【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。 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)。 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。 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。 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。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。 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。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。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)。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。 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 。 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。 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。 當(dāng)船舶運(yùn)行在不同工況時(shí)，船舶電站也相應(yīng)處于不同的運(yùn)行狀態(tài)。 (2)停泊狀態(tài) :在停泊又無岸電供應(yīng)情況下，向停泊船舶的用電負(fù)載供電。 (4)其他狀態(tài) :如向全船無線電通訊設(shè)備 (如收發(fā)報(bào)機(jī)等 )、各種助航設(shè)備 (雷達(dá)、測(cè)向儀、測(cè)深儀等 )、船內(nèi)通訊設(shè)備 (如電話、廣播等 )以及信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)供電。 船舶電力系統(tǒng)仿真經(jīng)過幾十年的發(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。除了在仿真模型的研制 開發(fā)上取得了顯著成就外，在仿真算法標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的開發(fā)上也取得了重大的 突破。 現(xiàn)在，由美國 Math work 公司推出的 應(yīng)用軟件，為各種算法編寫了標(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)編寫工作，為仿真模型中的運(yùn)算提供了巨大的方便?？偠灾S著模型和算法的完善，電力系統(tǒng)仿真必將擁有美好的前景和廣闊的發(fā)展空間。 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。 開發(fā)的模型不可脫離其開發(fā)軟件的編譯環(huán)境獨(dú)立運(yùn)行，無保密性而言，不利于專利保護(hù)。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。船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性在很大程度上是一 個(gè)使相互連接的同步電機(jī)保持同步的問題。 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。 b c 相變量和 d q 0 變量之間的變換 設(shè)定子 a 相 d 軸之間的夾角為 設(shè)定子 a 相和 d 軸之間的夾