船舶多模式電站試驗臺架的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著航運業(yè)以及現(xiàn)代造船技術(shù)的不斷發(fā)展，船舶電力系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷增加，因此對于船舶電力系統(tǒng)可靠性和節(jié)能型的要求也越來越高。深入研究船舶電力系統(tǒng)技術(shù)對提高船舶運行的經(jīng)濟型和可靠性具有重要意義。本文的重點為搭建一臺船舶多模式電站試驗臺架，能夠?qū)崿F(xiàn)對船舶電站的自動控制并實時監(jiān)測電站的電能質(zhì)量，在此試驗平臺上可以進行多模式電站控制技術(shù)的研究，提高船舶電站運行的安全性和經(jīng)濟性。本文的主要內(nèi)容有以下幾個部分：
　　1、總結(jié)歸納相關(guān)文獻資料，分析

2、船舶多模式電站的相關(guān)技術(shù)資料并闡述本課題的研究意義與相應(yīng)研究方向的研究現(xiàn)狀。
　　2、根據(jù)各個發(fā)電設(shè)備單元的運行特點以及相應(yīng)的控制策略，選擇適當?shù)臋C電設(shè)備來模擬相應(yīng)的發(fā)電單元。本文中采用由變頻器驅(qū)動的電動機來拖動發(fā)電機來模擬輔助柴油發(fā)電機組，對于軸帶發(fā)電機、廢氣透平發(fā)電機以及新能源發(fā)電單元采用西門子S120來模擬實現(xiàn)。根據(jù)各個運行單元的特點對軸帶發(fā)電機、廢氣透平發(fā)電機以及新能源發(fā)電單元采用逆變并網(wǎng)技術(shù)，對輔助柴油發(fā)電機采用直接并網(wǎng)

3、的方式。最后通過將各個發(fā)電單元相互整合，共同連接在電網(wǎng)上實現(xiàn)聯(lián)合運行。
　　3、確定船舶多模式電站的組成，設(shè)計試驗臺架的整體結(jié)構(gòu)。本實驗臺架設(shè)計的船舶電站主要的發(fā)電形式包含柴油發(fā)電機組、晶閘管軸帶發(fā)電機組、主機廢氣透平發(fā)電機組以及新能源發(fā)電單元。并根據(jù)相應(yīng)發(fā)電單元的運行特點以及實驗研究的具體要求，確定試驗臺的裝機量以及運行模式。為準確模擬各個發(fā)電單元的運行狀態(tài)，對部分單元采用半實物仿真，為此先期分別建立了船舶輔助柴油發(fā)電機組模型以

4、及逆變并網(wǎng)系統(tǒng)模型，并選擇合適的控制策略，試驗仿真結(jié)果表明，此種控制方法以及控制策略運行結(jié)果良好。
　　4、提出電能質(zhì)量檢測的相關(guān)內(nèi)容以及相應(yīng)的標準，并采用虛擬儀器技術(shù)，實現(xiàn)電能質(zhì)量的實時采集以及分析，為多模式船舶電站試驗臺架的研究提供便利。利用NI數(shù)據(jù)采集卡以及LabVIEW平臺軟件對試驗臺架的電能質(zhì)量進行實時分析，為后續(xù)的實驗研究、數(shù)據(jù)采集以及結(jié)果分析打下基礎(chǔ)。
　　5、研究并確定多模式電站試驗臺架的整體結(jié)構(gòu)原理圖以及試