舰船电力系统自适应保护技术研究

随着舰船电力系统的不断发展,系统配置、网络结构和运行模式等方面较传统舰船电力系统都发生了较大的改变,以离线整定为特征的三段式电流保护方法已不能满足要求.在全面分析传统继电保护特性的基础上,提出舰船电力系统自适应保护策略,利用网络结构和系统状态自动在线调节保护整定值,可以有效地提高保护的灵敏性和选择性.     

舰船电力系统的自适应电流保护

随着舰船电力系统的不断发展,传统的继电保护方式已逐渐不能满足需要.自适应电流保护可根据系统运行方式和故障状态实时在线计算,并修改保护整定值.因此,必将在未来舰船复杂电力系统保护中发挥越来越重要的作用.介绍了自适应电流保护的基本原理及其在舰船电力系统中的应用和实现基础.     

舰船电力系统保护性能优化的自适应算法

为满足舰船电力系统保护在快速性和选择性方面的要求,提出保护性能优化模型,根据电力系统的运行方式、拓扑结构和故障类型的变化,实时在线计算并修改保护整定值的自适应保护方法。将快速性和选择性指标作为保护性能综合指标的基本元素,采用模拟退火粒子群算法进行优化,最终实现不同运行工况下保护性能最优的整定值自适应调整。并在PSCAD/EMTDC软件中建立包含自适应保护算法的舰船电力系统保护仿真模型,仿真结果证明所提方法可有效提高系统保护性能。     

基于自适应保护原理的舰船电力系统的研究

近年来,船载自动化设备的装机量猛增,在提高船舶功能性、自动化水平的同时对船舶供电系统提出了更高的要求。此外,由于电力推进技术相对于传统的柴油机驱动技术有环保、功率稳定等优点,在舰船动力系统的应用逐渐广泛,也促进了舰船电力系统的发展。现代大型舰船的电力系统电压等级越来越高,输电网络结构也越来越复杂,导致舰船电力系统的故障率上升,甚至引发严重的事故。因此,研究电力系统的故障诊断和自适应保护具有重要的价值。本文充分结合大型舰船电力系统的网络结构,在此基础上提出一种基于自适应保护原理的综合电力系统,并对该系统的配电网络保护和变压器保护进行系统介绍。     

基于自适应Backstepping方法的舰船电力系统混沌控制

将自适应Backstepping方法运用到舰船电力系统的混沌运动的控制中,可以将混沌系统稳定在平衡点,从而达到对船舰电力系统混沌运动的有效控制。根据船舰电力系统应用模型,该文设计了自适应控制器,当舰船电力系统处于混沌运动时该控制器自动开启。数字仿真表明该方法能够达到迅速抑制混沌的目的。     

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。     

舰船电力系统自适应电流保护网络拓扑分析

舰船电力系统自适应电流保护是根据电网的运行方式、网络结构和故障类型等来实时改变保护定值或保护性能,使保护最优化。网络拓扑结构的变化可以通过检测开关、断路器等的开断和闭合情况以及线路电流、电压的变化来确定,它是进行保护分析的基础。本文简单介绍了舰船电力系统保护研究的现状,阐述了引入舰船电力系统自适应电流保护的重要性,并主要论述了如何通过节支关联矩阵来对网络结构变化进行跟踪。     

舰船电力系统的限流保护技术

舰船电力系统关系着舰船的生命力，而随着舰船电力系统容量的增加和可靠性要求的提高，使用限流保护技术已成为舰船电力系统保护的必然趋势。也就是说，限流保护技术对舰船可靠性工程有着极其重要的影响。概述限流保护技术的重要性和现状，并重点分析几种短路限流装置的特点和运用情况。此外，介绍国内外的最新限流装置技术以及在实际应用过程中遇到的关键问题。可以预见短路限流装置的研制必然取得长足的发展，并最终广泛应用于舰船电力系统保护。     

舰船电力系统设计的新概念

８０年代末期，我们以国际先进水平为起点，根据现代化海上战争的需求，在总结国内外和型舰船系统的基础上，研究设计了新一代驱逐舰的电力系统，从电站的设置到网络的设计，从系统的发电、配电到系统控制与保护方案的拟定，从全舰电磁兼容要求到各类电缆的设路线设计等各个方面，都更新了传统的设计思想，全面提高舰船电力系统技术性能。     

基于模糊评判的船舶电力系统静态安全评估

船舶电力系统日趋复杂化,船员已难以判断电力系统当前运行状态。针对船舶电力系统的特点,提出了一种基于灰度层次分析法和模糊评判的舰船电力系统静态安全评估体系,弥补了船舶电力系统在这方面的空白。同时以某船电力系统为算例,计算了某时刻工况下安全指标,初步验证了该评估体系的合理性。     

