發(fā)布時(shí)間：2023-09-29 03:34

　　鉆井船主要用于海上油氣勘探和開采。隨著能源需求的日益旺盛,近�？砷_采資源的減少,鉆井船逐漸由淺海領(lǐng)域轉(zhuǎn)向深海領(lǐng)域。鉆井船裝機(jī)功率越來越大,鉆井設(shè)備越來越多。為了保證鉆井船安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)高效,功率管理系統(tǒng)的研究顯得十分重要。本文以基金項(xiàng)目“1500米作業(yè)水深鉆井船平臺(tái)電站系統(tǒng)集成”為基礎(chǔ),以1500米作業(yè)水深鉆井船功率管理作為研究課題。根據(jù)鉆井船功率管理的要求,對鉆井船的電力系統(tǒng)建模仿真、電力系統(tǒng)斷電預(yù)防控制及負(fù)載波動(dòng)的抑制等核心技術(shù)進(jìn)行了探討與研究。其主要工作如下:首先研究1500米作業(yè)水深鉆井船的電力系統(tǒng)的組成。在對鉆井船電力系統(tǒng)的組成進(jìn)行分析研究基礎(chǔ)上,對大功率柴油發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行建模,并結(jié)合靜態(tài)負(fù)載和動(dòng)態(tài)負(fù)載模型進(jìn)行仿真,仿真驗(yàn)證了模型的匹配性。其次研究分析鉆井船功率管理中斷電預(yù)防。在分析鉆井船電網(wǎng)斷電動(dòng)態(tài)過程的基礎(chǔ)上,研究現(xiàn)有斷電預(yù)防方案,采用基于滑模狀態(tài)觀測器的快速減負(fù)載系統(tǒng),提高斷電偵測速度,仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。最后研究分析鉆井船功率管理系統(tǒng)中電網(wǎng)波動(dòng)的抑制。在分析鉆井船電網(wǎng)波動(dòng)產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上,給出了混合儲(chǔ)能抑制波動(dòng)的辦法。設(shè)計(jì)了混合儲(chǔ)能充放電電路,利用粒子群算法確...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 功率管理系統(tǒng)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢
        1.2.1 研究進(jìn)展
        1.2.2 發(fā)展趨勢
    1.3 本文的主要工作
第2章 鉆井船功率管理系統(tǒng)組成及其功能
    2.1 功率管理系統(tǒng)的組成
    2.2 功率管理系統(tǒng)的功能
        2.2.1 功率管理工作模式
        2.2.2 根據(jù)電網(wǎng)可用功率自動(dòng)啟停發(fā)電機(jī)
        2.2.3 快速減負(fù)載防斷電
        2.2.4 推進(jìn)器功率限制
        2.2.5 重載請求
        2.2.6 人機(jī)界面監(jiān)測
    2.3 本章小結(jié)
第3章 1500米作業(yè)水深鉆井船電力系統(tǒng)建模
    3.1 1500米作業(yè)水深鉆井船電力系統(tǒng)的組成
    3.2 1500作業(yè)水深鉆井船電力系統(tǒng)的建模
        3.2.1 柴油機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)模型
        3.2.2 同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)
        3.2.3 負(fù)載
    3.3 電力系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 仿真模型
        3.3.2 電力系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        3.3.3 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 功率管理中斷電預(yù)防的研究
    4.1 鉆井船斷電原因
        4.1.1 發(fā)電機(jī)故障
        4.1.2 過載
        4.1.3 裝置故障
    4.2 鉆井船斷電的動(dòng)態(tài)過程
    4.3 卸去負(fù)載的數(shù)量
        4.3.1 卸去部分多余負(fù)載
        4.3.2 卸去所有多余負(fù)載
    4.4 快速減負(fù)載系統(tǒng)卸載方案
        4.4.1 基于可用功率分級(jí)卸載
        4.4.2 基于頻率分級(jí)卸載
        4.4.3 基于事件快速減負(fù)載
        4.4.4 基于頻率相位反饋(FPBS)快速減負(fù)載
    4.5 基于觀測器的快速減負(fù)載系統(tǒng)
        4.5.1 發(fā)電機(jī)組的控制模型
        4.5.2 斷電偵測的主要思想
        4.5.3 機(jī)械轉(zhuǎn)矩估測的觀測器
    4.6 仿真實(shí)驗(yàn)
    4.7 本章小結(jié)
第5章 功率管理中擾動(dòng)抑制
    5.1 擾動(dòng)產(chǎn)生的原因及危害
        5.1.1 擾動(dòng)產(chǎn)生的原因
        5.1.2 擾動(dòng)危害
    5.2 抑制擾動(dòng)的方案
        5.2.1 DP推進(jìn)器推力優(yōu)化算法
        5.2.2 頻率需求轉(zhuǎn)換控制
    5.3 混合儲(chǔ)能單元
        5.3.1 混合儲(chǔ)能單元元件特性
        5.3.2 混合儲(chǔ)能單元充放電電路
        5.3.3 混合儲(chǔ)能單元的容量
    5.4 仿真實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 推進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)過程對比
        5.4.2 推進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)過程
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
詳細(xì)摘要



本文編號(hào)：3849207