采用多目标网格进化算法并面向对象的舰船电网重构

考虑系统失电负荷量、电网有功损耗、线路负荷分配失衡度和开关操作次数,构造出舰船电网重构模型。以网格为载体,在邻域范围内进行选择、交叉和变异,采用精英策略,提出基于多目标进化并面向对象的舰船电网智能重构方法。该方法在不影响解的全局最优性的基础上,极大缩短了算法执行时间,并将各种Pareto重构算法的共同属性和操作抽象出来形成公共基础平台,改进超体积指标计算方法,实现不同算法性能间的公平比较。算例分析结果表明,在算法运行时间及所获解集的趋近度和分布度方面,所提方法均优于NSGA-Ⅱ和SPEA2。

基于改进的无尺度网络的高斯动态粒子群优化算法在舰船电网故障重构中的应用

针对当前优化算法在处理大规模舰船电网重构问题时易陷于局部极值的缺点,提出一种基于改进的无尺度网络的高斯动态粒子群优化(Gaussian Dynamic Particle Swarm Optimization,GDPSO)算法.该算法融合无尺度网络理论与种群拓扑结构,采用改进的无尺度网络BA模型随机地逐渐增加种群拓扑规模,增加种群多样性,提高种群跳出局部极值的能力.以某20节点和扩充为60节点的舰船电网为例进行故障后重构测试.结果表明,该算法对多维度舰船电网重构有效.

考虑静态电压稳定的舰船电网多目标故障恢复决策

为了解决没有考虑重构过程诱发的电压稳定问题,针对舰船电网快速故障恢复,引入电网线路静态电压稳定指标SVSI。将故障恢复后电网所有线路SVSI指标的最大值作为目标函数,以表征此时系统静态电压稳定的整体水平,建立一种考虑静态电压稳定的舰船电网多目标故障恢复重构模型。采用基于局部搜索技术的多目标网格进化算法MGEA对该模型进行求解,算法保留了故障恢复问题的多目标本质,以网格为载体,在邻域范围内做选择、交叉和变异,减缓了基因传播速度。对一舰船电网实际算例进行故障恢复重构测试,结果表明,该决策方法在实现舰船电网故障恢复的同时,可有效提高整个系统的静态电压稳定性。

基于加权TOPSIS法的舰船电网评价指标体系

舰船电网规划能够有效提高舰船电力系统的生存能力和舰船电网的持续供电能力。随着现代舰船电力系统容量及电网结构的复杂程度的增加,传统的基于基本经验及模式并结合工程校验的舰船电网设计方法存在局限性。本文针对舰船电网设计的需求和特点,建立了分项评价指标数学模型。考虑各分项指标权重并结合加权TOPSIS法提出了舰船电网评价指标体系。通过对典型舰船电网设计方案的评估和分析,验证了本文方法的实用性和有效性。

基于复杂网络理论的舰船电网关键元件辨识方法

舰船电力系统是一种典型的节点紧凑型独立电力系统,其系统容量相对有限,系统元件种类繁杂,电网运行结构灵活多变,电力节点及线路极易遭受战斗损伤。针对舰船电力系统的结构及运行特点,基于复杂网络理论对舰船电网的脆弱性开展研究,建立了舰船电网等效拓扑模型并提出了电力介数指标,实现了对舰船电网中关键元件的辨识。通过对典型舰船电网进行攻击测试,验证了所提出指标的准确性和有效性。

基于DSP舰船电网电能质量监测系统设计

舰船电压畸变、电压不稳等电能质量问题已经成为确保舰船安全行驶的关键问题之一。本文通过分析影响舰船电网电能质量的主要问题,结合DSP的性能指标,设计了基于DSP的舰船电网电能质量监测系统,利用DSP强大的计算能力对电能质量参数波形失真进行在线监测,为舰船电网电能质量评测和改进提供了有力的数据支持。最后根据检测装置的结构和设计的软件流程进行系统可能产生的误差进行分析。

电力推进系统与舰船电网稳定之间联系的研究

传统判断方法无法判断多种舰船工况下,电力推进系统与舰船电网稳定之间联系的问题,为此研究一种电力推进系统与舰船电网稳定之间联系的判断方法。通过计算电动机元件的动态变化,得到电力推进系统中电动机的动态变化规律,然后使用凸极效应的迭代解法处理舰船电网的节点电压,得到舰船稳定电网电压矢量值,在保持电网稳定电压的运行下,计算得出二者之间的线性关系。实验结果表明:与传统判断方法相比,本文提出的判断方法,可以判断5种工况下电力推进系统与舰船电网稳定之间联系。

