原文传递
柴油发电机组并联运行稳定控制研究
| 论文题名： | 柴油发电机组并联运行稳定控制研究 |
| 关键词： | 船用柴油发电机组;调速系统;励磁系统;单神经元PID控制;并联运行 |
| 摘要： | 船舶规模目前正趋于大型化，船舶上各类负载功率也在不断的增加，原有的单机容量已经无法满足现代船舶发展的需要，同时船舶智能化的发展趋势已经势不可挡，因此对船舶电力系统的控制提出了更高的要求。现在船舶电站中普遍采用柴油发电机组并联运行的模式作为船舶电力的主要来源，在实际运行中，必须要解决并联机组间功率分配问题，能否进行合理的功率分配是船舶电站能否稳定运行的重要条件。在并联运行的发电机组间，经常会出现功率振荡的现象，必须对此进行高度的重视，振荡的存在对电力系统的安全运行造成极大的隐患，甚至导致电力系统瘫痪。通常对并联机组控制采用PID控制方法的比较多，由于被控对象的柴油机发电机组没有确定的数学模型，进而引入具有自适应能力，同时对被控对象模型不确定情况下仍可进行控制的的智能控制方法。本文采用单神经元PID控制方法，研究船舶电力系统稳定性。 本文首先引入传统 PID控制方法，介绍其工作原理，接下来详细阐述单神经元控制原理，综合考虑两种控制方法各自的优缺点，设计单神经元PID控制策略。单神经元PID控制可以对参数进行实时调整，具有自学习、自适应的能力，同时具有PID控制结构简单、计算方便的特点，该方法综合了两者的优点，具有精度高、适应能力强、鲁棒性好的特性。 本文在对柴油机调速系统和发电机励磁系统进行分析时，分别建立各自的数学模型，并且采用单神经元PID控制方法分别设计控制器。在MATLAB仿真环境下，对系统进行突加和突减100％负载仿真实验，对比传统PID控制和单神经元PID控制两种方法对系统响应的调节效果，实验结果表明单神经元PID控制在提高系统动态精度方面明显优于传统PID控制。 本文在柴油发电机组单机运行研究基础上，进一步对柴油发电机组进行电压和电流的综合控制，对机组分别突加和突减100％静负载，分析发电机端电压和柴油机转速两者动态响应。后又引入并联机组间电压和电流的耦合关系，建立两台机组并联的数学模型，对并联机组中一台机组施行进入电网、退出电网仿真实验，仿真结果表明并联柴油发电机组采用单神经元PID控制可实现负载功率成比例分配，同时该控制器可较好地处理非线性、时变系统的稳定性问题，为日后研究三机和多机并联系统提供理论基础。 |
| 作者： | 陶丽楠 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 黄曼磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
