一种舰船电力系统电压稳定边界计算方法研究

随着舰船电力系统容量的不断增大,系统的稳定运行点越来越接近其静态电压稳定边界。建立基于连续潮流方法的舰船电力系统模型,并对舰船电力系统的静态电压稳定性进行分析,提出能够在给定的发电及负荷增长方向上计算静态电压稳定边界的方法。所提出方法应用在一个13节点舰船电力系统中,分析结果表明常规舰船电力系统的稳定运行点远离其静态电压稳定边界,但随着系统传输容量的增大,会导致其逐步逼近这一边界,最终导致系统失稳。     

船舶电力系统静态安全分析概述

船舶电力系统日趋复杂化,船员已难以通过经验来判断电力系统的安全运行状态.在陆地电网静态安全分析的基础上,针对船舶电力系统的特点,提出船舶电力系统静态安全分析的概念,同时给出适合船舶电力系统预想事故的危害度指标和安全裕度指标,弥补了船舶电力系统在这方面的空白.     

改进遗传算法的舰船电力系统无功优化

由于现有方法存在有功网损优化效果差的问题,以及控制与状态变量越限运行的现象,故提出改进遗传算法的舰船电力系统无功优化方法。依据舰船电力系统电压、网络损耗、无功功率之间的关系,构建无功优化数学模型,以此为基础,基于快速解耦法计算无功优化潮流,以潮流计算结果为依据,应用改进遗传算法求解无功优化数学模型,最终实现舰船电力系统无功优化的目标。实验结果显示:与现有方法相比较,本文方法有功网损优化效果更好,并无变量越限现象,充分证实了本文方法性能更佳。     

基于GSA-IPM算法的船舶电力系统无功优化

提出GSA-IPM(万有引力-内点)算法求解船舶电力系统无功优化问题,以降低船舶电力系统的有功损耗,提高电压质量,改善安全经济运行水平。将算法应用于某实际船舶电力系统进行仿真测试,结果与万有引力搜索算法(GSA)、遗传算法(GA)及粒子群算法(PSO)作比较,证明了算法能够使有功网损更低,电压质量更佳,从而验证了方法的有效性。     

船舶电力系统无功优化的GSA-IPM算法

提出GSA-IPM(万有引力-内点)算法求解船舶电力系统无功优化问题,以降低船舶电力系统的有功损耗,提高电压质量,改善安全经济运行水平。将算法应用于某实际船舶电力系统进行仿真测试,结果与万有引力搜索算法(GSA)、遗传算法(GA)及粒子群算法(PSO)作比较,证明了算法能够使有功网损更低,电压质量更佳,从而验证了方法的有效性。     

船舶电网暂态电压稳定性控制研究

传统的船舶电网暂态电压稳定性控制方法控制效果不明显、针对性差,不适用于大扰动电压稳态分析。基于传统方法提出一种新的船舶电网暂态电压稳定性控制方法,通过研究时变特征来确定船舶综合电网暂态电压失稳特征,确定船舶电网的稳定流形和不稳定流形,建立数学模型分析船舶电网暂态电压稳定性失稳边界时变特性,根据评价特征根和状态变量的相关因子来控制船舶电网暂态电压稳定性。结果表明,提出的方法能够很好地解决大扰动电压稳态分析问题,适合控制复杂的船舶电网暂态电压稳定性。     

基于GSA-IPM算法的船舶电力系统无功优化

提出GSA-IPM(万有引力-内点)算法求解船舶电力系统无功优化问题,该方法可以降低船舶电力系统的有功损耗,提高电压质量,改善安全经济运行水平。将算法应用于某实际船舶电力系统进行仿真测试,结果与万有引力搜索算法(GSA)、遗传算法(GA)及粒子群算法(PSO)作比较,证明了算法能够使有功网损更低,电压质量更佳,从而验证了方法的有效性。     

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。     

船舶电力系统稳定方法研究

基于船舶电力系统及陆地电力系统理论,充分研究船舶电力系统的稳定性。首先,通过研究船舶相关设备的三相模型,建立分析船舶电力系统的潮流算法;其次,通过编程开发软件的方式,研究船舶电力系统短路电流,建立了船舶电力系统的仿真模型。最后,给出增强静态稳定性的方法。     

船舶电力系统无功优化过程的自适应粒子群算法应用

随着现代船舶工业的需要,船载用电设备的数量越来越多,船舶电力系统的容量也越来越大。船载用电设备在提高船舶自动化水平的同时,也对船舶电力系统的稳定性、安全性、节能性等提出更高要求。其中,船舶电力系统网络的无功损耗问题一直是相关领域的研究重点。电力系统的无功优化是指当系统的结构参数、负载等保持不变的情况下,通过改善船舶电力系统电源的电压等参数,调节电网的潮流计算,无功优化对提高船舶电力系统的供电效率,降低事故发生率等有重要的作用。本文系统的介绍了自适应粒子群算法,并将该粒子群寻优算法应用到船舶电力系统的无功优化过程中,对于改善电力系统的无功优化过程有重要的意义。     