NSGA-Ⅱ算法在舰船电网故障恢复中的应用

现代大型舰船的电力系统规模越来越大,促进了舰船的自动化、电气化水平,同时也对电力系统安全性、稳定性提出了更高的要求。舰船电力系统的故障恢复是指当舰船电网某一环节出现故障时,电力系统可以根据电网结构,快速重构配电网络(包括定位故障区域、隔离故障区域等),保证舰船多数用电设备的供电需求。本研究针对舰船配电网络的故障恢复问题,利用遗传算法和NAGA-Ⅱ算法,确定了舰船电网故障恢复的优化函数,并对电网故障恢复的效果进行仿真实验。

基于注入信号的舰船交流电网绝缘故障定位新方法

提出基于注入信号的绝缘故障定位新方法,采用注入低频信号,提取各负载出线端的剩余电流,利用接地电阻电流与分布电容电流之间的正交特性,在线计算各负载的绝缘电阻,进行绝缘故障定位。该方法不受系统运行和过渡电阻的影响、精度高、抗干扰能力强,适用于舰船交流浮地电网。

基于小波分析的舰船中压电网间歇性接地故障选线研究

为了对中压条件下舰船电网愈发频发的间歇性接地故障进行故障定位,本文提出了一种基于小波分析的间歇性接地故障选线方法。该方法针对舰船中压电网暂态故障电流特性,利用小波分析工具对暂态电流进行特征提取获得各支路电流的模极大值,然后按照双门限检测策略对故障支路进行故障定位,最后在Matlab/Simulink平台上对该方法进行了仿真验证,仿真结果证明了该方法的可行性和正确性。

未来舰船电力系统保护策略研究

针对目前舰船电网保护研究多在辐射型单一简单结构中进行的弱势,在PSCAD/EMTDC软件中仿真未来舰船梯形电网的3种典型工况.采用仿真和按比例缩小物理模型试验,分析了传统舰船保护措施在未来舰船电网中的运行特性.同时建立了多种保护措施的仿真模型,详细归纳了多种保护措施在未来舰船梯形电网中应用的特点,并进行了仿真分析和对比讨论,对未来舰船电网保护措施设计可以提供参考.

低压干馈式交流舰船网络保护措施研究

对常用低压干馈式舰船电力网路继电保护措施进行研究。总结分析了该类网络在实现保护时需要考虑的结构特点。对干馈式的四种网络形式进行具体的保护措施讨论,将现有的经典保护手段———过电流保护加时间原则用入其中,观察其效果,分析这种方法在低压干馈式网络中应用的优劣,然后针对现有方法的不足加入新的判断单元,对系统整体保护手段进行改进。同时,把差动保护引入低压干馈式的多种网络形式中,结合之前的研究进行详细的对比分析。整个研究过程用PSCAD软件仿真实现,可为研究不同电压等级和不同网络形式的舰船电网保护措施提供参考。

舰船接岸电时的安全性及绝缘监测问题

随着舰船大型化,电力系统容量增大,对舰船电网安全性要求也越来越高,绝缘在线监测已逐步成为现代舰船电网自动监测不可缺少的一部分。本文主要对舰船接岸电时的安全性和绝缘监测问题进行分析。

船舶照明电网电力线信道噪声的分析与建模

将载波通信技术应用于舰船照明电网电力线信道有许多困难,其复杂的噪声特性是对通信可靠性的最大挑战,因此准确的分析建模对于设计优化舰船电力载波通信系统有重要意义。本文在对所采集的电网噪声进行时频域分析的基础上,利用ARMA模型建立了两类噪声的预测模型,预测噪声较全面的反映了噪声的时频域特性。

船舶区域配电技术浅析

本文对船舶区域配电技术进行了阐述,介绍了区域配电技术的原理及功能特点,分析了国外先进舰船区域配电技术应用情况,结合区域配电技术的特点,提出了区域配电总体设计建议,阐述了区域配电技术的发展方向,可供船舶电气工程技术人员设计时参考。