隨著人們對(duì)石化能源的不斷開采使用,導(dǎo)致未來的石化能源必將枯竭。因此,在船舶上由石化能源作為燃料來驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)將會(huì)退出歷史舞臺(tái),轉(zhuǎn)變?yōu)橐噪娏ψ鳛槟茉磥眚?qū)動(dòng)的電力推進(jìn)系統(tǒng)。以電力推進(jìn)船舶將會(huì)有傳統(tǒng)動(dòng)力船舶所不具備的優(yōu)勢(shì),電力推進(jìn)船舶的驅(qū)動(dòng)力大、調(diào)速范圍大、便于安裝維修、噪音小、環(huán)境污染小等特點(diǎn)受到世界各國廣泛的應(yīng)用。因此,對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的研究將會(huì)對(duì)船舶的理論發(fā)展和實(shí)際意義都具有非常重大的價(jià)值。船舶運(yùn)行中進(jìn)行停車、倒車、遇到大負(fù)荷的脈沖負(fù)載和電網(wǎng)故障會(huì)對(duì)直流母線造成欠壓和過壓,嚴(yán)重?fù)p害船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行�；诖�,本文設(shè)計(jì)一種混合儲(chǔ)能裝置來抑制直流母線電壓及功率的波動(dòng),提高船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文首先對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的主要模塊進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,包括原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速模塊、發(fā)電機(jī)模塊、推進(jìn)電機(jī)模塊以及螺旋槳模塊。在基本的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)上建立鋰電池-超級(jí)電容混合儲(chǔ)能的模型,分別對(duì)鋰電池二階RC模型和超級(jí)電容等效模型進(jìn)行分析和搭建,并對(duì)仿真模型的充放電曲線與實(shí)際儲(chǔ)能元件的充放電曲線進(jìn)行驗(yàn)證。其次,對(duì)鋰電池-超級(jí)電容混合儲(chǔ)能模型設(shè)計(jì)一種MMC-BDC控制策略,采用串聯(lián)均壓的控制方法,將N組半橋電... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

可控相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)Simulink仿真模型

圖 2.6 磁鏈開環(huán)轉(zhuǎn)差型矢量控制 Simulink 仿真模型2.4 船機(jī)槳數(shù)學(xué)模型在船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中，船舶通過推進(jìn)電機(jī)來克服水的阻力驅(qū)動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行航行。因此，分析船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)螺旋槳的數(shù)學(xué)模型和工作特性是非常重要的。本節(jié)從螺旋槳的動(dòng)力特性入手，包括其特性參數(shù)，螺旋槳與船體之間的相互作用，敞水特性以及系數(shù)的改進(jìn)，船舶運(yùn)動(dòng)阻力特性，建立了數(shù)學(xué)模型，為船舶槳模型的仿真提供了理論依據(jù)。2.4.1 螺旋槳?jiǎng)恿μ匦援?dāng)螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生動(dòng)力時(shí)，槳葉將受到水流的反向作用力，推進(jìn)力最終通過螺旋槳軸和推力軸承到達(dá)船體。除了自身的旋轉(zhuǎn)，螺旋槳也會(huì)沿著船的軸線移動(dòng)。螺旋槳的動(dòng)力特性主要反映為進(jìn)速比 J 與螺旋槳的推力 P 與轉(zhuǎn)矩 M 的變化特征[50]。根據(jù)螺旋槳在敞水中的運(yùn)動(dòng)特征可以得到其推動(dòng)力 P 和轉(zhuǎn)矩 M 的表達(dá)式：42PpP = KρnD(2-36)

35通過上述儲(chǔ)能變換器的控制策略框圖，在仿真中建立該變換器的儲(chǔ)能控制策略模型，如圖 3.9 所示。圖 3.9 MMC-BDC 儲(chǔ)能變換器控制策略仿真模型圖3.2.4 MMC-BDC 儲(chǔ)能系統(tǒng)的仿真為了驗(yàn)證本文基于模塊化多電平雙向DC/DC變換器的儲(chǔ)能系統(tǒng)，在Matlab/Simulink中進(jìn)行相應(yīng)的仿真與驗(yàn)證。通過圖 3.10 與圖 3.11 所示的分別為 10 組不同初始電壓的超級(jí)電容模塊組成的儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以看出該控制策略不管從升壓還是降壓都能夠很好的實(shí)現(xiàn)均壓，維持各儲(chǔ)能模塊電壓的穩(wěn)定。

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本文編號(hào)：3012063