一种舰船发电系统可靠性分析方法及其应用

发电机组运行的可靠性是电力系统供电可靠性的一个关键环节,本研究在状态空间分析理论的基础上,建立了舰船电力系统负荷和电站发电机组的概率模型,介绍了舰船发电系统的可靠性分析方法。举一实例进行分析,得出可靠性分析结论。     

舰船综合电力系统发电机组投切条件分析

由于采用大小容量发电机组配置方式,舰船综合电力系统发电机组投切条件与采用等容量发电机组配置的传统舰船电力系统发电机组投切条件不尽相同。以英国皇家海军45型驱逐舰综合电力系统为例,分析了其不同运行工况下的机组运行方式,根据设计经验,给出了其可能的发电机组投切条件。     

基于突变理论的舰船发电机组运行状态评价

为评价舰船电力系统发电机组运行状态,对舰船电力系统发电机组进行多层目标模糊分解;利用突变理论描述发电机组的运行状态,从而对其运行状态进行模糊综合分析和评价.分析了电压波动对系统工作状态的影响,并通过拟合得到了系统稳定性波动与电压之间的关系,为评价舰船电力系统的运行状况提供了一种新思路.     

舰船电力系统的限流保护技术

舰船电力系统关系着舰船的生命力，而随着舰船电力系统容量的增加和可靠性要求的提高，使用限流保护技术已成为舰船电力系统保护的必然趋势。也就是说，限流保护技术对舰船可靠性工程有着极其重要的影响。概述限流保护技术的重要性和现状，并重点分析几种短路限流装置的特点和运用情况。此外，介绍国内外的最新限流装置技术以及在实际应用过程中遇到的关键问题。可以预见短路限流装置的研制必然取得长足的发展，并最终广泛应用于舰船电力系统保护。     

我国舰船中压直流综合电力系统研究进展

舰船综合电力系统可实现全舰能量的综合利用,被誉为是舰船动力的第三次革命。介绍了一代和二代舰船综合电力系统的技术特征。结合我国综合电力系统设备的技术现状,介绍我国一代半舰船中压直流综合电力系统的研究进展,分析了系统层面存在的难点,主要包括:系统建模和电磁暂态仿真、气轮机发电机组和柴油发电机组并联、系统稳定性分析和分层保护等,并给出了解决的方法,指出中压直流综合电力系统需要在中压直流断路器、系统储能、系统安全运行和多时间、多目标能量调控方面进一步开展研究。     

船舶环形区域配电系统的自动化监控技术研究

随着现代舰船技术的发展,舰船电力系统容量不断提升,对舰船电力系统的可靠性提出了更高的要求。舰船的环形区域配电系统很好地解决了电力系统的可靠性问题。本文介绍舰船配电系统常用的几种方式,着重分析了环形配电方式及其优点;讨论舰船区域配电系统及其构成的模块,并给出舰船区域配电系统的结构图,总结了舰船区域配电系统建立的目标;提出2层现场总线的监控系统和3层现场总线的监控系统,并分析2种监控系统应用场景。这对我国舰船区域配电监控系统可靠性的提升有着重要意义。     

负载变化对舰船综合全电力系统暂态稳定性的影响

舰船综合全电力系统是推进技术日益发展和完善的产物，它对舰船的建造、运行的经济性和灵活性都有很大的提高，特别是对于提高战斗舰艇的生命力、隐身性有着重要而深远的意义。现代舰船电气设备对电能品质的要求越来越高，对电站供电的连续性和可靠性的要求越来越严格。舰船电站的容量相对于陆用电站的容量要小得多，推进负载的容量往往又达到了与发电机容量可以比拟的数值。这样在发电机运行过程中，往往就会遇到这样的问题：并联发电机组可以突然投入或切除多少负载而不会使系统失去暂态稳定性。因为在这种条件下，很可能由于发电机电压降低过多或恢复正常电压所需的时问过长而影响到其它电气设备(负载)的正常运行和新增负载的投入，同时也导致整个系统产生振荡甚至失稳；因此本文研究了舰船原动机调速器、励磁调节器的特性和控制规律，当系统负载容量发生变化时舰船电力系统的暂态稳定性。为了验证该方法在分析舰船电力系统稳定性是否可行，还进行了动态模拟实验，实验结果与文中分析所得的结果基本一致。     