基于PLECS的船舶中压直流综合电力系统仿真研究

针对船舶中压直流综合电力系统,分析系统的结构和特性。给出船舶中压直流综合电力系统的机理模型,包括原动机、发电机、推进电机和四象限负载等。在PLECS软件中建立船舶中压直流综合电力系统的仿真模型,实现了系统起动、加速和突然倒车等正常和极端工况的数字仿真,仿真结果验证了本文所进行的数字仿真研究的正确性,能够为系统的早期设计提供仿真工具。     

开关动作次数最少目标函数的舰船电力系统重构

任何电力系统都是由一组开关连接具体的元件组成的。文章用图的形式来描述电力系统模型的结构,将一个具体的电力系统抽象分解为一些线段及联结这些线段的点的集合。通过改变开关的状态可以优化运行网络的结构,以达到研究重构问题的目的。按照特殊的舰船网络重构目标要求与限制,在重构过程中一组开关的可开、可闭变化形象反映在二进制数组的运算上。最后以一个典型的电力系统为例,描述成图简化后,对点进行赋权,以验证其可行性。     

复杂网络理论在船舶电力系统结构脆弱性分析中的应用

文章将复杂网络理论分析方法应用于船舶电力系统结构脆弱性的分析。首先将船舶电网抽象为复杂网络模型,并对该网络模型的结构特征进行计算和分析;然后通过分析节点攻击后的电力系统性能对船舶电网结构脆弱性进行分析。结果表明:船舶电网的脆弱性与网络拓扑结构密切相关,利用复杂网络理论可以有效确定电力网络的关键节点。     

船舶电力系统中基于BFS的开关动作排序控制方法

为了解决现有船舶电网保护方法难以达到复杂网络对保护选择性要求的弱势,提出基于广度优先搜索法(Breadth First Search)的开关动作排序法。该方法通过控制开关的延时长短,让上下级开关的时间设定值相互配合,达到保护选择性要求。最后用3个实例对比原有方法证明了新方法的优势和有效性。     

混沌遗传算法在船舶电力系统供电恢复中的应用研究

实现船舶电力系统的快速供电恢复是一个复杂的多目标非线性组合优化问题.根据系统的特点,采用混沌自适应遗传算法,使用混沌优化产生初始群体,以保证初始种群含有较丰富的模式,从而增加搜索快速收敛于全局最优解的可能,然后通过采用精英保留的选择机制和自适应交叉、变异概率,有效地加快了算法的收敛速度.船舶电力系统典型故障恢复算例表明,该算法改善了遗传算法的性能,提高了算法的收敛速度及精度,避免了不成熟收敛,较好地实现了船舶电力系统的多目标故障恢复.     

舰船电力网络薄弱环节辨识方法研究

系统薄弱环节的辨识是系统可靠性分析中的一个重要因素。利用这些信息可以反映出可靠性与系统元件的相关性,从而发现系统可靠性的薄弱部分,为系统规划和运行提供理论依据。本文基于最小割集理论,利用可靠性追踪原理提出了一种适用于环形舰船配电系统的可靠性评估方法。通过计算该环形舰船电网各元件对系统不可靠度的分摊,辨识出对系统可靠性影响较大的薄弱环节。     

多Agent的船舶电力系统网络重构技术

Reconfigurability of the electrical network in a shipboard power system (SPS) after its failure is central to the restoration of power supply and improves survivability of an SPS. The navigational process creates a sequence of different operating conditions. The priority of some loads differs in changing operating conditions. After analyzing characteristics of typical SPS, a model was developed used a grade III switchboard and an environmental prioritizing agent (EPA) algorithm. This algorithm was chosen as it is logically and physically decentralized as well as multi-agent oriented. The EPA algorithm was used to decide on the dynamic load priority, then it selected the means to best meet the maximum power supply load. The simulation results showed that higher priority loads were the first to be restored. The system satisfied all necessary constraints, demonstrating the effectiveness and validity of the proposed method.     

大型船舶电力系统快速拓扑分析新方法

为应对现代船舶朝着大型化、自动化发展的同时对船舶电力系统网络拓扑监控能力提出的更高要求,本文提出一种大型船舶电力系统快速拓扑分析的新方法。首先,利用图论拓扑信息数据模式将船舶电网拓扑信息录入系统;其次,遍历初始网络拓扑形成母线,基于独岛搜索策略形成电气岛,完成静态分析并生成拓扑信息数据库;最后,利用节点标记法对受影响的母线进行连通性分析,并结合独岛搜索策略,实现船舶电力系统拓扑结构的动态更新。对某现代化大型集装箱船舶电力系统进行验证分析表明,本文方法结构简便易于实现、满足现代大型船舶电力系统拓扑分析的实时性与有效性需求。     

基于节点电势法的舰船电力系统潮流计算方法

针对舰船电力系统中非线性负载尤其是异步电动机负载较多,且发电机组数量多、容量小,需考虑其功率分配关系等特点,提出基于节点电势法的潮流计算改进算法。利用此算法对一个8节点的典型舰船电力系统模型进行计算,并通过Matlab软件仿真予以验证。结果表明,该算法具有计算精度高、收敛速度快等特点。