水下平台中继供电变换技术研究

本文研究了水下平台有缆中继供电模式下的电能变换技术,水面平台交流电能经脐带缆传输至水下平台,通过本文提出的二极管不控整流+四路交错Buck拓扑将波动交流电变换为稳定直流电供给负载,大大提升了水下平台的续航能力和作业效率。分析了该电路的运行原理,最后搭建了一台功率80kW的电路仿真模型,并在100%负载、50%负载和25%负载工况下进行了仿真,结果显示在各工况下有能效减少纹波,多路交错并联Buck变换器各功率器件应力小,电感设计简单,热设计良好,在大功率应用场合优势非常明显。     

基于超级电容的水下平台混合能源系统研究

针对燃料电池发电系统输出特性偏软,动态响应慢以及负载具有随机性、间歇性、波动性等问题,在水下平台混合动力系统中加入了超级电容。采用双向DC/DC变换器作为超级电容充放电主拓扑,设计了基于PI控制器的双闭环控制,实现了母线和超级电容之间能量的双向流动。运用PSIM软件对超级电容正常工作放电和充电2种工况进行仿真。仿真结果表明：通过双向DC/DC变换器可在系统重载时将超级电容存储的电能释放出来,在系统轻载、减速或制动等工况下降回馈再生电能存储至超级电容中,整个过程可以使大功率负载安全地接入系统,减小母线电压振荡,提高能量利用率。     

电力推进船舶开关磁阻电机交错控制策略研究

由于电力推进船舶开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor,SRM)运行工况和负载实时变化,传统三段式调速很难通过试凑法来确定切换时刻的转速和开通角、关断角,如果选择不当将造成切换时刻转速或者转矩的波动,引起系统的不稳定。针对此问题,本文对传统三段式调速策略进行了优化,提出一种交错控制策略。最后在实验验证了该控制策略的有效性,改善了控制性能,提高了系统的稳定性。     

基于PLC的能量监测及管理系统设计

能量监测及管理系统可保证舰船综合电力系统能够可靠、安全以及健康地运行。针对现有船舶能量管理系统中线路连接复杂、穿舱线缆多等问题,设计基于PLC和分布式控制器的舰船能量监测及管理系统,分舱室采集各传感器信号并实现状态信号和控制信号的集中处理,来实现对全舰设备的集中监测与控制并保证系统的可靠性。     

水下运载平台液体管路损失计算软件设计与实现

针对传统计算方法不仅对设计人员要求较高，而且计算效率低、耗费时间长、容易出错等问题，提出以某型水下运载平台的循环水系统为对象，以VisualStudio2015软件作为集成开发工具，采用C#语言，实现了水下运载平台循环水系统的管路损失计算，并对设计的软件进行了系统操作和功能测试。结果表明，该软件不但操作简单，具有较好的实用性，良好的人机交互界面，而且有效地解决了传统计算方法的效率低、耗时长、容易出错等问题，其对系统设计人员提高工作效率起到重要的支撑作用。     

船舶能量优化管理策略研究

能量管理系统对提高船舶电力系统运行安全性、可靠性、经济性起着至关重要的作用。从船舶电力系统、能量管理系统架构出发，系统研究了机组调度控制、大功率负载启动电流限制、程序加载、故障保护、重载问询启动以及功率调节分配及转移六个能量优化管理策略。