燃料电池混合动力船舶复合储能系统与能量管理策略优化

为优化燃料电池混合动力船舶的能量管理策略和复合储能系统容量参数,以某燃料电池混合动力船舶为目标船,在Matlab/Simulink环境中搭建含复合储能系统在内的混合动力系统与能量管理系统仿真模型,应用蚁狮多目标优化算法进行优化,并将优化后的混合动力系统性能与原船进行仿真比较.结果 表明,优化后的混合动力系统能够满足电力需求,改善电能质量,延长设备寿命.     

小型LNG运输船电气设计概述

通过对采用双燃料电力推进技术的LNG船电力系统进行介绍分析,并结合该类型电力推进船舶的特点对船舶电力负荷、推进系统、货物系统及全船集成自动化系统的设计进行详细阐述,为备受行业青睐的LNG运输船船舶的电气设计提供了经验和参考数据。     

太阳能游览船舶电力推进系统仿真

?针对新型太阳能游览船舶电力推进系统,分析了该船舶的电力系统构成并在此基础上分别建立电力推进系统推进电机、推进控制策略以及螺旋桨负载的数学模型.结合逆变装置模型,建立电力推进系统整体仿真模型,根据实船的实际参数对模型进行仿真分析.结果表明,所提出的模型能够及时响应电机负载的变化,且抗干扰性强.     

电力推进船舶直流网配电系统设计

电力推进船舶电站管理系统(PMS)承担着整船动力电源并网、能源管理、负载功率分配等重要职责,是整船电气系统的重要环节。详细介绍了如何采用直流并网技术,实现电力推进船舶直流并网及整船配电系统的设计,并以实例进行了说明。     

小型电力推进船舶推进控制系统

针对小型电力推进船舶推进控制系统简单、对复杂环境适应性差的问题,在借鉴传统内燃机动力推进船舶主机控制策略基础上,根据小型电力推进船舶的特点和推进控制功能要求,提出了更加完善的控制系统方案,并建立了系统仿真模型.仿真结果表明,所提出的控制系统方案是可行的,提高了电力推进船舶的稳定性及安全性,使小型电力推进船舶更能够适应海上多变的环境.     

船舶电力负荷混沌信号小波奇异点检测与降噪

为提高电力推进船舶电力负荷数据精度,提出基于分形的电力推进船舶电力负荷混沌信号小波奇异点检测与降噪.将含有噪声的电力推进船舶电力负荷混沌信号不进行小波反变换,采用计算量小,收敛速度快的二进小波模极大值解析迭代法重构信号,求出其重构信号的分形维数.根据所计算的分形维数判断是否有突变信号以及确定其发生的时刻,同时依据分形维数控制小波软阈值降噪的层次及其阈值,达到电力推进船舶电力负荷混沌信号与其噪声的自适应分离.以实际船舶电力负荷混沌信号为例进行计算,证明该方法能准确检测到奇异信号,并能实现电力推进船舶电力负荷混沌信号与其噪声的有效分离.     

船舶电力推进系统电力负荷混沌特性分析及预测

为实现船舶电力推进系统功耗的最优控制,提高船舶运行的经济性,建立了基于正则化的电力负荷混沌局域预测模型.运用相空间重构理论对船舶电力推进系统电力负荷进行单变量时间序列相空间重构,计算吸引子的Lyapunov指数,验证船舶电力推进系统电力负荷具有混沌特性,进而构建更为精准的由船舶电力负荷及其影响因素构成的多变量时间序列相空间.实验结果表明,该预测模型是有效的,且具有较高的预测精度.     

船舶氢储电力推进系统燃料电池功率变换器设计

为解决氢燃料电池输出特性软,输出电压低,动态响应慢等问题,采用移相全桥直流变换器作为前级功率变换器,构建变换器的状态空间模型,确定电流型变换器主电路参数和关键控制参数设计准则,完成氢燃料电池功率变换器的设计,搭建船舶氢储电力推进系统的仿真平台。仿真结果表明,该功率变换器实现了升压和稳压的功能,使氢燃料电池工作在最佳工作点。     

新型船舶综合全电力推进模拟实验系统研究

在简要分析全电力推进船舶发展的基础上,构建了一种新颖的船舶综合全电力推进实验模拟系统.通过比较"变频器-异步电机"系统的两种高性能控制方法VC(矢量控制方法)和DTC(直接转矩控制方法)的优缺点,分别对推进单元中的推进电机和螺旋桨模拟电机采用不同的控制策略,取得了试验数据和波形,实验验证了该模拟系统的可行性.     

无人机燃料电池混合动力系统人工神经网络控制策略

目前,全球有200多项在研电推进飞机项目,包含传统固定翼飞机改造、新构型设计、全电推进系统和混合电推进等。近年来,电推进飞机的发展方向可分为纯电动固定翼、电动垂直起降和混合电推进3类。本文针对某小型无人机燃料电池和锂电池组成的混合动力系统,建立了由质子交换膜燃料电池混合动力系统、6自由度飞行器模型和基于神经网络控制器组成的整个系统仿真模型。为了满足无人机不同飞行阶段的电力需求,控制器控制电池电流和充放电速率。在燃料电池作为无人机主要动力源的情况下,对混合动力系统的性能进行验证和评估。对人工神经网络控制器和模糊逻辑控制器性能进行了比较,结果表明,人工神经网络控制器的性能明显提高,增强了无人机混合动力系统的整体稳定性。人工神经网络控制器在效率和油耗方面比模糊逻辑控制器略有提高,约为1%。这说明在这类系统中,所设计的神经网络控制器比经典控制器具有更强的鲁棒性,更好的响应能力、可靠性,可满足无人机燃料电池混合动力系统运行在最优水平和最优效率上。     

