大型轮机模拟器中船舶电力系统的建模与仿真

结合开发研制大型集装箱船舶轮机模拟器,建立了船舶电力系统的数学模型,包括发电机组模型、电压自动控制模型、负载模型和电站管理系统等模型.采用了数学建模与物理操纵相结合的混合仿真技术,实现了具有良好人机交互界面的船舶电力仿真目标.仿真结果表明,仿真数据和效果与实船情形相同或相似,该系统同时可实现400多个故障模拟功能,并且已在国内外4台大型轮机模拟器上成功运行,取得了令人满意的培训效果.     

船舶机舱监测和报警系统的设计与实现

机舱检测和报警系统是现代化船舶自动化机舱的重要组成部分,针对国内部分船舶机舱检测和报警系统产品在功能和显示模式方面都无法完全满足自动化机舱发展的需要等缺点,采用了VC 可视化建模、数据库、网络等技术,设计和开发了船舶机舱监测和报警系统。该系统具有网络化和模块化结构,检测和报警采样点共735个,覆盖了机舱所有重要设备。为了简化系统结构和降低硬件成本,监测、报警、操作和控制功能全部由软件实现。仿真试验表明,系统的功能完善,显示模式多样化,有利于进行故障预测和诊断,也为船舶维修提供了较为充分的综合数据信息。该系统已经作为新一代大型船舶轮机模拟器的仿真子系统投入应用。     

大型油船燃油锅炉建模与动态系统仿真

船舶燃油锅炉系统的建模与实时仿真无论对系统优化控制、故障诊断,还是对于提高船舶锅炉系统运行的经济性、安全性和可靠性等都具有重要意义.从物理机理出发,采用模块化建模方法和集中参数处理技术,建立了大型油船燃油锅炉实时仿真的非线性模块化数学模型.以AALBORGMISSIONTM OL型船用燃油锅炉为母型锅炉进行了仿真,仿真结果与实测数据进行了比较,结果表明模型具有较好的准确性、动态特性和实时性,符合实船锅炉的动态响应过程.目前此模型已在船舶辅锅炉仿真系统中得到了成功应用.     

多电飞机开关磁阻发电系统的数字仿真研究

分析了多电飞机开关磁阻发电系统的运行机理，针对开关磁阻发电机（SRG）的特点，应用MATLAB/Simulink中的电力系统工具箱（PSB）建立了开关磁阻发电系统的仿真模型，并详细的介绍了系统模型的内部结构和Simulink/PSB建模方法。利用该模型对发电系统的稳态和动态特性进行仿真，将仿真结果与实测或其它仿真方法的输出进行比较，结果基本一致，验证了系统模型的正确性，从而为多电飞机电源系统的特性分析提供了一种可行的研究方法。     

大型船舶动力装置的建模与仿真研究

针对现有船舶动力装置仿真模型在实时性和精度两方面无法兼顾的不足，提出了一种不牺牲精度又能满足实时性要求的建模和仿真方法，给出了大型船舶动力装王的零维仿真模型，模型包括MANB＆W10L90MC柴油机、NA70／T9增压器，定距桨推进装置以及柴油机控制系统，仿真结果表明，稳态和动态工况特性与试航试验数据基本吻合，误差不大于5％，模型可用于船舶动力装置的性能分析、预测和调速器系统的设计和优化。     

船舶电力系统的动态过程仿真研究

提出了一种面向船舶电力系统动态过程的仿真计算方法.以连网柴油发电机组旋转坐标系为参考,建立了一种船舶电力系统教学模型,微分代数方程组求解采用牛顿法与隐式梯形积分法相结合.柴油机调速器依据速度下倾特性控制电网频率和有功功率分配,自动电压调节器引入均压线概念.选用中铁渤海一号船舶电力系统为仿真对象,实现柴油发电机组并联运行的动态过程仿真,仿真结果验证了数学模型和仿真计算方法的有效性.     

