船舶交流电力系统短路电流计算方法研究

发布时间：2017-03-18 04:06

  本文关键词：船舶交流电力系统短路电流计算方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着船舶电力系统容量急剧增加，网络结构也更加复杂，船舶中压交流系统的应用已经成为一种必然趋势。传统的船舶交流电力系统短路电流计算方法由于忽略内容较多已经很难满足要求，尤其结构更加复杂的环形、网型供电网络的出现也给短路电流计算方法提出了新的课题。 本文首先详细对比分析了现有船舶交流供电网络常用短路电流计算方法，如GJB173、GB3321、日本精密计算法、CCS2009方法等，认识到相比其他方法，CCS2009的精度是较高的。其次对CCS2009中电源模型进行修正，将船舶电力系统中发电机和电动机纳入到统一的暂态网络中，并结合转移阻抗法计算任意网络结构的短路电流。然后将修正后的CCS2009电源等效过程融入到分层等效方法中，，用于计算树状网络短路电流，该方法避免了矩阵分解和迭代等复杂运算，计算过程有着严格的数学推导，因此在计算精度和速度上较传统方法都有很大提高。最后，通过实际算例并与SIMULINK仿真结果进行对比，验证了所提方法的正确性和有效性。 为了方便算法的应用，本文在MATLAB/SIMULINK平台上编制了基于修正CCS2009后的转移阻抗法短路电流计算的软件。该软件含有已搭建好的船舶电气模块，可以在平台上搭建任意船舶电网图，并计算任意点的短路电流。
【关键词】：船舶电力系统 转移阻抗法 短路电流 分层等效法
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U665.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景和意义10-12
• 1.2 本课题研究现状12-15
• 1.3 本论文的主要工作15-17
• 第2章 同步发电机和异步电动机的短路电流计算17-35
• 2.1 船舶中压交流电力系统的暂态过程17-19
• 2.2 同步发电机的短路电流计算19-31
• 2.2.1 基本假设19-20
• 2.2.2 同步发电机的基本方程和坐标变换20-23
• 2.2.3 同步发电机三相短路电流23-29
• 2.2.4 不同算法中发电机短路电流计算的差异29-31
• 2.3 异步电动机的短路电流计算31-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第3章 基于转移阻抗法的复杂网络短路电流计算35-51
• 3.1 概述35
• 3.2 基于转移阻抗法的 CCS2009 算法修正35-40
• 3.2.1 基本假设35-36
• 3.2.2 同步发电机短路电流修正计算36-38
• 3.2.3 异步电动机短路电流修正计算38-40
• 3.3 基于转移阻抗法的短路电流计算40-47
• 3.3.1 船舶网络结构40-42
• 3.3.2 建立转移阻抗网络42-44
• 3.3.3 转移阻抗求解方法分析44-47
• 3.4 算例47-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第4章 基于转移阻抗法的短路电流计算软件实现51-62
• 4.1 软件编制的构想及软件的选择51-52
• 4.2 模块的搭建52-59
• 4.2.1 转移阻抗测量机理53-54
• 4.2.2 发电机模块的搭建54-55
• 4.2.3 电动机模块的搭建55-56
• 4.2.4 线路模块的搭建56-57
• 4.2.5 变压器模块的搭建57-58
• 4.2.6 短路点模块的搭建58-59
• 4.3 软件的实例验证59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 第5章 基于电源分层等效的船舶电网短路电流计算改进62-70
• 5.1 概述62
• 5.2 电源分层等效方法62-63
• 5.3 等效发电机的求取63-67
• 5.4 基于等效发电机的短路电流计算67-68
• 5.5 算例验证68-69
• 5.6 本章小结69-70
• 第6章 算例与算法分析70-77
• 6.1 常用算法对比70-71
• 6.2 转移阻抗法与分层等效法对比71-73
• 6.3 转移阻抗法与文献[16]方法对比73-76
• 6.4 本章小结76-77
• 结论77-78
• 参考文献78-81
• 附录81-84
• 附录 A 第四章软件编制中发电机模块的算法程序81-83
• 附录 B 第四章软件编制中电动机模块的算法程序83-84
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文84-85
• 致谢85

【参考文献】

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1 曹爽;船用环形电力系统短路电流计算方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年

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本文编号：253906