潮流计算在舰船电力系统稳定性分析的应用

舰船电力系统由电源、配电网和负载组成,具有对船载用电设备和船舶电力推进系统供电的重要作用,因此,舰船电力系统的运行稳定性具有重要意义。随着舰船向着大型化和自动化方向发展,电力系统的稳定性分析引起了研究人员的广泛关注。潮流计算和暂态、稳态分析技术是电力系统分析的重要手段,能够实现舰船电力系统的实时动态分析,从而提高电力系统的监测和管理水平。本文针对舰船电力系统的结构特点,结合Z-bus潮流计算方法,对舰船电力系统的稳定性进行系统分析。     

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。     

舰船电力系统的非侵入式电力负荷分解技术

舰船作为机电液一体化装备,其中包含的系统非常多,而电力系统在所有系统中最为重要。舰船上的大部分设备,都需要通过电力系统进行供电才能保持正常工作。因此,保证电力系统的稳定性对于舰船而言尤为必要。为实现这一目标,应当对舰船上的侵入式电力负荷进行分解和监测。基于此点,本文从舰船电力系统的构成及其特点分析入手,论述了舰船电力系统非侵入式电力负荷分解技术。通过本文的研究能够对提升舰船电力系统的运行安全性和稳定性提供一定的支持。     

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。     

舰船交直流混合电力系统能量优化调度方法

海洋开发和船舶电网电力系统的不断发展,使电力系统调度系统所需要处理的工作数据越来越复杂,整体调度速率已经难以满足船舶电网系统需求。对此设计舰船交直流混合电力系统能量优化调度方法,首先基于MAPReduce计算模型,搭建云平台计算结构,对舰船交直流电力系统数据进行分布式计算和节点通信;基于搭建的云平带计算结构,设计舰船混合电力系统能量优化调度算法,采用十进制资源对应编码,实现电力系统能量优化调度。仿真实验证明,相比较传统电力调度方法,优化后的调度算法交流电调度速率提高27.5%,直流电调度速率提高17.5%,可以明显提高电力系统能量调度速率。     

基于功率管理的动力定位系统推力分配方法研究

以全电力推进船舶为研究对象,针对船上其他用电设备的功耗波动对电力系统的影响这一实际情况,在不影响定位功能的前提下,在原有的推力分配基础上研究具有功率管理功能的推力分配策略,采用基于动态负载控制法的推力分配方法,以达到减小电网总功耗波动和提高船舶电力系统稳定性的目标。仿真验证此方法导致的船舶在速度和位置上的偏差被成功地限制在一定范围内,也证明了如此小的偏差足以实现减小电网功耗波动的目标。     

基于功率管理的动力定位系统推力分配方法研究

以全电力推进船舶为研究对象,针对船上其他用电设备的功耗波动对电力系统的影响这一实际情况,在不影响定位功能的前提下,在原有的推力分配基础上研究具有功率管理功能的推力分配策略,采用基于动态负载控制法的推力分配方法,以达到减小电网总功耗波动和提高船舶电力系统稳定性的目标.仿真验证此方法导致的船舶在速度和位置上的偏差被成功地限制在一定范围内,也证明了如此小的偏差足以实现减小电网功耗波动的目标.     

基于复杂网络理论的舰船电力网络脆弱性研究

随着现代舰船电力系统容量及电网结构复杂程度的不断增长,重要用电设备对电能品质和供电连续性的要求也在不断提高。本文运用复杂网络理论对舰船电力网络的脆弱性进行研究。针对舰船电力系统的运行特点及要求,提出舰船电网元件的电力介数指标,实现对舰船电网中关键元件的辨识。算例测试表明,该指标能够准确反映各电网元件在舰船电网中的重要性程度及其对舰船电网脆弱性的影响。     

图像智能识别技术在舰船电力系统远程设备监控的应用

当前图像智能识别技术在人脸识别、指纹识别等领域获得了非常广泛的应用。舰船电力系统设备是保障舰船作战能力的关键,实现舰船电力系统设备的远程监控具有非常重要的意义。图像智能识别技术需要处理的数据量较大,本文使用了一种基于VB和Matlab混合编程的方法,充分结合了VB和Matlab的优点,设计了舰船电力远程设备监控系统的架构和软件界面,给出了BP神经网络进行图像识别的工作流程。系统能够正确提取图像并识别仪器上的数字,且具有速度快等优点。     

船舶电力推进系统中多相整流谐波抑制器的设计与仿真

现代社会的船舶电力系统复杂多变,需要适应不同的工作环境,其安全性和抗干扰性能受到非常多的关注。由于在狭小的船舱环境中存在多种不同的用电设备同时工作,因此如何抑制电力系统中的干扰信号显得非常必要。本文从舰船电力系统的实际需求出发,对舰船的三相电力系统进行建模研究,设计一种新型的整流谐波抑制器件,此抑制系统的工作性能突出,能够显著提高供电系统的传输效率,降低系统的故障率,从经济角度也实现了低成本,有利于推广应用。     

