基于神经网络的舰船动力电路故障诊断方法

为有效滤除舰船动力电路信号内的噪声和干扰,提取出有用的故障特征,并在复杂多变的运行环境中,准确诊断各种未知故障类型,研究基于神经网络的舰船动力电路故障诊断方法。利用栈式稀疏自编码器在舰船动力电路信号内,提取有用的电路故障特征,利用其稀疏性滤除电路信号内的噪声和干扰,减少故障特征之间的冗余;通过K-means算法,优化概率神经网络结构;在优化后的概率神经网络内,输入有用的故障特征,输出舰船动力电路故障诊断结果,依据其强大的在线学习能力,提升其对未知故障诊断的适应性。实验证明该方法可有效提取舰船动力电路故障特征;在不同噪声强度的运行环境下,该方法均可精准诊断电路故障。

某船前、后电站并车故障分析与排除

某船前、后电站的发电机组并车后,在进行负载转移时,存在冲击电流大、机组声音异常、电网波动较大、发电机主开关偶尔跳闸断电的故障。文章针对该故障现象,结合电气原理进行分析,经过排查和验证后,查明了故障原因,成功排除故障。

改进的多母线船舶电力系统短路电流计算方法

为便于工程计算,提高计算精度,在传统短路电流计算方法的基础上,提出了基于多母线主汇流排的改进算法。通过对母线间电缆阻抗等效,再将其转移至故障点对侧母线的发电机支路和电动机支路,将其对短路电流的影响归于由发电机馈送至短路点的电流。通过与PSCAD仿真环境下的结果进行比较,证明了改进算法的正确性和有效性。

船舶交流电力系统短路计算软件开发

根据船舶设计的需要 ,开发了船舶交流电力系统短路计算通用软件。该软件支持以文件格式存、取数据 ,对数据具有浏览、修改功能 ,具有完善的报表输出功能。在Windows环境下提供友好的操作界面 ,是完全的事件驱动的程序包。

船舶环形供电网络短路电流计算研究

采用发电机的等效处理对环形网络的短路电流进行计算,将环形电网分为发电机网络和发动机网络,进行环形电力网络等效变换,并使用Matlab软件对实例进行仿真,仿真结果表明等效处理是正确的。

船舶电力系统短路电流计算方法适用性研究

短路电流计算是减小船舶电力系统短路故障危害的基础,但各种计算方法在同一系统的不同工况下的计算误差有所不同。为了明确不同工况下各种计算方法的适用性,减小短路计算的误差,以中压交流电力推进船舶为研究对象,分别采用GJB-173、GJB-173改进、IEC61363三种算法对短路电流值进行了计算。基于Simulink仿真软件编制了该船舶电力系统的数值仿真程序,并将短路计算结果与数值仿真结果进行了对比。通过对三种典型方法在不同运行方式下的计算结果进行的分析,给出了船舶电力系统在不同的运行方式下相适应的短路电流计算方法。

船舶交直流混合电力系统短路计算与仿真

近年来,船舶交直流混合电力系统的优越性越来越突出。为实现船舶交直流混合系统短路计算与仿真,文中以VC++6.0为平台编写软件程序,采用面向对象的程序设计思想,以模型为基础、以数据库为支撑,在已建立的船舶电力系统仿真平台基础上,通过分析计算各个电流源提供的短路电流,实现了船舶交直流混合电力系统任意点短路的可视化仿真计算,并通过实例验证了计算结果的准确性,该方法具有实际可行性。

电力推进式船舶电力负荷预测系统研究

传统船舶电力负荷预测系统存在短期用电量不均、承载上限模糊等弊端。为有效解决上述问题,设计新型电力推进式船舶电力负荷预测系统。通过预测电路设计、推进负载接口设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行模块设计。通过电力负荷环境的搭建、数据库设计、负荷预测流程完善,完成新型系统的软件运行模块设计。模拟系统应用环境设计对比实验结果表明,与传统系统相比,新型电力推进式船舶电力负荷预测系统有效平均短期用电量、明确承载上限。

