船舶电力系统恒功率负载稳定性仿真研究

根据恒功率负载对船舶电力系统的稳定性的影响,探索影响系统稳定性的因素.通过分析恒功率负载的特性及实现方法并建立系统船舶电力系统带恒功率负载系统的Matlab/Simulink模型,研究了启动、突加、突减负载和短路等不同工况下恒功率负载对船舶电力系统稳定性的影响进行了验证.通过研究,确定了系统稳定性的因素,为未来船舶的电力系统的设计提供参考.     

船舶电力系统中源变换器的控制策略

船舶综合电力系统采用集成化技术,在船舶内进行电能的产生、传输、转换和配给,并利用电能作为动力源实现舰船的航行和武器发射。现代舰船上的武器发射系统(如电磁炮、电化学动力炮)、舰载机弹射、回收、电气防护等瞬时功率可达数百兆瓦,对整个电力系统形成极大的冲击,影响供电系统的稳定性。为此,本文分析了恒功率负载和电压负载对舰船综合电力系统稳定性的影响,提出了一种适用于船舶综合电力系统源变换器的恒功率负载电压电流(U-I)单开关周期反馈控制方法,提高了船舶恒功率负载运行的稳定性。     

现代船舶电力系统鲁棒性研究

随着船舶动力系统增加,系统负载与推进器的非线性因素增多,影响船舶电网传输的稳定性,需要对船舶电力系统负载鲁棒性进行研究,以控制系统稳定性。本文建立船舶发动机负载与推进器的非线性模型,研究负载功率、电流及电压之间的耦合关系,在分析了系统鲁棒性基础上提出了一种基于Hamilton函数的船舶电力系统控制策略,对系统负载与推进器的非线性因素进行控制,最后对提出的策略进行仿真,结果表明其对船舶电网传输的稳定性具有很好控制作用。     

基于飞轮储能的船用燃机直流微电网大功率负载响应特性

为充分利用飞轮储能对船舶直流微电网功率补偿的优势,弥补燃气轮机发电系统输出功率调节响应慢的不足,对船用燃机直流微电网大功率负载下的飞轮储能系统控制策略和电网响应特性进行研究。本文基于100 kW实装微型燃气轮机发电机组,建立了包括燃气轮机、发电机、飞轮储能系统的船舶直流微电网模型,并在有无飞轮储能系统的情况下,分别突加、突卸40%、60%、80%额定功率负载,详细分析不同负载模式下直流母线电压、发电机转速和飞轮转速的变化特性。结果表明,所提出的飞轮储能系统控制策略可以及时补偿大功率负载冲击下发电机和负载之间功率不平衡,防止母线电压和同步发电机转速波动过大,有效提升微型燃气轮机发电系统的电能质量和稳定性。     

恒功率负载对综合电力系统静态稳定性的影响机理分析

舰船综合电力系统中存在大量恒功率负载,本文对该类负载的负载特性进行了研究,揭示了综合电力系统静态失稳的物理机理,查明了影响系统静态稳定性的主要因素。     

结合功率管理推力分配策略研究

由于动力定位对船舶的推进能力要求比较高,所以采用动态性能更好的电力推进方式已经成为了动力定位船舶的优先选择。对于电力推进船舶来说,推进器是其最大的负载,以起重船为研究对象,除了推进器以外,船上还有起重机和绞锚车等大功率负载。当船上其他大功率负载突然启动或者工作在风浪较大的环境时,会造成整个船舶电网功率波动较大,影响整个船舶电网的稳定性。文章提出自适应组合推力偏置结合功率管理分配方法,当船舶电网功率波动较大时,释放偏置的推力,降低整个船舶电网的功率波动,有助于增强电网的稳定性。     

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.     

基于PLC的船舶发电机组负荷功率自动控制系统设计

现代船舶对于发电机组的要求越来越高,而且工况也越来越复杂,经常会出现负载功率剧烈变化的情况,对船舶发电机组负荷功率进行自动控制、监测和管理对于保障船舶电站的稳定安全工作具有非常重要的意义。本文提出一种基于三菱PLC的发电机组负荷功率自动控制系统,详细分析了系统的需求,对发电机组的并车原理进行总结,最后对系统的整体结构和程序进行设计。系统能够通过发电机组的并车和解列以及负载调节等实现功率的自动调节,系统具有很高的稳定性和抗干扰性。     

