一种无变频器式舰船交流电力推进系统稳态特性分析

为提高舰船电力推进系统功率密度,降低振动噪声,提出了一种基于永磁同步电机的无变频器式舰船交流电力推进系统。该系统将永磁同步电机作为推进电机,原动机与电励磁发电机直连,发电机与推进电机通过电缆直连。通过原动机调速实现推进电机转速调节,通过发电机励磁调节实现推进电机电压调节。建立了该电力推进系统静态数学模型,推导了系统主要电气量与发电机励磁电流及推进电机负载转矩间的函数关系,分析了系统的静态稳定性条件,分析了不同转速工况下和电机参数匹配条件下各电气量随发电机励磁电流的变化规律。数字仿真结果验证了所建立的静态数学模型及理论分析结果的准确性。     

美英未来舰船综合电力系统电制选择分析

美英舰船综合电力系统目前采用的是交流低频电制,交流低频电制因其变换损失大,传输效率低,不能满足未来舰船要求,为此美英正在规划未来综合电力系统电制的发展路线。本文分析了交流低频电制、交流高频电制、直流电制3种电制的优缺点及技术难点;介绍了美国交流高频电制及英国直流电制相关技术的研制进展。     

A new marine propulsion system

A new marine propulsion system is proposed . A small liquid sodium cooled reactor acts as prime mover; alkali-metal thermal-to-electric conversion (AMTEC) cells are employed to convert the heat energy to electricity; superconducting magneto-hydrodynamic thruster combined with spray-water thruster works as propulsion. The configuration and characteristics of this system are described. Such a nuclear-powered propulsion system is not only free of noise, but also has high reliability and efficiency. It would be a preferable propulsion system for ships in the future。     

船舶大容量负载对电力系统的影响

本文以后两台柴油发电机组并联的电力系统为例建立了船舶电站并联系统的机电暂态过程数学模型，应用求解发电机转子运动方程为核心的暂态稳定性分析方法，研究了并联系统在切除、投入大容量负载后的动态特性，结合一个算例进行了数字仿真，并从仿真结果可知调节原动机调速器和发电机励磁调节器的参数可以改善系统的稳定性。     

某型350MVA短路试验发电机试验系统突然短路的研究

通过对350MVA短路试验发电机试验系统突然短路时短路电流的分析和计算,导出试验系统短路电流值。给出了本系统交、直流最大短路电流的实用计算方法。为电力系统继电保护提供了理论依据。同时,通过试验验证计算方法的有效性。     

变流机组交流电机励磁系统控制研究

对变流机组中交流电机的励磁系统控制进行了研究，分析了在交流发电状态同电网并网时励磁电流的控制。同时也分析了在交流发电转为交流电动时的励磁电流控制。针对变流机组的使命功能提出了设计与使用要求，并研制了一套可靠性高、性能好的变流机组交流电机励磁控制系统。通过试验证明了理论分析的正确性。     

直流全电力推进船舶短路故障管控技术研究

本文从船舶直流电网的发展背景出发,分析了船舶直流电网的短路故障特性和保护需求;基于统一框架,对国外直流电网短路故障管控技术,包括故障检测、故障隔离和网络重构等方面的研究进展进行了分析,梳理了目前不同技术手段的特点和优缺点以及对于直流全电力推进船舶的适用性;指出了直流全电力推进船舶短路故障管控技术未来发展和后续研究重点建...     

基于双PWM变换器的轴带发电系统控制策略研究

本文提出了一种由双PWM变换器构成的新型轴带发电系统控制策略,其整流侧将轴带发电机发出的电压、频率变化的交流电变换为直流电;逆变侧采用虚拟同步发电机控制策略,使逆变器具有与柴油发电机相似的输出下垂特性和电气、机械特性,保证该轴带发电系统能与常规的柴油发电机组长期稳定并联运行。在MATLAB/Simulink环境下搭建了该新型轴带发电系统的仿真模型,对其与柴油发电机组的并联运行进行了模拟,对模型中转动惯量对系统的影响进行了分析,验证了该控制策略的可行性。     

交流整流型永磁发电机系统研究

永磁发电机存在输出电压调节差的问题,针对交流整流型发电机系统,本文提出了新的拓扑结构,即永磁发电机加部分容量的电力电子调压装置。相对于全功率的电力电子调压装置,该系统大大提升了整个系统的容量,有利于促进永磁发电机系统在大功率场合的应用,并通过仿真验证了新方案的可行性。     

大功率AC/DC变换模块的电磁干扰建模

根据电力电子器件产生电磁干扰的原理,对大功率AC/DC变换模块的电磁干扰机理进行了分析,并结合国军标中的电磁兼容测试给出了干扰等效电路,然后利用其频域模型,对变换模块在电网侧和直流侧产生的差模干扰进行了计算。     

海上平台新能源单元主动式虚拟直流电机技术

针对海上平台多种新能源构成的电力电子化直流微网系统具有低惯量、弱阻尼特性，以及海上新能源强的间歇性所引起的微网系统稳定性问题，在风力发电单元、光伏发电单元的接口直流变换器中，采用主动式虚拟直流发电机技术，即接口变换器的控制系统中加入直流发电机机械方程和电磁特性方程，使其具有直流发电机惯量特性与阻尼特性，减缓在风光发电单元出力突变时对母线电压冲击，以提高直流微网系统惯性。建立虚拟直流发电机控制小信号模型，分析其中惯量系数和阻尼系数对于系统稳定性影响机理，利用小信号线性模型根轨迹获得参数的优化设计准则。仿真结果表明，采用所提出的虚拟直流发电机控制方法极大弱化风光间歇性对于母线电压冲击的影响，同时提高了弱电网特性下微网稳定性，验证了该方法理论正确性与可行性，在新能源独立供电弱网条件下具有广泛的应用前景。     

