深水半潜式生产平台电站系统建模与仿真分析

摘要

陆地化石资源日渐枯竭，对于新型能源和海洋资源的探索成为世界各国解决目前能源问题的关键。海洋面积占全球总面积的十分之七，近海水域与海洋总面积相比，只是微不足道的一部分，更多的油气资源还是在深水区域有待开发。目前大部分地区的近海资源因为过度开采，储量不断下降。因此，往深水海域发展逐渐形成一种必然的趋势。 深水半潜式生产平台作为海洋资源开采的主要设备之一，有着诸多优点。相较于其它设备，半潜式平台采用锚杆定位或动力定位，平台的稳定性更好，可以沉垫排水，使整个装置漂浮实现自航或拖航。半潜式平台对恶劣海况具有良好的适应性，可在深水作业，拥有优秀的运动性能，因此，目前在建的移动平台中，半潜式是最多也是最受欢迎的。 为了研究深水半潜式生产平台电力系统的特性，首先，在PSCAD/EMTDC专业仿真软件中建立了系统模型，包括中压系统、低压系统、备用电站系统、应急配电系统等。然后针对变频器引入的谐波问题，进行了有源电力滤波器的建模，消除谐波影响。接着对系统中异步电动机负载的启动方式进行建模分析，仿真验证几种启动方式的优劣性，为平台中电动机负载的启动提供参考依据。最后针对完整的系统进行了暂态稳定性研究、工况变化研究、短路电流研究等。 深水半潜式生产平台电站系统仿真的运用，可以缩短建造时间、精简应用过程、提高建造效率。因此，根据深水半潜式生产平台的特点对平台进行建模研究，具有重要的理论价值和实际意义。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 课题研究的意义

1.3 国内外研究现状

1.4 论文的主要内容

第2章 部分深水半潜式生产平台电力系统建模

2.1 引言

2.2 半潜式平台结构设计

2.3 柴油发电机组建模

2.4 系统主要负载建模

2.5 变压器与电缆建模

2.6 本章小结

第3章 系统有源电力滤波器部分建模

3.1 引言

3.2串联型有源电力滤波器

3.3 并联型有源电力滤波器

3.4 混合型有源电力滤波器电路结构及工作原理

3.5 补偿电流检测方法及控制策略

3.6有源电力滤波器在PSCAD/EMTDC软件中建模

3.7有源电力滤波器与压缩机负载配合实验

3.8 本章小结

第4章 系统电动机启动部分建模

4.1 引言

4.2 三相异步电动机启动方式研究

4.3 异步电动机启动仿真结果及分析

4.4 本章小结

第5章 电站系统部分工况仿真

5.1暂态稳定性研究

5.2 工况切换稳定性研究

5.3 短路电流研究

5.4 四电站系统研究

5.5 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