摘要：本文旨在评估不同能效优化策略对船舶电力系统效率的影响,以提供环保、经济高效的解决方案,航运业中的能源效率和环保性日益受到关注,因此改进船舶电力系统的能效至关重要。为此,本实验设计船舶电力系统样机,并模拟了不同工况下的负载变化和能源分配策略。在实验过程中,本文选择和控制了合适的实验参数,采用有效的数据收集方法,通过分析数据,评估了初始能效状态,对不同能效优化策略的实验数据进行对比分析。在讨论部分,本文对不同能效优化策略的效果进行深入分析,讨论了实验结果与实际船舶电力系统应用的关联。同时,强调了该研究结果的重要性和影响,并探讨了如何在实际航运业中应用这些策略的可行性和挑战。

摘要：针对船舶电力系统在非理想状态下三相电压畸变和负载突变情况,结合现有研究,提出一种改进的基于平均值模块的谐波检测方法。采用低通滤波器(LPF)串联平均值模块的结构替代传统平均值模块,同时采用三相电压锁相电路替代传统的锁相电路,从而提高其检测精度。仿真试验结果表明,采用所设计的方法在三相电压畸变、负载突变情况下进行谐波检测能提高检测精度。

摘要：三电平及多电平变换器以其在高电压、高品质、高效率等方面的突出优势已成为近年来国内外研究与应用的热点之一,其中二极管箝位(NPC)型三电平结构以其结构简单、可靠性高等优点得到了最为广泛的研究和应用。本文针对应用于船舶综合电力系统的中压MW级三电平逆变器,对逆变器主电路参数设计、模块化设计、散热设计等工程性比较强的方面进行了论述,最后给出了原型机的试验结果,验证了该结构中压MW级三电平逆变器的性能。

摘要：为了提高船舶电力系统的稳定性,同时研究建立分散励磁式船舶电力系统数学模型的方法,以三台发电机并联运行的工况为例,考虑了发电机角速度、母线端电压以及电动机转子侧电流扰动等不确定性因素,以同步旋转坐标系为参考系分解,建立了解耦后的柴油发电机组、异步电动机、馈线、静态负载的数学模型。根据鲁棒控制理论,设计了船舶电力系统的H∞状态反馈控制器,并应用线性矩阵不等式求解了该控制器。仿真结果表明,当模型的各种扰动信号为脉冲信号时,系统响应能在较短的时间内收敛到0,稳定时间约为0.3s,表明所设计的控制器具有较好的实时性和较高的控制精确度。

摘要：针对传统预测函数控制所选取的基函数都是全局函数而不能根据对参考轨迹在不同时刻的逼近精度不同进行灵活设置,损害了预测时域的整体优化目标的问题,提出了一种基于小波函数的预测函数控制(PFC)方法,并以Morlet函数作为小波基函数设计了船舶电力系统柴油机调速系统的预测函数控制器。利用小波函数的局部性和多尺度分析特性,对基函数的个数和位置分布可灵活设置。理论分析和仿真都表明,与常规的PFC相比,所设计的小波PFC调速器具有更好的跟踪能力和较强的鲁棒性,能很好地抑制参数变化和外部扰动对系统的影响,有利于提高柴油机调速系统的控制精度,从而保持整个船舶电力系统的安全稳定。

摘要：随着船舶电力系统中接入越来越多的电力电子设备,谐波污染现象变得愈发严重。当前的谐波检测还无法实现较小的谐波频率、相位、幅值检测误差,提出小波包和神经网络相结合的船舶电力系统谐波检测方法。设计由微处理器、信号采集板、上位机构成的船舶电力系统信号采样装置,实施电力系统电流信号与电压信号的采样。通过小波包算法提取采集信号高频部分的有效值。基于神经网络思想设计Elman神经网络谐波检测器,实现船舶电力系统谐波检测。其中在输出层中通过主成分分析方法实施神经网络的输出优化,并实施Sigmoid激励函数的改进,以降低检测误差。测试结果表明,该方法平均谐波频率检测误差、平均谐波相位检测误差、平均谐波幅值检测误差的区间均值分别为0.16 Hz,0.20°,0.12 V,整体误差很低,同时克服了基波分离延时问题。

摘要：为解决故障扰动对集成并网型交直交电源的船舶电力系统暂态稳定性的不确定性影响问题,在电力系统计算机辅助设计(power system computer aided design,PSCAD)软件中构建集成并网型交直交电源的船舶交直流混联电力系统仿真模型,以电力系统电压、频率以及功角稳定理论为基础,探讨短路故障和突变负载扰动时的电力系统特征参数变化规律,分析短路故障和突变负载扰动时虚拟惯量对系统频率稳定性的支撑作用。结果表明:短路时的系统特征参数变化更剧烈,突变负载扰动时的电压波动为短路时的18.2%;突变负载扰动时虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略下功率仅需1.1 s稳定,恒功率控制策略下始终不稳定;当虚拟惯量为2 kg·m 2时VSG控制策略能够为系统提供-1.750~2.297 kW的惯量支撑功率。该研究结果可为并网型交直交电源在船舶电力系统中的应用提供理论指导。

摘要：船舶电力系统是船舶中的重要组成部分,针对船舶电力系统的模拟训练,需要建立符合要求的船舶电力系统模拟器。提出一种基于Simulink与KingSCADA的船舶电力系统模拟器,在Simulink中建立船舶电力系统模型,在KingSCADA中建立船舶电力系统监控界面。通过Simulink对船舶电力系统进行建模仿真,可以模拟船舶电力系统并车、负载突加突减和故障等各种状态,通过KingSCADA平台对船舶电力系统运行进行监控和训练模拟,模拟器已应用到某实际训练场景中。结果表明,船舶电力系统模拟器模拟的电力参数满足船舶电力系统实际运行状态,符合模拟训练要求。

摘要：随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真。本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真。仿真采用了分层结构和模块化设计,具有进行船舶电力系统的稳态、动态仿真以及交流系统谐波分布计算的功能,算例证明了该仿真模型和方法的正确性。

摘要：针对船舶电力模拟训练评估系统的设计与实现问题,分析了构建指标体系的方法。依据设计原则,设计了船舶电力模拟训练的评估指标体系。确定了各评估指标的算法,并根据层次分析法构建权重集,然后运用模糊评判理论建立了综合评估模型。选取某船电力系统模拟训练考核的实例,进行了考核和综合评估,结果表明:该方法科学,可操作性强。