船舶水轮发电机组实时在线监测系统

舰船水轮发电机组是一种利用波浪发电的辅助电力设备,能提高舰船电力系统的整体性能,由于船舶水轮发电机组工作过程中会在海浪、船舶等各类影响因素下发生振动,不利于水轮发电机组的平稳运行,针对这一问题,本文设计了一种船舶水轮发电机组的实时在线监测系统,针对水轮发电机组的振动信号进行采集,并结合小波多分辨率分析技术进行振动信号的分析,可以实现良好的振动监测效果。     

国军标《舰船电站品种系列》修订中若干问题研究

为适应舰船大容量电力系统、综合电力系统等技术的发展,需对GJB3884-1999《舰船电站品种系列》进行修订,补充完善发电机组类型和规格、中压电器、直流电器和电站自动化装置等相关内容.针对本次修订中涉及的主要内容,本文对相关国标和MIL标准进行了分析研究、对相关科研成果进行了归纳总结,为修订工作提供了技术支撑.修订后的GJB3884可填补舰船中压发电机组和中压电器设备国军标的空白、进一步规范舰船电站及其组成设备的选型、设计和研制.     

多供电模式舰船电力系统保护策略

同时配置有柴油发电机组和逆变电源的舰船电力系统存在多种供电模式。由于逆变电源与柴油发电机组的短路输出特性不同,各种供电模式下舰船电力系统的短路特性也存在较大差异。传统舰船电力系统保护策略已不能满足多供电模式电力系统保护设计的需求。针对此问题,提出基于断路器本地测量数据、适应多供电模式的系统保护策略,结合低电压加速反时限过流保护技术,对逆变电源及负载断路器进行配置与整定。仿真结果表明,所提出的系统保护策略在逆变电源供电与柴油发电机组供电等模式下,均能实现较好的保护选择性和速动性,可为同类型舰船电力系统选择性保护设计提供参考。     

舰船交流区域配电网络结构研究

舰船配电网络结构是关系舰船电力系统可靠性的关键因素之一,现有的舰船配电网络结构已不能满足舰船电力系统发展的要求.本文介绍了舰船配电网络结构的技术发展水平,指出了现有配电网络结构中存在的不足.通过分析、研究现有的舰船配电网络结构和相关文献,提出了一种新型的舰船交流配电网络结构.介绍了配电网络结构可靠性指标,并将提出的配电网络结构与不同的舰船交流配电网络结构进行了负荷点故障率和系统可靠性指标比较.结果表明,所提出的配电网络结构具有较高的可靠性,是未来舰船电力系统的发展方向.     

舰船综合电力系统分析技术研究现状与展望

舰船综合电力系统将传统上相互独立的机械推进系统与电力系统集成,是舰船动力系统发展的重要趋势,在舰船系统中具有举足轻重的地位,因此,开展舰船综合电力系统分析技术研究具有重要意义。首先,综述当前国内外在舰船综合电力系统关键技术领域的研究进展,包括潮流计算、短路故障检测与分析、恢复性重构、电压控制与无功优化、可靠性评估以及稳定性分析等。然后,分析舰船综合电力系统在这些关键技术领域所面临的困难与挑战,并提出各技术领域需要重点关注的研究课题。最后,对舰船综合电力系统未来的发展提出设想和建议,为以后舰船综合电力系统的分析指明方向。     

舰船接岸电时的安全性及绝缘监测问题

随着舰船大型化，电力系统容量增大，对舰船电网安全性要求也越来越高，绝缘在线监测已逐步成为现代舰船电网自动监测不可缺少的一部分．本文主要对舰船接岸电时的安全性和绝缘监测问题进行分析．     

