發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 08:00

　　 船舶電力系統(tǒng)包含直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng),現(xiàn)如今多數(shù)的船舶都為交流電力系統(tǒng)。相比于船舶交流電力系統(tǒng),船舶直流電力系統(tǒng)有很多優(yōu)勢,例如直流發(fā)電系統(tǒng)的控制方法簡單,功率分配時(shí)不用考慮無功功率的分配等。而且船舶儲(chǔ)能設(shè)備,現(xiàn)代戰(zhàn)艦彈射裝置等在船舶中的應(yīng)用都離不開直流電力系統(tǒng)。因此船舶直流電力系統(tǒng)受到國內(nèi)外專家學(xué)者的高度重視,已經(jīng)成為了研究的重點(diǎn)和未來的發(fā)展新方向。船舶直流電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),將對(duì)船舶的穩(wěn)定航行帶來一定的影響,其中短路是其最嚴(yán)重的故障之一,在短路時(shí)提升船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為船舶穩(wěn)定運(yùn)行先決條件�，F(xiàn)如今對(duì)船舶直流電力系統(tǒng)短路保護(hù)的研究很少,所以對(duì)船舶直流電力系統(tǒng)的短路故障及其穩(wěn)定性的研究很有必要。第一,基于工程項(xiàng)目的背景,明確船舶直流電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。構(gòu)建了船舶直流電力系統(tǒng)的仿真模型,實(shí)現(xiàn)了整流發(fā)電機(jī)的空載建壓、并網(wǎng)運(yùn)行、突增突減負(fù)荷、短路故障等不同工況的仿真運(yùn)行,為后續(xù)的研究奠定基礎(chǔ)。第二,本文設(shè)計(jì)了一種混合型直流斷路器和新型固態(tài)直流故障限流器,分別對(duì)它們拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理及多種工況下的邏輯控制進(jìn)行了深入研究,在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。第三,基于船舶電力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),擬定了19個(gè)具有代表性的短路故障點(diǎn),并完成了對(duì)各個(gè)短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算和仿真驗(yàn)證�；�于本文所設(shè)計(jì)的選擇性保護(hù)系統(tǒng)元件的工作原理及船舶電力系統(tǒng)規(guī)范要求,實(shí)現(xiàn)了船舶直流電力系統(tǒng)選擇性保護(hù)方案設(shè)計(jì),并完成了對(duì)各個(gè)保護(hù)系統(tǒng)元件的整定值計(jì)算。第四,在專家系統(tǒng)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩者相結(jié)合的故障診斷方法的基礎(chǔ)上,把各個(gè)混合型直流斷路器的工作狀態(tài)作為專家系統(tǒng)的采樣輸入數(shù)據(jù),各個(gè)短路點(diǎn)的斷路器動(dòng)作時(shí)刻的電流信號(hào)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樣本輸入數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)短路故障進(jìn)行診斷與拓?fù)渲貥?gòu)。第五,針對(duì)在線調(diào)參、實(shí)時(shí)監(jiān)控和診斷驗(yàn)證等需求,綜合利用LabVIEW、MATLAB及Veristand等軟件的接口技術(shù),實(shí)現(xiàn)了雙機(jī)綜合實(shí)時(shí)模擬平臺(tái)的構(gòu)建,并對(duì)船舶直流電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U665.1
【部分圖文】：

''''fd fdkd kdd kq kqb bkq kqq fd fd kq kdbk p k pe kk pe k kψ ψωψω ωψωψ ωψω= + = + +即可得到三相同步發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電勢''de ，''qe 標(biāo)''de ，''qe 仿真模型。通過坐標(biāo)變換將感應(yīng)電勢e勢''ae ，''be ，''ce ，然后將其和發(fā)電機(jī)定子繞組的電壓如方程(2-24)所示。'' '''' '''' ''aa a d a aab b d a bac c d a cdiu e L r idtdiu e L r idtdiu e L r idt = = = 的定子電壓仿真模型如圖 2.3 所示：

圖 2.9 功率轉(zhuǎn)移前下垂特性曲線 圖 2.10 功率轉(zhuǎn)移后的下垂特性曲線.3.3 船舶直流電力系統(tǒng)運(yùn)行仿真三相整流發(fā)電機(jī)中的部分參數(shù)如表 2.1。表 2.1 三相整流發(fā)電機(jī)部分參數(shù)表額定功率 1000kW 額定直流電壓 930V額定直流電流 1076A 交流相電壓 740V相數(shù) 3 額定頻率 120Hz定子電阻 0.0322 定子漏抗 0.8622 轉(zhuǎn)子電阻 0.01233 轉(zhuǎn)子漏抗 0.7854 以 1000kW(G1)和 400kW(G2)的整流發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行為例。G1發(fā)電機(jī)在網(wǎng)運(yùn)行， G1發(fā)電機(jī)加載 600kW；5s 時(shí) G1發(fā)電機(jī)再加載 400kW；8s 時(shí) G2發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行；1再加載 400kW，G2發(fā)電機(jī)與 G1發(fā)電機(jī)均達(dá)到滿載；16s 時(shí)卸載 400kW；19s 時(shí) G2機(jī)解列；22s、25s 時(shí) G1發(fā)電機(jī)分別卸載 400kW、600kW。G1與 G2發(fā)電機(jī)的仿真圖如圖 2.11~圖 2.14 所示，直流母線電壓及其細(xì)節(jié)圖如圖 2.15、2.16 所示。

圖 2.9 功率轉(zhuǎn)移前下垂特性曲線 圖 2.10 功率轉(zhuǎn)移后的下垂特性曲線.3.3 船舶直流電力系統(tǒng)運(yùn)行仿真三相整流發(fā)電機(jī)中的部分參數(shù)如表 2.1。表 2.1 三相整流發(fā)電機(jī)部分參數(shù)表額定功率 1000kW 額定直流電壓 930V額定直流電流 1076A 交流相電壓 740V相數(shù) 3 額定頻率 120Hz定子電阻 0.0322 定子漏抗 0.8622 轉(zhuǎn)子電阻 0.01233 轉(zhuǎn)子漏抗 0.7854 以 1000kW(G1)和 400kW(G2)的整流發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行為例。G1發(fā)電機(jī)在網(wǎng)運(yùn)行， G1發(fā)電機(jī)加載 600kW；5s 時(shí) G1發(fā)電機(jī)再加載 400kW；8s 時(shí) G2發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行；1再加載 400kW，G2發(fā)電機(jī)與 G1發(fā)電機(jī)均達(dá)到滿載；16s 時(shí)卸載 400kW；19s 時(shí) G2機(jī)解列；22s、25s 時(shí) G1發(fā)電機(jī)分別卸載 400kW、600kW。G1與 G2發(fā)電機(jī)的仿真圖如圖 2.11~圖 2.14 所示，直流母線電壓及其細(xì)節(jié)圖如圖 2.15、2.16 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2884529