舰船电力系统谐波的智能检测研究

舰船电力系统包含大量的非线性负载,谐波产生的概率相当高,谐波会对舰船电力系统产生很大干扰,而当前舰船电力系统谐波检测算法存在检测精度低、实时性不高等局限性,为了解决当前舰船电力系统谐波检测过程中存在的缺陷,设计一种舰船电力系统谐波的智能检测算法。首先分析了舰船电力系统谐波产生的原因,并提取舰船电力系统谐波检测相关数据,然后采用RBF神经网络建立舰船电力系统谐波的智能检测法,最后在Matlab2017平台上进行了舰船电力系统谐波检测的仿真模拟测试,结果表明,本文算法检测舰船电力系统谐波成功概率相当高,降低了舰船电力系统谐波检测误差,而且可以实现舰船电力系统谐波的实时性检测。     

基于图论理论的舰船配电网故障恢复算法

提出基于最小生成树理论和分割分层拓扑模型的舰船配电网故障恢复快速算法,利用图对实际配电网进行符合图论要求的简化,给出舰船电力系统的配电网络分割分层拓扑结构,建立综合了舰船负载优先级、开关动作次数最少、电网可靠性最高为目标的数学模型。考虑了线路容量限制、配电网连通性及节点电压约束的约束条件。理论分析及实例证明,算法充分利用舰船配电网监控系统中的实时信息,能提供最优解,直接控制相关开关动作,具有明确的可操作性。     

基于改进粒子群算法的舰船电力系统无功优化

依据舰船电力系统的特点,构建适用于舰船电力系统的优化模型。率先采用自适应粒子群算法对舰船电力系统进行无功优化。与标准粒子群算法相比,新算法有效克服了标准粒子群算法在优化过程中前期易陷入局部最优和后期收敛速度慢的缺点。优化后,舰船电力系统的有功网损降低明显,电压分布也更加合理,保证了舰船电力系统安全稳定的运行。     

基于节点电势法的舰船电力系统潮流计算方法

针对舰船电力系统中非线性负载尤其是异步电动机负载较多,且发电机组数量多、容量小,需考虑其功率分配关系等特点,提出基于节点电势法的潮流计算改进算法。利用此算法对一个8节点的典型舰船电力系统模型进行计算,并通过Matlab软件仿真予以验证。结果表明,该算法具有计算精度高、收敛速度快等特点。     

改进差分进化算法在舰船电力系统网络重构中的应用

针对舰船电力系统的网络重构,建立了以负载恢复量、开关操作数和发电机效率均衡为多优化目标的舰船电力系统故障恢复模型,提出了一种带自适应离散断点算子和动态变异、交叉因子的改进离散差分进化算法进行求解。改进后的算法能有效地提高收敛速度,并克服传统差分进化算法收敛精度不高、易陷入局部最优的问题。舰船电力系统网络故障恢复算例表明,该方法能获得更好的系统重构方案,并具有较好的优化性能。     

动态负载仿真控制器的设计与研究

本文介绍了舰船电力系统动态负载仿真控制器的设计以及实现.该装置以Intel 80C196KC单片机为核心的控制器硬件方案设计及相应的存储器扩展、人机接口、数据采集通道、PWM脉冲的输出、通讯接口等具体电路.该控制器成功地对舰船电力系统常见的四种负载进行了数字仿真,并已成功应用于某舰船电力系统仿真实验室中.     

基于梯度法的微粒群优化算法在船舶电力系统的应用

随着电力技术的不断发展,舰船电力设备的数量和质量不断提高,不仅提高了舰船航行的安全性,还促进了舰船作业的效率,提高了船舶工业的生产水平。船舶综合电力系统包括发电机、变电站、输电线路、终端负载等,具有拓扑结构复杂、工作条件恶劣等特点。因此,提高舰船电力系统的安全性、可靠性,改善电力系统的使用质量具有重要的意义。本文充分结合基于梯度法的微粒群优化算法,对舰船电力系统的稳定性理论、故障恢复等问题进行优化和改善。     

船舶电力系统中源变换器的控制策略

船舶综合电力系统采用集成化技术,在船舶内进行电能的产生、传输、转换和配给,并利用电能作为动力源实现舰船的航行和武器发射。现代舰船上的武器发射系统(如电磁炮、电化学动力炮)、舰载机弹射、回收、电气防护等瞬时功率可达数百兆瓦,对整个电力系统形成极大的冲击,影响供电系统的稳定性。为此,本文分析了恒功率负载和电压负载对舰船综合电力系统稳定性的影响,提出了一种适用于船舶综合电力系统源变换器的恒功率负载电压电流(U-I)单开关周期反馈控制方法,提高了船舶恒功率负载运行的稳定性。     

潮流计算在舰船电力系统稳定性分析的应用

舰船电力系统由电源、配电网和负载组成,具有对船载用电设备和船舶电力推进系统供电的重要作用,因此,舰船电力系统的运行稳定性具有重要意义。随着舰船向着大型化和自动化方向发展,电力系统的稳定性分析引起了研究人员的广泛关注。潮流计算和暂态、稳态分析技术是电力系统分析的重要手段,能够实现舰船电力系统的实时动态分析,从而提高电力系统的监测和管理水平。本文针对舰船电力系统的结构特点,结合Z-bus潮流计算方法,对舰船电力系统的稳定性进行系统分析。     

舰船动力系统综合评估指标体系

舰船动力系统综合评估的实质是一个多属性决策问题,其前提是构建合理可行的评估指标体系.针对舰船动力系统研制的特点,首先确立了全寿命费用低、战术技术性能好、研制风险小的动力系统研制目标,然后运用舰船工程原理对该目标进行了逐层分解,从而初步构建了舰船动力系统综合评估的指标体系.     

