船舶综合全电力推进系统的建模与计算机仿真研究

发布时间：2017-05-17 07:12

  本文关键词：船舶综合全电力推进系统的建模与计算机仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 船舶综合全电力系统综合了现行船舶平台的电力和推进两大系统，实现电能综合利用和推进供电一体化，它包含了大量的高新技术，并不是供电和电力推进两个系统简单地相加，而是从全船舶的能源高度统盘考虑，真正地实现了电力和动力两大系统的全面融合。本论文是针对某全电力推进船的电力系统和推进系统进行综合计算机仿真研究的，目的是通过研究在不同工况下船舶电力系统、推进系统静动态过程的性能，来确定保证给所有用电设备提供可靠电能和可靠电力推进的条件和指标，为设计提供理论依据。 船舶综合全电力推进系统的暂态稳定性分析，包括整个系统数学模型的建立和数值仿真程序的编制，是一个任务量很大的课题。本文主要分析发电机、励磁调节器、原动机调速器、负荷、推进电动机、以及线路等组成船舶综合全电力推进系统元件的特性，并建立数学模型。分析船舶综合全电力推进系统的暂态稳定性，并编制仿真程序。进行多台发电机并联运行情况下突加、突卸负载的研究，并采用MATLAB软件来进行运算、求解和结果分析与显示。 仿真结果表明，仿真数据和实船数据基本相同，说明建立的模型是正确的。
【关键词】：船舶 综合全电力推进系统 数学模型 仿真
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U664.14;TP391.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 综合全电力推进系统的发展及现状10-14
• 1.2 问题的提出14
• 1.3 计算机仿真方法14-15
• 1.4 本文的主要工作15-17
• 第2章 系统各部件数学模型17-34
• 2.1 发电机组的数学模型17-25
• 2.1.1 同步发电机的数学模型17-20
• 2.1.2 柴油机及调速器的数学模型20-21
• 2.1.3 自动励磁装置数学模型21-23
• 2.1.4 柴油发电机组的动力学方程23-25
• 2.2 静负载的数学模型25
• 2.3 馈线的数学模型25
• 2.4 开关的数学模型25-26
• 2.5 同步推进电动机模型26-33
• 2.7 本章小结33-34
• 第3章 仿真程序设计34-49
• 3.1 程序的组成34-35
• 3.2 各模块基本功能35-42
• 3.2.1 控制模块功能35
• 3.2.2 基本模块功能35-38
• 3.2.3 典型工况模块38-41
• 3.2.4 基本数据模块41
• 3.2.5 基本算法模块41-42
• 3.2.6 数据储存模块42
• 3.2.7 显示模块42
• 3.3 仿真算法42
• 3.4 程序框图42-48
• 3.4.1 主程序框图42-44
• 3.4.2 单台发电机的仿真计算程序框图44
• 3.4.3 双台发电机的仿真计算程序框图44-47
• 3.4.4 三台发电机并联运行的仿真计算框图47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 舰船综合全电力推进系统计算机仿真49-68
• 4.1 单台发电机供电的仿真49-54
• 4.1.1 单台发电机供电时的数学模型50
• 4.1.2 单台发电机空载时突加静负荷50-52
• 4.1.3 单台发电机突卸负荷52-53
• 4.1.4 单台发电机供电时局部短路的仿真53-54
• 4.2 两台柴油发电机并联过程的仿真54-62
• 4.2.1 系统简图54
• 4.2.2 并联前的静态计算54-56
• 4.2.3 两台发电机并联过程的仿真56-59
• 4.2.4 励磁调节器参数特性不同时双机并联供电仿真59-60
• 4.2.5 转速调节器参数特性不同时双机并联供电仿真60-62
• 4.3 六相同步电动机仿真62-67
• 4.3.1 电源电压突变的仿真62-63
• 4.3.2 电源频率突变的仿真63-64
• 4.3.3 励磁电压突变的仿真64-65
• 4.3.4 起动过程的仿真65-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第5章 仿真结果分析68-77
• 5.1 关于突加负荷68-71
• 5.1.1 突加负荷功率大小与性质对电力系统的影响68-69
• 5.1.2 调速器的影响69-70
• 5.1.3 调压器的影响70
• 5.1.4 电力系统原有负荷的影响70-71
• 5.2 关于两台发电机的并联过程71-76
• 5.2.1 两台发电机的电压差对并联成功率的影响71
• 5.2.2 两台发电机的并联成功率与运行发电机所带负荷的关系71-72
• 5.2.3 频率范围与并联成功率的关系72
• 5.2.4 关于频差、压差、合闸相角的极限值72-73
• 5.2.5 关于两台发电机并联运行73-74
• 5.2.6 关于三台发电机的并联运行74-75
• 5.2.7 关于二台和三台发电机并联工作的说明75-76
• 5.3 本章小结76-77
• 结论77-78
• 参考文献78-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果80-81
• 致谢81

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 张丛辉;船舶燃气轮机—发电系统稳定性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 杨琳;电力推进系统对船舶电网稳定的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 徐滨海;船舶电力仿真系统建模及拓扑分析[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 任俊杰;船用永磁同步电动机推进系统建模与仿真研究[D];大连海事大学;2010年

5 杨健;舰船燃气轮机发电模块仿真研究[D];中国舰船研究院;2011年

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本文编号：372777