電力推進船舶功率限制的半實物仿真研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電力推進船舶成為未來船舶發(fā)展的重點方向。由于船舶較大的推進功率，以及新型大功率用電負載的增加，對船舶能量的管理提出了更高的要求。功率限制是對電力推進船舶進行能量管理最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。國內(nèi)對該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用較少，因此本文對功率限制展開研究。
　　由于傳統(tǒng)的數(shù)字仿真存在置信度不足等缺點，本文采用半實物方式，對功率限制的控制算法進行研究，對可行性進行驗證。
　　對電力推進船舶發(fā)電及主要用

2、電設(shè)備的數(shù)學(xué)模型進行分析，搭建各設(shè)備的數(shù)學(xué)模型。對作為船舶主要負載的螺旋槳的負載特性進行重點分析，并對如何用兩臺電機模擬船舶的螺旋槳特性進行研究。將個體模型搭建成一個完整的船舶電力系統(tǒng)模型。
　　對電機的功率限制的實現(xiàn)提出兩種控制算法，一種為功率轉(zhuǎn)速電流三閉環(huán)，另一種為由轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)切換為功率電流雙閉環(huán)。并分別針對這兩種算法，以直流電機為對象，進行了數(shù)字仿真，以驗證其可行性。
　　引入RT-LAB仿真機與PLC、變頻器和變

3、頻電機，搭建能夠完整模擬船舶電力系統(tǒng)的小比例半實物仿真系統(tǒng)。在仿真機中運行數(shù)學(xué)模型及控制算法，PLC為自動化控制器，兩臺對拖的變頻電機模擬螺旋槳，以數(shù)學(xué)模型和實物相結(jié)合的小比例半實物方式，研究和驗證功率限制的兩種控制算法。整個半實物仿真系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)交換共享一組數(shù)據(jù)。為了能夠更接近實船，還引入了部分PMS功能以及脫扣快速停車功能，使船舶能夠在檢測到設(shè)備損壞的情況下，能夠快速卸掉負載，讓快速卸載作為功率限制的重要補充。將包含快速卸載的完整功