船舶电力系统重要度排序方法研究

针对船舶电力系统重要度排序问题,提出一种信息熵与模糊层次分析法(FAHP)相结合的综合评判方法,即E-FAHP综合评价法。该方法首次采用概率标度法,构造区间值优先互补判断矩阵,尝试用相似熵建立目标函数,运用遗传算法进行寻优,分别获得加性相似熵模糊一致判断矩阵和乘性相似熵模糊一致判断矩阵,然后采用对应权重计算公式进行重要度排序。最后通过实例验证该方法在船舶电力系统重要度评价中的应用。     

基于有序GBDL树集船舶电网潮流算法的执行时间分析

提出了一种基于有序GBDL树集的改进船舶电网潮流算法。分析该算法执行时间。证明基于有序GBDL树的船舶电网潮流计算,其算法求解总时间等同于采用同样潮流算法的广度优先编号、树的前序、后序编号,优于深度优先编号、树的中序编号。而基于有序GBDL树集的船舶电网潮流计算,其算法求解总时间优于上述其他所有编号方法。     

船舶岸电系统在集装箱码头的应用

靠港船舶岸电系统具有可以减少污染物排放和提高能源利用率的优点,正在我国港口大力推广。为探讨岸电系统在集装箱码头的应用前景,以大窑湾北岸某集装箱码头为例,利用仿真模型核算多种情景下2020年大窑湾北岸集装箱码头船舶使用岸电前后的碳排放量,并分析不同装卸效率对船舶的碳排放的影响。结果表明,集装箱码头使用岸电系统可实现低碳效益,提高装卸效率有利于船舶碳排放的减少,但应考虑提高装卸效率会引起装卸机械碳排放增加。     

大型豪华邮轮应用动力电池的能效与经济性分析

动力电池装船有利于节能减排,但目前主要应用在短距离小尺度船上,在大型船舶上的应用和研究均较少。基于Carnival Vista 62.4 MW动力系统技术参数和航速信息,采用多种能量管理算法,对比分析原型和动力电池替代主机动力系统方案的动力性和燃油经济性,阐明动力电池装船的资本回报周期,为大型船舶动力系统节能减排提供参考。     

16300t LNG燃料动力化学品船能量利用系统的模拟分析与优化

针对16300吨LNG燃料动力化学品船LNG气化冷能未加以利用的现状,本文在分析及评估原船废气余热及冷却水系统用能水平的基础上,综合考虑LNG冷能、主机废气和缸套冷却水的能量梯级利用,针对船舶对发电、海水淡化、冷库及空调等需求,以加装废气动力涡轮、LNG冷能ORC发电、冷冻法海水淡化及设置高低温冷库与空调系统等方式组合提出了四套综合能量利用系统方案。进一步利用Aspen HYSYS软件对该船原有能量利用系统与新方案进行了模拟分析,并从?效率及经济性两个方面对各方案进行了评估。结果表明,诸方案中以低温冷库+海水淡化+高温冷库+干燥舱系统方案经济性最好,所形成的新系统经优化后?效率可提高至67.16%,每年经济收益可达595.8万元。     

基于GSA-IPM算法的船舶电力系统无功优化

提出GSA-IPM(万有引力-内点)算法求解船舶电力系统无功优化问题,以降低船舶电力系统的有功损耗,提高电压质量,改善安全经济运行水平。将算法应用于某实际船舶电力系统进行仿真测试,结果与万有引力搜索算法(GSA)、遗传算法(GA)及粒子群算法(PSO)作比较,证明了算法能够使有功网损更低,电压质量更佳,从而验证了方法的有效性。     

基于比例伪时序算法的舰船电力风险评估系统

[目的]为了提高舰船电力系统的安全性与稳定性,提出基于比例伪时序算法的风险评估系统.[方法]在舰船电力系统中引入改进的伪时序算法,对电压、功率和频率等电力模拟量进行赋值,并通过组态界面进行可视化监控,进而对舰船电力系统进行整体风险评估.同时,针对不同工况下的系统拓扑结构变化问题,通过引入比例补偿系数来调整算法,从而提高...     

基于能量熵的船舶电力系统脆性分析

首次将能量熵引入到船舶电力系统脆性研究中,定义研究船舶电力系统的电压熵、电流熵、频率熵.通过对船舶电力系统能量熵的研究,为船舶电力系统脆性熵的研究提供理论基础和重要的参考依据.仿真表明,能量熵能反映船舶电力系统的脆性特性.     

船用柴油机混合能源系统配置优化

考虑新能源的间歇性以及船舶电力系统负载的突变性和波动性,本文首先根据船舶航行中经纬度和海上环境的变化对新能源的参数进行修正,然后构造同时计及成本与使用寿命的船用柴油机混合能源系统优化配置目标函数,再利用人工蜂群算法进行优化,从而获得最佳的系统配置。船舶航行实测试验验证该方法的可行性,同时表明了它比陆地上传统方法具有更好的优化配置性能。     

船舶多清洁能源混合动力系统优化设计方法

多清洁能源混合动力系统可通过采用多种清洁能源有效提高船舶的绿色化水平,但多清洁能源的不同特点会增加混合动力系统配置优化设计的复杂性,目前缺少对多清洁能源混合动力系统优化配置方法的研究。对此,基于燃料电池、锂离子电池、超级电容和柴油发电机的混合动力系统形式,提出一种基于小波变换和遗传算法的多清洁能源混合动力系统优化配置方法。分析结果表明:提出的混合动力系统优化配置方法能在满足船舶最大功率需求的同时,提高船舶的经济性,降低二氧化碳排放,进而提高船舶的整体能效水平。