【正文】 1 廣 州 航 海 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 論 文 題目 ： 船舶電站柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)仿真 Electrical shipping diesel engine system simulation 系 別： 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 班 級(jí) : 姓 名 : 學(xué) 號(hào) : 指導(dǎo)教師 : 2020 年 5 月 3 日 2 摘要 受全球經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展形勢(shì)不明朗和經(jīng)營(yíng)成本大幅上漲等因素的影響 ,今年航運(yùn)形勢(shì)不容樂觀。這對(duì)船舶電力系統(tǒng)的研究和發(fā)展提出了更高的要求。不僅要求提高船舶電力系統(tǒng)管理人員的專業(yè)水平，而且需要加強(qiáng)船舶電力系統(tǒng)的技術(shù)分析和理論研究。船舶電力系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)非線性系統(tǒng)，主要使用柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電，因而有必要對(duì)船舶 電站 柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究。 本文結(jié)合 SMSC 一 2020 輪機(jī)模擬器，云河輪電力系統(tǒng)，在 軟件平臺(tái)上，建立了云河輪柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的模型，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真運(yùn)行和分析。全文共分七章，主要內(nèi) 容如下 ： 第一章概要介紹了船舶柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真興起、應(yīng)用理論及意義。 第二、三和四章，應(yīng)用電力系統(tǒng)穩(wěn)定性理論，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)主要 組成部分 (發(fā)電機(jī)組、調(diào)速系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng) )進(jìn)行了分析和數(shù)學(xué)建模。 第五章講述了發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的條件和仿真實(shí)現(xiàn)。 第六章采用 軟件，建立云河輪柴油發(fā)電機(jī)組的仿真模型，對(duì)一 些常見的電力系統(tǒng)故障和現(xiàn)象進(jìn)行了仿真。結(jié)合電力系統(tǒng)基本理論知識(shí)，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。 第七章總結(jié)全文所做的工作，提出目前仿真研究中的不足 和將來發(fā)展趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞 ： 系統(tǒng)仿真，船舶柴油發(fā) 電機(jī)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)， AVR 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器 。 3 摘要 ................................................................................................................................. 2 第一章 緒 論 ................................................................................................................... 4 船舶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真的興起 ............................................................................... 4 船舶電站系統(tǒng)介紹 .............................................................................................. 4 船舶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真的發(fā)展趨勢(shì) .......................................................................... 5 第二章 同步發(fā)電機(jī) .......................................................................................................... 6 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)描述方法 ................................................................................. 6 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ........................................................................................ 8 第三章 原動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng) .......................................................................................11 調(diào)速器的性能指標(biāo) ..............................................................................................11 柴油機(jī)調(diào)速器的原理框圖 ....................................................................................11 柴油機(jī)調(diào)速器的數(shù)學(xué)模型 ................................................................................... 12 原動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性 ................................................................................................ 14 第四章 勵(lì)磁系統(tǒng) ........................................................................................................... 15 含旋轉(zhuǎn)整流器的無刷交流勵(lì)磁系統(tǒng) ..................................................................... 15 勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 .......................................................................................... 17 第五章 船舶電站逆功率保護(hù) .......................................................................................... 20 船舶故障與保護(hù)裝置 .......................................................................................... 20 同步發(fā)電機(jī) 的逆功率運(yùn)行 ................................................................................... 21 船舶電站模擬逆功率仿真 .................................................................................. 22 發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)特性仿真 ...................................................................................... 24 第六章云河輪柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真 ................................................................................. 26 云河輪電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ...................................................................................... 26 云河輪電力系統(tǒng)模型 .......................................................................................... 26 云河輪電力系統(tǒng)仿真模型 ................................................................................... 28 船舶電站過電流保護(hù)模擬仿真 ............................................................................ 30 第七章 總結(jié) .................................................................................................................. 33 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 34 4 第一章 緒 論 船舶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真的興起 船舶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真研究是隨著船舶電站技術(shù)的發(fā)展和系統(tǒng)仿真研究的興起而開始發(fā)展的。 隨著 船舶電站技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展， ， 船舶柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的容量也不斷增加 , 對(duì)電站供電的可靠性、連續(xù)性、經(jīng)濟(jì)性、電能質(zhì)量的要求以及對(duì)船舶電站自動(dòng)化程度的要求都越來越高。因此 , 為了更好地研究船舶電站系統(tǒng) , 船舶電站柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真研究隨之誕生了。 船舶電站系統(tǒng)介紹 船舶電站是由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及其附屬設(shè)備配電板組成。顯而易見，船舶柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)重點(diǎn)研究船舶電 站的發(fā)電部分，主要是對(duì)原動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)組的系統(tǒng)的發(fā)電和供電進(jìn)行研究。 當(dāng)