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近年来随着对港口环保的要求不断提升,船舶岸电技术在靠港船舶中的应用越来越广泛。船舶岸电是指船舶靠港后停止使用船舶柴油机机发电,而采用港口岸电系统向船舶提供电力,从而减少大气污染物排放。船舶岸电的监控与运维一体化技术研究,对提高港口岸电系统运行的稳定性和高效性具有重要意义。
本文针对船舶岸电监控与运维一体化系统展开了研究,设计了监控与运维系统的总体架构和系统功能,研究了岸电并网运行过程中船舶负载变化情况下的岸电控制方法,并设计了岸电监控信息云交互平台,为港口船舶岸电的高效运维提供基础。论文主要工作如下:
(1)构建了岸电监控与运维一体化系统总体架构,设计了具有设备监控、安全防护、实时计费、数据存储等综合功能的监控系统;研究了船基、岸基的数据采集和通信模式,并对监控系统所需的监控参数进行了详细分析。
(2)研究了岸电监控系统的多通道瞬态录波监控子系统,分析了岸电录波监控的信号类型、分布式结构及系统功能,确定了各同步采集模块的主要参数以及采集信号的输出方法,设计了录波监控软件模块功能;最后研究了多通道瞬态录波监控系统在岸电短路故障和单相接地故障定位中的应用。
(3)研究了岸电并网运行监控方法,针对岸电并网运行时船舶负载变化的情况,分析了不同的船舶负载类型及岸电容量需求计算方法,建立了并网逆变器模型及其电路拓扑结构。为提高负载变化时的岸电电力参数稳定性,对传统Droop控制策略进行了优化,提出了CVFT-Droop岸电并网控制策略。通过仿真建模与分析,结果表明改进的CVFT-Droop控制策略可以显著提升负载变化时的电能质量和运行稳定性。
(4)研究设计了基于云的岸电监控信息云交互平台,对其系统组成、功能模块、信息交互流程、以及数据存储优化、云平台设备影响等关键技术进行了设计和分析,并设计了监控云平台软件界面。岸电监控云交互平台能有效提高岸电系统的使用便捷性和运行工作效率。
本文针对船舶岸电监控与运维一体化系统展开了研究,设计了监控与运维系统的总体架构和系统功能,研究了岸电并网运行过程中船舶负载变化情况下的岸电控制方法,并设计了岸电监控信息云交互平台,为港口船舶岸电的高效运维提供基础。论文主要工作如下:
(1)构建了岸电监控与运维一体化系统总体架构,设计了具有设备监控、安全防护、实时计费、数据存储等综合功能的监控系统;研究了船基、岸基的数据采集和通信模式,并对监控系统所需的监控参数进行了详细分析。
(2)研究了岸电监控系统的多通道瞬态录波监控子系统,分析了岸电录波监控的信号类型、分布式结构及系统功能,确定了各同步采集模块的主要参数以及采集信号的输出方法,设计了录波监控软件模块功能;最后研究了多通道瞬态录波监控系统在岸电短路故障和单相接地故障定位中的应用。
(3)研究了岸电并网运行监控方法,针对岸电并网运行时船舶负载变化的情况,分析了不同的船舶负载类型及岸电容量需求计算方法,建立了并网逆变器模型及其电路拓扑结构。为提高负载变化时的岸电电力参数稳定性,对传统Droop控制策略进行了优化,提出了CVFT-Droop岸电并网控制策略。通过仿真建模与分析,结果表明改进的CVFT-Droop控制策略可以显著提升负载变化时的电能质量和运行稳定性。
(4)研究设计了基于云的岸电监控信息云交互平台,对其系统组成、功能模块、信息交互流程、以及数据存储优化、云平台设备影响等关键技术进行了设计和分析,并设计了监控云平台软件界面。岸电监控云交互平台能有效提高岸电系统的使用便捷性和运行工作效率。