船舶電力系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、船舶電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，是船舶必不可少的重要組成部分。對(duì)船舶電力系統(tǒng)最有效的研究分析方法就是建模與仿真。準(zhǔn)確的船舶電力系統(tǒng)仿真模型可以用于輪機(jī)模擬器的設(shè)計(jì)、船舶電站設(shè)計(jì)方案的評(píng)估和一些新的控制策略的驗(yàn)證。目前，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)成為電力部門降低生產(chǎn)成本、保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)和尋求現(xiàn)實(shí)電力系統(tǒng)問題最優(yōu)解的重要手段，也是評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)設(shè)施的有效方法，顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展前景。
　　本文以某輪的主電力系統(tǒng)為研究對(duì)象，依據(jù)其電力系

2、統(tǒng)單線圖、負(fù)荷計(jì)算書和自動(dòng)電站管理功能，建立了電力系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，包括同步發(fā)電機(jī)七階基本模型、原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)模型、勵(lì)磁系統(tǒng)模型、異步電動(dòng)機(jī)模型和簡(jiǎn)化負(fù)載模型。根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB/Simulink軟件，采用模塊化的方法，分別搭建各個(gè)環(huán)節(jié)的仿真模型，結(jié)合設(shè)計(jì)的并車控制模塊，最終建立了適合仿真分析的雙機(jī)并聯(lián)帶負(fù)載運(yùn)行的仿真模型，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真。
　　在仿真模型中探索性地進(jìn)行了一些基礎(chǔ)研究工作，完成

3、了發(fā)電機(jī)的空載啟動(dòng)仿真、突加突卸負(fù)荷仿真、雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行仿真、投入異步電動(dòng)機(jī)仿真和兩種典型故障仿真，其中對(duì)突加突卸負(fù)荷仿真的結(jié)果與實(shí)船試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，數(shù)據(jù)十分吻合，驗(yàn)證了模型的適用性、有效性。仿真結(jié)果反映了船舶電站在正常運(yùn)行和故障運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)上各部分電壓、電流和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況，能準(zhǔn)確的反映實(shí)際運(yùn)行的情況。
　　根據(jù)仿真分析的結(jié)果對(duì)自動(dòng)電站管理系統(tǒng)提出了改進(jìn)優(yōu)化策略，包括同步發(fā)電機(jī)啟動(dòng)與解列的管理、重載投入的管理和發(fā)電機(jī)故障處理