具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁设计

为改善船舶电力系统的稳定性能,提出了在具有自动电压调节器的船舶发电机励磁系统的基础上,加入电力系统稳定器的新方法.电力系统稳定器是通过进一步控制发电机励磁系统提高电力系统稳定性能.电力系统稳定器的信号输入采用了转速、频率或电功率,从而提高了系统的阻尼,这是一种提高小信号稳定性能行之有效的方法.通过对具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁系统稳定性的分析和仿真,得到了比较满意的效果.     

舰船中压电力系统接地分析

随着舰船电力系统容量的逐步增大,受到电缆敷设和断路器分断能力等方面的限制,低压系统已不能满足要求.系统电压由380V上升为6.6kV,随之带来了系统能否继续沿用以往的不接地运行方式的问题.本文就中压电力系统是否接地及可用的接地方式进行分析,并分析舰船中压电力系统的接地方案.     

船用中压配电装置设计技术研究

船用中压配电装置为船舶中压电力系统的重要组成部分,主汇流排作为中压配电装置的核心部分,其设计正确与否关系到中压电力系统的安全可靠运行。本文阐述了船用中压配电装置主汇流排的设计及分析方法,主要包括船用中压配电装置主汇流排横截面积的计算分析,以及结合实船中压电力系统短路电流计算对主汇流排进行的动稳定性和热稳定性计算分析,并给出相应的计算分析公式,最后结合实际工程项目通过MATLAB的GUI代码编制相应软件对其进行分析计算。     

船舶电网电能质量的数字测量系统研究

分析了船舶电网的特点和船舶电网电能质量参数,阐述了对船舶电网电压畸变进行测量的重要性,提出了将传统的船舶电网电压畸变的模拟式测量法改进为数字式测量法。同时设计了一种适合船舶应用的数字型电压谐波测量系统。该系统用于船舶电力推进物理仿真实验系统电压谐波畸变的测量后,其试验结果证明了该测量系统适用于船舶电网电能质量的参数测量。     

8530 TEU集装箱船中压电力系统的配置

以国产8530 TEU特大型集装箱船的电力系统为背景,将中压电系统与低压电系统进行比较,阐述船舶中压电力系统的组成、安全措施和保护功能,介绍中压岸电新技术,归纳中压电系统的特点。     

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。     

滤波电容参数对船用中频逆变电源稳定性影响研究

中频逆变电源作为现代舰船中的一种重要供电电源,其输出电压要求具有良好的动态和稳态品质。根据某型船用中频逆变电源因部分滤波电容失效导致输出电压振荡的故障情况,分析了中频逆变电源的波形控制方法和数字化过程对控制系统的主要影响,通过将零阶保持器、状态观测器等环节的合理近似化简,讨论了滤波电容参数与控制系统稳定性之间关系。分析结果表明,将单个电容改为2个并联不一定能提高电源的可靠性,在电容并联数量的设计上需考虑与控制系统的关系,利用1台10kVA400Hz逆变电源验证了结论的有效性。     

PEM燃料电池组动态单电压的稳定性分析

在动态工况下,PEM燃料电池单电压的稳定性是燃料电池动力系统持续稳定运行的保障,而质子交换膜的水合状态、阴极和阳极的排水状态、氢氧燃料传质效应都会显著影响单电压的稳定性。本文基于PEM燃料电池组动态工况试验,引入相对平均电压、相对差异度等指标以分析各燃料电池组单电压的稳定性,探究燃料电池组各电堆单元单电压随工况的变化规律及影响因素,以评价燃料电池电堆性能,指导系统控制策略的制定。     

改进下垂控制在船舶电站并联运行中的应用

为了解决跨接线造成不同电站发电机组输出无功功率不平衡的问题,提出一种改进型虚拟功率下垂控制策略。该方案利用各机组的虚拟无功功率信息,修改虚拟无功电压下垂特性曲线的电压配置,达到提高虚拟无功功率分配精度的目的,进而实现有功功率和无功功率的合理分配。同时,通过自适应修改下垂增益对电压和频率进行二次调节,保证系统电压和频率不偏离额定值。PSCAD中的仿真结果表明,该改进下垂控制策略能够快速有效地改善发电机组输出功率的分配精度,并且提高系统频率和电压质量。     

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。