针对舰船直流综合电力系统中低阻抗故障和电力电子设备的保护方案

舰船直流综合电力系统采用了大量的电力电子器件,其保护需求不同于传统的交流电力系统。从系统的角度分析直流综合电力系统短路故障,以及电力电子器件设备的内部故障特点,重点、深入地探讨直流综合电力系统保护需求,得出系统的保护功能与模块内部参数设置密切相关的观点,以及限流、速动等11项保护要求,形成针对系统短路和电力电子设备的保护方案。根据国内外直流断路器、直流限流器等主要直流保护器件的技术现状,进一步提出电力系统保护器件的技术发展需求。     

基于联合动力的电力推进原动机并车过程研究

提出以联合动力作为船舶电力推进的原动机观点,着重分析了当一台原动机运行另一台原动机并入时传动系统关键部件三S离合器动力学特性.建立了原动机的数学模型,在MATLAB/simulink环境中进行了仿真试验.并在动力学仿真软件ADAMS的平台上建立了三S离合器的虚拟样机,使之与MATLAB环境中生成的主机模型进行数据通讯,从而对并车过程中的关键传动部件三S离合器传动特性进行了深入的分析,对并车过程系统的设计提供了借鉴经验.     

中压直流综合电力系统燃油经济性调度策略研究

由于研究对象、运行要求及调控手段的差异,陆用电力系统与传统船用电力系统的燃油经济性策略无法直接应用于中压直流综合电力系统。针对中压直流综合电力系统能量优化调控需求,建立了综合电力系统燃油经济性调度模型,提出了基于分层优化方法的系统燃油经济性调度优化算法,实现了对整流发电机组出力的优化,同时提出了适用于中压直流综合电力系统燃油经济性优化调度实现方法,实现了发电机出力的优化调度,并通过仿真试验验证了所提出方法的有效性。     

中压直流综合电力系统燃油经济性调度策略

由于研究对象、运行要求和调控手段存在差异,陆用电力系统和传统船用电力系统的燃油经济性策略无法直接应用到中压直流综合电力系统中。针对中压直流综合电力系统的能量优化调控需求,建立综合电力系统燃油经济性调度模型,提出基于分层优化方法的系统燃油经济性调度优化算法,实现对整流发电机组出力的优化。同时,提出适用于中压直流综合电力系统燃油经济性优化调度的方法,实现对发电机出力的优化调度,并通过仿真试验验证该方法的有效性。     

综合电力系统逆变器并联谐振分析

综合电力系统是电力电子化的船舶电力系统,其低压交流配电网采用多逆变器并联运行方式作为电源,为低压日常负载供电。系统在某些特殊运行工况下,基于逆变器并联供电系统可能会产生并联谐振问题。本文分析了逆变器本体谐振、逆变器并联谐振产生的局部谐振和并联逆变器与负载网络之间产生的全局性谐振,建立相关的谐振网络模型,提出了谐振点的近似计算方法,可为中压直流综合电力系统的相关设计人员提供参考。     

舰船电力推进原动机多模块配置试验台测试系统研制

介绍了舰船电力推进原动机多模块配置试验台的构成情况和工作原理．此试验台可以进行多模块配置（CODOG与COGOG）及多工况下的动力切换试验,测控系统为切换过程的数据记录提供了保证．瞬时转速、瞬时扭矩和三S离合器中间滑移件位移测量是研究柴-燃、燃-燃多模块配置联合动力装置主机切换动态特性的关键．应用测控系统通过实验得到了三S离合器中间滑移件的动态特性．     

舰船电力推进用发电机/电机驱动器集成优化

基于多级脉宽调制技术的电机驱动器有着高质量的功率输出,加之永磁电动机和先进感应电动机技术使舰船全电力推进得以实现。系统的输入电源通常会选择常规的工频三相交流同步发电机组,然而事实上突破该限制会给推进系统带来更多的好处。发电机和电机驱动器之间的最优化设计会使电力推进系统受益匪浅。本文对使用高频率、高转速、多相和集成整流器的发电机性能和布置优势进行了描述,各种发电机的优化设计使得电力推进系统在尺寸、重量和效率上都得到了重大的改进。     

16 888 m3耙吸挖泥船设计简介

介绍了近二三十年来国内外大型耙吸挖泥船的发展简况,重点介绍目前国内正在设计的我国最大的耙吸挖泥船——16888 m3耙吸挖泥船的设计特点,以及该船总体性能和各系统的概要。     

船舶配电系统交流智能配电关键技术研究

本文首先论述了船舶交流配电系统的发展需求,然后重点研究了船舶配电系统交流智能配电的关键技术,包括限流判断控制策略、短路故障判断策略及冲击性负载引起限流后解除限流的判断策略,最后通过原理样机,验证了船舶配电系统交流智能配电关键技术解决途径的可行性。