船舶电力系统单相接地故障初始零模电流行波特征的仿真分析

为分析单相接地故障产生的初始零模电流行波特征,提出了一种基于船舶电网电缆线路分布参数的小电流接地系统的高精度故障模型。该模型采用带有4条电缆支路的船舶电网结构,利用电磁暂态仿真程序EMTPWorks 对船舶电力系统不同条件下的单相接地故障初始零模电流行波进行了仿真分析。通过分析仿真数据,得出了初始零模电流行波的故障特征,讨论了中性点接地方式、故障初始角、过渡电阻对故障特征的影响。     

船舶综合电力系统绝缘电阻在线检测方法

当前采用中压直流供配电的船舶综合电力系统,在发电机端和负载端均存在接地电阻,对其电网绝缘电阻的在线检测产生较大影响。为此,提出一种改进注入法在线绝缘检测方案,通过外加电源和负载状态量获取的方式,排除系统接地电阻带来的影响。首先,在整流发电机接地电阻处,分别正向和反向并联直流电源,采用电源叠加法得到系统绝缘电阻解析表达式;然后,利用实时获取的变频器接地电阻柜的开关状态,折算直流母线实时的绝缘电阻值;最后,搭建了全系统仿真模型并进行了验证。研究结果表明：所提方案测量精度满足工程需求,为综合电力系统母线绝缘的在线检测提供了理论基础。     

变换器短路故障时整流发电机的暂态电流计算

考虑直流变换器侧短路故障时,整流发电机带直流变换器运行可以等效为整流发电机突加RLC负载,其暂态电流计算直接关系到直流故障诊断和保护。通过将RLC负载从直流侧等效至交流侧后,将暂态电流计算等效为同步发电机串联RLC后三相短路电流计算;在得到了暂态电流的表达式后,通过类比同步发电机三相短路电流的初值、终值和时间常数计算,近似得到了暂态电流的解析表达式,并给出了电流峰值和峰值时间。通过仿真验证了该解析表达式的有效性,可以用于对直流故障诊断和保护方法的确定。     

新型SRD软开关功率电路分析与仿真

针对开关磁阻电机调速系统(SRD)电磁干扰及开关损耗大的问题,提出了一种新型并联谐振软开关变换器的电路拓扑。通过在传统公共逆变桥的各相开关上并联一个缓冲电容,并在直流母线上加入一个由两个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环节,实现对所有功率开关和谐振开关的软动作。此电路没有采用电感与分压电容中性点连接方式,故不会因中性点电位变化而影响系统可靠性。理论分析及MATLAB仿真结果表明:该电路具有控制简单,母线电压过渡速度快,谐振元件参数小,功率损耗小等特点。     

某型直流发电机电枢绕组端部及并头套力学性能研究

对某型直流发电机电枢绕组端部及并头套的固有频率进行了实际测量;利用ＡＤＩＮＡ计算软件对其进行了计算,并分析了在离心力和惯性力的作用下所产生的应力及变形,从而对发电机的故障分析提供了有力的支持     

突加负载对同步发电机整流系统直流侧电压的影响

为了研究发电机整流系统输出直流母线电压随突加负载的变化机理,基于交流发电机突加静态平衡负载的分析方法,给出了发电机整流系统直流侧突加负载时的瞬时电压表达式。首先,给出了发电机整流系统等效电路模型;然后,将直流侧负载等效到整流桥的交流侧,并利用整流桥本身的特性,推导了突加负载时直流侧瞬时电压表达式;最后,通过交流发电机突加静态平衡负载的理论计算结果检验了相应PSCAD仿真模型的可行性,并在此基础上,建立了发电机整流系统直流侧突加负载的PSCAD仿真模型,仿真结果验证了所提计算方法的正确性。     

电网级联故障模型

在复杂电网中,电力系统联锁故障会导致电网大面积崩溃,研究复杂电力网络联锁故障的基础和关键是对故障进行建模.在分析联锁故障机理和简单描述电力系统的基础上,对基于直流潮流的OPA模型,基于交流潮流的Manchester模型和基于复杂网络的模型进行了综述和分析,分析了各模型的优缺点,并给出了模型的运用方法.     

