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舰船电力系统潮流计算与动态仿真
| 论文题名： | 舰船电力系统潮流计算与动态仿真 |
| 关键词： | 船舶电网;电网稳定;电压品质;潮流计算 |
| 摘要： | 舰船电力系统是一个独立运行的小型电力系统，负荷与发电设备之间具有很强的耦合特性。为了保证各类负荷特别是重要负荷能够正常工作，舰船电力系统界面电能品质指标必须严格满足相关标准的要求，其中包含稳态和暂态电压、频率指标，以及电压波形和系统谐波含量等。尽管界面电能品质在舰船建造完成后可以通过试验进行检验，但是一旦系统建成，如果出现不合格问题就很难修改。因此必须寻求辅助分析手段，为舰船电力系统的设计提供准确的计算依据，特别是随着舰船电力系统规模的增大，以及接线方趋于变化灵活，传统的经验设计方法已经难以满足系统设计的要求，这种辅助分析手段显得尤为重要。通过稳态三相潮流分析可以得到关于系统稳态电压品质指标的定量分析验证结果，包括界面电压分布、不对称度等；暂态电压和频率指标可以通过动态仿真手段进行定量分析验证。 本文主要研究了适用于舰船电力系统的三相潮流计算模型及算法，以及基于PSCAD/EMTDC的舰船电力系统动态仿真，并建立了这两类分析平台。本文借鉴用于配电网络三相潮流计算的前推回代方法，建立了适合舰船电力系统特点的三相潮流计算模型和方法。首先根据舰船电力系统结构特点，建立了船用配网各种元件的相域模型，对馈线、变压器、电容器、发电机等元件全部采用三相模型。在此基础上对用于配电网络的前推回代潮流计算方法进行了改进，使之能处理PV 节点的问题，同时能够处理三相变压器模型。对于舰船电力系统可能存在的少环结构运行方式，给出了一种基于叠加原理的少环配电网络三相潮流计算方法。通过叠加原理将配电网络分解为两个容易求解的纯辐射型网络和纯环状网络，两种网络的求解结果叠加并迭代求取整个网络的三相潮流。本文利用一个典型的舰船电力系统进行了验算，给出了计算结果。结果表明，所提出的算法能够适用于舰船电力系统的潮流分析。基于PSCAD/EMTDC可以建立船舶电力系统动态仿真模型，为检验系统接口动态电能品质提供分析平台。本文对舰船电力系统各元件进行建模分析和验证工作，包括同步电机及其励磁调速控制系统，各种舰船负荷，中频电源等。由此建立了舰船电力系统的动态仿真平台，并基于该平台进行了典型运行方式的动态仿真分析，对照相关标准为系统设计提供了可靠的计算依据。 |
| 作者： | 曾玲 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 程时杰;孙海顺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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