船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)能量管理策略研究.pdf

1、船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)已成為國內(nèi)外現(xiàn)代船舶動力裝置的發(fā)展趨勢。對產(chǎn)能及耗能裝置進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度、管理和控制的能量管理策略是船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其性能優(yōu)劣將直接影響船舶運行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。因此，開展能量管理策略探究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。本文以中壓直流船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)為研究對象，開展了能量管理策略相關(guān)研究，并進(jìn)行了仿真驗證。具體研究內(nèi)容如下：
　　(1)提出了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的配置方案，具有運行效率高、經(jīng)濟(jì)性好等特點；

2、針對該配置方案，設(shè)計了低速、中速、高速的三種運行模式，較好地解決了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)運行工況復(fù)雜性的問題；開展了能量管理系統(tǒng)機(jī)組調(diào)度、頻率控制、電壓控制、負(fù)載限制和重載訪問等關(guān)鍵功能研究，為船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)能量管理策略研究提供技術(shù)基礎(chǔ)。
　　(2)基于系統(tǒng)能量流動的特點，根據(jù)船機(jī)槳工況配合原理，以最大功率輸出為目標(biāo)，確定了三種運行模式的航速范圍及機(jī)組切換的功率閾值；為了保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及可靠性，設(shè)計了低速運行模式“固定可用功率”能量

3、管理策略，中、高速運行模式“固定負(fù)荷率”能量管理策略。
　　(3)針對船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)復(fù)雜化程度高的問題，采用模塊化建模的思想，分別建立了柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的原動機(jī)模型、整流發(fā)電機(jī)模型、電動機(jī)模型及船槳模型；并基于 MATLAB/Simulink軟件搭建了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的整體仿真模型，為能量管理策略的驗證提供了仿真平臺。
　　(4)針對船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的能量管理策略不同運行模式下的典型動態(tài)環(huán)節(jié)，分別開展了低速工況同容量柴油機(jī)