大功率负载适配的船舶缓冲供电方法研究

为了提高大功率负载适配船舶电机输出控制的稳定性,需要进行船舶缓冲供电优化控制设计,提出一种基于模糊PID控制的大功率负载适配的船舶电机缓冲供电方法,建立船舶缓冲供电的驱动控制参量模型,采用功率激励和瞬时电流振荡性抑制方法进行船舶电机的大功率负载适配处理,结合模糊PID控制方法进行船舶电机缓冲供电的参量镇定性控制,实现船舶缓冲供电控制优化。仿真测试结果表明,采用该方法进行船舶电机的缓冲供电的功率负载适配性能较好,控制品质较好,船舶电机稳定性得到提升。     

基于自抗扰控制技术的船舶发电机励磁系统研究

船舶电网是一个容量有限的电源系统,突加突卸大功率负载会对其造成冲击,甚至引起船舶发电机输出电压不稳定,采用经典PID难以满足快速恢复发电机输出电压的功能要求。针对这一问题,提出一种基于自抗扰控制技术的新型励磁控制策略对其进行改进。介绍自抗扰控制器的原理,分析其控制性能较经典PID控制优异的原因,设计自抗扰控制器,在Simulink仿真平台上搭建励磁系统仿真模型,进行仿真实验,仿真结果表明在船舶电力系统突加突卸大功率负载后,新型励磁控制策略较经典PID控制具有更好的快速性和稳定性。     

电力推进系统与动力电池

电力推进系统的发展为动力电池提供了用武之地，动力电池优异本性和新电池体系的出现又促进了电力推进系统进入新的应用领域，潜艇，鱼雷和电动车中的电力推进系统的实用要求和工作条件是不同的，其选有物电池也就各异，提高性能和降低价格是动力电池发展所面临的最重要的课题。     

电力电子技术及电力系统谐波治理

本文综述了电力电子技术发展状况及所产生的负面影响,介绍了电力系统谐波的抑制及补偿技术,指出对谐波污染进行有效的治理。     

海洋核动力平台正常电源故障工况的供电策略

海洋核动力平台是中国正在大力发展的海洋核能装备,本文分析了海洋核动力平台正常电源故障工况的冗余性设计和应急供电的二重性问题,给出了对应的供电策略,能够保障核安全和船舶平台与人员安全。     

高低压变频岸电装置结构型式分析

为保护港口环境、减少船舶污染物排放,近年变频岸电技术在世界各国得到了快速发展。本文针对多种结构型式变频岸电装置的技术方案和性能特点进行分析比较,IGBT串联多电平高压变频装置输出功率大、连接方便、技术可靠、价格低廉,是目前变频岸电系统建设的最佳解决方案。     

民用核动力船舶电力系统方案研究

本文以民用核动力船舶的发展方向为立足点,充分考虑民用核动力船舶的安全性、可靠性、冗余性、经济性设计需求,给出了不同用途下的民用核动力船舶电力系统解决方案。此外,针对自航类核动力船舶所有交流电源失效的可能性和救援的时差性,提供了一种增加附加直流电源来保证安全性的解决方案。     

电力系统稳定器在船舶电力系统中的应用

本文首先介绍了电力系统稳定器(PSS)的原理;然后,结合所搭建的船舶电力系统(大功率柴油发电机组)数字仿真模型,研究PSS在船舶电力系统中的应用;最后,通过对船舶电力系统在有、无PSS作用下的典型故障工况的对比仿真与分析,说明PSS能够有效提高船舶电力系统暂态稳定性.     

船舶电站无功功率故障分析

相复励无刷励磁系统是目前船舶电站中广泛应用的一种励磁装置。通过结合实际船舶电站中出现的无功分配不均现象,介绍船舶电站无功功率分配不均产生的原因、励磁系统相复励装置工作原理和自动电压调节器(Automatic Voltage Regulator AVR)各调节旋钮的含义。结合对故障原因和功率平衡装置工作原理的了解,并通过AVR旋钮的调节,实现对船舶电站出现的无功功率分配不均现象调节。通过本次故障的处理,希望给船舶电气管理人员日常维护管理电站提供一定的参考。     

船舶电力系统的电能质量问题

传统电能质量的监测和管理都是基于有效值基础之上,主要针对电力系统的稳定特征,缺少对暂态或瞬态过程的特征描述。本文旨在通过论述电能质量概念的提出及其基本发展现状,讨论现代舰船,特别是综合电力推进舰船面临的电能质量问题,分析解决舰船电能质量问题的基本措施。