船舶柴油发电机系统仿真

为了顺应上海市立足21世纪全球经济一体化的全新发展思路，实现把上海建设成为国际航运中心的宏大目标，对船舶电力系统的研究和发展提出了更高的要求。不仅要求提高船舶电力系统管理人员的专业水平，而且需要加强船舶电力系统的技术分析和理论研究。一方面，国家海事局强制要求轮机人员进行精通船舶电气业务的培训，提高轮机员的专业技术水平，这就需要开发一套船舶模拟电站系统用于满足相关的培训。另一方面，由于船舶电力系统是一个强非线性系统，必须有精确的分析平台，对船舶电力系统进行精确的建模和仿真。由于船舶电力系统主要使用柴油发电机组发电，因而有必要对船舶柴油发电机系统进行深入的研究。在上海市科委科研项目“多模式船舶综合电力系统和电力推进系统的仿真”的支持下，本文的仿真研究加强了柴油发电机系统理论上的探索，让理论可以更好地和实际应用相结合，为上海的国际航运中心建设作贡献。 由上海海运学院成功研制的“SMSC—2000轮机模拟器”，就是上述要求的结合点，其教学功能满足国际海事组织颁布的STCW78／95公约要求以及国家海事局颁布的海船船员适任证书和评估大纲的要求。由于船舶电力系统模型是轮机模拟器中电站部分的核心，为了使建立的模型精度更高，更具有系统故障仿真和分析的准确性，本文从船舶柴油发电机系统的机理出发，应用电力系统稳定性理论，结合云河轮电力系统，在MATLAB软件平台上，建立了云河轮柴油发电机系统的模型，并对该系统进行了仿真运行和分析。此方法具有建模方便，物理量测量简单，结果清晰生动等优点。全文共分七章，主要内容如下： 第一章概要介绍了船舶柴油发电机系统仿真兴起的原因和仿真应用的理论和实际意义。 第二、三和四章，应用电力系统稳定性理论，对柴油发电机系统的三个主要组成部分(发电机组、调速系统和励磁系统)进行了分析和数学建模。 第五章讲述了发电机组并联运行的条件和仿真实现。 第六章采用MATLAB6.1软件，建立云河轮柴油发电机组的仿真模型，对一些常见的电力系统故障和现象进行了仿真。结合电力系统基本理论知识，对仿真结果进行了分析。 第七章总结全文所做的工作，提出目前仿真研究中的不足和将来发展趋势。