交-交变频电力推进系统的谐波分析

针对目前阻碍船舶电力推进系统更广泛应用的谐波问题，简述了电力系统的谐波危害，并对交一交变频船舶电力推进系统的谐波生成原因，以及系统输入电流的谐波特点进行了简要的分析．在此基础上，对该类系统的谐波补偿方法进行了探讨．指出选用交一交变频船舶电力推进系统时，应采用有源电力滤波器；选型时，应综合考虑船舶电力推进系统和谐波抑制装置两个方面的因素．     

Synchro电力推进系统的特点及谐波分析

对目前广泛应用的Synchro电力推进系统的特点和典型系统的谐波进行了分析,同时,对Synchro电力推进系统在起动、低速运行时采用的控制方法进行了说明,在分析对比的基础上,总结出12脉波Synchro电力推进系统配两套LC无源滤波器既可满足船级社的要求,又能保证推进系统的可靠性、可维护性、低成本,它是该类电力推进船舶的首选方案之一。     

电力推进装置在小型船舶上的应用

列举了小型船舶推进系统中的4种电力推进装置,介绍了船舶电力推进与传统的柴油机推进相比在经济性、安全性和环保等方面所具有的优点,分析了船舶电力推进系统还需要在3个方面进行深入研究。     

基于复合储能的船舶电力推进系统功率波动平抑控制策略

针对船舶电力推进系统在负载功率波动较剧烈的应用中存在的经济性问题,提出一种利用复合储能平抑船舶电力推进系统功率波动的协调控制策略,通过设计基于低通滤波的自适应系数调整算法,有效解决功率波动平抑过程中储能模块过充或过放的问题.为验证该方法的有效性和可行性,以实测耙吸式挖泥船为例,利用MATLAB对所提出的控制策略进行仿真分析.结果表明,该控制策略能够有效平抑耙吸式挖泥船的功率波动问题,同时,能够灵活、快速地对储能系统充/放电功率进行控制,使得复合储能模块具有较好的荷电状态.该方法对提高耙吸式挖泥船等电力推进船舶的能效指标和经济性具有较好的应用前景.     

现代交流调速技术在船舶电力推进中的应用

探讨了船舶推进电机的发展趋势，目前用于电力推进的电机主要有直流电动机、同步电动机、鼠笼感应式电动机，根据各自的特点简要地介绍了它们的应用．船舶电力推进系统的核心是主推进电动机的调速控制系统，根据被控对象的不同，现代交流调速系统可分为异步电动机调速系统和同步电动机凋速系统．综述了现代交流调速技术的几种典型控制方式在船舶电力推进中的应用．针对电机转矩的控制，比较了目前广泛应用的矢量控制与直接转矩控制的原理及应用．     

浅谈船舶电力推进系统的发展现况与趋势

船舶电力推进系统由于其具有机动性高、安全可靠性好、自动化程度高以及环保效果好等特点,正成为新世纪大型水面船舶青睐的推进方式。本文从系统结构、传动控制系统和电力电子器件的应用等方面综述船舶电力推进系统的发展现状与趋势,并在此基础上,提出了船舶电力推进系统未来发展中值得重视的一些问题,以便同行研究借鉴。     

基于联供系统的太阳能光热/光电利用试验研究

利用能源梯级应用的原理,将太阳能光电和燃料电池发电、太阳能光热和燃料电池余热回收利用相结合,构建太阳能耦合燃料电池的热电联供系统.搭建太阳能气象工作站、太阳能光电/质子交换膜燃料电池模拟器、低温太阳能集热器/空气源热泵热水系统试验平台,验证太阳能耦合燃料电池热电联供系统的可行性.试验结果表明:100 W太阳能光伏板平均充电电压值为11.73 V,平均充电功率为18.29 W,平均充电效率为14.22%,光伏板平均温度系数为0.076 3,PEM FC电能转化效率为22.06%.在低温太阳能集热器/空气源热泵热水系统中,储热水箱最低平均温度为44.24℃,管板集热器总平均热效率为35.43%,黑陶瓷集热器总平均热效率为40.21%.试验结果验证了太阳能耦合燃料电池热电联供系统的可行性,对有效解决我国能源紧缺、环境污染等问题具有重要的理论和工程应用价值.     

船舶电力推进永磁同步电动机的起动及制动

船舶电力推进PMSM(永磁同步电动机)的起动和制动是推进系统首先要解决的问题.在简要介绍船舶电力推进系统的基础上,对PMSM的起动特性和制动特性进行了理论分析,提出开环变频起动方式和直流制动方式.并对起动过程中可能出现的过电流问题和制动过程中出现的泵升电压提出解决办法.经分析可知,选用的起动和制动方式在船舶运行的工况下,简单可靠,起动和制动性能较好.     

海洋工程船交流变频调速电力推进方案

随着科学技术的进步和发展,船舶推进技术发生了巨大的变化,同时新兴海洋工程行业对海洋工程船舶的需求大增,传统推进方式已不能满足新技术的要求。针对海洋工程行业的需求,对采用的交流变频调速电力推进技术和系统配置进行简要介绍。通过对世界知名电力推进设备供应商ABB、SIEMENS、Rolls-Royce、WARTSILA的调研,对各家目前推广的交流变频调速电力推进方案进行分析和研究。根据新建船舶建造经验和船舶设备的使用经验,对电力推进系统中的设备和整体方案进行分析和评价,为新建海洋工程船舶提供电力推进系统选择方案。     

某船动力系统仿真分析

柴油机推进系统是现代船舶最常用的推进系统,是一个复杂的非线性系统。为研究船舶推进系统的相关性能,在仿真软件MATLABSIMULINK平台上,搭建某船的12PAV6MPC柴油动力推进系统模型,对动力推进系统进行正常航行时的稳态仿真。