舰船电力推进系统的分析与仿真研究

以最大程度保障舰船稳定运行为目标,展开舰船电力推进系统的分析与仿真研究,依据舰船电力推进系统结构组成,构建多种组成部分的数学模型,基于Matlab-Simulink仿真分析软件进行舰船电力推进系统模拟和计算,分析其在不同工况下的性能表现。仿真分析结果显示,直接正车启动表现出较快的响应速度,但螺旋桨转矩过载严重。相比之下,分级正车启动虽然启动过程相对较长,但螺旋桨转矩和舰船速度的变化更为平稳。突加负载工况下,本文方法表现出较好的性能,能够快速适应负载变化,调节时间短,且电机电流波动小,有利于保障电力推进系统的稳定运行。航速变化工况下,波动幅度和稳态误差均较小,具有较高的稳定性和控制精度。

电力推进船舶磷酸铁锂电池工作性能研究

介绍了船舶电力推进系统的优势及应用,比较了磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂等常见锂电池的参数,阐述了电力推进船舶采用磷酸铁锂电池的优势与特点,分析了磷酸铁锂电池的应用前景。最后,设计磷酸铁锂电池充放电实验、充放电特性实验以及开路电压特性实验,分别研究了磷酸铁锂电池的容量特性、充放电特性以及开路电压特性,为后继开展更深入的研究提供了参考。

基于TCNN的船舶电力推进器机电耦合故障诊断模型

电机和齿轮箱是船舶电力推进器重要的功能部件,其故障将严重影响推进器甚至整船的安全性。由于机电耦合作用的影响,当电机和齿轮箱同时发生故障时,故障信号信噪比低,故障特征存在交叉,为了诊断两者的耦合故障,提出1DCNN和2D-DCNN双分支卷积神经网络模型(TCNN),通过不同尺度的卷积核深入提取电流数据的全局特征和细节特征。在数据预处理方面,改进了二维灰度图构建方法以增强信号时间序列连续性,并在2D-DCNN通道中引入膨胀因子在不增加计算量的情况下挖掘信号中的全局信息,使用学习率指数衰减策略确保模型在迭代循环中稳定逼近最优解。试验结果表明,TCNN模型与其他模型相比具有更好的诊断性能,诊断准确率可达99.8%。同时在不同工作环境下,模型的诊断准确率都不低于98.5%,具有良好的适应性和鲁棒性。研究成果可为解决船舶电力推进器机电耦合故障的诊断问题提供新的思路和方法。

基于CNN-SVM的船舶电力推进系统故障诊断技术研究

综合电力推进系统是现代船舶技术的跨越式发展,对解决船舶动力平台问题具有重要意义。为避免因电气设备运行故障对船舶运行安全性的影响,该文研究基于卷积神经网络和支持向量机融合的故障诊断方法。通过CNN来提取船舶电力推进系统故障信号的深层特征,将其作为故障分类器的输入,然后由SVM分类器进行故障分类。通过仿真实验后,发现学习率为0.001时,惩罚因子为1.5时,对应的故障诊断准确率最高,抗干扰能力较强。利用CNN和SVM融合的故障诊断方法,可有效提升船舶电力推进系统电气设备运行的可靠性,根据船舶电气系统运行特点,不断完善故障诊断方法,进一步推进我国船舶技术的发展进程。

某电力推进船舶轴系腐蚀断裂机理分析

为了研究电力推进调查船螺旋桨轴腐蚀断裂的原因,通过低倍试验、化学成分分析、硬度测试、样件力学性能试验等方式验证了取样产品的制造质量,通过腐蚀案例样件的形貌分析发现样件腐蚀具有典型的局部腐蚀特点,并发现样件腐蚀断面存在垢质,通过进一步X射线衍射分析获得垢质主要组成成分,并通过能谱分析检测到垢质中含有腐蚀性元素,检测后将螺旋桨轴腐蚀原因归因为垢下腐蚀。通过不锈钢腐蚀过程分析,讨论加速不锈钢局部腐蚀的多种因素,并对电力推进船舶常见的轴电流加速腐蚀的现象进行讨论,认为杂散电流是电力推进船舶各类腐蚀的重要风险,但存在难以捕捉和测量的困难,需要开展进一步研究。

