【摘要】：船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定包括正常使用條件下的穩(wěn)定,也應(yīng)當(dāng)包括故障下的相對穩(wěn)定。由于船舶在海上航行,環(huán)境惡劣,線路容易出現(xiàn)絕緣惡化導(dǎo)致的短路故障,甚至引發(fā)更為嚴(yán)重的連鎖故障。一般此類漸進故障在故障發(fā)生前都有跡可循,如果能監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn)故障征兆,就可以對可能發(fā)生的故障做出預(yù)測,提前做出應(yīng)對,及時維護或更換風(fēng)險線路,或是針對性的做出準(zhǔn)備,在故障發(fā)生時盡可能降低故障影響,也就是所謂的預(yù)測性故障恢復(fù)。以此提高船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,繼而提高全船的生命力和綜合競爭力。本文首先對船舶電力系統(tǒng)故障進行簡要分析,側(cè)重研究因為絕緣惡化導(dǎo)致的短路故障,分析短路故障的形成原因和故障演化機制,搭建適用于船舶電力系統(tǒng)的低壓線路Mayr電弧模型,并模擬早期故障易發(fā)期時的電弧故障。然后,使用基于卡爾曼濾波器的方法,對早期故障電流電壓信號進行分析,提取早期故障特征信號。使用卡爾曼濾波器緩慢估計對電流信號進行估計,估計信號與實際監(jiān)測值的差作為提取到的特征信號和參考信號,類似的,使用快速估計的方法對電壓信號進行估計并使用方波擬合提取特征信號,再通過比較分析兩個特征信號判斷線路的健康情況。之后,使用馬爾科夫鏈方法,對處于早期故障易發(fā)期時的線路進行預(yù)測。根據(jù)線路健康情況將其劃分為正�？捎谩⑤p度故障和故障三種狀態(tài),根據(jù)當(dāng)前所處狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣判斷未來線路的故障趨勢,預(yù)測故障發(fā)生概率和故障前安全可用時間。最后,結(jié)合環(huán)形船舶電力系統(tǒng),使用改進粒子群算法給出預(yù)測性恢復(fù)方案。使用負載關(guān)聯(lián)矩陣對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行描述,并介紹其搜索機制,確定相應(yīng)的供電量、開關(guān)次數(shù)等目標(biāo)函數(shù)以及容量限制等約束條件。對基本粒子群算法進行適當(dāng)改進,動態(tài)調(diào)整變異率和慣性權(quán)值,在預(yù)測故障可能發(fā)生的情況下,搜索適用于該條件的預(yù)測性恢復(fù)方案。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U665

【參考文獻】

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本文編號：2616137