船舶電力系統(tǒng)建模及其仿真應用.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，用于驅動及控制船用設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雜、龐大化的趨勢。一直以來，船舶自動化電站模擬器在輪機從業(yè)人員業(yè)務培訓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準做出了新的、詳細的規(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)，成為國際國內的一個熱門領域。
　　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、發(fā)電柴油機及其調速系統(tǒng)、勵磁調壓系統(tǒng)的數學模型。其中重點研究了同步發(fā)電機的建模，詳細介紹了同步發(fā)電機七階基本模型和實用模型的推導，主要內容包括:給出推導假設條件、數學方程建立、標幺制系統(tǒng)表示、實用模型簡化條件給出、仿真模型參數轉化。在建立起七階基本模型基礎上，通過一定的簡化條件，對五階模型方程進行了推導，以滿足不同情況下仿真的需要。對于發(fā)電柴油機及其調速系統(tǒng)、勵磁調壓系統(tǒng)的建模，均是在實際設備原理的研究基礎上展開的，符合實際應

3、用現狀。在建立的數學模型基礎上，通過MATLAB/Simulink軟件對數學模型對應的各仿真模塊進行了搭建。同時為實現船舶電力系統(tǒng)的并車操作仿真實驗，還對自動準同步并車進行了研究，根據實際應用并車原理，搭建了同步并車仿真模型，進而建立起整個電力系統(tǒng)的多機仿真模型，實現電力系統(tǒng)的動態(tài)仿真。
　　為驗證所建立模型的實用性和正確性，基于上述仿真模型，進行了單機帶負載的典型工況仿真試驗以及雙機并車運行仿真實驗。同時還針對建立的七階和五階模