科创中国

行业领域

新材料技术,高技术服务业,新能源及节能技术

需求背景

通过将船舶动力系统划分多个层级，构建一种灵活的船舶动力系统的多层次仿真框架，可根据计算量、精算精度等需求，灵活选择船舶动力系统相应计算量较大的模块构建降阶模型，通过高保真降阶模型实现该模块的快速、精准求解，从而提升整个船舶动力系统的仿真速度。

需解决的主要技术难题

1.如何建立一套架构合理、功能划分明确、界面美观、代码执行效率高、系统稳定且易操作、易维护的数据采集和显示框架；

2.如何实现与系统仿真模块、可靠性分析模块、噪声分析模块、电力分析模块、延迟分析模块、交互系统模块和数据库模块的数据交互。

3.如何提供仿真数据的数据提取、格式检查、错误数据处理、数据记录与存储数据回放，及仿真的启动、暂停、继续、停止等控制功能；

4.如何通过人机界面的业务流程控制，包含操作合法性判断、界面操作权限控制、操作指引等；多工位多人操作的协调管理，含任务分配、操作冲突解决、数据同步更新等。

5.如何实现对程序数据存储与共享方法修改，解构程序原有框架与数据结构，构建更易于重构与开发数据结构，形成模块式的程序架构。

期望实现的主要技术目标

1.基于PSCAD/EMTDC软件，对舰船动力系统关键设备进行了动态仿真，通过对发电机和负载进行了建模仿真，进行整个系统的工况稳定性仿真分析。保证了发电机、电动机等系统的各组件工作稳定，满足其组件特性。

2.根据EMTDC模型库建立异步电动机的模型，基于电动机的转矩-转差曲线，采用模型参数输入方式，通过设置电动机的实际运行参数如额定功率、额定转差、效率、启动电流/额定电流、最大/额定转矩等参数，满足船舶动力系统负载装置模型设计。

主要技术指标：

1.动力系统负载后5s内回归稳定状态

2.系统负载总功率 2.4MW

3.发动机输出电压偏差率 5%

4.功率因子 0.8

需求解析

解析单位：“科创中国”煤炭清洁高效利用产业服务团（中国煤炭学会） 解析时间：2023-11-23

杨清清

中国煤炭学会

副处长

综合评价

船舶和半潜式平台等浮式作业系统是深海作业的重要载体，伴随着人类对海洋开发和探索的范围越来越广，对船舶和系统的研究日益受到重视。和传统的船舶动力系统相比，现代船舶动力系统具有迅速、灵活、精准等优点。海洋环境复杂多变，如何建立准确的数学模型一直是船舶动力系统的研究热点。

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