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舰船电力系统新型限流保护技术的仿真分析

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（ ． ａｙＭ ｌａ ｅｒｓｎａｖ ｆｃ ｈ ｎＮ ． ｅｅ ｒｈＩｓｔｔ， ｈｎ４ ０ ６ ，Ｃ ｉａ １ Ｎ ｖ ｉｔ ｙＲ ｐｅｅ ｔ ｉ Ｏｆ ｅｉ Ｗｕ ａ ｏ ７ Ｒ ｓａｃ ｎｔｕｅ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ ｈｎ ； ｉｒ ｔｅ ｉ ｎ １ ９ ｉ
２ Ｓｈ ｏ ｏ ｌｃ ｃｌ ｎ ｎ ｒ ｔ ｎＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｎ ｖｌ ｎｖｒｉ ｆ ｎｉｅｒ ｇ Ｗｕ ａ ３０ ３ Ｃ ｉａ ． ｃｏｌ ｆ ｅｔ ａ ａ ｄＩｆ ｍａ ｏ ｎｉ ｅｉ ， ａａ Ｕ ｉｅｓｙｏ ｇ ｅ ｎ ， ｈｎ４ ０ ３ ，ｈｎ ） Ｅ ｒ ｉ ｏ ｉ ｎ ｎ ｔ Ｅ ｎ ｉ
的 电弧 电压 。 当 电弧 电压 超 过 电源 电压 时 ， 路 短
存在 通态 损耗 较大 、 通流 和过载 能力 有 限等缺 点 。 混合 式 限流保 护技 术正 是在此 背景 下被人 们所 提 出并看好 的。混合 式 限流保护 技术 兼备 了机械 开 关 良好 的静态 特 性 和 固态 开 关 快 速 、 弧分 断 的 无
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａｓｉ ｉ ｄｆ ｃ ｌ ｔ ｔｒｕ ｔｔ ｅｕ ｔ ｔ ｈ ｒ—ｉｃ ｉ ｃ ｒｅ ｔ ｆ ｒｈ ｐ ＤＣ ｐ ｗｅ ｙ ｔｍ ，ａ ｓｍｕ ｉ ｕ ｔ ｏ ｉ ｅ ｒ ｐ ｈ ｌ ｍａ ｅｓ ｏ ｔ ｒｕ ｔ ｕ ｒ ｎ ｓ ｉ ｏ ｒｓ ｓ ｔｓ ｆ ｉ ｎ ｉ ｃ ｏ ｗａ ｅ ｉ — ｌｔ ｎ ａ ａｙ ｉ ｆａ ｎ ｗ ｃ ｒｅ ｔｌ ｔ ｇｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｓ ｉ Ｃ ｐ ｗ ｒｓ ｓｅ ｗ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ａｉ ｎ ｌｓｓｏ ｅ ｕ ｒ ｎ ・ ｍｉ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉ ｗ ｈ ｐ Ｄ ｏ ｅ ｙ ｔ ｍ ａ ｒ ｓ ｎ ｅ ．Ｔ ｏ ｓ ｓｅ ｍｏ ｅｓ ｏ ｉ ｉ ｎ ｒ ｗ ｙ ｔｍ ｄ ｌ
ｆｒ ｐ ｗｅ ｙ ｔｍ ｔ ｅ ＤＣ ｃ ｒｎｔｌｍ ｉ ｎ ｉｃ ｉ ｒ ａ ｅ ｓｗｅ ｅ ｅ ｔｂｌ ｈ ｄ，ａ ｄ ｔ ｉ ｉ ｔｏ ｆｅ ｔｗａ ｉ ｏ ｏ ｒｓ ｓｅ ｗｉ ｎ ｗ ｕｒｅ —ｉ ｔ ｇ ｃｒ ｕｔｂ ｅ ｋ ｒ ｒ ｓａ ｉ ｅ ｈ ｉ ｓ ｎ ｈｅｌｍ ｔ ｉｎ ｅｆｃ ｓ ｓｍｕ－ ａ
・
研究与分析 ・
低压 电器 （０ １ ｏ ２ ２ １ Ｎ ．４）
舰 船 电力 系统 新 型 限流 保 护 技 术 的 仿 真 分 析
余 跃 听’ 徐 国顺 ，
（１ 海军驻武汉 ７ ９所军事代表 室， ． １ 湖北 武汉 ４ ０ ６ ； ３ ０ ４ ２ ．海 军工程 大学 电 气与信 息工程 学 院 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ３ ） ３ ０ ３
摘 要： 针对舰船直流电力 系统 极限短路 电流难 以分断 的问题 ， 开展 了舰 船 电力 仝 Ｐ ｒ ０ １ Ｅ ７ －１
一
、
系统新 型混合式 限流保护技术 的仿真分析 。通过建立含限流断路器的电力系统仿真模 型， 分析 了舰船 电力系统安装直流限流断路 器的限流效果 。仿真结果表 明， 新型限流断
