船舶運行工況對電力推進系統(tǒng)特性的影響研究.pdf

1、船舶電力推進系統(tǒng)經(jīng)常運行在不同工況下，負荷波動頻繁且變化范圍大，因此研究不同運行工況對船舶電網(wǎng)與電力推進系統(tǒng)特性的影響具有直接現(xiàn)實意義。利用建模與仿真的研究手段，探索船舶電力推進系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)及動態(tài)運行時的工作特性，獲取系統(tǒng)知識，對船舶電力推進系統(tǒng)的設(shè)計和使用能起到理論預(yù)報和指導(dǎo)作用。
　　 本文主要從船舶電力推進系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的歸納與總結(jié)、基于三電平逆變器的異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究、系統(tǒng)仿真模型的構(gòu)建與有效性驗證、船舶各種運

2、行工況的仿真分析等方面展開研究。主要進行了以下幾方面的工作:
　　 第一，歸納了船舶電力推進系統(tǒng)主要組成部分的數(shù)學(xué)模型，包括柴油機動力學(xué)模型、三相同步發(fā)電機及勵磁控制系統(tǒng)模型、三繞組變壓器模型、變頻器（整流單元為12脈波不可控整流電路，逆變單元為二極管箝位型三電平逆變器）模型、推進電機模型以及適合四象限工況的船機槳模型等。
　　 第二，介紹了基于三電平逆變器的異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，分析了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理和結(jié)構(gòu)

3、，包括三種定子磁鏈觀測模型、電磁轉(zhuǎn)矩觀測模型、速度調(diào)節(jié)器、電磁轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器、磁鏈調(diào)節(jié)器以及基于虛擬合成矢量的空間電壓矢量開關(guān)表。
　　 第三，利用Saber仿真軟件的基礎(chǔ)元器件及自帶MAST語言對子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型搭建了相應(yīng)的仿真模型，并對子系統(tǒng)的仿真模型分別進行了有效性驗證，最終將子系統(tǒng)模型集成為完整的船舶電力推進系統(tǒng)仿真模型。
　　 第四，利用所構(gòu)建的系統(tǒng)仿真模型，進行了典型工況（起航、停車、倒航）、特殊工況（螺旋槳受阻