基于BP神经网络带调压器直流发电机特性的辨识

为使坦克直流发电机的调压特性实验能够在计算机上仿真进行,节约教学实验成本,可利用神经网络对直流发电机的调压特性进行辨识,得到了比手工绘制精度更高的特性曲线.因此,调压特性的神经网络辨识法,有利于直流发电机特性实验教学.     

考虑直流侧线路阻抗时十二相发电机整流系统突然短路的研究

根据十二相同步发电机的数学模型,对考虑直流侧线路阻抗的十二相发电机整流供电系统直流侧突然短路过程进行了数字仿真及试验验证.分析了线路电阻和电感对短路电流的影响.     

小型直流发电机输出特性自动测试系统

提出了一种基于PC机的小型直流发电机输出特性自动测试系统 ,该系统利用直流变送器测量发电机输出功率 ,并给出了试验结果。     

考虑吸收电路的五电平有源中点钳位变频器电压过零切换策略

五电平有源中点钳位(five-level active-neutral-point-clamped, 5L-ANPC)变频器拓扑结构简单,可直接通过公共直流母线供电,易于实现能量回馈,非常适合用于5～10 kV直流供电的船舶推进变频调速领域。简要介绍了5L-ANPC的主电路拓扑和工作原理,针对5L-ANPC拓扑杂散参数较大的四种换流回路,在兼顾可靠性及适装性前提下,设计了纯电容吸收电路。在上述基础上,分析了设置吸收电路后的5L-ANPC拓扑采用传统电压过零切换策略时存在的内开关管过压问题,并提出一种考虑吸收电路的切换策略,实现了输出电压过零器件安全切换,且避免了电压异常跳变。通过仿真和实验验证了所提考虑吸收电路的输出电压过零切换策略的有效性、正确性。     

受互联网思路启发的电力系统重要节点评估算法

对电力系统中重要节点进行有效区分,有助于在资源有限的条件下对重要节点施加额外保护或改变拓扑结构,从而提高系统鲁棒性、降低事故发生的概率。受网页排序算法启发,提出电气链接结构分析的随机方法(electrical stochastic approach for link structure analysis, E-SALSA)用于电力系统重要节点评估。该算法综合考虑了电力系统拓扑结构、潮流等因素对节点的影响,能够有效反映电力系统的真实情况,并且其特点更符合电力系统背景。在IEEE300节点电力系统中,使用失负荷规模和最大子群规模两个指标对E-SALSA算法与电气介数算法、基于共同引用的超链接引导的主题搜索(model based on co-citation hypertext induced topic search, MBCC-HITS)算法进行了对比分析。结果证明E-SALSA算法相比电气介数算法在两个指标上都具有优势,相比MBCC-HITS算法能够更综合考虑各方面因素对节点的影响,进而证明了E-SALSA算法的合理性、有效性。     

高可用性集群互连结构研究

高可用性集群的设计思想就是要最大限度地减少服务中断时间,目的是在系统出现某些故障的情况下,仍能继续对外提供服务.在分析了网络互连的几种常用拓扑结构优缺点的基础上,提出了一种适用于高可用性集群的拓扑结构--分层双环网络,并对它的高可用性和可靠性进行了分析.     

带脉冲负载多相储能发电机励磁控制系统设计

对于转速和负载同时扰动的多相储能发电机励磁控制系统,传统电压反馈控制难以满足直流侧调压要求。为此,设计了一种具有前馈加电压、电流双闭环反馈控制结构的励磁控制系统。该系统在电压闭环与电流闭环控制的基础上,引入了前馈控制环节,给出了推导前馈控制方程以及获取前馈控制参数的方法。实验结果表明:前馈控制在励磁控制过程中起主导作用,有效提高了励磁电流响应速度;电流反馈与电压反馈控制可对前馈控制误差进行补偿,有效提高了直流侧调压精度。     

