電力推進(jìn)系統(tǒng)對(duì)船舶電網(wǎng)穩(wěn)定的影響研究.pdf

1、船舶電力系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電力系統(tǒng)，它的發(fā)電機(jī)容量相對(duì)較小，而負(fù)載容量相對(duì)較大，因此大功率的負(fù)載波動(dòng)必然會(huì)對(duì)船舶電網(wǎng)的穩(wěn)定造成很大的影響。特別是電力推進(jìn)系統(tǒng)，它的容量常常占到發(fā)電機(jī)容量的60％以上，是船舶電力系統(tǒng)中最主要的負(fù)載。由于推進(jìn)系統(tǒng)經(jīng)常工作在不同的工況下，負(fù)荷波動(dòng)更為頻繁和明顯，因此研究它的運(yùn)行對(duì)船舶電網(wǎng)的影響更具有現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性進(jìn)行研究是船舶電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的一個(gè)重要組成部分，也是本文的主要研究工作。
　　

2、本文的研究同時(shí)涉及了發(fā)電機(jī)、推進(jìn)電機(jī)和螺旋槳的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)和電力推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行分別建模，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶電力系統(tǒng)的組合仿真。
　　 首先，對(duì)系統(tǒng)中重要組成部分進(jìn)行建模：
　　 （1）考慮到螺旋槳負(fù)載工作時(shí)對(duì)推進(jìn)電動(dòng)機(jī)的擾動(dòng)，建立采用矢量控制方法和SVPWM脈寬調(diào)制技術(shù)的的永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型。
　　 （2）考慮到船舶運(yùn)動(dòng)與螺旋槳的關(guān)系及船-槳之間的相互影響，建立統(tǒng)一的船-槳系統(tǒng)模型。
　

3、　 （3）考慮到系統(tǒng)負(fù)載波動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓的影響和電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的要求，在建立發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)模型時(shí)采用PID閉環(huán)控制的勵(lì)磁控制環(huán)節(jié)，形成了主電和控制一體的電源模型。
　　 然后在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下分別對(duì)電力推進(jìn)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的仿真并分析其性能。
　　 最后，將“電源”模型和“負(fù)載”模型進(jìn)行連接，對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓在電力推進(jìn)系統(tǒng)全速起動(dòng)、分級(jí)起動(dòng)、直接制動(dòng)、分級(jí)制動(dòng)和直接倒車等工況下