船舶综合电力推进系统共因失效与故障重构技术研究

发布时间：2023-04-29 20:05

　　船舶中压直流(MVDC)综合电力推进系统已经成为我国海军下一代装备的重点研制方向,采用中压直流配电的电力推进系统,对系统的可靠性提出了更高的要求。本文对船舶MVDC综合电力推进系统的共因失效问题及其配电网络故障重构中的故障提取建模与稳态参数分析、电压稳定性评价指标和网络重构优化算法等问题进行了深入研究。分析船舶MVDC综合电力推进系统的共因失效模式,研究导致系统中各模块共因失效的主要应力。通过载荷-强度干涉分析法,分析配电网络零件的可靠度与环境载荷/强度分布特性之间的关系,建立能够反映失效关联性的共因失效概率模型,并将其模型离散化,使其可适用于实际数据试验。根据失效概率模型分析评价结果,对配电网络运行环境进行相应调整,避免共因失效故障,提高故障重构技术的可靠性。应用广度搜索法及支路-节点关联矩阵对支路故障进行提取,对船舶中压直流电力系统配电网络中的DC-DC变换器和逆变器建立相应的数学模型,得出其等效导纳。应用支路-节点关联矩阵建立整个配电网络的节点导纳矩阵,根据交直流配电网络结构特点,设计改进的节点电势法求解配电网络稳态参数,经程序仿真验证,该方法满足重构技术对潮流计算的要求。对船舶...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 共因失效研究现状
        1.2.2 船舶综合电力推进系统配电网络重构技术研究现状
    1.3 船舶中压直流电力系统配电网络的特点
    1.4 .本课题主要研究内容与方法
第二章 船舶综合电力推进系统共因失效研究
    2.1 引言
    2.2 共因失效分析的标准流程
    2.3 共因失效的概率模型
        2.3.1 零件失效概率与系统失效关联性
        2.3.2 可靠度指标和零件条件失效概率定义
        2.3.3 共因失效下的失效概率模型
        2.3.4 共因失效模型离散化
    2.4 船舶综合电力推进系统中的共因失效
        2.4.1 机械系统中的共因失效
        2.4.2 电力系统中的共因失效
        2.4.3 共因失效概率模型的应用仿真
    2.5 本章小结
第三章 船舶MVDC配电网络的故障定位提取与稳态分析
    3.1 引言
    3.2 配电网络中各设备的数学模型
    3.3 MVDC配电网络潮流计算
        3.3.1 常见的潮流计算方法
        3.3.2 节点电势法的改进
    3.4 配电网络的故障定位提取
        3.4.1 网络节点、支路的编号
        3.4.2 节点导纳阵中的故障定位提取
    3.5 潮流计算仿真结果
    3.6 本章小结
第四章 船舶MVDC配电网络重构中的电压稳定性评价模型
    4.1 引言
    4.2 静态电压稳定裕度的评估
    4.3 静态负载支路的电压稳定性评价模型
        4.3.1 重点支路的选择
        4.3.2 重构方案的电压稳定性评价指标模型
    4.4 电机支路的电压稳定性评价模型
    4.5 本章小结
第五章 船舶MVDC配电网络智能故障重构技术研究
    5.1 引言
    5.2 配电网络故障重构优化模型
    5.3 改进粒子群算法研究
        5.3.1 基本粒子群算法介绍
        5.3.2 常见粒子群算法的改进方式
        5.3.3 离散粒子群算法的设计
        5.3.4 改进粒子群算法的设计
    5.4 基于改进粒子群算法的智能重构技术
    5.5 数字仿真试验研究
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
附录



本文编号：3805656