半潜船电力推进方案分析比较

基于半潜船的特点及作业要求,对适用于半潜船项目的3种电力推进方案从设备配置和选型、船舶性能和系统设计等方面进行分析,并结合使用不同电推方案的半潜船项目对其电力推进系统设计思路和方案优缺点进行比较,并给出方案选型建议,为大型半潜船的推进方案选择提供参考。

以首善之为夯实品牌之基——国网北京电力推进品牌引领行动侧记

国网北京电力以首善之为夯实品牌之基,与企业中心工作互促共融,正将品牌强企作为提升企业综合实力和核心竞争力的重要载体,为建设国际一流的和谐宜居之都赋动能添动力。从草厂社区的“老胡同”到北京城市副中心的新地标,从城市输电线路到地下电力隧道;50位能源专业大学生近距离了解电网柔直技术和绿电进京情况,18位社会热心人士被聘为“优化电力营商环境提议官”……5月,国网北京市电力公司(以下简称国网北京电力)各级单位联动,以“首善电力”品牌推广月活动为契机,多视角讲好品牌故事,“电”亮国网北京电力品牌形象。

电力推进船舶远程运维系统研究

电力推进船舶系统构成复杂,船舶运维管理难度高。为推进船舶电力推进远程运维系统应用,提高船舶运营管理水平,本文通过分析电力推进船舶远程运维的核心技术,利用船舶特征数据获取,数据传输、存储、应用等技术手段,完成了电力推进船舶远程运维系统框架的构建。在某电力推进船舶上进行了实船应用,分别从船载端、通信协议,岸端等部分进行设计,验证了远程运维系统的实用性和有效性,提出了电力推进船舶远程运维系统未来优化的建议,为同类型船舶的应用提供参考。

破冰船电力推进系统在特殊工况下的控制策略

船舶电力推进系统对于提高船舶的动力性能和操控性能具有重要作用,特别是在北极和南极地区,电力推进系统的性能和可靠性直接影响着破冰船的安全性和效率。本文旨在深入探讨破冰船的电力推进系统,特别关注在特殊工况下所面临的挑战以及解决方案。分别研究了亚马尔型液化天然气(LNG)船、USCGC Healy破冰船和俄罗斯22220项目核动力破冰船的电力推进系统,采用了不同的电机类型、变频器技术、控制模式和算法,以适应不同的破冰需求和工作条件。分别总结了电力推进系统在破冰工况、倒车工况、螺旋桨冰切削模式和冰堵模式等特殊工况下的性能表现,以及不同类型的破冰船的电力推进系统各自的优势和适用性,并对破冰船的电力推进系统的发展进行展望。

混合动力船直流综合电力推进系统选择性保护分析

混合动力系统作为一种有效降低船舶排放的设计方案,受到了越来越多的关注和青睐。为确保船舶电力系统的安全性,则需要针对综合电力推进系统进行选择性保护分析,以实现对人员、设备、船舶的保护。以某混合动力拖轮为实例,分析直流综合电力推进系统选择性保护设计思路,针对系统关键元件进行建模,构建系统故障仿真模型并实船试验验证可靠性,为同类型船舶相关设计提供参考。

船舶电力推进系统虚实结合实践教学探究

船舶电力推进系统与柴油机推进系统有较大的差别,需要采用不同的教学方式。船舶相关专业学员在学习柴油机推进船舶之外,也需要熟悉电力推进船舶,掌握电力推进船舶的工作原理与工作过程。在对船舶电力推进系统的发展和组成进行分析的基础上,探究基于船舶电力推进实验室的实践教学方式,为船舶课堂教学提供借鉴。

电力推进永磁同步电机的无传感器控制研究

为提高电力推进无传感器永磁同步电机的稳定性,基于两相旋转坐标系和电机矢量模型,提出一种改进的电机滑模观测器。为增强滑模观测器的抗干扰性能和控制精度,采用sigmoid函数作为滑模观测器开关函数,并引入模糊控制策略改进开关增益;然后采用ACO算法优化滑模观测器的可调参数。仿真结果表明,该改进滑模观测器可提高电力推进无传感器永磁同步电机对转速和转矩控制的稳定性,使d、q轴电流更平稳,提高永磁同步电机的转子位置估计精度,降低位置估计误差。

