【正文】 ................................. 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(wú)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(guò)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(kāi)始發(fā)展的。 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(jiàn)的電力系統(tǒng)故障和現(xiàn)象進(jìn)行了仿真。 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。 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(lè)觀。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。 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)。 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 。 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。 (2)停泊狀態(tài) :在停泊又無(wú)岸電供應(yīng)情況下，向停泊船舶的用電負(fù)載供電。 船舶電力系統(tǒng)仿真經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，不論是在理論上，還是在實(shí)踐上，都 已經(jīng)取得了豐碩的成果，積累了大量的系統(tǒng)仿真模型和行之有效的仿真算法。 現(xiàn)在，由美國(guó) Math work 公司推出的 應(yīng)用軟件，為各種算法編寫(xiě)了標(biāo)準(zhǔn)通用模塊，不同系統(tǒng)之間的模塊可以互相交互，大大減少了算法的重復(fù)編寫(xiě)工作，為仿真模型中的運(yùn)算提供了巨大的方便。 2 仿真算法還不優(yōu)化 當(dāng)系統(tǒng)模型大而且復(fù)雜時(shí)，計(jì)算速度很慢，仿真的實(shí)時(shí)性差。由于電力系統(tǒng)的理論研究己經(jīng)比較成熟，因而船舶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真的發(fā)展趨勢(shì)與系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)相一致，向著交互性、通用性、可靠性、實(shí)時(shí)性更強(qiáng)的方向發(fā)展。 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)描述方法 (1)一種是用 a b c 變量表示的磁鏈電流電壓關(guān)系方程。 在有關(guān)同步電機(jī)理論的大部分文獻(xiàn)中，取值為 2/3。因此，一個(gè)方便的第三變量是 零序電流 0i ，并與對(duì)稱分量相聯(lián)系 : ? ?cbao iiii ??? 31 (27) 在對(duì)稱條件下 ， ? ? 0??? cba iii ，從而 00?i 。式（ 2一 9)與式 (2 一 8)正好相反 坐標(biāo)變換的優(yōu)點(diǎn) dq0 變換又稱派克變換。與 d 軸和 q 軸有關(guān)的量可由端部試驗(yàn)來(lái)測(cè)量。 (4)忽略磁飽和的影響。 正方向規(guī)定 (由于三相對(duì)稱，本文只取其中的一相分析 ): 電流 — 采用發(fā)電機(jī)極性慣例，定子電流的正方向是流出電機(jī)，勵(lì)磁和阻尼電路的電流正方向是流入電機(jī)。 電磁轉(zhuǎn)矩 — 與正轉(zhuǎn)速方向相同者為正。前面我們已經(jīng)假設(shè) q 軸超前于 d 軸 90度，所以 q軸速度電動(dòng)勢(shì)是由 d 軸磁鏈感應(yīng) 出來(lái)得。 qRddSd dtdiRv ??? ???? (210) ? ?kdfdmddldd iiLiL ???? （ 211） dRqqsq dtdiRv ??? ???? (212) (213) (214) (215) (216) (217) kqmqqlqq iLiL ???fdfdfdfd dtdiRv ??? ? ?kddmdfdfdfd iiLiL ??