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《綜合電力系統(tǒng)模擬試驗及仿真研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、船電技術(shù)I應(yīng)用研究綜合電力系統(tǒng)模擬試驗及仿真研究張雪妍，付立軍，吳優(yōu)，姜遠志(海軍工程大學(xué)艦船綜合電力技術(shù)國防科技重點實驗室，武漢430033)摘要：設(shè)計和構(gòu)建了綜合交流電力系統(tǒng)物理模擬系統(tǒng)，并在PSCAD中建立了相應(yīng)的系統(tǒng)仿真模型，完成了綜合電力系統(tǒng)諧波和短路電流的模擬試驗與仿真計算對比分析，試驗和仿真結(jié)果吻合，為綜合電力系統(tǒng)深入研究奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：綜合電力系統(tǒng)物理模擬仿真諧波短路中圖分類號：TM743文獻標識碼：A文章編號：1003．4862(2015)01-0001·04ExperimentandSimulationofIntegratedPowerSystemZhangXu
2、eyan，F(xiàn)uLijun，WuYou，JiangYuanzhi(NationalKeyLaboratoryforVesselIntegratedPowerSystemTechnology，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：／nthispaper,physicalmodelingtestbedofan．integratedpowersystemisdesignedandconstructed,andthecorrespondingsimulationsystem括establishedinPSCAD．Tests
3、ofharmonicsandshortandthecorrespondingsimulationfo，．comparisonarecarriedoutwiththismodelingtestbed．Theexperimentalresultsareidenticalwiththesimulation，whichlaysthefoundationforfurtherresearchoftheintegratedpowersystem．Keywords：integratedpowersystem；physicalmodeling；simulation；harmonics；Short0引言艦
4、船綜合電力系統(tǒng)(IntegratedPowerSystem，簡稱IPS)是一種新型的動力系統(tǒng)，是將艦船原動機能量完全轉(zhuǎn)化為電能，同時提供推進用電、高能武器用電和全船其它負載用電的電能綜合利用與統(tǒng)一管理系統(tǒng)?。與傳統(tǒng)意義上的電力系統(tǒng)相比，艦船綜合電力系統(tǒng)能夠優(yōu)化總體系統(tǒng)設(shè)計，整合艦船動力平臺，簡化動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高艦船戰(zhàn)技性能，降低噪聲，支撐艦船高能武器，代表了未來艦船電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。由于電力電子變流裝置及大容量推進電機負載的存在，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、主網(wǎng)絡(luò)供電品質(zhì)、收稿日期：2014．07—08基金項目：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(973項目)(2012CB215103)；國家自然
5、科學(xué)基金項目(51377167)。作者簡介：張雪妍(1990．)，女，碩士研究生。研究方向：電力系統(tǒng)安全運行。短路電流沖擊等安全性問題更加突出，必須在設(shè)計階段予以充分考慮，才能保證整個系統(tǒng)功能的正常實現(xiàn)【2J。為此，本文建立與綜合電力系統(tǒng)實船拓撲結(jié)構(gòu)相似的比例縮小模擬試驗系統(tǒng)，并構(gòu)建相應(yīng)的電磁暫態(tài)仿真系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)諧波、短路電流進行模擬試驗和仿真計算，驗證綜合電力系統(tǒng)設(shè)計方案的可行性及其建模方法的正確性，為綜合電力系統(tǒng)的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。1綜合電力系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)本文所研究綜合電力系統(tǒng)采用中壓交流輻射狀供電網(wǎng)絡(luò)，中壓交流發(fā)電機分區(qū)域同時向電力推進負載和全船其它負載供電，對應(yīng)的模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖
6、1所示。該模擬試驗系統(tǒng)由兩套發(fā)電機組(包含l臺變頻器、l臺電動機和l臺三相同步發(fā)電機)、兩套主推進器(包含2臺移相隔離變壓器、1臺變頻器和l臺三相異步推進電機)以及負載(直流發(fā)電機帶電阻性負載模擬螺旋槳)船電技術(shù)I應(yīng)用研究組成。此外，配置1臺側(cè)推電機，帶直流發(fā)電機模擬。7M，55kW電動機·G，40kw發(fā)電機K1電源由異步電動機『乏]：[專：≥2型§必zK4K3K5K8，推進變燧器：一推進變壓器Y／△起動器225kVA，，’．．22．5kVA：r一390／450．』。i‘390／450．．Mj側(cè)推電機推進變頻器：_．；推進變頻器!?’5kW’22kWi：：22kW’：。?，：直流發(fā)電機
7、Mj嚆就囂機+M，嚆就囂機：‘?！?W直流發(fā)電機’直流發(fā)電機K9221(W220V～22kW22(IV電阻：，’K6，，K7負載-電阻j}電阻}負載j負載；圖1模擬綜合電力系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)2主要設(shè)備模型2．1發(fā)電機為一般起見，考慮同步電機的轉(zhuǎn)子為凸極并具有D、g、Q三個阻尼繞組。g和Q繞組分別反映阻尼較強和較弱的渦流效應(yīng)。假設(shè)同步電機為理想同步電機，即認為同步電機的磁路對稱且不飽和及空間磁勢按正弦分布【3J。下圖給出了定子abc、轉(zhuǎn)子勵磁繞組f和阻
