船舶发电机组间功率的最优分配分析.pdf

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1、第32卷第10期2010年10月舰船．科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．32，No．10Oct．，2010船舶发电机组问功率的最优分配分析庞科旺，刘维亭(江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003)摘要：船舶发电机组之间功率分配的优劣会对船舶电网运行的稳定性和安全性产生直接的影响。本文在分析船舶发电机组功率转移特性的基础上。从能耗比的角度量化了机组之间功率的分配问题，并采用求极值的方法对发电机组之间最优功率的分配进行了理论上的推导，给出了功率优化分配的具体结论。关键词：船

2、舶；发电机组；功率；最优分配中图分类号：U664．23文献标识码：A文章编号：1672—7649(2010)10—0021—03DOI：10．3404／j．issn．1672—7649．2010．10．005AnalysisofoptimalallocationofpowerforshipsgeneratorPANGKe—wang，LIUWei—ting(SchoolofElectronicsandInformation，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zh

3、enjiang212003，China)Abstract：Themeritsofshipbetweenthepowerdistributionwillhaveadirectimpactforshippower酊dstabilityandsecurity．Basedontheanalysisofthepowertransfercharacteristicsofshipsgenerator，andquantifiedthedistributionofpowerfromtheenergypointofview，

4、usingthemethodofextremumbetweentheoptimalpowerdistributionunitsweretheoreticallyderivation，optimalpowerdistributionissivenspecificconclusions．Keywords：ship；generator；power；optimaldistribution0引言由于船舶发电机组的数量和容量有限，在不接人大电网(如岸电)的情况下，发电机组的并列、解列以及大负荷的投入和切除都极易引起船

5、舶电网的变化，造成电网频率和电压的波动，引起各机组有功负载和无功功率分配的不均衡¨o，甚至使有的机组过载，有的机组转入电动机状态而逆功率运行，这种情况会直接影响船舶电网运行的稳定性和经济性，也会影响船舶运行的安全性。因此，探讨和分析船舶发电机组并联时功率的分配问题是非常必要的。l发电机组间功率的转移船舶多发电机组间的功率转移比较复杂，为了分析方便，这里选择2台发电机组进行说明，图1所示为2台发电机组的调频特性。从图中可看出，在电网频率为工P彤P2’B02号机组P0PcP1号机组P图1发电机组的调频特性Fi

6、g．1Frequencyadjustmentcharacteristicsofgenerator时，2台机组分别工作于相应的调频特性D。和D：上的A和B的2个点，其输出的有功功率分别为P。和P2，线段AB即表示负荷的总功率P：(P￡=P。+P2)。如果减少2号机组调频特性的调差系数，使其特性曲线由D：变为D：，则它的工作点由A突移至A”点(因惯性作用，该瞬间六不能突变)，此时，2号机组输收稿日期：2010—04—28；修回日期：2010—05—19作者简介：庞科旺(1963一)，男，副教授，主要从事电力电

7、子与电力传动方面的教学和研究工作。·22·舰船科学技术第32卷出的功率增加至群。壶予P，+Pf>P=，破坏了原有系统的功率平衡状态，多余的功率将使2台机组增速，从而使频率升高，直到在新的A’点和B’点上稳定运行。这时，系统的频率五>五，2台发电税缀的电羲势及系统鲍毫压也随之提高，在达羁耨的平衡后，1号机组输出的功率减少至P：，而2号机组的功率则增加至p?，2台机组之间的功率发生了转移。如果在减少2号机组调频调差系数(即增大2号税组的输出功率)酶同时，麓太l号规组的澜频调差系数(即减少1号机组的输出功率)，

8、使其董作点由特性D，上的嚣点移至特性鼢：上的口”点，且线段A’B’=AB，则有p，+P≯=PI+P2=P=，即系统维持功率乎餐妁关系，送藤枧组转速郄系统的频率将保持不变。毽2台橇组之阀的功率分配关系劂随蓿它们静调频调差系数的改变而发生变化，1号机组的功率一部分给了2号机组。由此可见，单独增加1螽机组的功率输出<减小其鬈，)，系统鹃电匿露频搴都会舞裹，荠改变2台枧组之间的功率分配。如果狸增加1台机缀的功率输出的同时，相应适度地减