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域轉向深海領域。鉆井船裝機功率越來越大,鉆井設備越來越多。為了保證鉆井船安全穩(wěn)定、經濟高效,功率管理系統(tǒng)的研究顯得十分重要。本文以基金項目“1500米作業(yè)水深鉆井船平臺電站系統(tǒng)集成”為基礎,以1500米作業(yè)水深鉆井船功率管理作為研究課題。根據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)斷電預防控制及負載波動的抑制等核心技術進行了探討與研究。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)的組成進行分析研究基礎上,對大功率柴油發(fā)電系統(tǒng)進行建模,并結合靜態(tài)負載和動態(tài)負載模型進行仿真,仿真驗證了模型的匹配性。其次研究分析鉆井船功率管理中斷電預防。在分析鉆井船電網斷電動態(tài)過程的基礎上,研究現有斷電預防方案,采用基于滑模狀態(tài)觀測器的快速減負載系統(tǒng),提高斷電偵測速度,仿真實驗驗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)中電網波動的抑制。在分析鉆井船電網波動產生原因的基礎上,給出了混合儲能抑制波動的辦法。設計了混合儲能充放電電路,利用粒子群算法確...

【文章頁數】：90 頁

【學位級別】：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)的研究進展及發(fā)展趨勢
        1.2.1 研究進展
        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 根據電網可用功率自動啟停發(fā)電機
        2.2.3 快速減負載防斷電
        2.2.4 推進器功率限制
        2.2.5 重載請求
        2.2.6 人機界面監(jiān)測
    2.3 本章小結
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 柴油機及其調速系統(tǒng)模型
        3.2.2 同步發(fā)電機及其勵磁系統(tǒng)
        3.2.3 負載
    3.3 電力系統(tǒng)仿真實驗
        3.3.1 仿真模型
        3.3.2 電力系統(tǒng)性能評價指標
        3.3.3 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真分析
    3.4 本章小結
第4章 功率管理中斷電預防的研究
    4.1 鉆井船斷電原因
        4.1.1 發(fā)電機故障
        4.1.2 過載
        4.1.3 裝置故障
    4.2 鉆井船斷電的動態(tài)過程
    4.3 卸去負載的數量
        4.3.1 卸去部分多余負載
        4.3.2 卸去所有多余負載
    4.4 快速減負載系統(tǒng)卸載方案
        4.4.1 基于可用功率分級卸載
        4.4.2 基于頻率分級卸載
        4.4.3 基于事件快速減負載
        4.4.4 基于頻率相位反饋(FPBS)快速減負載
    4.5 基于觀測器的快速減負載系統(tǒng)
        4.5.1 發(fā)電機組的控制模型
        4.5.2 斷電偵測的主要思想
        4.5.3 機械轉矩估測的觀測器
    4.6 仿真實驗
    4.7 本章小結
第5章 功率管理中擾動抑制
    5.1 擾動產生的原因及危害
        5.1.1 擾動產生的原因
        5.1.2 擾動危害
    5.2 抑制擾動的方案
        5.2.1 DP推進器推力優(yōu)化算法
        5.2.2 頻率需求轉換控制
    5.3 混合儲能單元
        5.3.1 混合儲能單元元件特性
        5.3.2 混合儲能單元充放電電路
        5.3.3 混合儲能單元的容量
    5.4 仿真實驗
        5.4.1 推進電機啟動過程對比
        5.4.2 推進電機反轉過程
    5.5 本章小結
總結展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文
致謝
詳細摘要



本文編號：3849207