基于神经网络的电站仿真器建模方法及应用

本文将神经网络理论应用到电站系统仿真实践中，有效地解决了电站系统仿真研究常遇到的机理复杂的非线性环节的建模问题，并以制粉系统为例，提出了作用函数Φ（ｘ），学习效率系数α的选取方法以及权值Ｗｉ，ｊ的初值设定及要求，给出了提高逼近精度的方法。     

直流锅炉蒸发区域一种新的建模方法

对于电站直流锅炉蒸发区域提出一种新的建模方法，克服了以往方法遇到的问题，仿真结果表明，用这种方法建立的模型在大扰动的情况下能够正确反映对象各参数的响应特性，该建模方法同样适用于核电站直流蒸汽发生器。     

大系统仿真建模的系统最优分解判定法及应用

就如何进行大系统空间模块的分解以满足建模的需要，作了理论上的探讨，给出了最优空间分解判定及性质定理证明。从理论上引出了空间分解秩、系统权、共亨度的概念。最后，介绍了该法在某电站仿真机建模中的应用实例。     

600MW火电机组控制系统全仿真模型及建模研究

本文以６００ＭＷ火电机组仿真系统的研究为背景，开发了电站控制系统仿真图形化建模系统，建立了机炉控制系统仿真模块库和全仿真模型。文中介绍了控制回路全仿真模型的组成与设计，讨论了模型自动组态、调试及控制参数自整定等问题。所建立的控制系统仿真模型用于实际仿真机中，实现了ＡＴＣ控制等电站控制中难点问题仿真，取得了满意效果     

车辆电气系统动态性能仿真

车辆电气系统是由硅整流发电机和蓄电池并联组成，是一个非线性、不对称系统，因而它的动态性能与通常的电力系统有很大不同，本文试图给出车辆电气系统的动态性能仿真法。文中分析了硅整流发电机的工作特点，采用状态变量和坐标变换表达硅整流发电机的工作模式及其转换规律；将蓄电池看作是电路元件，提出了简化的等效电路，从而列出了车辆电气系统的数学模型，举例进行了车辆电气系统动态性能仿真，并以实验进行了验证，表明所提出的仿真法是可行的。     

船用柴电机组网络监控系统硬件在环仿真试验平台研究

根据船舶电站柴电机组网络监控系统的结构,利用MATLAB/xPCTarget实时仿真开发环境,构建了柴电机组网络监控系统硬件在环仿真试验平台。采用模块化的方法建立了涡轮增压柴电机组实时仿真模型。进行了柴电机组网络监控系统在环仿真试验。初步试验结果表明:该仿真平台能够实时和准确地模拟柴电机组的运行特性,为柴电机组网络监控系统的开发和测试提供了有效的试验环境。     

电力需求侧响应利益联动机制的系统动力学模拟

考虑到在我国实施需求侧响应可能使得电网企业不能有效回收需求侧响应的成本, 且由于发电公司实际上是需求侧响应的最大受益者, 因此需要在电网企业和发电公司之间建立一个利益联动机制. 运用系统动力学模型模拟发电公司和电网公司联动的行为对电力系统产生的效果, 来证明这种利益联动机制存在的必要性. 模拟系统将需求侧响应的利益链条分为用户子系统、电网子系统和发电子系统三个部分, 通过层层建模剖析了各子系统内部和外部影响因素之间的关系. 以某市电网的基础数据为例进行模型, 模拟结果表明, 如果设计合理, 需求侧响应将为整个电力系统带来巨大的效益, 而且发电公司应该积极参与到该机制中, 因为他们的消极对待不仅会给其它主体带来不利影响, 还会影响到公司自身的利益.     

