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船电系统中同步发电机的建模与仿真研究

陈成功  
【摘要】:船舶电力系统是一个独立的电力系统,是现代船舶不可缺少的核心系统之一。随着船运业的发展,对船舶电力系统建模和仿真的需求也越来越大。 船电系统不同于无穷大电网,其电能的主要来源是原动机拖动的同步发电机组,容量与负载具有可比性,系统动态变化范围大,动态过程变化频繁。因此,在对其动态过程进行仿真分析时,建立精确描述同步发电机运行的仿真模型显得至关重要。 本文主要针对船电系统中同步发电机的仿真与建模进行研究。基于模型比选和仿真的需要,首先对同步发电机基本模型和实用模型的推导过程进行详细介绍,包括模型推导的假设条件,推导的过程和思路,标幺系统的选取,不同阶次实用模型的简化条件,以及仿真模型参数的转换和计算。 第三章主要针对船舶电力系统中原动机及调速系统,同步发电机及励磁控制系统,典型负载和控制保护设备的数学模型进行介绍,给出了其仿真模型建模的方法和思路,并构建了相应的仿真模型。为了对不同阶次同步电机数学模型进行比较,构建了三种不同阶次的同步电机数学模型,进行仿真和结果分析。根据分析的结果以及船电系统仿真的实际情况,从中选取一种合适的数学模型,进行进一步的建模与仿真研究。 为验证所选模型的实用性和正确性,第四章对船电系统多种负载及典型运行情况进行仿真建模,并对模型进行了仿真分析,给出了相应的仿真结果。


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