舰船综合电力系统发展研究

简要回顾电力推进发展历程和成因,有助于理解未来舰船电力推进的发展方向。介绍了代表舰船电力推进的先进水平的下一代综合电力系统(NGIPS)的组成以及实现途径。指出综合电力系统将长期代表未来舰船电力推进的发展方向。     

基于面向对象技术的舰船综合电力系统电力网络故障模拟及拓扑跟踪

针对舰船综合电力系统电力网络结构特点,本文实现了基于面向对象技术的对舰船综合电力系统电力网络的拓扑建模。并针对电网故障的随机性特点,在面向对象环境中实现了对随机故障的模拟,同时用深度优先算法进行了快速的拓扑跟踪。算例分析证明了该方法的有效性。     

舰船D-ZED环境PLC信号衰减分析

综合电力系统是舰船动力系统发展的趋势。新型区域配电系统在相当程度上决定着整个综合电力系统的发展方向。将电力线通信（PLC）技术应用于直流区域配电基础上的舰船综合电力环境,实现已有电力线信号传输技术移植于舰船综合电力环境,是组建舰船高速电力线数据传输网络的关键。通过对舰船综合电力电缆的直流线路特性分析,给出电力线特性阻抗高频信号衰减算法。     

舰船综合电力系统若干问题分析

我国舰船综合电力系统正处于关键时期,面临如何进一步发展的抉择。通过对舰船综合电力系统的基本概念、发展动因、技术路线和关键技术等问题的分析,指出综合电力系统的实质是实现电能的灵活分配,发展综合电力系统的目标是为了打造电力海上力量,陆上演示验证是舰船综合电力系统发展的关键步骤。同时提出能量管理系统应包含电力系统调度的内容,应全面开展高功率密度推进电机的研究。     

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。     

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。     

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。     

舰船动力发展的方向——综合电力系统

综合电力系统(Integrated Power System，IPS)涉及到用“电力集成”的技术思想来研究舰船电能的产生、输送、变换、分配及利用电能实现舰船电力推进和高能武器发射，其典型结构如图1所示。     

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N-1+1准则的舰船电力系统结构合理性量化评估研究

为了实现舰船电力系统结构合理性的量化评估,借鉴陆地电力系统N-1+1规则,编制仿真程序,以舰船典型电力网络为例,对其负荷失电概率进行了量化计算。进而为了计算舰船电力系统多重故障下的供电连续性,对N-1+1规则进行了改进,得到了N-2+2规则,以二重故障为例,计算了舰船典型电力网络供电连续性指标。计算结果表明,该方法可以方便有效地得到舰船电力系统负荷失电概率,从而为舰船电力系统结构合理性评估提供了有益的理论支撑。     

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。     

舰船综合电力系统状态估计研究现状与展望

针对舰船综合电力系统自身特点,分析了国内外电力系统状态估计相关问题的研究现状,分别从状态估计算法、不良数据检测与辨识方法和PMU优化配置方法方面进行了详细阐述,分析了各种方法的特点和存在的问题以及对舰船综合电力系统的适用性,并对该领域值得进一步研究的问题和方向进行了展望.     

舰船综合电力系统智能保护装置设计

舰船综合电力系统网络拓扑结构复杂,不同运行方式下电站投入的容量相差巨大,时间电流原则下的传统保护方法存在局限性。针对该问题,设计了基于BP神经网络的智能保护装置,对智能保护装置软硬件进行了详细说明,并结合Hypersim实时仿真闭环测试平台对保护装置进行了实验测试,结果表明智能保护装置保护功能实现良好,智能保护装置设计的有效、合理性得到了验证。     

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。     

全电力船智能诊断与恢复的系统设计

未来船舶综合电力系统(IPS)控件主要以电力电子器件的复杂拓扑结构、智能控制和其它不断演进的组件为特征。为了提高船舶综合电力系统的故障诊断和修复能力,为未来全电力船设计了一种智能诊断和修复系统。专家系统的基本准则和诊断的知识管理对于智能诊断与修复是极其重要的。     

有源滤波和无功补偿技术在舰船综合电力系统中的应用

舰船综合电力系统短路容量小、负载工况复杂,将面临谐波、无功和电网频率波动等一系列电能质量问题.本文分析了舰船综合电力系统的基本特点,阐述了电能质量问题产生的原因、危害和解决方案,指出了有源滤波和无功补偿技术在舰船综合电力系统中的发展前景.     

飞轮储能抑制舰船综合电力系统直流母线电压波动的研究

舰船综合电力系统直流网络突加一定恒功率负载时会产生较大的电压波动,这主要是由电网中电能供需的不平衡造成,而飞轮储能装置可以解决上述问题。本文详细分析了储能装置运行特性,将其划分为充能、保持、调节三种工作模式,设计了一种基于矢量控制的综合控制策略。在PSCAD／EMTDC仿真平台中构建了综合电力系统直流网络简化仿真模型,仿真结果表明此控制策略下飞轮储能装置的工作模式能平滑快速切换,功率控制响应速度快,直流母线电压暂态过程波动显著减小。     

综合监测船电力推进系统设计

介绍上海船舶研究设计院设计的综合检测船电力推进系统及其电站的设计与选配,并对其配置进行谐波分析,并介绍了其电力推进船舶电站管理系统的特点以及推进系统的外部接口。     

船舶电力系统电能质量研究

概述了电力系统电能质量的概念和分类,描述了船舶电力系统电能的界面要求,针对容量小的船舶独立电力系统,提出了对电能品质的要求和具体的指标。