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船舶综合电力推进系统暂态稳定性分析
| 论文题名： | 船舶综合电力推进系统暂态稳定性分析 |
| 关键词： | 船舶综合电力推进系统;暂态稳定性;参数耦合;负荷冲击;短路电流 |
| 摘要： | 伴随海洋运输业的快速发展，当今船舶种类和数量不断增多，环境污染日益严重，人们对船舶自身特性提出了更多要求。在这种大背景下船舶综合电力推进系统以其高机动性、低污染等优点得到了快速发展。船舶综合电力推进系统是一个容量有限且独立运行的电力系统，推进负载的投入与切除会造成系统功率与电压的大幅波动。船舶在实际航行中会根据航行需求进行工况变换，工况的变化决定了发电机组投入的个数，发电机组的并车与解列可能导致系统失稳。同时船舶电气设备大多处于潮湿密闭的环境中，很容易发生短路故障，进而影响整个系统暂态稳定性。 为了探究上述扰动对系统暂态过程具体有何影响，本文针对船舶综合电力推进系统暂态稳定性进行研究，包括对系统在典型大扰动工况下进行功角稳定性分析和电压稳定性分析。 首先，基于模块化建模思想建立了适用于船舶综合电力推进系统暂态稳定性分析系统数学模型。包括从发电端到负载端进行完整的数学建模，并描述模块之间的参数耦合关系。利用Visual Studio2010和数据库软件通过编程将上述数学模型封装到船舶综合电力推进系统仿真平台中。 其次，采用时域仿真法作为系统暂态稳定的分析方法，利用仿真平台对系统进行负荷冲击和短路故障暂态仿真分析，通过负荷冲击仿真结果发现系统电压处于临界稳定状态，通过短路故障仿真结果确定系统故障下动态短路电流的计算，为系统最后实现暂态稳定性分析提供扰动环境。 再次，暂态稳定性分析的研究对象主要是多机系统。因此对发电机组并联运行控制进行研究，包括发电机投入运行时的并网控制，并联运行后机组之间功率分配控制。为了保证发电机组之间能实现稳定均衡的功率转移，本文采用高适用性和低约束性的虚有差调节法进行功率分配，提高系统的可靠性和稳定性。 最后，针对船舶综合电力推进系统在三种典型大扰动下分别进行暂态稳定性仿真分析，主要包含功角稳定性分析和电压稳定性分析，通过仿真结果结合稳定判据分析系统在扰动过程中保持同步稳定运行的能力和各状态变量的动态特性，为系统安全、可靠运行提供了稳定性方面的依据。 |
| 作者： | 张巍 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 兰海;康春雷 |
| 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 |
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