多供电模式舰船电力系统保护策略

杨云益; 钟琮玮; 张一山; 钱勤标; 李玮

doi:10.3969/j.issn.1673-3185.2016.05.017

多供电模式舰船电力系统保护策略

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.05.017

中国舰船研究设计中心, 上海 201108

详细信息

作者简介:
杨云益,男,1977年生,硕士,高级工程师。研究方向:舰船电力系统

通讯作者:
钟琮玮(通信作者),男,1984年生,博士,工程师。研究方向:舰船综合电力系统。E-mail:jacker001chq@zju.edu.cn

中图分类号: U665.12

Protection technology for marine electric power systems with multiple power supply modes

Shanghai Division, China Ship Development and Design Center, Shanghai 201108, China

摘要: 同时配置有柴油发电机组和逆变电源的舰船电力系统存在多种供电模式。由于逆变电源与柴油发电机组的短路输出特性不同，各种供电模式下舰船电力系统的短路特性也存在较大差异。传统舰船电力系统保护策略已不能满足多供电模式电力系统保护设计的需求。针对此问题，提出基于断路器本地测量数据、适应多供电模式的系统保护策略，结合低电压加速反时限过流保护技术，对逆变电源及负载断路器进行配置与整定。仿真结果表明，所提出的系统保护策略在逆变电源供电与柴油发电机组供电等模式下，均能实现较好的保护选择性和速动性，可为同类型舰船电力系统选择性保护设计提供参考。
- 逆变电源 /
- 电力系统保护 /
- 多供电模式 /
- 低电压加速反时限过流保护
Abstract: Multiple power supply modes exist in marine electric power systems with both diesel generators and inverters. Since the short-circuit characteristics of inverters differ from those of diesel generators, the short-circuit characteristics of an electric power system are different for each power supply mode. Traditional power system protection technology based on the time-current principle is not suited to marine electric power systems with multiple power supply modes. To solve this problem, novel protection strategies that are suitable for marine electric power systems with multiple modes are developed using the local electric information of the breakers, and the inverters and load circuit breakers are configured and set on the basis of inverse-time over-current protection with low voltage acceleration. The simulation results indicate the selectivity and speed of short-circuit protection technology in the supply modes of diesel generators and inverters. In brief, this technology provides references for designing similar marine electric power systems.
- inverter /
- power system protection /
- multiple power supply modes /
- inverse-time over-current protection with low voltage acceleration

