邮轮综合电网顶层架构设计与稳瞬态指标分析

作     者：敖文翔 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：兰海

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主      题：邮轮综合电网 负荷计算 负荷预测 环网结构设计 供电策略设计 建模与仿真 

摘      要：邮轮综合电网顶层架构设计是邮轮综合电网研究中一项重要且复杂的工作,其优劣决定邮轮综合电网的整体性能和运行特性。考虑到邮轮综合电网结构复杂、负荷多样、工况多变等特点,从系统全局角度出发,围绕顶层目标使综合电网内部要素形成有机的衔接。通过对邮轮用电负荷、供电策略、架构设计等方面的分析和研究,有利于全面掌握邮轮电网的特点,有利于整体规划邮轮电网,同时也为后续研究提供了坚实的理论支撑。课题以邮轮综合电网为分析对象,首先在分析总结吸收了已有的理论研究的基础上,借助MATLAB软件完成了邮轮综合电网电力负荷计算和电力负荷预测,然后完成了邮轮综合电网环网结构设计和环网系统供电策略研究,最后借助PSCAD软件完成邮轮综合电网的电压和频率稳瞬态指标分析。对邮轮综合电网进行负荷预测研究,包括基于计算机仿真法的邮轮综合电网电力负荷计算和基于模糊神经网络的邮轮综合电网负荷预测,首先设计不同工况下邮轮综合电网电力负荷的工作概率,然后用MATLAB软件得到邮轮综合电网不同工况下的负荷曲线,最后基于航行工况下的负荷曲线进行负荷预测研究,根据负荷曲线和误差数据的对比得出模糊神经网络法的预测效果优于BP神经网络法。对邮轮综合电网进行供电策略设计研究,首先设计出典型的船舶中压交流电力系统邮轮综合电网环网结构,然后基于玛丽皇后二号发电机组参数和不同工况下的邮轮综合电网电力负荷计算结果对电网进行供配电装置参数设计,最后进行工况变换开关设计,完成电网的供电策略设计;对邮轮综合电网进行电压和频率稳瞬态指标分析,首先对邮轮综合电网的电力装置包括汽轮机发电机组、柴油发电机组、变压器和负载进行数学建模与仿真验证,然后借助PSCAD软件搭建综合电网仿真模型,通过开关通断设计实现邮轮综合电网不同工况变换;最后基于仿真结果对电网进行稳瞬态指标分析,验证环网结构设计合理性。