舰船环形区域配电系统的研究

摘要

近年来,随着综合电力系统的快速发展,对船舶电站的要求越来越高,为了满足全电力推进船的电力性能的稳定性及可靠性要求,一种新型的配电网络的拓补结构——环形区域配电网络逐渐被人们所接受。顾名思义,它是在环形配电网络的基础上进行区域划分。它不但具备了环形配电网络可靠性高,生命力强的特性,也继承了区域配电的各种优点,因此,对环形区域配电进行研究是十分有意义的。
　　本文首先从配电网络的结构出发,阐述了引入环形区域配电的重要性,然后对环形区域配电网络按一定的要求进行了分类,并通过MATLAB仿真对其短路电流进行定性的比较说明,选择出较好的环形区域配电网络;为了正确的计算出环形区域配电网络的短路电流,本文详细的介绍了同步发电机短路时的物理过程和电磁暂态过程,并通过其相关方程计算出了在短路故障发生时同步发电机和电动机向电网馈送的短路电流,然后结合GJB-173算法以及双侧电源短路电流计算方法提出了环形区域配电网络的短路电流计算方法。
　　面对新的船舶电力系统,传统的电力系统保护已经无法满足要求,本文重点介绍了方向性过电流保护,将它与三段式电流保护结合使用基本可以满足环形区域配电网络的要求。最后搭建整个电力网络的MATLAB仿真图,按照规定的参数进行设置,将仿真出来的短路电流数值与利用算法计算出来的数值进行比较,验证该算法的正确性并观察系统短路时其保护是否能及时准确动作。

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第1章 绪论

1.1 背景介绍

1.2 研究现状

1.3 论文的主要工作

第2章 环形区域配电网络的研究

2.1船舶配电网络概述

2.2 环形区域单向供电网络

2.3 环形区域双向供电网络

2.4 本章小结

第3章 环形区域配电网络的短路电流计算

3.1 同步发电机突然三相短路物理分析

3.2 同步发电机基本方程

3.3 同步发电机三相短路电流计算

3.4 电动机馈送的短路电流

3.5 环形区域配电网络的短路电流计算

3.6 本章小结

第4章 方向性过电流保护

4.1 船舶电力系统概述

4.2常用的几种电流保护方式

4.3 方向性过电流保护

4.4 本章小结

第5章 系统仿真

5.1 MATLAB同步发电机初始值设置

5.2 断路器模块

5.3 系统计算与仿真

5.4 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