船舶岸电一体化仿真系统研究

发布时间：2020-07-23 13:16

【摘要】：船舶靠港使用岸电是控制港口船舶污染排放的重要措施之一,通过接驳岸电,船上辅机完全停止工作,实现零排放。研究岸电技术对节能、减排和建设绿色港口有着积极的意义,是解决靠岸船舶对港口区域大气环境污染问题的重要举措。论文对船舶岸电一体化建模与仿真方法进行了研究,建立了船岸一体化仿真系统包括岸电系统仿真模型、船电系统仿真模型、岸电系统故障模式建模仿真,对船岸并网过程进行了仿真分析。论文主要工作如下:(1)对船舶岸电一体化仿真进行了总体结构设计,搭建了基于dSPACE的船舶岸电半实物仿真平台,并分别对岸电电力系统和船舶电力系统进行了仿真结构设计。(2)对岸电电力系统进行了建模与仿真研究。建立了岸电电源核心部件变流器的数学模型,研究了变流器整流侧与交流侧的控制策略;建立了岸电变压器、滤波器的数学模型,并基于MATLAB/SIMULINK对岸电电力系统进行了仿真分析,验证了上述模型。(3)对岸电系统受电对象船舶电力系统进行了建模与仿真研究。建立了船舶柴油机及调速系统、发电机、励磁系统和负载的数学建模,并以某半潜船为参考对象,基于MATLAB/SIMULINK对船舶电力系统进行了仿真建模与分析,验证了上述模型。(4)对岸电系统故障模式和故障诊断方法进行了研究。提出了一种基于改进粒子群优化的支持向量机故障诊断方法,通过引入动态速度惯性权重、引入种族搜索因子等改进,对支持向量机参数进行寻优,仿真结果表明,改进后的算法具有更高的故障模式识别精度。最后采用该诊断方法建立了基于dSPACE的岸电系统故障诊断仿真平台。(5)对船舶岸电系统的并网过程进行了分析和仿真研究。分析了岸电并网的原理及方法,分析了准同期并网方法的四个并网条件以及检测方法;建立了并网条件检测与控制模型,基于MATLAB/SIMULINK对并网检测与控制模型进行了仿真,验证了模型和并网过程控制的正确性。船舶岸电系统建模与一体化仿真系统研究,为岸电系统的设计开发提供了分析基础,为岸电设备故障诊断和并网控制策略设计提供了方法。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U653.95;TP391.9

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本文编号：2767371