分布式能源发电系统控制策略研究

随着能源采集及电力电子技术的进步和对清洁能源需求的增长,包括风能、太阳能等在内的分布式能源发电系统的应用日益得到发展。分布式能源发电系统作为集中式能源的补充,因为其绿色、清洁、靠近负载、可有效提高能源利用率等特点而具有广泛的应用前景。本文以基于直流微网构建的光储一体化能源系统为研究对象,对逆变器并离网切换、双向DC-DC变换器以及系统能量管理策略进行了研究。     

船舶光柴储交流微电网系统小信号的稳定性研究

针对容量有限、光储单元容量较低的中小功率船舶光柴储交流微电网系统的稳定性问题,提出基于光储逆变器的船舶光柴储交流微电网多级控制策略。建立由柴油发电机组模型、光储系统模型以及与网侧功率模型构成的船舶光柴储微电网系统的小信号模型,分析系统内控制参数对状态矩阵特征值的影响,获得船舶光柴储微电网系统的暂态稳定性,确定稳定域内控制器参数的选择范围。最终获得船舶电网电压和频率的仿真结果,为船舶光柴储微电网系统的稳定运行和控制参数的设计提供重要的理论基础。     

基于汽机流网一体化的辅助汽轮机建模与仿真

针对基于节点法的辅助汽轮机流体网络传统建模中,在动态过程中存在质量不平衡的问题,不能满足辅助汽轮机组变工况和故障工况特性研究的要求。本文提出了汽机流网一体化建模方法,依据质量守恒和能量守恒原理,采用可变出口导纳模拟不同背压下辅助汽轮机的流网运行情况。以某船舶汽轮燃油泵及其进出口蒸汽管网为研究对象,在MINIS环境下采用汽机流网一体化方法建立了其仿真模型。通过该方法下仿真结果与实际运行数据对比,验证了模型的准确性。仿真结果与传统模型仿真结果进行对比分析,表明了变工况和故障工况下汽机流网一体化模型具有更好的稳定性和动态适应性。     

基于南海环境的多立柱FDPSO电气结构的设计与仿真

文章基于对南海环境的分析,选定多立柱圆筒式的浮式钻井生产储卸油装置作为研究对象,对其功能进行研究,整合了浮式生产储卸油装置和钻井平台的电气负荷并确定安装功率,根据工况要求及相关规范设计了主电源、各级配电盘、电气连接等模块,进行了相关工况的仿真,验证了平台电气系统在各个工况下电气结构的有效性和稳定性。     

固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机联合发电建模仿真研究

设计一种固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机的联合发电系统,并对其进行建模仿真及性能研究。基于Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化建模方法,再以拓扑结构连接各个子系统模型,搭建SOFC-MGT联合发电系统模型。仿真结果表明:模型满足仿真要求,系统具有较高的发电效率。在变工况,尤其是高背压条件下,该系统不能稳定工作,必须附加水处理系统才能保证该系统良好运行。     

舰船动力系统动态建模仿真与分析

随着现代舰船电气化水平的不断提高,电力正越来越成为舰船的主要动力,基于电力技术的舰船动力系统正成为社会的研究热点。为更好分析舰船动力系统,合理和配置好舰船动力系统能源的产生、配置和使用,基于PSCAD/EMTDC软件对舰船动力系统进行动态建模和仿真分析。本文首先对舰船动力系统的主要组件进行动态模型的仿真分析,然后对整个系统在工况下进行仿真分析。仿真结果表明,系统各组件工作稳定,满足组件特性;舰船动力系统在工况下运行平稳,逐次添加负载后系统均能迅速进入稳定状态。     

环境温度和进气压力损失耦合作用下的燃气轮机性能

采用变比热容并考虑油气比变化对系统的影响,建立了一种非线性的考虑容积惯性的双轴燃气轮机动态仿真模型.基于不同的工况,获取进气系统的压力损失变化规律;并耦合燃气轮机在不同环境温度下的实际运行需求,对燃气轮机的性能进行了仿真研究和计算.结果表明:随着燃气轮机工况的增加,进气系统的压力损失按接近2次方规律增加;在高温和高工况条件下,燃气轮机的有效输出功率和热效率下降明显.所得结果可为燃气轮机的优化设计和使用提供理论基础和决策参考.     

固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机联合发电建模仿真研究

设计一种固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机的联合发电系统,并对其进行建模仿真及性能研究.基于Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化建模方法,再以拓扑结构连接各个子系统模型,搭建SOFC-MGT联合发电系统模型.仿真结果表明:模型满足仿真要求,系统具有较高的发电效率.在变工况,尤其是高背压条件下,该系统不能稳定工作,必须附加水处理系统才能保证该系统良好运行.     

串联式混合动力船舶能源系统运行模式切换策略

为了解决内河电力推进船舶混合动力能源系统运行模式的切换控制问题,以动力电池剩余电量、电池工作温度以及船舶电力推进需求功率作为特征因素,以混合动力能源系统运行模式作为决断输出,建立了基于模糊综合评判方法的船舶混合能源系统运行模式切换控制模型及其控制策略。以实验室的船舶航行工况数据作为试验仿真环境,结果表明,这种方法能够智能地自动切换运行模式,实现了电力推进船舶混合动力能源系统的优化管理,同时能够保证动力电池的工作性能,延长电池寿命。     

船舶电力推进系统谐波特性仿真与研究

在Matlab的Simulink仿真环境下,针对电力推进系统四种不同运行工况,建立了基于Zigzag移相变压器的四种仿真模型。通过对仿真试验结果与实测数据的比较,验证了仿真模型的正确性。通过运行仿真试验得到的结论,研究了发电机内阻、系统不同工况及电力推进系统运行模式等因素对系统谐波特性的影响,这些研究结果为今后制定电力推进系统的运行管理方案提供了科学依据。还对改变移相变压器的移相角度对系统谐波特性的影响进行了定量分析,其结果对整定移相变压器的移相角度及匝数比具有指导作用。     