船舶交流电力网络短路电流计算方法研究

随着船舶自动化水平的提高,船舶电网容量急剧增加,网络结构趋于复杂。早期的船舶短路电流计算标准国标(GB3321-82)和国军标(GJB173-86)主要局限于简单的馈线式网络结构,且由于忽略内容较多已经很难满足需要。本文根据发电机和电动机的基本理论建立较为精确的电源模型,并结合转移阻抗法计算任意船舶网络结构的短路电流。通过Simulink仿真验证该了该方法的正确性和有效性。

船舶区域配电系统建模与故障仿真分析

船舶区域配电系统作为船舶电力系统的发展方向用于电力推进船舶和军用舰船,目前其故障与安全可靠性研究成为国际研究热点之一。运用计算机数字仿真技术建立了某电力推进船舶区域配电系统数字仿真模型,仿真了系统正常运行、单相接地故障和三相短路故障的工况,分析了不同故障类型及同一故障类型发生在系统不同区域时对系统稳定性的影响。仿真结果表明,其数据对船舶区域配电系统的设计、调试及控制方法的研究具有参考价值。

船舶电力系统低功耗电子电路故障智能获取研究

低功耗电子电路是船舶电力系统的主要组成部分,也是最易出现故障的部分,针对当前船舶电力系统低功耗电子电路故障获取方法存在的不足,为了提高船舶电力系统低功耗电子电路故障获取精度,设计了基于数据挖掘的船舶电力系统低功耗电子电路故障获取方法。首先分析当前船舶电力系统低功耗电子电路故障获取研究存在的问题,指出当前获取方法存在的局限性,然后提取船舶电力系统低功耗电子电路故障特征,采用数据挖掘技术构建船舶电力系统低功耗电子电路故障获取模型,最后进行了船舶电力系统低功耗电子电路故障获取仿真实验,实验结果表明,本文方法的船舶电力系统低功耗电子电路故障获取平均精度超过95%,远远高于对比方法的船舶电力系统低功耗电子电路故障获取精度,降低了船舶电力系统低功耗电子电路故障获取错误。

船舶电网方向保护配置的研究

船舶电网任意点短路故障时,电动机支路在短时间内会转变成发电机运行状态向短路点馈送短路电流。从电网方向保护的基本原理出发,分析了船舶的短路工况及电动机馈送短路电流,研究电动机馈送电流对电动机支路出口自身过电流保护的影响。结果表明,短路暂态过程中大容量电动机馈送的短路电流能达到额定电流的10倍,且随电动机容量的增大,馈送电流也相应增大,易造成电动机支路出口的过电流保护误动作。提出了在大容量电动机支路安装功率方向元件的措施,为船舶电网的安全运行提供保障。

船舶电力系统短路电流计算方法研究

国家军用标准(GJB-173)计算法在计算船舶短路电流时,为求计算简便忽略较多,导致计算结果偏大,这给配置船舶电力系统保护和设备选型带来很大困难。为提高准确性,考虑发电机短路电流周期分量的超瞬态衰减,考虑短路发生在远离汇流排位置时线路阻抗的影响,并对周期分量衰减时间常数进行修正;用平方根法求平均等效电动机功率及衰减时间常数,电动机馈送的短路电流等于所有平均等效电机短路电流之和,针对GJB-173算法产生误差的原因对算法进行改进。结合算例,进行仿真验证,仿真结果表明改进算法具有较高的准确性和精度,可以在较准确计算短路电流的基础上,有效的减小计算结果中的正误差。

舰船电力系统短路计算方法研究

随着我国舰船技术的迅猛发展,上世纪80年代出台的短路计算相关标准存在诸多局限性。首先对GJB173-1986进行探讨,分析其在当前舰船电力系统中存在的不足;继而简述叠加原理法在实船环境下的不足之处,分析层等效法在实际船用电力系统中的性能,以及其在实船应用中的各种优势,最后得出层等效法是目前较适用于舰船电力系统短路计算方法的结论。

