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船舶多模式电站试验台架的研究与设计
| 论文题名： | 船舶多模式电站试验台架的研究与设计 |
| 关键词： | 船舶工程;多模式电站;试验台架;自动控制;设计模式 |
| 摘要： | 随着航运业以及现代造船技术的不断发展，船舶电力系统的复杂度不断增加，因此对于船舶电力系统可靠性和节能型的要求也越来越高。深入研究船舶电力系统技术对提高船舶运行的经济型和可靠性具有重要意义。本文的重点为搭建一台船舶多模式电站试验台架，能够实现对船舶电站的自动控制并实时监测电站的电能质量，在此试验平台上可以进行多模式电站控制技术的研究，提高船舶电站运行的安全性和经济性。本文的主要内容有以下几个部分： 1、总结归纳相关文献资料，分析船舶多模式电站的相关技术资料并阐述本课题的研究意义与相应研究方向的研究现状。 2、根据各个发电设备单元的运行特点以及相应的控制策略，选择适当的机电设备来模拟相应的发电单元。本文中采用由变频器驱动的电动机来拖动发电机来模拟辅助柴油发电机组，对于轴带发电机、废气透平发电机以及新能源发电单元采用西门子S120来模拟实现。根据各个运行单元的特点对轴带发电机、废气透平发电机以及新能源发电单元采用逆变并网技术，对辅助柴油发电机采用直接并网的方式。最后通过将各个发电单元相互整合，共同连接在电网上实现联合运行。 3、确定船舶多模式电站的组成，设计试验台架的整体结构。本实验台架设计的船舶电站主要的发电形式包含柴油发电机组、晶闸管轴带发电机组、主机废气透平发电机组以及新能源发电单元。并根据相应发电单元的运行特点以及实验研究的具体要求，确定试验台的装机量以及运行模式。为准确模拟各个发电单元的运行状态，对部分单元采用半实物仿真，为此先期分别建立了船舶辅助柴油发电机组模型以及逆变并网系统模型，并选择合适的控制策略，试验仿真结果表明，此种控制方法以及控制策略运行结果良好。 4、提出电能质量检测的相关内容以及相应的标准，并采用虚拟仪器技术，实现电能质量的实时采集以及分析，为多模式船舶电站试验台架的研究提供便利。利用NI数据采集卡以及LabVIEW平台软件对试验台架的电能质量进行实时分析，为后续的实验研究、数据采集以及结果分析打下基础。 5、研究并确定多模式电站试验台架的整体结构原理图以及试验台架的硬件与软件设计。主要包括试验台架电气原理图、电站控制系统和上位机监控系统的软件设计。 |
| 作者： | 许允聪 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 高岚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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