目前,船舶正在向著集成化、自動化、智能化的趨勢發(fā)展。船舶上配備了越來越多的電氣設(shè)備,使得船舶電力系統(tǒng)的容量與復(fù)雜程度不斷提高,對船舶電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求也越來越高。同步發(fā)電機作為船舶電力系統(tǒng)的重要元件,其穩(wěn)定性對于整個船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著重要影響。本文以船舶同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)作為主要研究對象,對同步發(fā)電機振蕩抑制方法進行研究,主要內(nèi)容如下:1、基于模塊化建模思想分別建立了船舶電力系統(tǒng)柴油原動機及其調(diào)速系統(tǒng)和同步發(fā)電機及其勵磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型在仿真軟件中建立了船舶電力系統(tǒng)單機仿真模型。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)雙機同步并車原理建立了自動準(zhǔn)同步并車模塊,并建立了船舶電力系統(tǒng)雙機并聯(lián)仿真模型,通過仿真實驗,驗證了所建立仿真模型的正確性。2、根據(jù)同步發(fā)電機數(shù)學(xué)模型,從同步轉(zhuǎn)矩與阻尼轉(zhuǎn)矩的角度闡明了基于PID控制的AVR勵磁方法對同步發(fā)電機振蕩抑制效果較差的原因。根據(jù)船舶電力系統(tǒng)的特點,將PSS2B型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器應(yīng)用于船舶同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中,構(gòu)成AVR+PSS2B勵磁控制方式。針對PSS參數(shù)的整定,使用人工蜂群算法對PSS2B型穩(wěn)定器進行參數(shù)優(yōu)化。在不同工況下進行了船舶電力系統(tǒng)雙機... 

【文章來源】：集美大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電子調(diào)速器原理圖

集美大學(xué)碩士學(xué)位論文船舶電力系統(tǒng)同步發(fā)電機振蕩抑制方法研究71)(1)(/)(21)(3seKWssTTsTp（2-4）上式中Kp為放大系數(shù)、T1為柴油機運動部件轉(zhuǎn)動慣性時間常數(shù)、T2為燃?xì)鉄崮軕T性時間常數(shù)、T3為缸內(nèi)工作滯后時間。聯(lián)立式（2-2）（2-3）（2-4）即可得簡化柴油機數(shù)學(xué)模型。2.1.2調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型調(diào)速器對于柴油機的轉(zhuǎn)速控制起著關(guān)鍵作用，其能夠根據(jù)負(fù)載變化調(diào)節(jié)噴油量，進而控制柴油機轉(zhuǎn)速維持在一定范圍之內(nèi)。船舶柴油發(fā)電機組中使用最多的是電子調(diào)速器[25]。故本節(jié)對電子調(diào)速器進行數(shù)學(xué)建模與研究。電子調(diào)速器原理如圖2-1所示：圖2-1電子調(diào)速器原理圖從圖2-1可以看出電子調(diào)速器為閉環(huán)控制系統(tǒng)。其控制過程為：當(dāng)柴油機負(fù)載發(fā)生突變時導(dǎo)致柴油機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，安裝在飛輪外側(cè)的轉(zhuǎn)速傳感器能夠檢測柴油機轉(zhuǎn)速變化并將它轉(zhuǎn)化為一電壓信號送到轉(zhuǎn)速控制器中。轉(zhuǎn)速控制器將額定信號與實際信號進行對比，并通過相應(yīng)的控制算法去控制執(zhí)行機構(gòu)調(diào)整油門尺桿的位置，通過改變噴油量來改變柴油機轉(zhuǎn)速。由于船舶工況復(fù)雜，為了保持船舶電力系統(tǒng)電壓與頻率的穩(wěn)定，柴油機調(diào)速系統(tǒng)需要在動態(tài)和靜態(tài)特性方面都符合標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)速系統(tǒng)控制框圖如圖2-2所示：圖2-2調(diào)速系統(tǒng)控制框圖

集美大學(xué)碩士學(xué)位論文船舶電力系統(tǒng)同步發(fā)電機振蕩抑制方法研究12圖2-3勵磁控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖勵磁系統(tǒng)按照元件分類可分為：直流勵磁機、不可控相復(fù)勵、可控相復(fù)勵、可控硅整流勵磁。目前船舶電力系統(tǒng)中使用最多是可控相復(fù)勵勵磁控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2-4所示：圖2-4可控相復(fù)勵勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖，發(fā)電機和旋轉(zhuǎn)勵磁機同步旋轉(zhuǎn)，副勵磁機將與勵磁電樞隨二極管整流器一起旋轉(zhuǎn)。整流完畢之后，定子電流在交流勵磁機上形成靜態(tài)磁場，該磁場對發(fā)電機進行控制。通過對旋轉(zhuǎn)勵磁機的勵磁電流和電樞電流的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對于發(fā)電機勵磁電流的控制[28]。AVR是相復(fù)勵勵磁系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它可以在負(fù)載發(fā)生變化時維持同步發(fā)電機端電壓穩(wěn)定[29]。其工作原理如圖2-5所示：


本文編號：3040218