柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定控制研究.pdf

1、船舶規(guī)模目前正趨于大型化，船舶上各類負(fù)載功率也在不斷的增加，原有的單機(jī)容量已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代船舶發(fā)展的需要，同時(shí)船舶智能化的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)勢(shì)不可擋，因此對(duì)船舶電力系統(tǒng)的控制提出了更高的要求?，F(xiàn)在船舶電站中普遍采用柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的模式作為船舶電力的主要來(lái)源，在實(shí)際運(yùn)行中，必須要解決并聯(lián)機(jī)組間功率分配問(wèn)題，能否進(jìn)行合理的功率分配是船舶電站能否穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件。在并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組間，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)功率振蕩的現(xiàn)象，必須對(duì)此進(jìn)行高度的重視，振蕩

2、的存在對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成極大的隱患，甚至導(dǎo)致電力系統(tǒng)癱瘓。通常對(duì)并聯(lián)機(jī)組控制采用PID控制方法的比較多，由于被控對(duì)象的柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組沒(méi)有確定的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而引入具有自適應(yīng)能力，同時(shí)對(duì)被控對(duì)象模型不確定情況下仍可進(jìn)行控制的的智能控制方法。本文采用單神經(jīng)元PID控制方法，研究船舶電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　本文首先引入傳統(tǒng) PID控制方法，介紹其工作原理，接下來(lái)詳細(xì)闡述單神經(jīng)元控制原理，綜合考慮兩種控制方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)單神經(jīng)元P

3、ID控制策略。單神經(jīng)元PID控制可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的能力，同時(shí)具有PID控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)算方便的特點(diǎn)，該方法綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有精度高、適應(yīng)能力強(qiáng)、魯棒性好的特性。
　　本文在對(duì)柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，分別建立各自的數(shù)學(xué)模型，并且采用單神經(jīng)元PID控制方法分別設(shè)計(jì)控制器。在MATLAB仿真環(huán)境下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行突加和突減100％負(fù)載仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)比傳統(tǒng)PID控制和單神經(jīng)元PID控制兩種方法對(duì)系

4、統(tǒng)響應(yīng)的調(diào)節(jié)效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明單神經(jīng)元PID控制在提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)精度方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制。
　　本文在柴油發(fā)電機(jī)組單機(jī)運(yùn)行研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行電壓和電流的綜合控制，對(duì)機(jī)組分別突加和突減100％靜負(fù)載，分析發(fā)電機(jī)端電壓和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速兩者動(dòng)態(tài)響應(yīng)。后又引入并聯(lián)機(jī)組間電壓和電流的耦合關(guān)系，建立兩臺(tái)機(jī)組并聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)并聯(lián)機(jī)組中一臺(tái)機(jī)組施行進(jìn)入電網(wǎng)、退出電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明并聯(lián)柴油發(fā)電機(jī)組采用單神經(jīng)元PID控制可