船用发电机数字励磁系统的精确建模研究

为提高船用发电机励磁系统的仿真精度,建立模型励磁控制参数与实际控制参数间的对应关系,以某船数字励磁系统实例,探讨了根据相关设备参数和控制装置的实际算法对船用发电机数字励磁系统进行精确建模的过程和可行性,最终使用Matlab/Simulink搭建了对应该船数字励磁系统的精确仿真模型,利用试验结果验证了模型的正确性.     

基于PWM逆变器的船舶变压器励磁涌流消除方法

文章提出了一种消除船舶电力系统中变压器空载合闸过程产生励磁涌流的方法。该方法通过在变压器二次侧接入小容量的电压源逆变器,通过锁相环调节逆变器输出电压,使变压器一次侧绕组输出电压与电网电压的频率、幅值和相位同步,经过预充磁与预同步之后,再使变压器合闸消除励磁涌流。仿真和试验结果验证了所提出的方法能够有效地消除励磁涌流的产生。     

直流脉冲发电机控制系统的优化设计与仿真

本文根据实际工程需要,分析了以电机扩大机作为励磁的直流发电机系统的数学模型,借助Matlab/Simulink工具箱,通过传递函数法建立了该系统的仿真模型,然后利用闭环控制理论对直流发电机系统的控制结构和参数进行了设计。仿真试验验证了系统仿真模型的正确性。该系统模型可为直流发电机电源系统设计中控制方法的选择、参数的修改提供依据。     

船舶蒸汽动力系统设计方案的仿真验证

为在设计初期对某船舶蒸汽动力系统的总体设计方案进行校核,提出了一种系统设计验证仿真方法。首先,在系统初步设计方案的基础上补充完善仿真系统开发所需的设计数据;然后,采用RINSIM仿真平台工具进行模型开发,并通过建模与模型集成调试获得系统仿真模型;最后,进行仿真计算。应用该方法开发了某船舶蒸汽动力系统设计验证仿真平台,并对系统的设计方案进行了校核。结果表明:该设计验证仿真平台的稳态计算结果准确,动态趋势合理,适于对船舶蒸汽动力系统进行设计验证。     

船舶发电机组的建模与仿真研究

根据柴油机组调速系统和励磁系统的机理,在此基础上建立建立柴油发电机组的模型,根据模型建立了柴油发电机组的仿真平台,仿真验证了所提模型的有效性。     

基于大涡模拟的轮缘侧推器和常规侧推器非空泡噪声对比分析

提出了基于大涡模拟（LES）方法与FW-H声学模型相结合的侧推器噪声仿真方法，通过导管桨敞水性能试验值与仿真值的对比，以及侧推器流场基频和各次谐波计算值与仿真值的对比，验证了基于LES方法的侧推器流噪声仿真方法的准确性。在此基础上，研究了轮缘侧推器和常规侧推器在非均匀来流时的流场分布，获取了侧推器桨叶等水力部件的声压时域和频域。结果表明：侧推器产生的流噪声主要为低频噪声，轮缘侧推器横向和径向总声压级分别比常规侧推器小3 dB和10 dB左右；侧推器噪声分布主要呈现偶极子特性，桨叶横向总声压级高于径向。     

船用姿态＋水平速度组合SINS／GPS导航系统的研究及实现

阐述了基于卡尔曼滤波器的船用SINS／GPS姿态 水平速度组合系统的设计及实现方法，建立了12维的组合系统状态方程，给出了GPS误差模型，实现了以GPS与SINS输出的航向角以及北向和东向速度之差作为卡尔曼滤波器观测量的低成本SINS／GPS全组合方案，通过计算机仿真和海上试验验证，证明该方案是可行的，能够加快计算速度，实现实时滤波计算，并大幅度提高姿态测量精度，降低系统成本。     

三相交流发电机突然短路时励磁系统大功率晶体管过电压与过电流分析

发电机突然三相短路会导致励磁系统大功率晶体管的损坏,必须对该现象进行分析和研究。本文通过对发电机空载三相突然短路电流分析,对短路励磁系统整流桥输出的过电流现象进行了理论计算,并利用软件PSCAD/EMTDC建立了该系统的仿真模型,通过对理论计算结果与仿真结果的比较,证明了所建仿真模型的正确性。使用所建仿真模型,给出了大功率晶体管的过电压与过电流波形,并对系统的各种性能进行了分析,得到了一些能有效保护大功率晶体管的措施,为该类系统的改进设计提供了理论指导。     

船舶电力推进系统谐波特性仿真与试验

对船舶电力推进用同步发电机-推进变流器系统的谐波畸变进行了分析,建立了发电机带整流器负载、变频器负载的Matlab/Simulink仿真模型,对特定工况下的发电机侧谐波畸变进行了仿真;搭建了全系统全尺寸试验平台,以测量发电机侧的谐波畸变;将仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性,同时对船舶电力推进系统运行时的谐波含量进行了预估.     