０ 引 言
随 着舰船 电力 系统 容 量 的不 断 增 大 ， 有 机 现 械 开关 的极 限分 断能力 已无法 满足 短路 电流分 断
限流 保护技 术 。
国 内外 在新 型无 弧 限流保护 技术 方面 已开展 了深 入 的研 究 ， 别是 在 固态 开关 方 面 取 得 了 大 特
ｌｔ ｄ ａｅ ．Ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉｎ ｒ ｓ ｌ ｉ ｄ ｃ ｔ ｓｔ ａ ｅ ｎ ｗ ＤＣ ｃ ｒｅ ｔｌ ｔ ｇｃ ｒｕ ｔ ｒａ ｅ ａ ａ ｉ ｙ ｔｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｆ ｈ ｉ ｌｔ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉａ ｅ ｈ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ —ｉ ｉ ｉｃ ｉ ｂ ｅ ｋ ｒｃ ｎ ｓ ｔ ｆ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｏ ｔ ｍｉ ｎ ｓ ｏ ａ ｆ ｓ ａ ｄ ｅｆ ｃｉｅ ｓ ｉ ｈ ｅ ｒｉ ｒｈ ｐ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ． ａ ｔｎ ｆ ｔ ｗ ｔ ｇ ａ ｗａ ｉ ｏ ｒｓ ｓｅ ｅ ｖ ｃ ｎ ｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ｂ ｉ ａ ｌ ｃ ｒ ｅ ｔｌ ｔ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｙ ｒｄ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｅ ；ｗａ ｓ ｉ ｏ ｒ ｓ ｓｅ ；ｃ ｒ ｅ ｔｌ ｉ ｎ ｒ ｔ ｃｉ ｎ ｍｉ ｒ ｈ ｐ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｕ ｎ ｎ － ｍ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｉ ｉ
里 Ｔ秤 ． 士直 ／ 陌 Ｊ 事舰船 电气 技术 研 ，
路器能够满 足舰船 电网对保护设备快速性和有效性 的要求 。
关键词 ： 混合式限流断路器 ； 舰船 电力 系统 ；限流保 护 中图分类号 ： Ｍ ５ １ 文献标志码 ： 文章编号 ：１０ －５ １ ２ １ ）４０ ０ －３ Ｔ ６ Ａ ０ １ ３ （０ １ ２ － １ ５ ０ ０
农
Ｓｉ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ａｙ ｉ ｆＮｅ Ｃｕｒ ｅ ｔＬｉ ｉｉ ｃ ｏ ｏ ｙ ｉ ｍ ｌ ｔｏ ｎ Ａｎ ｌｓｓ ｏ ｗ ｒ ｎ － ｍ ｔｎｇ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ Ｗ ａ ｓ ｐ ＤＣ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｒ ｈｉ Ｐｏ ｒ Ｓ ｓｅ
ＹＵ ｅｉ ｇ Ｙｕ ｔｎ ． ＸＵ ｏ ｈ Ｇｕ ｓ Ｍ
量成果 剖。固态开关的优点是动作迅速 、 不存在
电弧 ， 且理 论上 可无 限次 重复使 用 ， 能够抑 制短路
电流 的快 速上 升 。但 与 机 械 开关 相 比 ， 固态 开关
的要求 ， 巨大的短路 电流会对 电力设备造成严重
破 坏 。 由于 直流 系 统发 生 短 路 时 电 流过 零 的 条件 ， 因此 ， 断 直流 电弧非 常困难 。传统 万能 式 分 断路器 为 了熄 灭 电弧 ， 取 的办 法 是 提 高灭 弧 室 采

