船舶廢氣透平發(fā)電機系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、分類號UDC密級公開單位代碼10151船舶廢氣透平發(fā)電機系統(tǒng)建模與仿真研究于娜指導教師李暉職稱副教授學位授予單位大連海事大學申請學位級別工學碩士學科與專業(yè)控制理論與控制工程論文完成日期2008年5月論文答辯日期2008年7月答辯委員會主席中文摘要摘要本文主要是針對船舶電站廢氣透平發(fā)電機系統(tǒng)的建模與仿真進行研究。目前船舶電站的發(fā)電方式有:獨立的重油柴油發(fā)電機發(fā)電方式，軸帶發(fā)電機發(fā)電方式，廢氣透平發(fā)電機組發(fā)電方式。隨著船舶電氣設備的增加和自

2、動化水平的提高，用電量相應增加，尤以大中型集裝箱船舶最為突出。所以，對船舶電能的產(chǎn)生、傳遞、消耗與其成本必須充分重視。采用廢氣透平發(fā)電機就是以節(jié)能為目的，利用主機排放的大量廢氣，回收這部分能量，最大限度地降低電力成本。本文首先分析了國內(nèi)外動態(tài)和船舶電站仿真模擬器的發(fā)展現(xiàn)狀，并對計算機仿真和軟件的發(fā)展應用狀況進行了簡要介紹。船舶電站是一個獨立的電力系統(tǒng)，本文以DMS一2006大型輪機模擬器中船舶電站廢氣透平仿真系統(tǒng)的研制為基礎(chǔ)，綜合了其他

3、船舶廢氣透平發(fā)電機的類型特點，首先介紹了船舶電站廢氣透平發(fā)電機的基本構(gòu)成和實現(xiàn)原理，其目的是對透平發(fā)電機有更多的認識和了解，以便更好地對廢氣透平發(fā)電機進行建模與控制。廢氣透平發(fā)電機可分為兩部分，一部分為透平發(fā)電機組，另一部分為相應的控制系統(tǒng)。接著，本文建立了描述廢氣透平發(fā)電機仿真系統(tǒng)的數(shù)學模型。仿真廢氣透平發(fā)電機系統(tǒng)可分為兩大部分:一是發(fā)電機組，即汽輪機、發(fā)電機及其附屬設備二是監(jiān)視、保護、報警、操作和控制發(fā)電機運行的設備。因此，發(fā)電機組

4、數(shù)學模型也分為兩大類:一類是動態(tài)數(shù)學模型，用來模擬汽輪機、發(fā)電機、附屬設備和系統(tǒng)動態(tài)狀態(tài)的數(shù)學模型另一類是邏輯和控制的數(shù)學模型，用來模擬船舶電站保護、報警、操作和控制的數(shù)學模型。最后，實現(xiàn)了對廢氣透平發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)字仿真。用VisualC一實現(xiàn)廢氣透平系統(tǒng)各個界面的設計，然后用MatlabSimulink進行系統(tǒng)仿真，仿真結(jié)果分析表明，建立的模型正確，控制性能良好，并具有很強的擴展性、很高的技術(shù)可行性和經(jīng)濟可行性。關(guān)鍵詞:船舶電站仿真廢氣