船舶交流电力系统潮流计算研究

论文摘要

本文以船舶交流电力系统为研究对象,基于船舶交流电力系统的特点并结合陆地电力系统潮流计算方面相对比较成熟的理论,对船舶交流电力系统的潮流计算进行了研究。首先,根据船舶电力系统的特点建立适用于船舶交流电力系统的三相数学模型,并给出了在星三角连接方式下的三相变压器模型和三相负载模型的具体推导过程,数学模型的建立为后文潮流计算方法的推导奠定了基础。其次,通过对经典陆地供电网络和配电网络潮流计算方法的研究,结合船舶电力系统的特点,分别在供电网络中选取高斯塞德尔方法,在配电网络中选取前推回推方法,然后将两者在各自潮流计算领域中的优势结合起来,应用到船舶交流电力系统中去,利用两者迭代结果进行潮流计算,直到供配网络节点电压满足预先设定的收敛条件,这样便完成了船舶交流电力系统的潮流计算。电力系统的潮流计算需要多次迭代才能完成,为了进行准确快速的运算,潮流计算软件得到了广泛的应用,但是由于船舶电力系统潮流计算方法尚不十分成熟,至今没有统一标准的计算软件能够适用于各种类型的船舶。特别是近年来船舶电力推进装置的不断地发展,也迫使潮流计算软件不断改进和提高,为此,本文利用Visual C++调用MATLAB引擎的方法,开发出实时输入数据的潮流计算软·件,实现了潮流计算可视化功能,并利用算例验证了本文提出的船舶电力系统潮流计算方法。最后,总结全文,展望船舶电力系统潮流计算方法的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 船舶交流电力系统
• 1.3 论文研究的背景及意义
• 1.3.1 潮流计算
• 1.3.2 陆地配电网络电力系统潮流计算方法
• 1.4 本文所做的主要工作
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 研究内容及方法
• 第2章 船舶交流电力系统潮流计算三相数学模型
• 2.1 三相不对称电力系统
• 2.1.1 相分量法
• 2.1.2 序分量法
• 2.1.3 相分量法与序分量法转化关系
• 2.2 输配线路数学模型
• 2.3 变压器模型
• 2.4 负载模型
• 2.5 三相异步电动机模型
• 2.6 同步发电机模型
• 第3章 船舶交流电力系统潮流计算方法
• 3.1 船舶电力系统潮流算法研究现状
• 3.1.1 船舶电力系统特点
• 3.1.2 船舶电力系统潮流算法
• 3.2 船舶交流电力系统潮流算法分析研究
• 3.2.1 船舶电网的层次分析
• 3.2.2 高斯-塞德尔法潮流计算
• 3.2.3 前推回推算法
• 3.3 船舶电力系统供配电网络等效潮流算法
• 3.3.1 等效主供电网高斯塞德尔计算
• 3.3.2 等效子配电网前推回推计算
• 3.4 环路的处理
• 3.5 船舶电力系统算法流程
• 第4章 船舶电力系统潮流计算软件的设计
• 4.1 面向对象的系统开发
• 4.2 系统开发工具介绍
• 4.2.1 Visual C++应用分析
• 4.2.2 MATLAB应用分析
• 4.2.3 在Viusal C++环境下实现调用MATLAB的应用需求
• 4.2.4 软件开发的方法及环境
• 4.3 MATLAB与Visual C++的接口技术
• 4.3.1 利用MATLAB引擎
• 4.3.2 利用MATLAB自带编译器MCC
• 4.3.3 MATCOM转化法
• 4.4 Visual C++调用MATLAB引擎的具体方法
• 4.4.1 MATLAB引擎库函数
• 4.4.2 调用MATLAB引擎的一般步骤
• 4.5 船舶电力系统潮流计算软件开发
• 4.5.1 船舶电力系统潮流计算软件设计流程
• 4.5.2 船舶电力系统潮流计算软件
• 4.6 船舶电力系统潮流算法验证
• 第5章 结论与展望
• 5.1 完成的工作
• 5.2 有待进一步开展的工作
• 参考文献
• 附录 部分程序代码
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历