本书分为三大板块,共12章。第一板块为第1~3章,主要论述了船舶电力系统的结构、主要设备和控制原理,作为全书的技术基础。第二板块为第4~7章,详细分析了船舶电力系统的设计和典型应用,特别是结合了实际船舶的工程案例,使理论与实际紧密联系。第三板块为第8~12章,包括船舶电力系统的储能技术、能量管理与优化,船舶直流电力系统,船舶新能源发电技术,船舶微电网,船舶电力系统的未来发展,重点探讨了船舶电力系统的新技术和新发展,融入了作者的研究与思考。
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专业术语与变量表
第1章 船舶电力系统结构与基本要求
1.1 船舶电力系统的基本结构与组成
1.2 船舶电力系统的电压等级与分类
1.2.1 船舶电力系统的电压等级
1.2.2 船舶电力系统的主要分类
1.3 船舶电网的主要形式与架构
1.3.1 树形架构
1.3.2 双母线架构
1.3.3 环形架构
1.4 船舶电力系统故障冗余要求
1.4.1 船舶推进系统冗余度定义
1.4.2 船舶电力推进系统的故障冗余
1.4.3 船舶动力定位系统的故障冗余
1.4.4 具有冗余度的船舶电力系统结构
1.5 船舶综合电力系统
1.5.1 船舶IPS结构与组成
1.5.2 船舶IPS的冗余结构
参考文献
第2章 船舶发电机与主要电气设备
2.1 船舶同步发电机组的结构与工作原理
2.1.1 船舶发电原动机
2.1.2 同步发电机的组成与基本结构
2.1.3 同步发电机的工作原理与输出电压
2.1.4 同步发电机的运行特性与主要参数
2.2 船舶同步发电机的励磁系统与并联运行
2.2.1 同步发电机的励磁系统
2.2.2 同步发电机的并联运行
2.3 船舶输电设备
2.3.1 电力变压器
2.3.2 船舶电缆
2.4 船舶配电设备
2.4.1 配电盘
2.4.2 断路器
2.4.3 继电器
2.5 船舶主要用电设备
2.5.1 船舶电力负荷的分类
2.5.2 船舶电力负荷的特点
2.5.3 船用电动机
2.5.4 电动机驱动设备的配电与控制
参考文献
第3章 船舶电力系统自动控制
3.1 船舶电力系统建模与混沌分析
3.1.1 船舶电力系统数学模型
3.1.2 船舶电力系统非线性模型与混沌分析
3.2 船舶电力系统发电机组控制基本原理
3.3 船舶电力系统电压与无功功率控制
3.3.1 船舶发电机励磁系统结构与分类
3.3.2 船舶发电机励磁控制基本原理
3.4 船舶电力系统频率与有功功率控制
3.4.1 船舶发电机组转速控制系统的结构与分类
3.4.2 船舶发电机特性及其自动调频调载控制
3.5 船舶发电机组神经网络控制
3.5.1 CMAC神经网络控制方法
3.5.2 船舶柴油发电机组转速神经网络控制
3.5.3 船舶发电机励磁神经网络控制
3.5.4 船舶柴油发电机组双回路神经网络并行控制
参考文献
第4章 船舶电力系统的保护
4.1 船舶电力系统保护基本原理
4.1.1 概述
4.1.2 船舶电力系统保护的构成
4.1.3 电力系统保护装置基本要求
4.1.4 船舶电力系统保护装置安全运行特殊要求
4.1.5 电力系统保护装置发展概况
4.2 船舶电力系统的主要故障与检测
4.2.1 船舶电力系统的故障类型
4.2.2 船舶电力系统的故障分析
4.2.3 船舶电力系统设备故障特性
4.3 船舶电力系统的保护
4.3.1 概述
4.3.2 保护装置及器件
4.3.3 船舶发电机的保护
4.3.4 船舶电力变压器保护
4.3.5 电动机馈电分路保护
4.3.6 电力系统保护协调性
4.4 交流三相不平衡系统分析
4.4.1 交流三相不平衡电流分析
4.4.2 发电机不对称分量及序电抗关系
4.4.3 三相系统不对称故障分析
参考文献
第5章 现代船舶电力系统设计
5.1 船舶电力系统设计
5.1.1 船舶电力系统设计的基本依据
5.1.2 船舶电力系统的工程设计
5.2 背景工程技术要求综合分析认证
5.2.1 船舶电力系统可靠性分析
5.2.2 海洋工程项目特殊要求
5.3 环形电网开环运行模式设计
5.3.1 开环运行模式特点
5.3.2 背景工程简介
5.3.3 设计依据及设计方法
5.3.4 高压配电系统设计
5.3.5 电力负荷计算
5.3.6 短路电流计算
5.3.7 保护电器设定
5.3.8 发电机保护系统
5.3.9 开环保护分析
5.3.10 开环系统仿真及实效试验
5.4 环形电网闭环运行模式设计
5.4.1 闭环运行模式特点
5.4.2 背景工程简介
5.4.3 设计依据及设计方法
5.4.4 高压配电系统设计
5.4.5 电力负荷计算
5.4.6 短路电流计算
5.4.7 保护电器协调动作分析
5.4.8 暂态压降计算
5.4.9 增强型发电机保护系统
5.4.10 闭环保护分析
5.4.11 闭环系统短路试验
参考文献
第6章 船舶电力系统的电能质量分析与控制
6.1 船舶电力系统电能质量问题
6.1.1 船舶电能质量概念、要求与特性
6.1.2 船舶电力系统的谐波分析
6.1.3 船舶电能质量其他类型问题
6.1.4 船舶电能质量问题影响
6.2 船舶电力系统谐波检测与分析
