电力推进船舶谐波问题及实例分析

介绍了船舶电网谐波的产生及危害,以及常用的谐波抑制和消除方法。以某大型LNG船电力推进系统为例,建立了该系统的仿真模型,采用24脉冲变频器进行整流,进行仿真计算及分析,算例模型的仿真结果验证了该方案能有效降低船舶电网谐波,而无需加设滤波器补偿滤波。     

基于有源滤波器的电力推进系统谐波抑制

船舶综合电力推进系统中,电力电子装置产生的大量谐波电流注入电网,已成为最主要的谐波源。本文在分析了电力推进系统中12脉波变频调速系统在电网侧产生的谐波电流特点的基础上,采用基于ip-iq的谐波检测算法和电流滞环跟踪算法相结合的有源滤波器解决方案,利用MATLAB建立系统仿真模型进行分析,仿真结果证明该方案补偿效果良好,使电网谐波电流达到相关谐波标准要求。     

基于FSMC的SAPF应用于船舶电网谐波抑制技术的仿真研究

为避免强非线性负载导致的谐波污染对船舶电网可靠运行的危害,提出采用基于模糊滑模控制(FSMC)的并联型有源电力滤波器(SAPF)抑制船舶电网的谐波。在分析船舶电网谐波成分的基础上,采用改进的Ip-Iq法实现谐波电流的实时检测,并针对强非线性负载的瞬变特征,将模糊滑模控制理论引入到SAPF的电流跟踪控制,最终通过向电网注入补偿电流的方式实现对谐波电流的抑制。仿真结果表明,基于FSMC的SAPF技术对船舶电网的谐波抑制效果良好,使电网谐波电流达到相关谐波标准要求。     

基于多比例谐振的混合APF谐波补偿研究

针对变频器在船舶上的大量使用而导致谐波污染问题,提出一种基于多比例谐振的混合有源滤波器谐波补偿策略。混合有源滤波器由LC无源滤波器和有源滤波器构成,并结合多比例谐振组成谐波补偿控制策略。该控制策略由电网谐波检测、谐波补偿和谐波电流跟踪组成。其中谐波补偿采用检测电网电流的方式,保证治理谐波的同时,抑制LC滤波器可能发生的谐振；谐波跟踪采用多比例谐振控制器,利用其在不同特定频率高阻抗的特点,准确跟踪不规则的谐波电流,提高控制系统的精度。最后,仿真结果验证了所提控制策略可有效抑制船舶电网谐波,提高设备用电的安全性。     

无源滤波装置在船舶电力推进系统的应用

变频驱动对电网产生了严重的谐波污染,消除谐波影响已成为电力推进船舶研制的关键.在建立小型电力推进系统谐波分析的数学模型基础上,对无源滤波装置的拓扑结构进行改进,并采用改进遗传算法对该无源滤波器参数优化.根据优化参数设计所提出拓扑结构的无源滤波装置,应用MATLAB7.0软件对电力推进系统进行仿真,仿真结果证明该拓扑结构和参数优化方法的正确性,达到谐波抑制的良好效果.     

大型船舶变压器预充磁方案研究

本文提出新型大型船舶变压器励磁涌流抑制方案。通过检测大型变压器空载合闸时的负荷电流和电网侧电流,并比较两者的差值,把偏差输入到变压器预充磁装置的控制模块,使控制信号跟踪给定的励磁电流信号,实时调整NPMOT补偿的电流,从而抑制励磁涌流对船舶电力系统的冲击。测试结果表明,新方案能有效抑制励磁涌流,具有实用价值。     

电力推进船舶电网多脉冲变压整流器仿真研究

船舶电网系统对电流质量有较高的要求,而多脉冲变压整流技术可有效降低输入电流中的谐波含量。在详细分析12,18,24三种多脉冲变压整流器工作原理的基础上,在Matlab/Simulink中分别搭建多脉冲变压整流电路的仿真模型,并对3种多脉冲变压整流电路的仿真波形进行对比分析。仿真波形说明,多脉冲变压整流技术可以有效地降低输入侧的电流谐波含量,很好地抑制特定次数的谐波,进而提高船舶电网的稳定性。     

