【摘要】：船舶電力系統(tǒng)是用于船舶電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、輸送和使用等全部裝置的總和。隨著船舶電力系統(tǒng)的發(fā)展,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越繁雜。軍用船舶電力系統(tǒng)在使用時由于受到襲擊或操作失誤等造成的設(shè)備損壞、發(fā)電機、母線或其他重要設(shè)備發(fā)生故障或出現(xiàn)非正常運行情況,可能會使得系統(tǒng)的重要負荷失電,影響船只的戰(zhàn)斗及航行安全。所以,船舶在發(fā)生故障時必需盡快地實施供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),保證重要負荷供電。本文首先介紹了船舶電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的研究意義和背景,分析了國內(nèi)外本課題的研究現(xiàn)狀,整理了電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的模型和方法,梳理了綜合船舶電力系統(tǒng)的發(fā)展概況,列出了系統(tǒng)負荷的分類情況及其特點,最后展示了船舶電力系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu),然后對船舶電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的特點進行了分析并在此基礎(chǔ)上給出了該問題的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化方法,總結(jié)了國內(nèi)外專家學(xué)者們目前所取得的優(yōu)秀研究成果也總結(jié)了研究方法的局限性,;并在此基礎(chǔ)上,針對本文研究的重難點提出了研究思路。接著,本文針對直流區(qū)域式船舶電力系統(tǒng)(ZEDS),考慮了船舶電力系統(tǒng)負荷的三種重要性分級,以最大限度地恢復(fù)負荷供電和盡可能減少開關(guān)操作次數(shù)為目標,且各個子目標的權(quán)重由層次分析法(AHP)得到,將多個目標進行了綜合統(tǒng)一,以此為基礎(chǔ)提出了一種混合整數(shù)非線性優(yōu)化模型。并將所提出的方法運用到兩個故障算例中。本文的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)均采用通用數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)(GAMS)軟件進行優(yōu)化求解,避免了對于優(yōu)化算法的選擇。算例分析的結(jié)果檢驗了所提出的方法的可行性和有效性;最后基于上述提出的優(yōu)化目標函數(shù),對交直流混合區(qū)域式船舶電力系統(tǒng)也進行了網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的分析研究;在約束條件方面,考慮到該系統(tǒng)含有部分的交流線路和負荷而加入了潮流約束,為了減少優(yōu)化計算量,縮短計算時間,本文創(chuàng)造性地提出了一種基于線性化潮流計算模型的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法,該方法運用于三種故障情況下的算例中,GAMS軟件給出了優(yōu)化求解結(jié)果算例分析方結(jié)果表明所用方法能夠保障重要負荷的供電,同時比較了其他文獻類似算例的優(yōu)化重構(gòu)結(jié)果,證明該方法能夠有效地提高重構(gòu)時間和效率。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U665.1

【參考文獻】

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本文編號：2747678