某渤海某油田为例进行模拟设计,与传统供电模式进行对比.采用多绕组变压器及简易井口供电模式可减少电气设备,节约平台面积,还可减轻平台重量,减少投资费用及海上安装工程量,与传统供电模式相比具有更好的经济效益.     

针对舰船直流综合电力系统中低阻抗故障和电力电子设备的保护方案

舰船直流综合电力系统采用了大量的电力电子器件,其保护需求不同于传统的交流电力系统。从系统的角度分析直流综合电力系统短路故障,以及电力电子器件设备的内部故障特点,重点、深入地探讨直流综合电力系统保护需求,得出系统的保护功能与模块内部参数设置密切相关的观点,以及限流、速动等11项保护要求,形成针对系统短路和电力电子设备的保护方案。根据国内外直流断路器、直流限流器等主要直流保护器件的技术现状,进一步提出电力系统保护器件的技术发展需求。     

基于物联网技术的舰船电子通信多代理模式优化

舰船电子通信多代理模式优化方法通信数据发送成功率较低,导致接收数据延时过长。为了解决上述问题,应用物联网技术,研究一种新的舰船电子通信多代理模式优化方法,建立舰船通信多代理调度模型,在舰船电子通信链路上,添加一定数量的控制节点,确保控制节点与网络节点数量相同。引入物联网技术,连接舰船通信数据拓扑节点,分析舰船电子通信强度,优化舰船通信信息数据传输,分析舰船通信路径上的控制节点,实现舰船电子通信多代理模式优化。实验结果表明,应用物联网技术的舰船电子通信多代理模式优化方法可以有效提高发送成功率,减少接收数据延时。