脉冲负载对独立电力系统运行特性影响

脉冲负载工作模式复杂,对于容量和惯性有限的船舶电网等独立电力系统的冲击和影响较大。为研究脉冲负载下独立电网运行特性以及脉冲负载不同参数对独立电网运行特性影响,通过在Matlab/Simulink平台建立柴油发电机组-整流器-脉冲负载模型,在仿真的基础上研究分析脉冲负载峰值功率、占空比、周期以及前端滤波电容参数对电力系统动态特性的影响规律。本文算例结果表明,脉冲负载工作时会对独立电网引起电力系统各参数的周期性波动,且波动程度与脉冲负载的工作模式有关:当峰值功率增大时,柴油发电机组的调压效果受到影响而频率近乎不变;当占空比D=0.5时,电力系统电压波动最大;周期增大时对励磁调压系统的影响变大且频率受脉冲负载的影响变大;同时合理增大滤波电容可以平抑脉冲负载引起的功率冲击。

船用特种四芯电缆基本性能仿真

为解决大功率脉冲负载直流配电电缆装船对船舶环境带来的电磁场、热场、机械应力场的影响,文章结合工程项目设计了一种船用特种四芯电缆,针对工程中电缆的实际应用环境,通过建立四芯电缆有限元模型,仿真分析了四芯电缆电磁场、电-热耦合场、电-机械应力耦合场特性,设计了3组试验方案对四芯电缆运行情况进行验证测试。仿真及验证结果表明,文章提出的船用特种四芯电缆结构型式对于利用有限的船舶空间、保证电缆及周围结构乃至整个系统的安全稳定运行有着重大意义。

基于CFD的电力推进系统机桨匹配特性研究

为分析异步电机带定距桨电力推进系统的机桨匹配特性和规律,考虑船舶运营后的污底阻力,通过建立船舶污底与粗糙度的对应关系,数值模拟分析某型电力推进船舶阻力变化规律。基于STAR-CCM+软件建立数值水池,模拟分析常规螺旋桨设计与优化螺旋桨设计下的敞水虚拟试验、阻力虚拟试验和自航虚拟试验结果,结合机桨匹配点设计对实船尺度下的航速性能进行预报。通过研究发现:在船舶设计阶段减小定距螺旋桨的螺距比,可以使得新船的螺旋桨以较轻的负荷运转,从而获得较高的航速性能,对于异步电机带定距桨电力推进船舶机桨匹配设计具有借鉴意义。

基于PSCAD仿真的大功率脉冲负载能量管理策略研究

针对含脉冲负载的综合电力系统能量管理问题,分析了发电机、大功率负载、脉冲负载的能量管理策略,在PSCAD平台上建立了典型含脉冲负载的综合电力系统模型,并结合测试工况详细分析了采用能量管理策略前后,船舶电网中主要设备的电压、电流、频率、转速、功率变化,结果表明,采用能量管理策略后能够合理控制船舶电网的稳定性,对于含脉冲负载的船舶电网设计具有借鉴意义。

面向脉冲电流的单芯电缆排布方式

结合某工程船的设计,对其直流电缆的规格进行分析选择。根据载流量计算电缆规格,对电缆磁场环境进行分析和方案选择。对平行排布和对称排布2种排布方式下单芯电缆的电磁场特征、发热情况及振动特性进行理论分析和仿真,结果发现,相比采用平行排布方式的单芯电缆,采用对称排布方式的单芯电缆能大大减小电缆集束外侧的磁场辐射,并能使电缆周围铁磁材料套筒等构件的温升下降30%以上。