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基于PSCAD／EMTDC的船舰电力系统智能保护仿真研究

基于PSCAD／EMTDC的船舰电力系统智能保护仿真研究

Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｎａｙ ｅ ｈ ｈ ｒｃ ｍ ｉ ｓｏ ｔａ ｉ ｏ ａ ｐ ｗｅ ｙ ｔｍ ｐ ｏｅ ｔｏ ｌ ｚ ｓｔ ｅｓ ｏ ｔｏ ｎｇ ｆ ｒ ｄｔ ｎ ｉ ｌ ｏ ｒｓ ｓｅ ｒ ｔｃ ｎｍ ｅ ｏ ｎ ｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ｅｐ ｉ ｃｐ ｅｏ ｉ ｈ ｔ ｄａ ｄ ｎｒ ｄ ｃ ｓｔ ｒｎ ｉ ｌ ｆ
图 １所示 。
２ 基于 Ｂ Ｐ神经 网络 的智能保护 方法
２１ Ｂ ． Ｐ神 经网络的基本原理
多层前 馈 神经 网络 的反 向误差 传播 训练 算法 …
（ 可简称 为 Ｂ Ｐ算法 ）首先是 由 Ｗｅｂ ｓ 在他 的博士 ｒｏｓ 学 位论 文 中提 出 ，它是 一 种有 隐含 层 的多层 前馈 网 络 ，如果 网络 的输入节 点数 为 肘 、输 出节 点数为 Ｌ， 则 此神 经元 网络可看 成是从 Ｍ 维欧 氏空 间至 Ｌ维欧
关键词 ：Ｐ Ｃ ， ＭＴ Ｃ；船舰 电力 系统 ；智能化保护 ；Ｂ Ｓ ＡＤ Ｅ Ｄ Ｐ神经 网络 ；仿真
中图分类号 ： Ｍ７ ；Ｔ ３ １ Ｔ ７ Ｐ９． ９
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ：１７ — ８ ３２ １） — ０４ ０ ６ ３ ９ ３ （０ ０ ０ ６ — ６ １４
Ｓ ｍｕ ａｉ ｎｏ Ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｒ ｔｃ ｏ ｒ ｈ ｐＰ ｗｅ ｙ ｔｍ ｉ ｌｔ ｆ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｏ ｅ ｔ ｎｆ ｉ ｏ ｒＳ ｓｅ ｏ ｉ Ｐ ｉ ｏ Ｓ Ｂａ ｅ ｎ ｔｅＰ ＣＡＤ／ ＴＤＣ ｓｄｏ Ｓ ｈ ＥＭ
０ 引言
舰船综合 电力 系统 （ｎｅｒｔｄｐ ｗｅ ｙｔｍ， ｉｔｇａｅ ｏ ｒｓｓｅ
有以下 特点 ：１ 复杂多样 的运行方式 ；２） ） 容量量级 增 大 ，电网分 级越来越多 ［３ ２】 － 。随着 电力 系统 向大型 化 、复杂化 及运 行方式 多样 化 的方 向发 展 ，传统 时 间 电流保 护方式 的保 护性 能受到 了很大 影响 ，研究
船舶电力推进系统运行的仿真

船舶电力推进系统运行的仿真

第34卷第4期 2011年12月中 国 航 海N AV IG AT ION O F CH IN AVol.34No.4 Dec.2011收稿日期:2011-08-01基金项目:上海市教委重点学科建设项目(J50602);上海海事大学校基金(2009171);上海海事大学研究生创新基金资助项目作者简介:包 艳(1982-),女,浙江湖洲人,博士生,主要从事电力系统控制、电力电子与电力转动的研究。

