近年来,随着半导体技术的发展,新型半导体材料的应用,船舶搭载电力设备的先进程度不断提高,这些因素对未来舰船提出了更高要求同时也带来了巨大的发展空间,使得以中压直流为主要特点的船舶综合电力系统受到了广泛关注。本文以船舶中压直流配电系统为目标,从潮流计算和故障重构两方面对其进行研究。首先,研究配电网潮流计算模型和算法。通过建立DC-DC电压变换器和AC-DC、DC-AC换流器非理想状况下统一的稳态数学模型,计算电压变换器的等效电阻和换流器等效节点电流,进而得到配电网的节点导纳阵。依据直流配电的特点,重新定义节点分类,对交流牛顿拉夫逊算法进行改进,完成潮流计算。其次,将船舶中压直流综合电力系统结构等效为数据结构图的顶点和边,定义不同的矩阵表达系统拓扑信息和经过矩阵元素的变化表达配电网络运行状况的改变。这有利于系统结构描述和计算机程序实现。最后,研究配电网络重构技术。依据直流区域配电的特点,提出了系统故障后针对失电区域的两阶段重构:第一阶段重构是通过隔离故障区域,判断失电区域,采纳基于广度优先搜索算法和深度优先搜索算法为系统功率不足区域搜索一条能够为其提供足够电力供应的最短路径,并给出路径上的潮流分布。第二阶段重构是在第一阶段的重构结果基础上,解决故障后系统发电容量不足的问题。即依据负载的重要程度和船舶发电容量这两个限制因素,采用遗传模拟退火算法对配电网中负载进行选择供电,尽量为系统运行的关键负载供电,卸载非关键负载。利用上述提出的两阶段重构策略,分别对3区域配电网结构和5区域配电网结构进行故障重构,验证该重构策略的有效性。