船舶柴油發(fā)電機組的建模與運行仿真研究.pdf

1、船舶柴油發(fā)電機組的運行過程是電站運行的重要組成部分。并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機組數(shù)量決定了船舶電站的容量。并聯(lián)運行的穩(wěn)定性與船舶電站的穩(wěn)定性密切相關(guān)。建立能準確反映柴油發(fā)電機組運行的數(shù)學模型對電站的運行控制、仿真和性能分析都具有重要意義。
　　 柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行過程的研究涉及到柴油發(fā)電機的模型、并聯(lián)運行控制模型、電力負荷模型等的建立。其中，柴油發(fā)電機模型盡管存在一些不同的建模方法，但大多數(shù)僅限于單臺模型仿真。本文以柴油發(fā)電機模型為

2、核心，建立了多臺柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行的數(shù)學模型。
　　 本文以“育鯤”輪的船舶電站為參考對象，分別建立了柴油發(fā)電機模型、電力負荷模型，并聯(lián)運行控制系統(tǒng)模型。在此基礎上，構(gòu)建了并聯(lián)運行過程的仿真模型，以Matlab/simulink為仿真工具，進行了仿真分析。仿真結(jié)果與實船測試數(shù)據(jù)進行了對比。
　　 同步發(fā)電機模型是柴油發(fā)電機組模型的重要組成部分，對計算精度和仿真實時性有很大影響。本文充分考慮定子暫態(tài)對動態(tài)性能的影響，改進

3、同步發(fā)電機的數(shù)學模型，引入七階狀態(tài)方程組，提高了動態(tài)仿真精度。對柴油發(fā)電機加載、卸載及壓縮空氣起動過程進行仿真，結(jié)果符合實際情況，也驗證了模型的正確性。
　　 在簡化參數(shù)的條件下，建立對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響最大的電動機負荷模型。在統(tǒng)一坐標下，采用派克變換，將變阻抗方法運用到柴油發(fā)電機組狀態(tài)方程組中，避免求解微分代數(shù)方程組，提高運算速度。采用simulink組件進行了仿真，得到了滿意的結(jié)果。
　　 分析了并聯(lián)運行過程中同步的

4、物理規(guī)律和特點，根據(jù)并聯(lián)運行控制原理，提出了并聯(lián)運行過程中負載轉(zhuǎn)移仿真方法。定義了“并聯(lián)運行穩(wěn)定度”來表示并聯(lián)運行的穩(wěn)定程度，并分析了并聯(lián)運行穩(wěn)定性?？紤]計算精度與仿真實時性的矛盾，進一步簡化模型，并將其運用到船舶電站模擬器上。
　　 柴油發(fā)電機組的建模與運行仿真是船舶電站研究的一個重要領(lǐng)域，文中改進了同步發(fā)電機模型，引入了變阻抗方法建立電動機負荷模型，提出了柴油發(fā)電機并聯(lián)運行過程的數(shù)學模型，首次提出并定義了并聯(lián)運行穩(wěn)定度的新概