变压器预充磁仿真技术研究

为了有效降低变压器在空载合闸瞬间产生的励磁涌流,本文通过对变压器一次侧串电阻、并联变压器两种预充磁技术进行了仿真分析。同时为了验证所得到的仿真结果是否可信,构建了仿真试验平台。最终证明了所得的仿真结果能够较好的反应实际系统,也说明了变压器在空载合闸时产生的励磁涌流,不但与所选择的预充磁变压器容量有关,还与预充磁变压器接入电网的合闸时间有关。     

非线性负载下发电机数字励磁系统研究和应用

针对传统励磁系统存在发电机带非线性负载时发生电压采集信号失真和不稳定等问题,提出数字式励磁系统代替传统励磁系统的方法。该方法主要在发电机内增加数字励磁系统运行所需的电子元件,以及相关的励磁模块的系统安装板。数字式励磁系统既可以提高系统的稳定性和实时性,又可以根据负载变化作出快速的响应。实例验证了该方案可以让系统更加可靠运行,性能明显提升,具有重要的实用价值。     

舰艇发电机组建模仿真及稳定性研究

论文在归纳总结舰艇发电机组数学模型和基本原理的基础上,应用Matlab/Simulink仿真软件,搭建了舰艇发电机组的仿真模型,包括柴油机、调速系统、同步电机、励磁系统及静态负载的模型.舰艇发电机组中的柴油机调速系统和励磁控制系统是相互耦合,论文建立的仿真模型对这两个变量进行协调控制.在此基础上对模型的静态、动态稳定性方面做了研究.仿真结果表明所建模型基本符合GJB要求.该模型可为舰艇发电机组系统的深入研究提供借鉴.     

水下航行器仿真模型的有效性确认方法研究

本文提出了一种仿真模型有效性的确认方法，该方法对实际系统输出采用待验证模型的卡尔曼滤波算法进行滤波处理，并根据获得的滤波新息特生定量地判断待验证模型与实际系统的一致性程度，从而确定待验证的模型的接受与否，通过在水下航行器纵向运动仿真模型上的仿真应用，表明该方法对实际系统所存在的多种随机干扰都具有适应性，可推广应用到其它仿真领域中。     

基于MMC的船舶中压直流电力系统控制策略的研究

针对全桥模块化多电平换流器在船舶中压直流(Medium voltage DC, MVDC)电力系统中缺乏系统级的建模与控制问题,本文搭建了基于MMC 的船舶MVDC 电力系统模型,说明了该系统的框架结构与运行原理,提出了电压与无功外环,电流内环的双闭环控制策略,进一步验证了该系统发生直流侧短路故障时的故障限流能力,最后采用直流电压下垂控制并网方案,实现了双机有效的并联运行。通过Matlab/Simulink 的仿真分析,表明该系统具有良好的稳态特性和动态性能。     

电力推进船舶谐波问题及实例分析

介绍了船舶电网谐波的产生及危害,以及常用的谐波抑制和消除方法。以某大型LNG船电力推进系统为例,建立了该系统的仿真模型,采用24脉冲变频器进行整流,进行仿真计算及分析,算例模型的仿真结果验证了该方案能有效降低船舶电网谐波,而无需加设滤波器补偿滤波。     

基于eM-Plant的集装箱码头布局规划参数化仿真研究

根据集装箱码头的作业流程及系统仿真的特点,设计了基于eM-Plant的仿真流程并建立了参数化仿真模型,且通过对某集装箱码头的的不同布局方案的参数化仿真研究,验证了模型的正确性。研究表明,该模型参数化仿真可为设计者和决策者提供有力的支持。     

同步发电机励磁系统的无模型控制研究

同步发电机励磁系统的基于模型的控制算法过分依赖模型,很难保证其控制效果。本文尝试将无模型自适应控制算法应用于励磁系统的控制。首先,介绍了励磁系统的模型和无模型自适应控制算法的基本原理。然后,对于具有稳定增益的系统,提出了改进的无模型控制算法。并将其应用于确定工况的发电机励磁系统的控制。仿真结果显示:改进的无模型控制算法的快速性提高;在不同的电压传感器故障情况下,无模型控制显示了很强的自适应性和鲁棒性。     

谐波滤波器及TCR电路的PSPICE仿真

介绍了用仿真软件ＰＳＰＩＣＥ建立晶闸管组合模型的方法，应用该模型仿真电力电子电路，简捷，方便，其结果与理论分析一致，本文重点介绍了对谐波滤波器及ＴＣＲ电路的仿真；给出了计算机仿真及实验结果，验证了此方案的可行性。     

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。     

基于PSCAD的船用柴油发电机组仿真分析

船舶电力系统容量小,在受到较大扰动时,频率和电压不再保持为恒定,而是一个动态变化的过程。为了对船舶电力系统的过渡过程进行分析,本文利用PSCAD／EMTDC软件建立了柴油机及其调速系统以及发电机励磁系统的数学仿真模型,并对其各组成部分进行详细分析。最后利用分级突加突卸负载的方式对机组模型的正确性进行验证,指出通过对船舶电站同步发电机的励磁控制和柴油机的转速控制可以提高船舶电力系统稳定性。