[1]	马伟明. 舰船动力发展的方向——综合电力系统 [J]. 海军工程大学学报, 2002, 14(6): 1-5, 9. MA Weiming. Integrated power systems——trend of ship power development[J]. Journal of Naval University of Engineering, 2002, 14(6): 1-5, 9.
[2]	MA W M. Development of vessel integrated power system[C]/Proceedings of International Conference on Electrical Machines and Systems. Beijing: IEEE, 2011: 1-12.
[3]	汪洪亮. 逆变器并联系统若干关键问题研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2011. WANG Hongliang. Key issues research on parallel inverters system[D]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology, 2011.
[4]	孔祥平, 张哲, 尹项根, 等. 含逆变型分布式电源的电网故障电流特性与故障分析方法研究[J]. 中国电机工程学报, 2013, 33(34): 65-74. KONG Xiangping, ZHANG Zhe, YIN Xianggen, et al. Study on fault current characteristics and fault analysis method of power grid with inverter interfaced distributed generation[J]. Proceedings of the CSEE, 2013, 33(34): 65-74.
[5]	韩奕, 张东霞. 含逆变型分布式电源的微网故障特征分析[J]. 电网技术, 2011, 35(10): 147-152. HAN Yi, ZHANG Dongxia. Fault analysis of microgrid composed by inverter-based distributed generations [J]. Power System Technology, 2011, 35(10): 147-152.
[6]	赵杰, 张艳霞, 宣文博, 等. 分布式电源中逆变器的故障特征和保护方案[J]. 电力系统自动化, 2012, 36(1): 51-54. ZHAO Jie, ZHANG Yanxia, XUAN Wenbo, et al. Fault characteristics and protection scheme of distributed generation inverters[J]. Automation of Electric Power Systems, 2012, 36(1): 51-54.
[7]	李永丽, 金强, 李博通, 等. 低电压加速反时限过电流保护在微电网中的应用[J]. 天津大学学报, 2011, 44(11): 955-960. LI Yongli, JIN Qiang, LI Botong, et al. Application of inverse-time overcurrent protection based on low voltage acceleration in micro-grid[J]. Journal of Tianjin University, 2011, 44(11): 955-960.
[8]	金强. 分布式电源故障特性分析及微电网保护原理的研究[D]. 天津: 天津大学, 2011. JIN Qiang. Research on analysis of distributed generation fault characteristics and protection schemes for micro-grid[D]. Tianjin: Tianjin University, 2011.
[9]	徐正喜, 杨金成, 吴大立, 等. 基于逆变电源组网的综合电力系统保护技术研究[J]. 船电技术, 2011, 31(7): 1-4, 74. XU Zhengxi, YANG Jincheng, WU Dali, et al. Research on protection technology for integrated power system based on inverter grid[J]. Marine Electric & Electronic Engineering, 2011, 31(7): 1-4, 74.
[10]	王琦, 马伟明, 付立军, 等. 舰船综合电力系统继电保护策略[J]. 高电压技术, 2007, 33(10): 157-161. WANG Qi, MA Weiming, FU Lijun, et al. Relay protection schemes on shipboard integrated power system [J]. High Voltage Engineering, 2007, 33(10): 157-161.
[11]	WANG R T, FU L J, XIAO F, et al. System protection for vessel DC zonal electrical system supplied by medium voltage DC[C]/Proceedings of 2013 IEEE International Conference on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices. Beijing, China: IEEE, 2013: 89-93.

[1]	朱昱雯, 肖健梅, 王锡淮. 基于改进SHADE算法的船舶电力系统推力分配 . 中国舰船研究, 2020, 15(4): 173-182. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01586
[2]	吴优, 付立军, 马凡, 许轶楠, 朱琬璐. 舰船能量管理网络与电力系统的信息物理联合仿真 . 中国舰船研究, 2020, 15(6): 29-36. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01740
[3]	李维波, 郝春昊, 高佳俊, 邹振杰, 潘峻峰. 舰船综合电力系统发展综述 . 中国舰船研究, 2020, 15(6): 1-11. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01682
[4]	李灏, 张彦, 付立军, 朱琬璐. 舰船综合电力系统的多混合储能协同控制方法 . 中国舰船研究, 2020, 15(6): 12-21. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01668
[5]	王守相, 孟子涵. 舰船综合电力系统分析技术研究现状与展望 . 中国舰船研究, 2019, 14(2): 107-117. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01313
[6]	郭燚, 邵德东, 郭将驰, 张权宝, 李艺. 船舶中压直流电力系统中模块化多电平逆变器的谐波性能仿真研究 . 中国舰船研究, 2019, 14(1): 134-143. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01160
[7]	丁先威, 赵建华, 吴诗谦. 综合电力系统中整流装置抗冲击特性分析 . 中国舰船研究, 2018, 13(Supp 1): 165-169. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01138
[8]	付立军, 刘鲁锋, 王刚, 马凡, 叶志浩, 纪锋, 刘路辉. 我国舰船中压直流综合电力系统研究进展 . 中国舰船研究, 2016, 11(1): 72-79. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.01.009
[9]	王庆红, 陈松林. 针对舰船直流综合电力系统中低阻抗故障和电力电子设备的保护方案 . 中国舰船研究, 2014, 9(3): 118-122. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2014.03.019
[10]	范昕. 舰船电力系统电磁兼容性研究现状综述 . 中国舰船研究, 2013, 8(3): 78-84. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.03.015
[11]	翁蓝天, 晋建厂. 基于负荷停电信息的船用电力系统故障定位方法 . 中国舰船研究, 2013, 8(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.01.018
[12]	王琦, 宋晓东, 邢剑, 王云鹤. 舰船电力系统中智能电网技术的应用浅析 . 中国舰船研究, 2012, 7(2): 72-74,96. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.02.013
[13]	郑福明. 舰船电力系统短路计算方法研究 . 中国舰船研究, 2012, 7(1): 81-85,89. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.016
[14]	董红, 程智斌. 多种破坏因素下舰船电力系统三维战损综合评估 . 中国舰船研究, 2010, 5(4): 66-71. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.04.015
[15]	赵楠. 发电机出口断路器跳闸对船舶电力系统稳定性的影响 . 中国舰船研究, 2009, 4(2): 59-64. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.02.013
[16]	黄青梅, 戚连锁, 高捷. 舰船电力系统的自适应电流保护 . 中国舰船研究, 2008, 3(05): 65-68. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2008.05.015
[17]	邓林, 印德武, 李明. 综合电力系统在舰船上的应用 . 中国舰船研究, 2007, 2(4): 44-46. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.04.010
[18]	张玲, 桂永胜. 超快速开关在直流供电系统保护中的应用 . 中国舰船研究, 2007, 2(3): 49-51. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.03.011
[19]	桂永胜, 唐剑飞. 舰船电力系统的限流保护技术 . 中国舰船研究, 2007, 2(2): 27-30. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.02.007
[20]	王庆红. 舰船综合电力系统总体概念研究的思考 . 中国舰船研究, 2006, 1(3): 25-29. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2006.03.007