基于图论的电网脆性仿真

系统的脆性分析的关键是要建立脆性模型。图论针对网络系统可以描述出系统脆性传播的方向和权重。提出了基于图论理论的系统脆性模型建立的方法和步骤。针对7节点电力系统进行了理论的建模和分析,求出了分层的电力系统脆性模型和脆性源。证明了此方法对于网络系统分析的有效性。     

交流电弧炉供电系统建模及耦合关系仿真研究

根据能量守恒定律,从电弧的物理机理出发,建立了一个用非线性微分方程描述电弧电导、电弧瞬时电流和弧长之间关系的电弧数学模型,并使用Simulink库中基本模块搭建了电弧仿真模型。以电弧仿真模型为基础,在Simulink仿真环境下,利用电力系统模块库,构建了交流电弧炉供电系统仿真模型。仿真结果表明,该模型计算出的电弧电压、电流与现场实测数据一致,验证了模型的正确性。通过供电系统仿真模型,仿真研究了电弧电流的三相耦合关系。     

一类多站循环服务系统的分析与建模

在多站循环服务系统中，广泛存在一类实用的非对称型、接待室容量有限、以及各站带有优先与非优先队列的模型。本文通过分析与处理，对此提出一种特殊的算法、从而可以求出平稳状态下系统与各站主要工作性能参数与曲线。     

船舶蒸汽系统管道仿真方法研究

根据船舶饱和蒸汽系统管道的工作特点和结构特点,将复杂的蒸汽管网分为大直径蒸汽管道和小直径蒸汽管网两类仿真对象,根据质量守恒、能量守恒定律针对这两类仿真对象分别建立了两相箱体模型和流体网络模型。考虑了流体网络中网络节点与外界环境的散热,提出了流体网络节点压力、温度、焓的修正方法。在某核动力装置模拟器上进行的仿真实验表明,该模型能够较好地反映船舶饱和蒸汽系统管道运行的动态特性。     

电力关键基础设施网络仿真模型研究

电力网络模型是关键基础设施模型中的重要组成部分。分析了现实电力网络的拓扑结构和运行原理,根据复杂网络的基本理论,采用基于Agent的建模方法设计实现了关键基础设施中电力网络模型。通过仿真实验,较好的模拟了电力系统输送电能的动态过程和因偶发故障而造成的大规模停电现象,对复杂电力网络的动力学特性进行了初步探索。

Abstract：

The model of electric power network is a major part of critical infrastructure model. The topology of network structure and the principle of net function were analyzed, according to the theory of complex network, applying the agent-based modeling to design and realize the model of electric power network. Through the simulation experiment, it was demonstrated to be better ways to simulate the dynamic progress of electric transmission and the cascading failure phenomenon caused by incidental trouble. The simulation model offers an effective approach to analysis electric power network’s role in critical infrastructure, and makes a step to exploration for complex electric power network’s dynamic character.     

Charging Station Planning for Plug-In Electric Vehicles

A novel model for the charging station planning problem of plug-in electric vehicles is proposed in this paper considering the users’ daily travel. With the objective of minimizing the total cost, including the charging stations’ cost (including installing cost and management cost) and the users’ cost (including station access cost and charging cost), the proposed model simultaneously handles the problems where to locate the charging stations and how many chargers to be established in each charging station. Considering that different users may have different perception of station access cost and charging cost, two cases (i.e., homogeneous users and heterogeneous users) are typically investigated. The impacts of different discount rates, operating period of the charging stations, number of electric vehicles and number of charging stations on the location of the charging station are also studied. The simulation results not only show that it is very important to locate the charging stations according to the traveling behavior of users, but also verify the validity of the proposed model.     

紧凑型火电站仿真培训器

介绍了为四川电力局开发的一种ＳＴＳ－Ｉ型紧凑型火电站仿真培训器的系统结构及特点,它采用两台微机实现了仿真装置的模型计算,教练员台,辅助培训系统和过程控制的全部功能,其仿真模型的范围和精度与全仿真机接近。并在国内首次将工程分析型一体化仿真软件ＳＷＳ和用于工业控制的ｉＲＭＸｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ用于电站仿真培训装置。其紧凑的盘台和较强的ＣＲＴ的显操功能模拟了控制室８０％以上的设备。整台仿真机的造价为同类