傳統(tǒng)的基于科考船、水下機器人、離線式觀測設(shè)備的海洋觀測手段難以滿足日益增長的海洋科學(xué)研究和發(fā)展需求,纜系海底觀測網(wǎng)因具有較強的連續(xù)電能供給能力和高帶寬通信能力,可提供一種長期的、連續(xù)的、實時的、原位觀測的海洋科學(xué)研究手段。為此,近十年來,歐美、日本等國家和地區(qū)相繼研究和發(fā)展了纜系海底觀測網(wǎng)。而具有遼闊海洋面積的我國的纜系海底觀測網(wǎng)技術(shù)非常薄弱,幾乎處于空白狀態(tài),大大制約了我國海洋科學(xué)事業(yè)的發(fā)展,研究纜系海底觀測網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)具有極大的科學(xué)意義和廣泛的應(yīng)用前景。本文針對建設(shè)纜系海底觀測網(wǎng)面臨的電能供給的結(jié)構(gòu)和方式,高低壓電能變換與分配,水下電能系統(tǒng)散熱,供電故障診斷與隔離,以及可靠性分析等幾個關(guān)鍵核心技術(shù)和難點展開研究。本文在分析海底觀測網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境和需求上,對其供電系統(tǒng)的輸電方式和結(jié)構(gòu)展開討論,綜合考慮輸電技術(shù)特點、應(yīng)用功率需求、環(huán)境特點、敷設(shè)成本等多方面因素選擇了負高壓、直流、單極、單線的輸電方式和樹型擴展的輸電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。并對遠距離輸電的單節(jié)點海底觀測網(wǎng)的供電穩(wěn)定性展開研究,得出影響最大輸電功率、動態(tài)穩(wěn)定性的影響因素,并推導(dǎo)出多節(jié)點樹型觀測網(wǎng)供電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與動態(tài)特性的分析方法。針對主級接駁... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：190 頁