深海船舶电力推进系统设计与性能评估

深海船舶电力推进系统具有独特的优点,为了满足深海船舶在恶劣环境下高效、可靠、稳定的推进需求,采用案例分析结合试验验证的方法,通过对深海船舶电力推进系统设计要点进行分析,以某深海船舶电力推进系统设计方案为例,对设计技术经济性能进行比较和综合评价。研究表明,深海船舶电力推进系统表现出良好的动态性能和稳态性能,系统的响应速度快、稳态误差小,能够满足深海船舶的推进需求。电力推进系统是一种高效、可靠、环保的推进方式,适合深海船舶的使用,具有实际应用价值。

ETAP在船舶电力推进系统中的应用研究

本文以船舶电力推进系统为例,利用ETAP建立仿真分析模型并进行短路电流计算。通过短路电流计算结果,进行断路器的配合设置,并与COMPASS计算结果进行比较,最终完成电力系统的选择性保护和配合分析。

交直流组网技术电力推进系统的对比研究

电力推进系统相对传统推进系统具有显著优势,成为现阶段船舶动力技术发展的主流方向。电力推进系统当前正从早期的传统交流组网技术逐步向最新的直流组网技术发展。本文对交流组网及直流组网这两种电力推进系统进行了介绍,简述了这两种系统各自的组成和技术特点,随后通过对这两种系统在设备组成成本、重量体积、能耗、兼容性、技术难点等多方面的分析对比研究,得出了直流组网技术在能耗、性能、兼容性等多方面具有显著优势的结论,进而论证了直流组网技术凭借其先进性将成为未来船舶电力推进系统发展的方向。

邮船电力推进系统安全返港评估

以某邮船为例,采用系统总体评估和事故界限区域详细评估的方法,对电力推进系统的配置方案、设备布置、电缆选型和走向、系统关联等进行分析,评估电力推进系统设计方案是否满足安全返港规范要求,为邮船其他系统的安全返港评估提供指导。

适用于直流组网电力推进船舶的电缆敷设工艺

结合在某直流组网电力推进船舶的设计及建造过程中,开展电缆敷设工艺研究和应用,提出一种适用于电力推进船舶,特别是采用直流组网的电力推进船舶的电缆敷设工艺,旨在减少和消除电缆间产生的相互电磁干扰,提高电力推进配电系统及推进控制系统的安全性和稳定性,为同类型船舶的电缆敷设提供参考。

船舶综合电力推进系统远洋保障经验探讨

针对中压交流综合电力推进系统舰船远洋航渡装备保障工作,本文通过航行前备件筹措、进坞检查、装备预防性检修、增加制冷设备等准备工作;航渡中开展定期装备轮换使用、落实装备监测诊断、定期装备检修等具体举措;制定了主用装备应急处置等方案预案,确保了舰船横跨赤道海域长时间航行装备安全,为后续舰船积累了一定的经验。

船舶电力推进系统谐波抑制策略研究

针对谐波干扰,本文提出了基于模糊PID控制和模型预测控制的并联有源电力滤波器的谐波抑制方法。模型预测电流控制值函数中的优化目标从有源功率滤波器提供的补偿电流转换为逆变器输出电压。根据逆变器输出电压参考值对应的电压矢量相位,缩小逆变器输出电压矢量参与滚动优化的范围,实现对谐波电流的控制。最后通过对船舶综合电力系统的建模,并对巡航和升平台2种工况进行仿真,通过模糊PID与模型预测控制有源电力滤波器分析谐波抑制前后的电压波形和谐波含量,证明了所提方法在电源电压畸变情况下能够显著改善电力系统的电压质量,具有较好的谐波抑制效果。

新型节能控制策略在电力推进渡船中的应用

以新建60 m新型直流组网电力推进车客渡船为例,研究了大容量超级电容储能系统、直流变频转舵、低通滤波器、水冷散热的控制策略在电力推进渡船上的应用。经实船验证,相较于同规格的常规推进渡船,该新建渡船单航次油耗平均节约10%,节能减排效果明显,具有机动性强、电气设备工作效率高、系统更加安全可靠的特点,对于促进长江生态环境保护具有重大意义。