船舶電力系統(tǒng)建模及其仿真應(yīng)用.pdf

1、從船舶的大型化、集成化、自動化、智能化發(fā)展趨勢來看，用于驅(qū)動及控制船用設(shè)備的電能需求正越來越大，船舶電力系統(tǒng)在發(fā)展方向上有著日趨復(fù)雜、龐大化的趨勢。一直以來，船舶自動化電站模擬器在輪機(jī)從業(yè)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)中扮演著不可替代的角色。STCW公約馬尼拉修正案也對其使用及性能標(biāo)準(zhǔn)做出了新的、詳細(xì)的規(guī)定。因此，對于船舶電力系統(tǒng)的研究及船舶自動化電站模擬器的開發(fā)，成為國際國內(nèi)的一個熱門領(lǐng)域。
　　本文以某船主電力系統(tǒng)為研究對象，建立了電力系統(tǒng)的同

2、步發(fā)電機(jī)、發(fā)電柴油機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)、勵磁調(diào)壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。其中重點(diǎn)研究了同步發(fā)電機(jī)的建模，詳細(xì)介紹了同步發(fā)電機(jī)七階基本模型和實(shí)用模型的推導(dǎo)，主要內(nèi)容包括:給出推導(dǎo)假設(shè)條件、數(shù)學(xué)方程建立、標(biāo)幺制系統(tǒng)表示、實(shí)用模型簡化條件給出、仿真模型參數(shù)轉(zhuǎn)化。在建立起七階基本模型基礎(chǔ)上，通過一定的簡化條件，對五階模型方程進(jìn)行了推導(dǎo)，以滿足不同情況下仿真的需要。對于發(fā)電柴油機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)、勵磁調(diào)壓系統(tǒng)的建模，均是在實(shí)際設(shè)備原理的研究基礎(chǔ)上展開的，符合實(shí)際應(yīng)

3、用現(xiàn)狀。在建立的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，通過MATLAB/Simulink軟件對數(shù)學(xué)模型對應(yīng)的各仿真模塊進(jìn)行了搭建。同時為實(shí)現(xiàn)船舶電力系統(tǒng)的并車操作仿真實(shí)驗(yàn)，還對自動準(zhǔn)同步并車進(jìn)行了研究，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用并車原理，搭建了同步并車仿真模型，進(jìn)而建立起整個電力系統(tǒng)的多機(jī)仿真模型，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的動態(tài)仿真。
　　為驗(yàn)證所建立模型的實(shí)用性和正確性，基于上述仿真模型，進(jìn)行了單機(jī)帶負(fù)載的典型工況仿真試驗(yàn)以及雙機(jī)并車運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)。同時還針對建立的七階和五階模