【摘 要】
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目前,我国在高技术船舶领域的建造技术日益增强,发展飞速,成绩显著。但是欧美对于高技术船舶的垄断,使得我国在高技术船舶方面大而不强。而电力系统在船舶上的应用尤为重要,我国对于船舶的电力系统的研究和仿真实验还没有完全掌握。不同于陆地电网,船舶电网是一个孤岛电网,发电到用电需要自给自足,为了保证船舶的稳定运行,需要对船舶电网的暂态运行进行研究与探讨,并针对提升稳定性提出解决方案。为了解决上述问题,本文运
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目前,我国在高技术船舶领域的建造技术日益增强,发展飞速,成绩显著。但是欧美对于高技术船舶的垄断,使得我国在高技术船舶方面大而不强。而电力系统在船舶上的应用尤为重要,我国对于船舶的电力系统的研究和仿真实验还没有完全掌握。不同于陆地电网,船舶电网是一个孤岛电网,发电到用电需要自给自足,为了保证船舶的稳定运行,需要对船舶电网的暂态运行进行研究与探讨,并针对提升稳定性提出解决方案。为了解决上述问题,本文运用数学建模方法建立了船舶综合电网数学模型,在VS2010上搭建了船舶综合电网仿真平台,进行了系统不同暂态下的仿真,分析了不同暂态情况下系统各部分的不稳定状态,然后提出解决方案,并通过改善直流母线电压的方式,减小了暂态的影响,实现了稳定性的调节。首先,对船舶电网的各个设备进行建模,归纳总结了现有的模型种类,包括发电和配电模块,并对参数设计进行了分析,选用了合适的系统模型,形成了系统化的、可调节的仿真模块化模型。其次,对于暂态运行的船舶电网,分析研究了其暂态变化过程,本文在基于C++语言编写的Visual Studio 2010软件上设计了仿真平台,并对暂态过程进行了仿真分析,包括负荷冲击、发电机投切、系统发电机侧电缆三相短路故障的暂态过程分析,通过对仿真结果的分析,总结了船舶电力系统在暂态下的运行规律。最后,针对船舶电网稳定性,本文设计了船舶电网中对DC/DC双向变换器的改进方式,将传统的双闭环电流电压PI调节改进为利用下垂曲线中虚拟阻抗的目标领导者,并将其作为多智能体一致性的控制目标的方式,建立了多环控制结构。在此控制策略的前提下进行仿真实验分析,包括了典型的船舶电力系统暂态情况。证明了控制策略的可行性。
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