船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)建模與穩(wěn)態(tài)分析.pdf

1、當(dāng)前世界能源越來(lái)越少，人們對(duì)環(huán)保意識(shí)越來(lái)越高，電力推進(jìn)也越來(lái)越備受關(guān)注。與傳統(tǒng)的船舶動(dòng)力推進(jìn)方式相比，電力推進(jìn)方式無(wú)論從能耗還是環(huán)保方面都有明顯的優(yōu)勢(shì)，這也成為海內(nèi)外船舶生產(chǎn)商關(guān)注重點(diǎn)。研究船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)建模與仿真分析，利用計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)的仿真分析，再現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，這對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)具有深遠(yuǎn)的意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴選取145m甲板駁船，剖析其電力推進(jìn)系統(tǒng)的組成，以及工作方式。建立完善的系統(tǒng)模

2、型庫(kù)，力求覆蓋整個(gè)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備。包括柴油機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、變電系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、螺旋槳等。應(yīng)用Microsoft Visual Studio2010撰寫(xiě)程序，結(jié)合已有的仿真平臺(tái)并利用MFC的可封裝技術(shù)對(duì)每一個(gè)元件建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。⑵結(jié)合145m甲板駁船的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及負(fù)荷分配表，在船舶電力系統(tǒng)仿真平臺(tái)上搭建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治黾夹g(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信息進(jìn)行儲(chǔ)存，利用負(fù)荷分配

3、表中的數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)及支路信息，建立穩(wěn)態(tài)分析的數(shù)學(xué)模型。應(yīng)用牛頓拉夫遜法求解不同工況下各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓、功率分配以及支路的電流、并根據(jù)功率守恒和機(jī)械平衡定律求取螺旋槳的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩。并與成熟軟件進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證仿真軟件的有效性和計(jì)算結(jié)果的正確性。⑶根據(jù)所建立的仿真模型，選用四階龍格-庫(kù)塔法作為求解微分方程組的算法，通過(guò)有效的接口技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用，可以完成系統(tǒng)的暫態(tài)仿真分析。根據(jù)穩(wěn)態(tài)計(jì)算的結(jié)果研究船舶電力推進(jìn)在啟動(dòng)、制動(dòng)、加速減速等狀態(tài)