基于分布式的核动力船舶电力监控系统设计

核动力船舶具有良好的应用背景,电力系统为核动力船舶的重要系统,其电力监控系统的设计需综合考虑船舶电力系统以及核电电力监控系统设计。本文根据核动力船舶电力系统的特点,提出一种基于分布式的电力监控系统,可实现对发电机和电网的控制管理、数据监测、故障报警、优化调度、配电数据监测、负载远程遥控等功能,同时满足船舶孤网发电,空间紧凑以及核电需对用电设备进行分级、可靠性高的要求。该系统对核动力船舶的电力监控系统的标准定制以及后续设计具有重大的参考意义。     

基于PLC的网络型船舶智能电力控制管理系统研究

船舶智能电力控制管理系统以施耐德可编程控制器M340和twido为核心,通过ModBus网络通讯方式,实现了电力负载分配、发电机组的监控、系统能量的控制管理等功能。系统以触摸屏作为可视化监控设备,较好地实现了电力系统的工作状态控制和监视的功能。通过该系统,可以直接控制发电机组的自动启动、自动并联运行、有功功率的自动分配、自动解列等一系列功能。     

国内外综合电力系统技术研究动态

舰船综合电力系统是能同时为电力推进负载和其他用电设备集中供电的一种电力系统,它能实现全舰能源综合利用与统一管理,是当前国内外船舶领域的主要发展方向。在舰船综合电力系统中,由于整流环节的非线性特性和先进武器负载的冲击特性,集成化供电系统的设计理论、网络结构、运行模式、故障保护、状态监测,特别是这类系统特有的稳定性,是国内外均没有解决好的难题。但各国海军不断致力于从系统性、全局性上寻求技术的突破,从系统集成和设备攻关两方面不断提升自身水平。     

基于PLC技术和工业现场总线技术的船舶电力监控系统设计

船舶上的电力系统对于船舶航行安全具有非常重要的意义。本文提出一种基于PLC技术和工业现场总线技术的电力监控系统解决方案,实现船舶电力系统中电力参数的监控,能够完成船舶电站自动并车和解列,使用CC-LINK总线技术,监控模块获取的电力系统数据可以通过总线和船舶监控室进行数据传送。系统具有较高的实时性和可靠性。     

基于层次分析—模糊综合评估法的电力推进船舶电能质量实时评估系统

[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。     

基于Powerlogic的船舶电力监视系统

本文结合船舶电力系统控制实验室,利用PowerLogic软件实现对船舶电力系统的电力参数监测。介绍了船舶电力监视系统的构成与软件设计,在交流380V／50Hz电力实验室环境下进行了运行,分析了船舶电力系统运行的谐波情况,该系统可以有效地监视船舶电力系统的一些参数,提高了船舶电站电能质量的管理能力。     

基于复杂网络理论的舰船电网关键元件辨识方法

舰船电力系统是一种典型的节点紧凑型独立电力系统,其系统容量相对有限,系统元件种类繁杂,电网运行结构灵活多变,其电力节点及线路极易遭受战斗损伤。针对舰船电力系统的结构及运行特点,基于复杂网络理论对舰船电网脆弱性开展研究,建立了舰船电网等效拓扑模型并提出了电力介数指标,实现了对舰船电网中关键元件的辨识。通过对典型舰船电网进行攻击测试,验证了本文所提出指标的准确性和有效性。     

基于PLC的能量监测及管理系统设计

能量监测及管理系统可保证舰船综合电力系统能够可靠、安全以及健康地运行。针对现有船舶能量管理系统中线路连接复杂、穿舱线缆多等问题,设计基于PLC和分布式控制器的舰船能量监测及管理系统,分舱室采集各传感器信号并实现状态信号和控制信号的集中处理,来实现对全舰设备的集中监测与控制并保证系统的可靠性。     

基于S7-1200 PLC控制器的船舶电力管理系统PMS设计

船舶电力系统是船舶的关键组成部分,不仅为船舶日常作业提供充足的电源,而且保障了船员在船舶上的正常照明、保暖等生活用电。近年来,电力推进船舶逐渐兴起,数量也越来越多,研究船舶电力系统的精益管理成为业内的热点。本文研究了一种基于s7–1 200 PLC控制器的船舶电力管理系统PMS,重点介绍了该电力管理系统的硬件组成以及工作原理。     

数字PWM技术在舰船中频电源自动控制系统的应用

舰船电力系统的供电质量具有重要意义,它决定了舰载自动化设备比如导航设备、通信设备、武器系统的工作质量,目前,300 k VA级大容量、中频电力系统已经成为军事舰艇装机量最大的电力系统类型,为舰船提供安全、可靠的电力能源。相对于传统的模拟控制技术,基于高性能逆变器的数字控制技术在舰船电力系统控制上具有灵活性高、自动化程度高等优点,成为一种发展趋势。本文系统介绍了数字PWM逆变器技术的原理和数学模型,同时结合传统的电力系统模拟控制技术,研究了一种舰船中频电源的自动控制系统,该系统具有电力控制精度高、操作简便、自适应能力强等优点,具有潜在的应用价值。