6.2.1 船舶电力系统的谐波检测标准
6.2.2 不同类型船舶电力系统谐波分析
6.2.3 船舶电力系统谐波测量方法
6.2.4 船舶电力系统谐波测量系统
6.2.5 船舶电力系统谐波检测分析方法
6.3 船舶电力系统谐波抑制方法
6.3.1 谐波主动式抑制方法
6.3.2 谐波被动式治理方法
6.3.3 船舶电网谐波抑制应用举例
6.4 船舶电网的电压暂降分析
6.4.1 电压暂降及其特征参数
6.4.2 船舶电网电压暂降故障仿真分析
6.4.3 电网电压暂降检测方法与算例分析
6.4.4 电压暂降的抑制措施
参考文献
第7章 船舶电力系统的应用举例
7.1 船舶电力系统典型案例
7.1.1 船舶低压电力系统
7.1.2 船舶中高压电力系统
7.2 船舶IPS的应用举例
7.3 海洋平台的电力系统
7.4 船舶电力系统的其他形式
7.4.1 专供谐波敏感负荷的“清洁”电力母线
7.4.2 应急柴油机-发电机组起动系统
7.4.3 岸电电源
参考文献
第8章 船舶电力系统的储能技术、能量管理与优化
8.1 船舶电力系统的储能技术
8.1.1 船舶电力系统的储能技术概述
8.1.2 船舶储能系统结构
8.1.3 船舶储能系统的变流技术
8.1.4 船舶储能系统的控制技术
8.1.5 储能系统的能量管理
8.1.6 船舶电力系统的储能技术应用
8.2 船舶混合动力技术
8.2.1 船舶混合动力系统分类
8.2.2 船舶主轴发电混合动力系统
8.2.3 船舶机械与电力推进混合动力系统
8.2.4 船舶混合动力系统应用
8.3 船舶电能管理系统
8.3.1 船舶PMS的结构与功能
8.3.2 船舶电能管理系统的组成
8.3.3 船舶PMS的应用与发展
8.4 混合动力船舶能量智能管理与优化
8.4.1 混合动力船舶的PMS控制策略
8.4.2 混合动力船舶全局优化能量管理策略
8.4.3 混合动力船舶瞬时优化能量管理策略
8.4.4 船舶电力推进负荷预测
参考文献
第9章 船舶直流电力系统
9.1 高压直流输电技术概要
9.1.1 HVDC变流技术
9.1.2 HVDC的直流变压技术
9.2 船舶直流电力系统的组成结构和特点
9.2.1 交直流混合电力系统
9.2.2 纯直流电力系统
9.3 船舶直流电力系统的技术要求与关键技术
9.3.1 船舶直流电力系统的技术标准与要求
9.3.2 船舶直流电力系统的整流技术
9.3.3 船舶直流电力系统的逆变技术
9.4 船舶直流电力系统的短路计算与保护
9.4.1 船舶直流电力系统短路计算
9.4.2 船舶直流电力保护及隔离装置选型依据
9.4.3 船舶直流电力系统短路与保护仿真试验
9.5 船舶直流电力系统应用案例
参考文献
第10章 船舶新能源发电技术
10.1 船舶光伏发电
10.1.1 光伏电池
10.1.2 光伏变流器
10.1.3 光伏发电系统控制
10.1.4 船舶光伏发电应用
10.2 风力驱动船舶
10.2.1 风力与电力混合推进船舶
10.2.2 海上风力发电技术
10.2.3 船舶风力发电系统及应用
10.3 船舶燃料电池发电系统
10.3.1 氢燃料电池工作原理
10.3.2 燃料电池电能变换
10.3.3 燃料电池发电系统
10.3.4 燃料电池的船舶应用
10.3.5 燃料电池实验船的研制
参考文献
第11章 船舶微电网的结构、建模与分析
11.1 微电网的概念与关键技术
11.1.1 微电网的基本概念与结构
11.1.2 微电网的关键技术
11.2 船舶微电网的结构与类型
11.2.1 船舶微电网的基本结构
11.2.2 船舶交流微电网
11.2.3 船舶直流微电网
11.2.4 交直流混合微电网
11.3 船舶微电网的建模
11.3.1 船舶微电网的机理模型
11.3.2 船舶微电网仿真
11.4 船舶微电网的稳定性分析
11.4.1 微电网稳定性的概念和分类
11.4.2 船舶微电网的小信号分析方法
11.4.3 船舶微电网的暂态稳定性分析方法
11.5 船舶微电网的能量管理和控制
11.5.1 微电网能量管理系统结构
11.5.2 微电网的潮流计算与能量管理决策的求解方法
11.5.3 基于多代理的船舶微电网能量管理策略
11.5.4 船舶微电网EMS的控制
11.6 船舶微电网应用举例
参考文献
第12章 船舶电力系统的未来发展
12.1 绿色低碳船舶发展路线图
12.2 船舶的节能减排
12.2.1 可替代燃料与双燃料发动机
12.2.2 船舶余热回收利用
12.3 全电气化船的发展
12.3.1 交通电气化发展进程
12.3.2 全电船的概念和结构
12.3.3 我国船舶电气化发展路线
12.4 船舶绿色电力系统
12.4.1 氢能的获取与利用
12.4.2 其他能量的开发利用
12.4.3 新能源的综合利用
12.5 未来船舶展望
12.5.1 船舶电气化
12.5.2 船舶信息化
12.5.3 船舶智能化
12.5.4 船舶网联化
12.5.5 船舶智能电网发展
12.5.6 航运智能交通系统的架构
参考文献
封底
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