2016-5-113_en.pdf

点击查看大图

计量

文章访问数: 46
HTML全文浏览量: 3
PDF下载量: 105
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

留言板

多供电模式舰船电力系统保护策略

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.05.017

作者简介:
杨云益,男,1977年生,硕士,高级工程师。研究方向:舰船电力系统

通讯作者:
钟琮玮(通信作者),男,1984年生,博士,工程师。研究方向:舰船综合电力系统。E-mail:jacker001chq@zju.edu.cn

Protection technology for marine electric power systems with multiple power supply modes

计量

多供电模式舰船电力系统保护策略

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.05.017

中国舰船研究设计中心, 上海 201108

作者简介:
杨云益,男,1977年生,硕士,高级工程师。研究方向:舰船电力系统

通讯作者: 钟琮玮(通信作者),男,1984年生,博士,工程师。研究方向:舰船综合电力系统。E-mail:jacker001chq@zju.edu.cn

English Abstract

Protection technology for marine electric power systems with multiple power supply modes

Shanghai Division, China Ship Development and Design Center, Shanghai 201108, China

全文HTML

目录

留言板

多供电模式舰船电力系统保护策略

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.05.017

作者简介: 杨云益,男,1977年生,硕士,高级工程师。研究方向:舰船电力系统

通讯作者: 钟琮玮(通信作者),男,1984年生,博士,工程师。研究方向:舰船综合电力系统。E-mail:jacker001chq@zju.edu.cn

Protection technology for marine electric power systems with multiple power supply modes

计量

出版历程

多供电模式舰船电力系统保护策略

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.05.017

中国舰船研究设计中心, 上海 201108

作者简介: 杨云益,男,1977年生,硕士,高级工程师。研究方向:舰船电力系统

通讯作者: 钟琮玮(通信作者),男,1984年生,博士,工程师。研究方向:舰船综合电力系统。E-mail:jacker001chq@zju.edu.cn

English Abstract

Protection technology for marine electric power systems with multiple power supply modes

Shanghai Division, China Ship Development and Design Center, Shanghai 201108, China

全文HTML

目录

作者简介:
杨云益,男,1977年生,硕士,高级工程师。研究方向:舰船电力系统

通讯作者:
钟琮玮(通信作者),男,1984年生,博士,工程师。研究方向:舰船综合电力系统。E-mail:jacker001chq@zju.edu.cn

作者简介:
杨云益,男,1977年生,硕士,高级工程师。研究方向:舰船电力系统