【學(xué)位級別】：博士

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致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 纜系海底觀測網(wǎng)電能供給系統(tǒng)的研究進展
    1.3 論文研究目的和意義
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 樹型拓撲海底觀測網(wǎng)輸電研究
    2.1 引言
    2.2 輸電方式與系統(tǒng)架構(gòu)研究
        2.2.1 輸電方式研究
        2.2.2 輸電系統(tǒng)架構(gòu)研究
    2.3 直流輸電穩(wěn)定性研究
        2.3.1 單節(jié)點直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性研究
        2.3.2 多節(jié)點直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    2.4 本章小結(jié)
3 基于模塊堆疊電能變換的主級接駁盒電能變換系統(tǒng)研究
    3.1 引言
    3.2 主級接駁盒電能供給的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點
    3.3 基于模塊堆疊的主級接駁盒高中壓電能變換研究
        3.3.1 主級接駁盒高中壓電能變換方式研究
        3.3.2 輸入串聯(lián)輸出串聯(lián)(ISOS)結(jié)構(gòu)研究
        3.3.3 輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)(ISOP)結(jié)構(gòu)研究
        3.3.4 多模塊串并聯(lián)堆疊組合研究
    3.4 主級接駁盒高中壓電能變換系統(tǒng)散熱研究
        3.4.1 高中壓電源腔散熱機理及仿真分析
        3.4.2 氣液結(jié)合緩壓機理及仿真分析
        3.4.3 氣液結(jié)合緩壓試驗
    3.5 基于模塊堆疊的主級接駁盒高中壓電能變換系統(tǒng)樣機實現(xiàn)與試驗
        3.5.1 模塊堆疊組合結(jié)構(gòu)均壓均流試驗
        3.5.2 主級接駁盒高中壓電能變換系統(tǒng)樣機實現(xiàn)與試驗
    3.6 本章小結(jié)
4 基于隔離式變換結(jié)構(gòu)的次接駁盒電能變換系統(tǒng)研究
    4.1 引言
    4.2 次級接駁盒電能供給系統(tǒng)架構(gòu)
    4.3 基于隔離式結(jié)構(gòu)的次級接駁盒中低壓電能變換研究
        4.3.1 次接駁盒電能供給系統(tǒng)的需求分析
        4.3.2 次級接駁盒中低壓電能變換結(jié)構(gòu)研究
        4.3.3 次級接駁盒中低壓電能變換系統(tǒng)設(shè)計
    4.4 次級接駁盒中低壓電能變換系統(tǒng)散熱技術(shù)研究
        4.4.1 中低壓電源腔體結(jié)構(gòu)散熱熱阻分析
        4.4.2 次級接駁盒中低壓電源腔體端面散熱研究
        4.4.3 次級接駁盒中低壓電源腔體壁面散熱研究
    4.5 次接駁盒電能變換系統(tǒng)樣機實現(xiàn)與試驗
    4.6 本章小結(jié)
5 可靠性分析與故障診斷隔離技術(shù)研究
    5.1 引言
    5.2 海底觀測網(wǎng)電能供給系統(tǒng)可靠性分析
        5.2.1 可靠性分析前提
        5.2.2 海底觀測網(wǎng)電能供給系統(tǒng)可靠性模型
        5.2.3 海底觀測網(wǎng)電能供給系統(tǒng)可靠性量化計算
        5.2.4 海底觀測網(wǎng)電能供給系統(tǒng)故障樹分析
        5.2.5 海底觀測網(wǎng)電能供給系統(tǒng)可靠性仿真研究
    5.3 高壓輸電纜故障診斷與隔離
        5.3.1 高壓輸電纜故障診斷與隔離方法研究
        5.3.2 高壓輸電纜故障診斷與隔離電路研究
        5.3.3 高壓輸電纜故障診斷與隔離模擬實驗
    5.4 接駁盒故障診斷與隔離處理技術(shù)研究
        5.4.1 過壓故障及隔離處理技術(shù)研究
        5.4.2 過流故障及隔離處理技術(shù)研究
        5.4.3 接地故障及隔離處理技術(shù)研究
    5.5 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)集成與試驗
    6.1 引言
    6.2 系統(tǒng)樣機集成
        6.2.1 主級接駁盒樣機
        6.2.2 次級接駁盒樣機
        6.2.3 主次綜合接駁盒樣機
    6.3 系統(tǒng)試驗研究
        6.3.1 實驗室試驗
        6.3.2 淺海試驗
        6.3.3 深海試驗
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 論文主要創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
作者簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]東海海底觀測小衢山試驗站[J]. 許惠平,張艷偉,徐昌偉,李建如,劉丁,覃如府,羅勝卿,范代讀.  科學(xué)通報. 2011(22)
[2]特高壓長距離交流輸電線路分布參數(shù)計算及線路模型的建立[J]. 劉建.  電力學(xué)報. 2011(02)
[3]熱阻網(wǎng)絡(luò)模型在微槽冷卻熱沉優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 邵寶東,孫兆偉,王麗鳳.  吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2007(06)
[4]輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的雙全橋變換器輸入電容均壓問題的研究[J]. 馬學(xué)軍,牛金紅,康勇.  中國電機工程學(xué)報. 2006(16)
[5]一種具有輸入端電容均壓的串-并型雙管正激組合變換器研究[J]. 石健將,嚴仰光,何湘寧.  中國電機工程學(xué)報. 2004(12)
[6]電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的動態(tài)分析方法綜述[J]. 劉益青,陳超英,梁磊,劉利.  電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2003(01)
[7]如何正確認識Argo計劃[J]. 蘇紀蘭.  海洋技術(shù). 2001(03)
[8]高壓直流輸電與特高壓交流輸電的比較研究[J]. 詹奕,尹項根.  高電壓技術(shù). 2001(04)
[9]管壁導(dǎo)熱對管內(nèi)流動流體熱邊界條件的影響[J]. 劉中良,韓同方,劉安源.  石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(03)

博士論文
[1]海底觀測網(wǎng)絡(luò)水下接駁盒原型系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 盧漢良.浙江大學(xué) 2011
[2]雙管正激變換器組合研究[D]. 石健將.南京航空航天大學(xué) 2003

碩士論文
[1]海底接駁盒散熱系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 俞徐海.浙江大學(xué) 2010



本文編號：3577453