E -mail:yanbao@.文章编号:1000-4653(2011)04-0034-05船舶电力推进系统运行的仿真包 艳, 施伟锋(上海海事大学物流工程学院,上海200135)摘 要:船舶电力推进系统的推进电机单机容量大于发电机单机容量,属于重负载电力系统。

建立船舶电力推进系统运行的数学模型,在M AT L AB 软件平台上对该系统进行仿真运行。

对获得的电网电压信号,采用小波变换进行波形分析和特征抽取。

仿真实验结果表明,该船舶电力推进系统仿真模型合理有效。

关键词:船舶、舰船工程;电力推进船舶;电力系统数字仿真;重负载;小波变换;特征抽取中图分类号:U 664.14;T M 74 文献标志码:AResearch on Operation Simulation of Ship Electric Propulsion SystemB ao Yan, Shi Weif eng(Lo gestic engineering colleg e,Shanghai Maritime U niversity,Shang hai 200135,China)Abstract:M ar ine electr ic pro pulsion sy stems can be char acter ized as a heav y load pow er system,since the capacity of single pr opulsion mot or is bigg er than that of single electric g enerator.A mathematic mo del of marine electr ic pro -pulsion system is est ablished and is simulated o n the plat form of M A T L A B/Simulink.Feature ex traction fro m and w avefor m analysis o f acquired voltag e signals ar e conducted throug h wav elet tr ansfo rm.Simulation results indicate that the model of mar ine electr ic pr opulsion systems is rat ional and effective.Key words:ship,naval eng ineer ing;electr ic pr opulsion ship;pow er system dig ital simulatio n;heav y load;w avelet tr ansfor m;feature ex traction船舶电力推进是一种采用电动机直接驱动螺旋桨的推进方式,与传统的机械式推进相比,具有控制灵活、易于实现自动化、振动小、噪声低、污染排放少、舱室布置方便、全寿期费用低等特点。

船舶电力推进系统运行的仿真

船舶电力推进系统运行的仿真


ｐ ｌｉｎ ｓ ｓｅ ｉ ｓａ ｌ ｈ ｄａ ｄｉ ｉ ｌｔｄｏ ｈ ｌｔｏ ｍ ｆＭＡＴＬ ／ ｉ ｌ ｋ ｕ ｓ ｙ ｔｍ ｓｅ ｔｂｉ ｅ ｎ ｓｓｍｕａｅ ｎ ｔ ｅｐａｆ ｒ ｏ ｏ ｓ ＡＢ Ｓｍｕｉ ．Ｆｅｔ ｒ ｘｒｃｉｎ ｆｏ ａ ｄ ｎ ａ ｕ ｅｅ ｔａ ｔ ｒ ｍ ｎ ｏ
船 舶 电力推进 系统 运 行 的仿 真
包 艳 ， 施 伟 锋
（ 海海 事大 学 物 流工 程学 院 ， 上 上海 ２ ０ ３ ） ０ １ ５
摘 要 ： 舶 电力 推 进 系 统 的 推 进 电 机单 机容 量 大 于 发 电机 单 机 容 量 ， 于 重 负 载 电 力 系 统 。建 立 船 舶 电 力 推 进 船 属 系 统 运 行 的 ห้องสมุดไป่ตู้ 学模 型 ， ＭＡＴ Ａ 在 Ｌ Ｂ软 件 平 台 上 对 该 系 统 进行 仿 真运 行 。对 获 得 的 电 网电 压 信 号 ， 用 小 波 变 换 进 采
Ａｂ ｔ ａ ｔ：Ｍ ａｒｎｅｅ ｅ ｔ ｉ ｏｐ ｓｏｎ ｓ ｓ ｅ ｓｃ ｎ ｂｅｃ ａ ａ ｔ ｒｚ ｄ ａ ｅ ｖ ｏ ｄ ｐ ｓｒ ｃ ｉ ｌｃ ｒｃｐｒ ｕｌｉ ｙ ｔ ｍ ａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｅ ｓａ ｈ ａ ｙ ｌ ａ ｏｗ ｅ ｙｓｅ ，ｓｎｃ ｈｅｃ ｐ ｃｔ ｒｓ ｔ ｍ ｉ ｅ ｔ ａ ａ ｉｙ ｏｆ
中图 分 类 号 ： ６ ． ４ ＴＭ ４ Ｕ６ ４ １ ； ７ 文 献标 志码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｐ Ｅｌ ｃ ｒ ｃ Ｐｒ ｐ ｌ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ ｓ ａ ｃ ｎ Ｏｐ ｒ ｔｏ ｉ ｌ ｔｏ ｆ Ｓ ｉ ｅ ｔ ｉ ｏ ｕ ｓｏ ｙ ｔ ｍ
ｗａ ｅｏ ｍ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｃ ｕ ｒ ｄ ｖ ｌ ｇ ｉ ｎ ｌ ａ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｗａ ｅｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ｖ ｆ ｒ ａ ａ ｙ ｉ ｆａ ｑ ｉ ｏ ｔ ｅ ｓｇ ａｓ ｒ ｏ ｄ ｃ ｅ ｈ ｏ ｇ ｖ ｌｔｔ ａ ｓ ｏ ｍ． Ｓ ｍｕ ａ ｉｎ ｒ ｓ ｌｓ ｉ ｄｃ ｔ ｅ ａ ｉ ｌｔｏ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉａ ｅ
船舶应急电力系统建模与仿真研究的开题报告