埋地输油管道直流排流保护技术应用

随着电气化铁路建设的飞速发展,干扰电流对埋地输油管道的干扰腐蚀越来越普遍。干扰电流包括直流干扰电流、交流干扰电流和地电流等3类,其中直流干扰电流对输油管道的干扰腐蚀最为严重。分析了直接排流、极性排流、强制排流和接地排流等4种直流排流技术的工作原理、特点及适用范围,结合输油管道的设计背景及电位测定,在不影响电气化铁路正常运行的情况下,选择接地排流保护措施。计算确定了输油管道的排流保护参数,并在输油管道平行电气化铁路区间设置6组直流干扰电流排流点和9组牺牲阳极。埋地输油管道经开挖检测,管道绝缘防腐层完好,未发现明显的直流干扰腐蚀现象,取得了较好的直流排流效果。     

考虑流-结构耦合的体积约束拓扑优化

为实现流-结构耦合的结构拓扑优化设计,首先分别以水下结构固有频率和结构刚度最大化为目标,建立了渐进结构拓扑优化模型;然后,改进了网格独立滤波方法,提出单元尺寸滤波方法,将优化方法推广至设计域中单元尺寸存在差异较大情况的问题;最后,推导了目标函数以及在约束条件下的单元灵敏度,并采用双向渐进结构优化法对结构进行迭代计算。结果表明:刚度优化结果拓扑结构清晰,同时优化结构中未出现棋盘格现象,迭代过程收敛平稳;频率优化结果中,固有频率较初始设计域提升明显,优化效果显著,证明了单元尺寸独立滤波方法的有效性。     

复杂系统脆弱性综合分析方法

为全面识别复杂系统中的脆弱点,科学评价其脆弱性,针对纯拓扑脆弱性分析方法的不足,在考虑非拓扑因素条件下,提出一种结合复杂网络技术和效能评估技术的复杂系统脆弱性综合分析方法,从拓扑结构和非拓扑因素两方面全面分析复杂系统的脆弱性。以复杂网络的中心性指标为基础,通过广义指标法进行拓扑脆弱性分析;借鉴概率风险评价理论,从易攻性和易坏性两个方面对非拓扑脆弱性进行评价;通过对两者结果的综合得到总的脆弱性分析结果。示例结果表明:拓扑和非拓扑分析的结果有交集但又有所区别,两者密切相关且互为补充,并能共同筛选出复杂系统中的关键环节。较之纯粹的拓扑结构分析,综合分析得到的结果更为全面。     

大功率直流发电机高精度恒流调节系统研究

对某消磁船大功率直流发电机恒流调节系统进行了设计 ,考虑磁滞等因素的影响 ,建立了发电机及控制系统数学模型 ,利用Matlab/Simulink软件进行了仿真设计 ,并将SIMOREG 6RA70装置成功应用于该系统中 ,取得了很好的效果     

基于图论的舰船综合电力系统主网最优拓扑结构分析

首先,基于图论的基本概念和原理,将输配电主网的拓扑结构优化问题建模为一个多约束条件下的多目标优化问题;然后,利用约束法的主要思想,提出了一种最优拓扑结构的两级(元件级与区域配电板级)分析方法;最后,通过四机两区域配电板算例的分析,验证了该方法的正确性与有效性。算例分析结果表明:在正确性方面,该方法得出的两个最优拓扑结构分别满足系统体积最小与供电连续的优化目标,是算例对应拓扑结构优化问题的Pareto-最优解;在有效性方面,该方法直接得出了算例的最优拓扑结构,与基本的枚举法相比具备了显著的有效性。     

基于遗传算法思想的现行Cernet拓扑结构优化

把Cemet骨干网拓扑结构作为研究对象,并以实现具有QoS保证的IP隧道机制为目的,对该拓扑结构通过引用遗传算法进行了分析,找出了网状型骨干网拓扑结构和星型拓扑结构各自不能建立起IP隧道传输机制的主要原因.通过分析比较,汲取了两种拓扑结构各自的优点,提出了一种以星型为主、网状型为辅,两种拓扑结构相结合的拓扑结构,该拓扑结构较好解决了广域骨干网建立IP隧道传输机制的需要.在此基础上,由遗传算法优化出了一种基于QoS保证的新广域骨干网拓扑结构.最后,对该拓扑结构进行了仿真实验.仿真实验证明,该拓扑是一种优化的结构.