【摘要】：在民用和軍用船舶領(lǐng)域中,船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展前景。電力推進(jìn)系統(tǒng)中的直流母線是連接電力系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)的重要紐帶,推進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行性能和電力系統(tǒng)的供電都受到直流母線電壓的穩(wěn)定性能的影響,因此對(duì)于直流母線電壓穩(wěn)定性的研究就顯得更為重要,本文研究了基于混合儲(chǔ)能裝置的直流母線電壓波動(dòng)控制技術(shù)。首先分析了電力推進(jìn)船舶的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立了電力推進(jìn)船舶主要電器單元的數(shù)學(xué)模型和仿真模型,包括發(fā)電機(jī)模塊、推進(jìn)電動(dòng)機(jī)模塊、螺旋槳模塊、儲(chǔ)能模塊。在建立的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的正反轉(zhuǎn)變換過程和突加脈沖負(fù)載過程進(jìn)行了分析。然后,分析建立了磷酸鐵鋰電池RC模型和超級(jí)電容器等效模型。對(duì)參數(shù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男拚?建立了仿真模型對(duì)磷酸鐵鋰電池和超級(jí)電容的特性進(jìn)行了仿真分析。研究并構(gòu)建了混合能系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)了基于超級(jí)電容SOC的協(xié)調(diào)控制策略,設(shè)計(jì)了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理流程,目標(biāo)期望設(shè)計(jì)的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以控制直流母線電壓的穩(wěn)定。根據(jù)選取的典型工況下的仿真波形,初步計(jì)算了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)各部分的儲(chǔ)能容量。針對(duì)推進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)變換工況和突加脈沖負(fù)載工況,對(duì)電力進(jìn)系統(tǒng)直流母線波動(dòng)情況進(jìn)行分析。最后,將混沌改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法應(yīng)用于系統(tǒng)中,提出了一種優(yōu)化方法,目標(biāo)完成對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的優(yōu)化配置。確定了儲(chǔ)能系統(tǒng)的約束條件,以儲(chǔ)能元件花費(fèi)的總金額為目標(biāo)函數(shù),優(yōu)化了磷酸鐵鋰電池和超級(jí)電容器的并聯(lián)和串聯(lián)陣列結(jié)構(gòu)。并在仿真軟件中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
【圖文】：

圖 2.7 相復(fù)勵(lì)交流無刷勵(lì)磁控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖、自動(dòng)調(diào)壓調(diào)節(jié)器和交流勵(lì)磁機(jī)等共同組成相復(fù)勵(lì)交流無刷勵(lì)磁控調(diào)壓調(diào)節(jié)器主要由電壓差單元、補(bǔ)償器、相位控制單元、整流單元，它主要依據(jù)電壓的偏差來調(diào)節(jié)十二相整流發(fā)電機(jī)的端電壓。相復(fù)以及功率因數(shù)調(diào)節(jié)十二相整流發(fā)電機(jī)的端電壓。兩者共同作用以保定。裝置是一個(gè)快速勵(lì)磁系統(tǒng)，故而其輸出電壓 Ur表達(dá)式如下所示：( )22- ( ) ( )1 1F Fr d q q dF FK KU u ki x u ki x A sT s T s= + + =+ +(將參考電壓和每一電壓比較，得到相應(yīng)的電壓差△U：- /ref r stsb fdo a ffΔU = U U + U + U k U(遞函數(shù)為：11cccczsTU UsT+= Δ+(元和整流單元的主要作用是放大信號(hào)，可以使用一個(gè)一階慣性環(huán)

圖 3.9 超級(jí)電容等效模型示工作時(shí)產(chǎn)生的漏電流。cccesu (t)= u(t) i(t)×R0般忽略不計(jì)，式(2-63)中電dtduiCcc00= ×，充電時(shí)間與充電電流之tUiRiCNcesc ×=×0電壓，ic是超級(jí)電容器充電，端口電壓方程如式(3-4= ccitdtitC tut()(1()()0
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U664.14

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本文編號(hào)：2638635