船舶应急电力系统建模与仿真研究的开题报告

船舶应急电力系统建模与仿真研究的开题报告一、选题的背景和意义船舶电力系统可以说是船舶的“血液”，决定了船舶的动力性能和设备运行状态。

在船舶航行时，出现电力系统故障将导致船舶停航，严重影响航行安全和船舶的正常运营。

因此，船舶应急电力系统的建设和完善显得尤为重要。

船舶应急电力系统指在主电力系统操作失效时，保持航行安全和设备运行的系统。

应急电力系统的稳定性和可靠性是其设计和建造的重要目标。

随着电子技术的不断发展，近年来出现了一些新型应急电力系统，比如燃料电池、超级电容器和新型储能技术等，它们具有较高的能量密度和循环寿命，可以为应急电力系统的设计和开发提供更多的选择。

本研究旨在对船舶应急电力系统进行建模与仿真，分析其稳定性、可靠性和工作效率，为船舶应急电力系统的设计和开发提供理论依据和技术支持。

二、论文的主要内容和研究方法（一）主要内容1.船舶应急电力系统的概述。

介绍船舶应急电力系统的定义、分类和基本原理，分析其在保障船舶航行安全和设备运行方面的重要意义。

2.船舶应急电力系统建模与仿真。

采用Matlab/Simulink等软件对应急电力系统进行建模和仿真，分析其工作原理和性能特点，考虑系统中关键元器件的影响和交互作用。

3.应急电力系统稳定性分析。

基于稳态和暂态模拟，研究应急电力系统的稳定性，分析其负载容量、电压稳定度和频率响应等关键参数，评估系统的稳定性和可靠性水平。

4.应急电力系统优化设计。

通过仿真分析和实验，针对应急电力系统的弱点和缺陷进行优化设计，提高系统的稳定性和可靠性，降低系统的成本和能耗。

（二）研究方法1.文献资料法。

查找有关船舶应急电力系统建模与仿真方面的文献和资料，了解目前国内外的研究进展和成果。

2.数学模型法。

基于电气原理和控制原理，建立船舶应急电力系统的数学模型，分析系统的稳态和暂态性能。

3.仿真实验法。

采用Matlab/Simulink等软件对船舶应急电力系统进行仿真，得到系统的关键参数和性能指标，评估系统的稳定性和可靠性水平。