舰船环形区域配电结构及可靠性分析

舰船电网形式的选择直接关系到电力系统供电的可靠性,其重要性不亚于电站。本文首先对舰船电网形式进行了分析研究,然后利用基于可靠性框图的网络分析法,对几种典型的船舶电网进行了可靠性计算,通过对四种船舶电网的对比分析,得到环形区域配电的可靠性水平高于辐射网结构和电源环形网结构,是舰船电网结构发展的方向。     

基于元胞自动机的舰船电力系统脆性建模

为了分析复杂舰船电力系统的脆性,提高系统的可靠性,以及评价系统的脆性程度,基于熵理论,给出了包括系统自身熵变、脆性联系熵、负熵的舰船电力系统脆性熵的定义,以及舰船电力系统的脆性概率熵、脆性综合概率熵、脆性风险熵和脆性综合风险熵的定义。采用一维扩展元胞自动机(CA),对舰船电力系统脆性熵变和脆性评价分别制定了元胞自动机的演化规则,对舰船电力系统进行脆性建模,以元胞自动机构行序列形式给出了脆性建模的结果,模拟了复杂舰船电力系统在受到内外干扰后脆性演变过程。采用元胞自动机建模可避免求解复杂的微分方程组,使求解简单直观。     

云计算技术的舰船发电机组转速控制方法优化

舰船发电机组受到海上环境的影响,导致舰船发电机组的转速不稳定。为了稳定舰船发电机组的转速,降低舰船航行的风险,提出云计算技术的舰船发电机组转速控制方法优化。利用舰船发电机组的功能转换,建立了发电机组等效电路模型。通过设定发电机组等效电路模型参数,计算舰船发电机组输出功率和输入功率之间的关系。建立舰船发电机组的动力学模型,利用发电机组输出扭矩与喷油量和角速度之间的关系,建立优化目标函数。通过负载功率,选取了舰船发电机组的最佳运行转速。通过制定舰船发电机组转速控制策略,实现了舰船发电机组转速的控制。实验结果表明,云计算技术的舰船发电机组转速控制方法可以稳定舰船发电机组的转速,降低舰船航行的风险。     

交直流配电网可靠性比较测试系统设计

舰船电力系统的配电网络包括直流配电网络和交流配电网络,通过对电流和电压的调制,配电网络可以为船舶电力系统用电负载提供高质量的电能,维持船舶的高效运行。因此,配电网络的可靠性具有重要的意义。本文的研究方向是建立一个舰船电力系统配电网络的可靠性比较测试系统,通过对配电网络运行可靠性指标的监测、分析和处理,对配电网络的运行质量进行评估。重点介绍配电网可靠性比较测试系统的整体结构组成,并设计了通信以及数据采集模块。     

基于HYPERSIM的大型舰船电力系统梯形网络故障重构研究

在分析舰船电力系统梯形网络重构特点、故障类型的基础上,提出了基本的供配电系统网络重构步骤,给出系统重构目标函数,以具体算例验证网络重构步骤及重构目标函数的可行性,并以HYPERSIM为仿真平台,建立四电站舰船电力系统梯形网络的仿真模型,HYPERSIM仿真结果进一步表明舰船电力系统梯形网络在故障重构过程中具有灵活多样的运行特性,且具有较其它网络结构更好的供电可靠性。     

舰船GSM网络通信技术的电能计量终端的设计研究

舰船电力系统是舰船非常重要的组成部分,也是确保舰船自动化水平不断提高的关键,为了对舰船电力系统各个用电终端的用电量进行合理、高效的监控,进而从整体上提高舰船电力系统的可靠性,本文设计了一种基于GSM通信网络技术的舰船电能计量终端,该终端不仅具有自动电能测量功能,还具有用电终端的监测和报警功能,本文重点对该电能计量终端的短信息传递原理、总体设计和硬件电路等进行了介绍。     

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。