基于RT-LAB的逆变器并联HIL实时仿真平台

逆变器并联组网运行是新型船舶电力系统的典型工况,近年来逐渐成为研究热点。为了便于开展逆变器并联控制策略研究,本文基于RT-LAB建立了逆变器并联系统的硬件在环实时仿真平台,针对逆变器并联系统进行了实时仿真研究,实时仿真与物理试验的结果对比表明,本文所建立的逆变器并联实时仿真平台能够有效反映系统运行特性。     

基于Simulink的轮胎式龙门起重机负载系统动态仿真

针对轮胎式龙门起重机动力和负载系统的特性,研究起吊过程中负载产生的扭矩,建立系统机械平衡方程,并利用Simulink软件构建仿真模型,对负载离地、起吊、下放等典型工况进行动态仿真。仿真结果显示,负载系统运行平稳,具有良好的动静态特性。     

快速排载系统空压机组节能控制策略仿真

半潜式起重平台的快速排载系统中空压机组为工频和阶梯式集群运行方式,对其进行变频改造和集群控制策略的仿真优化研究,挖掘节能潜力,具有重要意义。在对快速排载系统的工作原理进行介绍并建立其数学模型的基础上,提出空压机自适应模糊PID变频控制策略和工-变频联合的集群控制方案,建立快速排载系统仿真模型并设计了典型工况仿真实验。仿真结果表明在保证平台安全作业的时间约束前提下,所提出的控制策略能够实现快速排载系统节能运行。     

典型工况下船舶电力系统MATLAB/Simulink仿真

为提高船舶电力系统的用电稳定性,保证船舶在空载、加载、短路等诸多工况下功率分配的合理性,采用模块化的思想,对船舶原动机及调速系统、励磁调压系统、同步发电机及发电机并车模型进行详细建模.模拟仿真单台发电机和多台发电机并车运行下空载运行、突加负载运行、突加异步电机等几种典型工况,观察同步发电机转速及端电压变化,电网电压变化,异步电动机电流及电压变化情况,避免在实船上进行典型工况故障分析和实船实验测试产生的高昂成本,仿真结果的数据对船舶电力系统的设计与研究具有积极意义.     

组态式船舶电力推进系统仿真软件设计与实现

针对船舶电力推进系统方案论证效率低、成本高等问题,开发了一款组态式船舶电力推进系统仿真软件。对船舶电力推进系统进行结构划分,并建立了系统的数学模型和仿真模型,并封装形成模型库。使用Matlab/GUI开发界面层,用M语言对Simulink模型进行调用与控制。使用SQL Server 2008创建数据库,实现数据的存取和管理功能。基于该软件对某船舶电力推进系统设计方案进行组态式的图形化建模,并设计了典型工况的仿真实验。结果表明,仿真模型较好预报了实船运行工况。由此可见,该软件可有效验证船舶电力推进系统设计方案。     

基于WITNESS的集装箱码头闸口仿真分析

结合集装箱码头物流系统的特点,本文提出采用面向对象的方法对集装箱码头闸口系统进行建模、仿真分析的思路。在简要回顾了国内有关外集装箱码头闸口系统的研究动态的基础上,介绍了当前国际上流行的仿真软件WITNESS的主要特点和功能,分析了其在集装箱码头闸口系统仿真的应用。之后,根据日照港闸口的仿真目的对闸口系统做了一定程度的简化,利用WITNESS仿真软件完成了闸口系统的仿真运行。同时,基于实际仿真运行过程和仿真模型测算吞吐量为150万TEU时的合理通道数,并预测此工况下的极限吞吐量,从而为闸口系统的规划设计提供理论依据。最后分析了本文局限性和进一步的研究方向。     

AMESim仿真技术在船舶推进系统中的应用研究

利用AMESim图形化建模系统仿真软件,以某7500DWT化学品船推进系统为研究对象,建立了推进系统的仿真模型,进行了PTO满载船舶加速典型动态工况的仿真分析,仿真结果表明利用AMESim建立的推进系统模型能有效地反映推进系统运行特性,可为船舶推进系统的匹配设计和优化提供参考及指导.     

多能源船舶电网风险评价指标体系构建方法

针对多能源船舶电网的结构复杂性和多工况下的运行风险性,提出一种基于模糊动态层次分析法(FDAHP)的风险评价指标体系构建方法.提出风险评价指标体系建立原则,给出基于FDAHP的指标权重计算方法,建立多能源船舶电网风险评价指标体系,并在强风有光照和弱风无光照的情况下进行仿真.仿真结果表明,光伏和风能等新能源可以提高多能源...     

船舶发电机组并车稳定性建模及仿真

对船舶电站多台不同容量发电机组在并联运行过程中的并车工况进行了仿真研究,对同步发电机组并车条件进行了验证,得到了合闸时刻待并发电机组与电网的电压差、频率差、相位差对并车过程的影响途径,提出不同容量多台机组并联时参数配置的建议。     

基于单片机的船舶液压系统温度控制技术

船舶液压系统在适当的温度范围内使用对提高船舶液压系统的工作可靠性及元件使用寿命具有重要的意义。提出基于单片机的船舶液压系统温度控制技术。对单片机控制船舶液压系统的温度参数进行自适应计算,并对自适应温度控制参数进行优化,实现基于单片机的船舶液压系统温度精确控制。仿真实验结果表明,所提的基于单片机的船舶液压系统温度控制效果较好,在船舶重载工况下,温度控制能源损耗较低,系统整体输出功率稳定,为船舶液压系统的稳定运行提供理论基础。