船舶燃气轮机发电机组实时仿真新方案.pdf

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1、第35卷第1期哈尔滨工程大学学报V01．35No．12014年1月JournalofHarbinEngineeringUniversityJan．2014船舶燃气轮机发电机组实时仿真新方案李淑英，李铁磊，王志涛(哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对传统的船舶燃气轮机发电机组实时仿真方案的不足，基于无刷直流电机恒扭矩控制系统，提出了一种新的实时仿真方案。开发了某型三轴燃气轮机实时仿真模型和无刷直流电机驱动控制器，最终实现了船舶燃气轮机发电机组实时仿真平台。针对机组突增、突减负载的过程

2、开展的实时仿真实验表明，新方案在保证仿真精度的前提下，可以很好地满足仿真实时性。关键词：船舶燃气轮机；发电机组；实时仿真；无刷直流电机；扭矩控制系统doi：10．3969／j．issn．1006—7043．201301058网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kems／detail／23．1390．U．20131115．0848．003．html中图分类号：TK14文献标志码：A文章编号：1006—7043(2014)叭一0069—05Anewschemeforrea1．timesimulatio

3、nofamarinegasturbinegeneratorsetLIShuying，LITielei，WANGZhitao(CollegeofPowerandEnergyEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Toovercometheshortcomingsofthereal—timesimulationforthetraditionalmarinegasturbinegeneratorset，anewschemewa

4、spresentedbasedontheconstanttorquecontrolsystemofthebrushlessDCmotor．Thetheo—reticalbasisofthenewschemewasdiscussedandthereal—timesimulationmodelofaspecifictypeoftriaxialgasturbineandthedrivecontrollerofthebrushlessDCmotorweredeveloped，andeventuallyareal—times

5、imulationplatformfortheshipgasturbinegeneratorsetwasachieved．Theexperimentconductedonthesuddenload—upandsuddenloadrejectionforthemarinegasturbinegeneratorsetwascompletedandprovedthatthenewschemeofthereal-timesimulationcouldensurethesimulationSaccuracyandmeetre

6、al—timerequirements．Keywords：marinegasturbine；generatorset；real-timesimulation；brushlessDCmotor；torquecontrolsystem燃气轮机发电机组是船舶综合电力系统的核心理仿真实验的关键，刘立华等一分别以船舶燃气轮装置，掌握机组的动态特性，研制性能可靠的控制器机和航空发动机为研究对象，探讨了燃气轮机仿真模是保证机组稳定运行的基础。目前，在燃气轮机装置型的实时求解策略，搭建了控制器半物理仿真平台，控制器的研制过程中，普

7、遍要经过全数字仿真实验、并进行了多种工况下的半物理仿真实验。半物理仿真实验和全物理实验等3个验证过程。将如果采用传统方案开展船舶燃气轮机发电机组燃气轮机装置控制器的物理实体接人到仿真回路中的实时仿真，燃气轮机本体、发电机和用电负载均为进行半物理仿真实验J，一方面可以验证控制器的可实时仿真机上的数字化模型，通过定步长求解器对靠性，增强全物理实验过程中的安全性；另一方面可模型的计算来预测机组的运行特性。由于燃气轮机以大量减少全物理实验量，节约研制成本。针对燃气本体的惯性环节主要体现为机械特性，而发电机和轮机装置开展高精

8、度的实时仿真是进行控制器半物用电负载的惯性环节主要体现为电磁特性，两者差别很大。如果针对燃机本体的惯性环节设置求解器收稿日期：2013．01—31．网络出版时间：2013-11-15的积分步长，通常可以满足实时仿真的时间要求，但基金项目：船舶动力基础科研基金资助项目(GT0301)，发电机和用电负载的仿真精度难以保证；如果针对作者简介：李淑英(1963-)，