船舶电力系统潮流计算方法研究

论文摘要

船舶电力系统潮流计算是研究船舶电力系统稳态运行的一项基本运算。它根据给定系统的网络结构及运行条件来确定整个系统的运行状态:主要是各节点电压（幅值和相角）,网络中功率分布及功率损耗等。它既是对船舶电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据,又是船舶电力系统静态和暂态稳定计算的基础。本文在对陆地电力系统与船舶电力系统对比、分析的基础上,结合船舶电力系统的特点,建立船舶电力系统潮流计算的数学模型。其数学模型包括节点电压方程、功率方程约束、变量约束等。针对大型船舶电力系统的特点,本文采用扩展关联矩阵法进行网络拓扑结构在线分析,其中的扩展关联矩阵是将支路及节点按照供电关系进行编码并依次扩展而成,直观自然地反映了电网结构。在本文的节点电势法潮流计算过程中,与原始的节点电势法不同的是,充分考虑了异步电动机模型参数及其所带负载特性,将整个船舶电力系统看作是由节点（母线、配电板、配电箱等）和支路（馈线、跨接线、静态负载等）组成,将发电机和异步电动机作为电流源来处理,而把变压器等静态负载作为单独的支路添加到节点-支路关联矩阵中去。本文运用改进后的节点电势法,进行了算法仿真试验,该算法具有计算准确、计算精度高、收敛速度快等优点。最后,针对某型船依据改进的节点电势法,用Visual C++6.0编程开发了良好的用户仿真操作界面。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.2.1 电力系统潮流计算的发展
• 1.2.2 电力系统仿真软件的发展
• 1.2.3 船舶电力系统网络结构特点
• 1.3 论文主要工作
• 第2章 船舶电网潮流计算的数学模型
• 2.1 节点电压方程
• 2.2 节点导纳矩阵的形成和修改
• 2.3 功率方程、节点分类及其约束条件
• 2.4 本章小结
• 第3章 船舶电力系统潮流计算方法
• 3.1 船舶电力系统概述
• 3.2 潮流计算
• 3.2.1 电力系统潮流计算方法
• 3.2.2 船舶电力系统潮流计算方法
• 3.3 前推回代法
• 3.4 本章小结
• 第4章 改进的节点电势法的研究
• 4.1 网络拓扑表达
• 4.1.1 供配电网络设备模型
• 4.1.2 网络节点及支路的编号
• 4.2 改进节点电势法的研究
• 4.3 本章小结
• 第5章 软件开发与算例分析
• 5.1 软件开发语言的选择
• 5.1.1 编程语言的选择
• 5.1.2 软件开发语言
• 5.2 潮流计算的界面设计
• 5.3 算例分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录