原文传递
船舶十二相整流发电系统及其故障诊断研究
| 论文题名： | 船舶十二相整流发电系统及其故障诊断研究 |
| 关键词： | 船舶电力系统;十二相整流发电;故障诊断;短路电流;BP神经网络 |
| 摘要： | 十二相整流发电机系统因其高品质的电能输出、较高的运行效率以及可靠性，逐渐被发展应用在船舶及其他领域。作为整个船舶电力系统的电能来源，其正常运行的可靠性以及故障下的及时处理都直接影响全船的设备运行状态和人员生命财产安全。 本文首先确定所研究的发电系统的拓扑结构为十二相交流同步发电机接四组三相不可控整流器，四组整流器为两组串联两组并联形式，不同于传统四组整流器并联的系统。研究分析了系统在正常独立运行状态下各部分的数学模型，建立了系统的仿真模型，其中的十二同步发电机模型是基于转子dq0坐标系建立的，且采用了定转子分解的方法，实现了整个发电系统的空载建压、突加负载、突卸负载的独立运行仿真分析，验证了系统仿真模型的正确性。 其次，针对建立的基于转子dq0坐标系下的发电系统，通过简单修改仿真模型，得到十二相整流发电机交流侧外部发生故障下的故障仿真模型并深入研究其故障特征。针对整流侧短路，推导出新型拓扑结构下交直流短路电流的关系表达式，并仿真验证了正确性。针对整流元件故障，仿真分析了整流元件正常、开路、直通三种状态对应的电压电流特点，得出故障特征。针对发电机失磁故障，给出了失磁故障下的仿真波形。 再者，同样通过定转子分解的方法建立了适用于十二相整流发电机独立运行的多回路数学模型和Matlab/Simulink下的仿真模型，同时将十二相交流同步发电机阻尼绕组等效成dq轴，实现了多回路模型的简化。进行了发电机三种定子匝间短路故障和分支开焊故障的仿真分析与研究，获取不同故障下的短路电压电流波形，基于傅里叶分析法得到了相应故障的故障特征。 最后，针对发电机的定子匝间短路故障，采用两种故障诊断方法对定子匝间短路进行故障诊断，即BP神经网络和松散型小波神经网络。BP神经网络的样本输入数据为十二相相电流，松散型小波神经网络的样本输入数据为直流侧电压信号。诊断结果表明两种方法均能实现正确的故障识别，而第二种方法的适用性更强。 |
| 作者： | 白琳琳 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张敬南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
