接觸網(wǎng)供電的運(yùn)河船舶推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前運(yùn)河船舶95％以上采用柴油機(jī)作為船舶主動(dòng)力，排放了大量的污染氣體，同時(shí)具有噪聲污染和溢油污染，影響了運(yùn)河周邊城市的空氣質(zhì)量和水源質(zhì)量。岸基電力系統(tǒng)電能來(lái)源較為廣泛（火力發(fā)電、水利發(fā)電、核電和可再生能源發(fā)電），且岸基電力系統(tǒng)（熱效率40%）相對(duì)于火力發(fā)電（熱效率30%）熱效率高。為了解決傳統(tǒng)柴油機(jī)作為動(dòng)力源的運(yùn)河船舶存在的問(wèn)題，將岸基能源應(yīng)用于運(yùn)河船舶具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　針對(duì)京杭運(yùn)河等水文特征相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)河航道，

2、設(shè)計(jì)了一種采用岸基電力為運(yùn)河船舶提供動(dòng)力的系統(tǒng)；通過(guò)分析運(yùn)河船舶航行特點(diǎn)，借鑒軌道交通電力系統(tǒng)的技術(shù)，提出了船舶受電、航線偏移、超船換軌等關(guān)鍵技術(shù)的解決方案；設(shè)計(jì)并搭建了模型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了部分關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證采用接觸網(wǎng)供電運(yùn)河船舶推進(jìn)系統(tǒng)的可行性。論文主要研究工作如下：
　?。?）接觸網(wǎng)供電運(yùn)河船舶推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析。通過(guò)實(shí)地調(diào)研和查閱相關(guān)資料，收集了京杭運(yùn)河各段航道通航等級(jí)及橋梁限高等資料，用于開(kāi)展航道特征分析。選擇通

3、航條件好、通航船舶多的蘇北航段為對(duì)象，采集了其一年內(nèi)的水位波動(dòng)，用于開(kāi)展水文特征分析。通過(guò)采集運(yùn)河上800條船舶的主尺度，分析了運(yùn)河船舶的主力船型。基于以上分析，提出了接觸網(wǎng)供電的運(yùn)河船舶推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求。
　?。?）接觸網(wǎng)供電的運(yùn)河船舶推進(jìn)系統(tǒng)社會(huì)效益分析。從經(jīng)濟(jì)效益和減排效益等方面，分析了采用岸基能源的運(yùn)河船舶的社會(huì)效益。
　?。?）接觸網(wǎng)供電的運(yùn)河船舶推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析及設(shè)計(jì)。采用CATIA設(shè)計(jì)了剛性受電連接裝置和柔

4、性受電連接裝置，用于受電連接模塊。采用AIS結(jié)合DGPS并在內(nèi)河航道中設(shè)置虛擬航道，建立航線偏移控制模塊，當(dāng)船舶大幅度偏移接觸網(wǎng)時(shí)發(fā)出預(yù)警。由于船舶航行速度不同具有需要超船換軌的需求，設(shè)計(jì)了一種超船換軌方式。為保證接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)船舶仍能可靠運(yùn)行，設(shè)計(jì)了船舶應(yīng)急供電模塊。
　?。?）接觸網(wǎng)供電的運(yùn)河船舶推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究。為驗(yàn)證采用岸基供電的運(yùn)河船舶推進(jìn)技術(shù)的可行性，設(shè)計(jì)和搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)Altium De