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原文传递船舶电力系统仿真与稳定性实现

论文题名：	船舶电力系统仿真与稳定性实现
关键词：	船舶电力系统;仿真分析;稳定性;数学模型
摘要：	船舶电力系统是一个集发电、配电、输电、用电于一体的独立的电力系统,为整个船舶提供电力能源。随着船舶的大型化和自动化程度的不断提高,越来越多的船用设备需要用电来驱动和控制。船舶电力设备的高速更新和应用以及船舶运行工况的纷繁复杂,都使得船舶电力系统变得越来越复杂。因此,船舶电力系统的供电质量的稳定和面对各种状况时维持持续的、高品质的电能质量,是对现代船舶电力系统的一个新的挑战。为了使复杂的电力系统带来可靠的保障,我们可以通过科学的技术手段来控制,以达到电力系统稳定的目的。所以,本文基于解决实船中电力系统在面对各种状况时可能出现的不稳定现象的问题,提出了一种切实可行的控制方法,这种方法是建立在对船舶电力系统正确建立模型的基础上进行相关研究的。这种控制方法是将原动机的速度控制系统和发电机的励磁控制系统相互耦合协调控制,用于维持船舶电力系统稳定。在此基础上我们利用MATLAB/Simulink软件仿真搭建一个船舶电力系统仿真模型,以此仿真模型我们展开一些列的研究和分析。　　本文首先介绍了船舶电力系统的结构以及种类,其中对原动机的速度控制系统和发电机的励磁控制系统进行了重点介绍和研究,对此建立了数学模型和仿真模型。原动机速度控制系统中调速器的选择至关重要,何种调速器的选择直接关系到对速度控制精度的要求。经过各种调速器的对比后,选择了适用于本文船舶电力系统模型的电子调速器。在数学模型的建立过程中,做了相应的简化,目的是便于分析研究和仿真模型的搭建。　　接着,根据建立的数学模型以及船舶电力系统的工作原理和基本结构,利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了原动机速度控制仿真模型和励磁控制系统的仿真模型。在面对各种复杂电力负载的情况下,比如以异步电机SVPWM变频调速为基础的各种电机负载。我们选择MATLAB/Simulink软件中的简易负载来代替各种复杂的负载。将各个模块相互整合起来,就形成了完整的船舶电力系统模型。　　最后,我们根据实船在行驶中可能遇到的各种状况,在建立的仿真模型的基础上进行空载、带载、以及典型故障的各种仿真试验。从试验得出的结果中我们分析研究本文所建立的仿真模型以及提出的控制方法的正确性。结果表明,所建立的模型能很好的反映实际,所提的控制方法能很好的维持电力系统的稳定。
作者：	陆兵
专业：	电力电子与电力传动
导师：	刘维亭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文