船舶岸電電源系統(tǒng)的建模與仿真研究
本文關(guān)鍵詞:船舶岸電電源系統(tǒng)的建模與仿真研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:電子靜止式岸電電源,在英美國家又被稱為“低溫熨燙”或可選用船舶電力(簡稱AMP),指的是集裝箱船、油輪、客輪等商用船舶到港掛靠碼頭后,根據(jù)當(dāng)?shù)馗劭诜ㄒ?guī),立即關(guān)閉船舶發(fā)電柴油機,用電纜連接港口碼頭上的供電設(shè)施,將船舶電網(wǎng)與岸電聯(lián)接,船舶的照明、空調(diào)等一切用電設(shè)備均由船岸提供保障,直至船舶離港。船舶在靠港期間使用岸電電源替代發(fā)電機能有效降低因燃燒燃油所帶來的氣體和噪聲污染。我國船舶電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓和頻率為380V/50Hz,而大部分國外船舶電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓和頻率為440V/60Hz。國外船舶?吭谖覈a頭時都要求供電頻率必須為60Hz,所以在我國的船廠或碼頭上必須設(shè)置電氣裝置來將50Hz電源變換為60Hz。與常規(guī)的發(fā)電機組式60Hz電源相比,靜止式岸電電源由于效率高、噪聲小、電氣性能指標(biāo)好等優(yōu)點而備受人們關(guān)注。本文從靜止式岸電電源的基本組成開始,討論了岸電電源的供電方式和配置形式,通過對船舶岸電電源主電路拓撲結(jié)構(gòu)的分析,將岸電電源分為三相PWM整流器和三相PWM逆變器兩部分,在三相靜止坐標(biāo)系(a,b,c)和兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(d,q)下分別建立了整流器和逆變器的數(shù)學(xué)模型,并采用前饋解耦控制策略分別對這兩種變流器在MATLAB/SIMULINK平臺下進行仿真研究,為船舶岸電系統(tǒng)模擬軟件的開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。最后,本文根據(jù)中海集團8530TEU集裝箱船的岸電系統(tǒng)操作邏輯,開發(fā)了船舶岸電系統(tǒng)的仿真軟件,豐富和完善了輪機模擬器的內(nèi)容和功能,同時實現(xiàn)了具有良好人機交互界面的仿真目標(biāo),對推動我國輪機管理人員的教育與培訓(xùn)有著重要意義。
【關(guān)鍵詞】:船舶岸電系統(tǒng) 岸電電源 建模仿真 模擬軟件
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U653.95
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 研究背景和意義10-11
- 1.2 船舶岸電系統(tǒng)概述11-13
- 1.3 船舶岸電系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展概述13-15
- 1.3.1 國外應(yīng)用狀況13-14
- 1.3.2 國內(nèi)應(yīng)用狀況14-15
- 1.4 論文的主要工作15-16
- 第2章 船舶岸電電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析16-26
- 2.1 船舶岸電電源系統(tǒng)的組成部分16-20
- 2.2 船舶岸電電源系統(tǒng)的供電方式20-22
- 2.3 船舶岸電電源系統(tǒng)的配置形式22-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 第3章 船舶岸電電源變流系統(tǒng)的建模分析26-37
- 3.1 船舶岸電電源變流系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)26-27
- 3.2 三相PWM整流器的數(shù)學(xué)模型27-32
- 3.2.1 三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型28-30
- 3.2.2 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型30-32
- 3.3 三相PWM逆變器的數(shù)學(xué)模型32-36
- 3.3.1 三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型33-35
- 3.3.2 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型35-36
- 3.4 本章小結(jié)36-37
- 第4章 岸電電源變流系統(tǒng)的控制策略及仿真37-52
- 4.1 基于兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的前饋解耦控制策略37-43
- 4.1.1 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d、q分量解耦37-39
- 4.1.2 電流內(nèi)環(huán)的設(shè)計39-40
- 4.1.3 電流外環(huán)的設(shè)計40-43
- 4.2 三相PWM整流器的仿真分析43-45
- 4.3 三相PWM逆變器的仿真分析45-51
- 4.4 本章小結(jié)51-52
- 第5章 船舶岸電電源系統(tǒng)的電壓自動調(diào)整52-58
- 5.1 電壓自動調(diào)整的技術(shù)指標(biāo)52-55
- 5.2 電壓自動調(diào)整的實現(xiàn)方法55-57
- 5.2.1 靜態(tài)電壓調(diào)整55-56
- 5.2.2 動態(tài)電壓調(diào)整56-57
- 5.3 本章小結(jié)57-58
- 第6章 船舶岸電系統(tǒng)的可視化仿真軟件開發(fā)58-64
- 6.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計58-59
- 6.2 仿真軟件實現(xiàn)59-64
- 第7章 總結(jié)與展望64-66
- 7.1 總結(jié)64-65
- 7.2 展望65-66
- 參考文獻66-70
- 致謝70-71
- 研究生履歷71
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