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直流电船推进系统的短路故障管理：保护要求，现有技术综述和未来研 究趋势
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文章·2018年3月 |
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DOI: 10.1109/TTE.2017.2788199 |
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166出版物1,147被引用 |
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该出版物的一些作者也在从事以下相关项目：
电动汽车（EV）电网集成查看专案
天然气管道的高级多传感器异常监视和分析查看专案
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直流电力船舶推进系统的短路故障管理：保护要求，现有技术的回顾和未来
研究趋势
IEEE学生会员Kuntal Satpathi，IEEE高级会员Abhisek Ukil和IEEE研究员Josep Pou
摘要—变速柴油发电机易于集成，从而大大降低了燃油消耗， 基于直流的舰载动力系统（SPS）变得尤为重要，因为它
这是发展直流舰载电力系统（SPS）的主要动机。然而，直流SPS
们能够集成以最佳速度运行的原动机，从而降低了油耗并
广泛采用的障碍之一是在短路故障期间缺乏全面的故障管理策略。 提高了燃油效率[5] – [7]。直流SPS可能在确保船舶供电
这样的策略包括故障检测，故障隔离和直流SPS的重新配置。在
现有文献中，故障管理的所有这些方面都是独立处理的，并且大多是在理想条件下进行的。所有这些策略都是至关重要的，因此有必要在一个通用框架下对其进行研究，这是本文的目的。本文首先简要讨论了DC SPS的特性以及最新的建模技术。随后，本文介绍了短路故障的研究，故障特征和保护要求。最后，本文概述了为直流电源系统开发的故障检测，隔离和重新配置策略的工作原理，优点和局限性，并分析了它们对直流SPS的适用性。本文通过确定为关键海上任务开发DC SPS短路故障管理策略所需的未来研究趋势而得出结论。
索引词-直流故障检测，直流故障隔离，直流故障研究，直流保护，直流舰船电源系统，容错转换器，平台供应船，船舶重新配置。
- 介绍
的连续性中发挥关键作用[8]，这些船舶执行重要的海上
任务，例如海上动态定位[9] – [11]，破冰[12]等。直流配电总线由一个或多个交流/直流转换器供电，交流侧直接连接到交流发电机。交流/直流转换器可以是电流源转换器（CSC）或电压源转换器（VSC）。常见的转换器拓扑是六开关两电平VSC（2L-VSC），直流链路电压范围为1.5 kV至3 kV [13]。
直流SPS设计中遇到的主要限制之一是缺乏在此类系统 中实施全面短路故障管理的标准和指南。直流SPS的短路 故障管理实质上包括故障检测，故障隔离和故障后重新配 置。需要进行故障检测和隔离，以将故障部分与DC SPS的正常部分隔离开。需要重新配置直流SPS来修改系统架构， 以确保不会不必要地中断流向关键负载的
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