基于并网变频电源的船舶电力系统暂态稳定性建模仿真分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

船舶电力系统是船舶的重要组成部分，其安全稳定运行对船舶的安全航行和电力设备的正常运行至关重要。

随着电力电子技术的发展以及对船舶节能减排要求的提高，并网变频电源在船舶电力系统中的应用越来越广泛，例如电力推进系统、船舶综合电力系统等。

然而，并网变频电源的引入也给船舶电力系统的暂态稳定性带来了新的挑战。

2. 本选题国内外研究状况综述

船舶电力系统暂态稳定性一直是国内外学者研究的热点和难点，近年来，随着并网变频电源在船舶电力系统中的应用越来越广泛，其对系统暂态稳定性的影响也日益受到关注。

1. 国内研究现状

国内学者在船舶电力系统暂态稳定性方面开展了大量研究工作，并取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容包括以下几个方面：
1.船舶电力系统及并网变频电源概述:介绍船舶电力系统的基本结构、运行特点以及并网变频电源的拓扑结构、控制策略及其在船舶电力系统中的应用。

2.船舶电力系统暂态稳定性分析:阐述船舶电力系统暂态稳定性的基本概念、影响因素以及常用的分析方法，为后续研究奠定理论基础。

3.基于并网变频电源的船舶电力系统暂态稳定性建模:建立基于并网变频电源的船舶电力系统仿真模型，包括船舶电力系统模型、并网变频电源模型以及两者之间的接口模型。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研:针对船舶电力系统、并网变频电源、暂态稳定性分析等方面进行国内外文献调研，了解相关领域的研究现状、最新进展以及存在的问题，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.理论分析:分析并网变频电源的运行特性及其对船舶电力系统暂态稳定性的影响机理，研究不同的控制策略对系统暂态稳定性的影响机制，为后续建模和仿真分析提供理论依据。

3.仿真建模:利用matlab/simulink等仿真软件，建立基于并网变频电源的船舶电力系统仿真模型，包括船舶电力系统模型、并网变频电源模型以及两者之间的接口模型，并对模型进行参数调试和验证，确保模型的准确性和可靠性。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.建立更为精细化的船舶电力系统仿真模型:区别于传统简化的船舶电力系统模型，本研究将考虑并网变频电源的详细控制策略、船舶负载特性以及电力系统网络参数等因素，构建更为精细化的仿真模型，以提高仿真结果的准确性和可靠性。

2.提出基于新型控制策略的船舶电力系统暂态稳定性优化方案:针对并网变频电源对船舶电力系统暂态稳定性带来的挑战，本研究将探索新型控制策略，例如虚拟同步发电机控制、模型预测控制等，并结合实际应用场景，提出相应的优化方案，以提升系统稳定性。

3.结合实验平台验证仿真结果:为了验证仿真结果的可靠性，本研究将搭建小型船舶电力系统实验平台，对仿真分析得到的结论进行实验验证，并对所提出的优化方案进行实验测试，以验证其有效性和可行性，增强研究结果的说服力。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 董文瀚, 张晓锋, 戴琦, 等. 基于改进虚拟同步发电机控制的船舶电力系统暂态稳定性分析[j]. 中国造船, 2021, 62(3): 140-151.

[2] 李文灏, 郭春雷, 贾正林, 等. 基于vsg的船舶直流微网系统暂态稳定性研究[j]. 电工技术学报, 2022, 37(1): 187-198.

[3] 黄伟, 刘少军, 尹永利, 等. 含大容量异步负荷船舶电力系统暂态稳定性分析[j]. 中国电机工程学报, 2020, 40(13): 4213-4221.