船舶電力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)監(jiān)控設(shè)計(jì)及能效研究.pdf

1、電力推進(jìn)系統(tǒng)有利于船舶實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、信息化，方便計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理，是未來(lái)船舶科技發(fā)展的主要趨勢(shì)。開(kāi)展電力推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)物仿真研究，揭示系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，對(duì)于實(shí)船電力推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題結(jié)合電力推進(jìn)船舶特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了雙供電模式能量回饋型電力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)系統(tǒng)的能效進(jìn)行了研究。
　　雙供電模式能量回饋型電力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的小比例實(shí)物仿真，該方案的

2、特色在于兼顧了全實(shí)物模擬與系統(tǒng)節(jié)能性的要求。論文首先介紹了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，系統(tǒng)分為電站系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)三部分，著重分析了監(jiān)控系統(tǒng)功能需求及其控制結(jié)構(gòu)、變頻調(diào)速系統(tǒng)異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制原理及其控制結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，其中包括監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、雙總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)，完成了監(jiān)控系統(tǒng)硬件搭建、軟件程序編寫(xiě)及系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試。以監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，展開(kāi)對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)能效的分析與研究:分析了電機(jī)處于不同運(yùn)行狀態(tài)下

3、的系統(tǒng)能量流向;定義不同供電模式下系統(tǒng)的能耗比，并分析系統(tǒng)能耗比與系統(tǒng)效率的關(guān)系;建立系統(tǒng)變壓器、整流器的仿真模型，利用快速傅立葉變換FFT，分析不同工況下系統(tǒng)諧波特性;分析變頻調(diào)速系統(tǒng)推進(jìn)側(cè)和負(fù)載側(cè)功率因數(shù)的特點(diǎn)。
　　最后，針對(duì)以上研究?jī)?nèi)容進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行系統(tǒng)能耗實(shí)驗(yàn)，繪制能耗比變化曲線，驗(yàn)證系統(tǒng)節(jié)能性;進(jìn)行系統(tǒng)諧波實(shí)驗(yàn)，測(cè)量系統(tǒng)各部分電壓、電流波形及諧波含量，驗(yàn)證系統(tǒng)諧波特性;進(jìn)行負(fù)載仿真實(shí)驗(yàn)，測(cè)量系統(tǒng)典型工況諧波畸變率變