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

1、船舶電力系統(tǒng)是一個獨立的電力系統(tǒng)，它的發(fā)電機容量相對較小，而負載容量相對較大，因此大功率的負載波動必然會對船舶電網(wǎng)的穩(wěn)定造成很大的影響。特別是電力推進系統(tǒng)，它的容量常常占到發(fā)電機容量的60％以上，是船舶電力系統(tǒng)中最主要的負載。由于推進系統(tǒng)經(jīng)常工作在不同的工況下，負荷波動更為頻繁和明顯，因此研究它的運行對船舶電網(wǎng)的影響更具有現(xiàn)實意義。對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性進行研究是船舶電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的一個重要組成部分，也是本文的主要研究工作。
　　

2、本文的研究同時涉及了發(fā)電機、推進電機和螺旋槳的動態(tài)特性，對發(fā)電機及其控制系統(tǒng)和電力推進系統(tǒng)進行分別建模，最后實現(xiàn)對船舶電力系統(tǒng)的組合仿真。
　　 首先，對系統(tǒng)中重要組成部分進行建模：
　　 （1）考慮到螺旋槳負載工作時對推進電動機的擾動，建立采用矢量控制方法和SVPWM脈寬調(diào)制技術(shù)的的永磁同步電動機控制系統(tǒng)模型。
　　 （2）考慮到船舶運動與螺旋槳的關(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)負載波動對發(fā)電機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)電機及其控制系統(tǒng)模型時采用PID閉環(huán)控制的勵磁控制環(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)境下分別對電力推進系統(tǒng)和發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)進行動態(tài)的仿真并分析其性能。
　　 最后，將“電源”模型和“負載”模型進行連接，對發(fā)電機端電壓在電力推進系統(tǒng)全速起動、分級起動、直接制動、分級制動和直接倒車等工況下