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舰用综合电力系统仿真研究

产品名称

舰用综合电力系统仿真研究

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产品描述

  随着船舶电力需求大幅增加,对船舶动力的机动性、安静性和燃油经济性等性能要求也显著提高。同时,石油资源日益短缺,环境污染不断恶化,各国正积极倡导发展绿色船舶,促进可再生能源在船舶动力中的应用。此背景下,船舶综合电力系统应运而生,被誉为船舶动力的第三次革命。

  本系统使用SimuWorks对所设计的某舰船综合中压电力系统进行建模仿真研究,运用系统建模原理与系统仿真技术,建立舰用综合电力系统及其控制系统的仿真模型,搭建了包括原动机+发电机+负载电阻的综合中压电力系统的仿真模型,最终建立舰船综合中压电力系统模型,并以此根据舰船航行情况对舰船电力系统的运行工况进行研究分析,以确保舰船安全、经济航行。

  根据舰船的电力需求,设计了舰用中压电力系统主接线图,如下图所示:

舰用中压电力系统主接线图

  参照主接线图,根据舰用电力系统运行要求,利用SimuWorks搭建舰用中压系统仿真模型,其中#3发电机组态图如下所示:

#3发电机模型组态图

  在保证仿真的真实性和精确性的前提下,对舰用电力系统的启动过程及增减负荷过程进行了仿真研究,如下两图分别为增加负荷和甩负荷时发电机转速变化趋势图:

图形用户界面, 图表中度可信度描述已自动生成

增加负荷时发电机转速变化趋势图

 

图形用户界面, 图表描述已自动生成

甩负荷时发电机转速变化趋势图

  图中可以看出整个系统从负荷波动的状态重新与电网频率同步的时间大约为20s,达到了仿真要求的参考指标,即不超过25s。

  通过对多种运行状况下的仿真研究表明,所建立的系统仿真模型能比较准确地反映舰用综合电力系统实际运行情况,并将研究成果在实际系统得到了应用,取得了良好的效果。

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