4G通信网络和物联网在船用低压电网故障检测系统中的应用

船舶电力系统的电网故障检测有助于提高电力系统的安全平稳运行,针对该方面的研究是一项热点。传统的船舶低压电网故障检测系统,在信息采集分析等环节相对落后,难以满足船舶电力系统信息化、自动化的需求。本文系统介绍了4G通信网络以及互联网技术,并结合两者设计了一种船舶电力系统低压电网故障检测系统,介绍了该系统的故障检测原理以及系统的基本组成。     

电力推进船舶电网集中监控系统研究与开发

为了提高船舶电力系统运行可靠性和故障检测能力,通过分析电力系统功能和任务,提出了以集中监控装置为控制层,以现场控制装置为服务层,以信息采集设备和电力系统设备为数据层的三层分布式架构,研究并开发了船舶电网集中监控系统。本文详述了该电网集中监控系统组成、功能和软硬件设计方案。实船试验表明,该电网集中监控系统实现了船舶电力系统集中监测、控制、保护和管理,保障了电力系统的安全、稳定、连续、经济运行。     

梯形船舶电力系统网重构模型及算法设计

船舶电力系统网络是船舶内部重要的输配电网络,负责为各种船载设备、仪器和系统提供动力和能源,是整艘船舶中最不可或缺的部分。在船舶日常航行中,电力系统网络往往会出现多种故障,由于船舶电力系统网络的特殊构造,局部的故障往往会对网络的其他部分产生较大的影响。为避免这一情况的发生,通常采用网络重构的方法,隔离故障网络和正常网络,使得电力网络能够不受局部故障的影响,继续为其他设备和仪器提供电力。本文对梯形船舶电力系统网络进行研究,提出一种固定费用网络流模型,并设计相应的解决方法,证明本文提出的方法能够有效解决梯形船舶电力系统网络的重构问题。     

面向船舶电力系统故障诊断的数据仓库与数据挖掘技术

为适应大型船舶电力系统的数字化和信息化发展需求,建立一个以数据仓库技术为基础,以数据挖掘技术为手段的故障诊断决策系统,实现对船舶电力系统故障的分析和预测。融合数据仓库技术和数据挖掘技术,设计船舶电力系统故障信息数据仓库系统架构,并对数据挖掘技术的主要应用方法和数据挖掘算法的性能进行分析,在此基础上提出基于Prism算法的电力监控信息数据挖掘方法,并通过仿真试验验证该方法的有效性。试验结果表明,该方法能为船舶电力系统故障诊断提供辅助决策,进而合理安排检修计划,提高船舶电力系统的安全性和稳定性。     

基于StruxureWare的船舶电网监测系统

为了维护船舶电力系统的稳定性,监测船舶电网重要的相关参数,分析船舶电力系统的电能质量,基于施耐德StruxureWare电能管理系统搭建了一套船舶电网电能质量监测与分析的系统。系统设计了电能质量监测界面,谐波分析界面以及远程监视界面,故障报警界面。在船舶电站实验室环境下模拟了不同工况下的船舶电网,分析了不同工况下船舶电网中谐波的含量,实时的监测船舶电网中电能质量的相关参数,以及提供了故障录波以及故障报警。为解决故障提供分析基础,提高了船舶电网电能质量管理能力。     

利用多Agent算法进行船舶电力系统网络重构模型研究及仿真

船舶电力系统(SPS)的网络重构通常用于船舶电网的输配电,故障恢复等,是一种重要且常用的电网控制技术。船舶电力网络重构可以被抽象为具有多目标和多约束的典型非线性离散优化问题。本文根据SPS的特点,建立SPS的简化网络模型和重构数学模型。提出一种多代理和粒子群优化(MAPSO)算法,给出该算法的算法流程和实现方法。分析验证结果表明,MAPSO可以有效重构船舶电力系统。     

基于无线传感器网络的船舶电力系统故障检测算法

为了解决传统故障检测算法存在的检测精度低的问题,提出了基于无线传感器网络的船舶电力系统故障检测算法。构建无线传感器网络,并利用该网络实现对船舶电力系统实时运行信号的采集。按照不同的电力系统故障类型设置故障特征,作为故障检测的数据对比标准。通过输出故障类型和故障发生位置,实现船舶电力系统的故障检测。实验结果表明,与传统检测算法对比,设计的故障检测方法得出的检测结果更加接近设置的故障数据,即设计的故障检测算法的检测精度更高。     

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。     

基于智能重构算法的舰船电力系统研究

现代船舶电力系统结构复杂,电网组网规模庞大,如何保障电网及电力系统运行稳定是船舶安全运行的首要解决条件。配电网络管理系统是监测、管理电网负载运行的有效手段,对于电网故障,需要通过重构网络及算法分析定位故障点及原因,基于电网重构故障定位的准确性与时效性直接关系到电网运行稳定,随着组网规模扩大,传统重构算法已不能满足要求。本文重点研究了基于高斯动态算法智能电网故障重构方法,有效提高了故障搜索的准确性。     

基于专家系统的船舶电力系统故障诊断研究

针对船舶电力系统在发生故障后难以快速准确地找到故障点的问题,论文采用故障诊断专家系统来对发生的故障进行诊断,以此来提高船舶电力系统供电的持续性。论文在分析船舶电力系统特点的基础上将可能发生的故障分为四类。在知识的表示形式上采用框架式结构来描述船舶电网各部分的联系,运用产生式规则对具体故障进行描述,同时结合模糊推理的思想来处理故障诊断中的不确定性。通过测试,论文所设计的专家系统能够快速准确地找到故障点并提供解决方案,提高了船舶电力系统的可靠性。