选择性保护分析在船舶电力系统中的应用

船舶电气设备能否安全可靠地工作是船舶货物和人员安全的保障。文章以1 000 t油轮为例,通过计算该船电力系统短路电流对断路器进行选型和整定,并利用ABB公司的DocWin软件验证了该船电力系统选择性保护的可靠性,为船舶电力系统设计提供了参考。

基于粒子群算法的船舶发电系统电路优化

船舶发电系统电路受到传感电机电磁耦合的影响,容易产生串扰,导致输出功率因素不高,需要进行电路优化设计。提出基于粒子群算法的船舶发电系统电路优化方法,构建船舶发电系统电路优化的控制约束参量模型,采用粒子群进化方法进行电路优化参数的自适应寻优,以粒子种群的适应度方差最小为约束条件,得到电路控制参数的最优解。以此为指导进行船舶发电系统电路的优化设计,并进行电路测试和仿真分析,得出采用该方法进行船舶发电系统电路优化能提高关联约束参量的寻优能力,发电系统控制的稳定性较好,发电系统的输出功率增益得到提升。

基于自适应拓扑建模的船用电网短路计算方法

为提高舰船电力系统短路计算的效率、准确性,适应现代舰船规模日趋庞大,结构易变等复杂环境,提出一种基于自适应拓扑建模的短路计算新方法。利用船用电网辐射结构特点,对网络进行二次辐射建模,并针对此模型制定了电源等效次序算法,而后基于戴维南等效定律,将网络中的电源路径按照电源等效次序逐级合并,最后得到网络对于短路点的戴维南等效电路,从而获得短路电流。该算法可对主要异步电机反充负荷进行量化计算,并能应付多电源、多重故障、不对称故障短路等复杂情况。性能分析和算例分析表明:该算法高效、准确,并能适应多种复杂环境。

双向变频电源在船舶供电系统优化中的应用

采用双向变频电源作为船舶供电系统的电源控制模块,进行船舶供电系统优化设计,提出基于总线主控技术的船舶供电系统优化设计方案,系统的硬件模块主要包括AD模块、功率调制模块、集成控制模块、接口电路模块以及人机交互模块等,采用双向变频电源作为船舶供电系统启动电压输入的供电模块结合总线主控技术进行供电系统的微机总线控制,系统接口设计部分采用高速数字信号处理芯片进行控制程序加载和信号传输控制,设计功放控制模块使得船舶供电系统在高时钟频率下具有较高的输出功率增益。最后在嵌入式总线下进行系统的集成开发和测试,结果表明,设计的船舶供电系统输出稳定性较好,功率增益较大,对船舶供电的稳定控制能力较强。

基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统设计

传统遥控系统不能根据船舶航线的变化情况,进行及时、有效的航行控制指挥。为解决此问题,设计基于无线传感网络的新型无人船舶远程遥控系统。通过无线传感网络框架设计、船舶电源电路设计2个步骤,完成新型远程控制系统的硬件模块设计。通过Delphi 7.0开发环境完善、无人船舶目标确定流程设计、驱动代码设计3个步骤,完成新型远程控制系统的软件模块设计。对比传统系统、新型系统的运行数据可知,应用基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统后,航行控制指挥的及时性、有效性均得到30%以上的提升。

一种高精度的开关稳压电源设计

本文利用PWM芯片TL494,来控制开关电源管IRFP460的导通和截止,利用单片机为控制核心的开关稳压电源,可以输出可调电压在30V-36V之间,最大输出电流为2A;通过键盘能对输出电压进行键盘设定和一伏的步进调整,并通过液晶显示器件显示电流和电压值,同时开关稳压电源具有过流与过压保护功能。