电力推进船舶电网多脉冲变压整流器仿真研究

船舶电网系统对电流质量有较高的要求,而多脉冲变压整流技术可有效降低输入电流中的谐波含量.在详细分析12,18,24三种多脉冲变压整流器工作原理的基础上,在Matlab/Simulink中分别搭建多脉冲变压整流电路的仿真模型,并对3种多脉冲变压整流电路的仿真波形进行对比分析.仿真波形说明,多脉冲变压整流技术可以有效地降低输入侧的电流谐波含量,很好地抑制特定次数的谐波,进而提高船舶电网的稳定性.     

船舶电力推进变频输出电压谐波抑制研究

根据船舶电力推进变频驱动的特点,提出了一种新型变频器输出混合有源正弦波滤波器,在变频器的输出侧接上一个LC基波串联谐振电路,使变频器的输出电压对基波呈现低电抗、对谐波呈现高阻抗;同时实时检测负载端电压,根据瞬时无功功率理论可直接检测出谐波电压波形,并通过变流器和串联变压器反馈一个与谐波电压幅值相等、相位相反的电压去抵消系统中剩余的谐波电压。阐述了新型变频器输出混合有源正弦波滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波抑制原理,给出了滤波器的仿真结果及分析。仿真结果表明:此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,在各种工况条件下都能得到优化的滤波效果,很好地改善变频器的输出电压波形。     

船舶电力系统谐波检测

谐波污染对船舶安全、稳定、高效地运行形成了严重的威胁.为对船舶电网中谐波进行严格的控制,先要对电网中的谐波进行检测.本文利用MATLAB仿真软件中的小波工具箱对船舶某变压器的现场谐波进行了检测.从仿真结果看,在基波幅值相对稳定的情况下,小波多分辨率分析可以比较准确地分离出船舶系统中的高次谐波,为谐波抑制提供了理论依据.     

迎接船舶推进技术的变革

本文分别从市场现状和技术发展趋势等角度,分析了船舶电力推进系统相对于传统机械推进系统的巨大优势,提出了随着环保观念、电力电子技术以及高温超导技术的飞速发展,在未来十五到二十年后,吊舱式全电力推进系统将会成为船舶动力系统的主流模式,并且市场份额有望占据船舶推进系统的半壁江山.文章还分析了中国船舶重工集团公司在发展国产化船舶电力推进系统上的有利条件,提出了预研、技术引进、跨行业整合等加快产业化的建议.     

电力推进船舶电力系统中的谐波

综述和探讨了电力推进船舶电力系统中的谐波问题,内容包括谐波产生的原因及其危害、三种不同类型推进变频器输入电流的谐波特点,以及电力系统的谐波补偿方法.     

船舶电力推进系统的发展

列举了船舶推进系统中的4种电力推进系统,介绍了船舶电力推进与传统的柴油机推进在经济性、机动性和安全性等方面所具有的优点,分析了船舶电力推进系统还需要在3个方面进行深入研究。     

二十一世纪的Azipod吊舱式电力推进系统

本文叙述了ABB公司的Azipod吊舱式电力推进技术及其发展历史，对一些采用Azipod系统的船舶的运行情况以及最新技术如CompactAzipod和CRP Azipod等的发展作了简要介绍。对电力推进系统中所需控制的关键参数和电站容量，推进为频器选型以及电网谐波畸变等的控制选择方法作了理论上的阐述。     

一种船舶电力滤波器的仿真研究

在小型船舶电力推进系统中,变频驱动产生了严重的谐波污染,导致电力系统的容量大大增加,恶化电网电能质量,甚至影响了船舶安全运行.针对电力推进船舶电网存在的谐波污染问题,设计了电力滤波器的拓扑结构,制定其控制策略,分析该滤波器的工作原理,并进行计算机仿真,验证了该滤波器的有效性.     

小型电力推进船舶电力系统谐波抑制的仿真研究

建立了小型电力推进系统谐波分析的数学模型,进行了谐波抑制装置的设计;利用MATLAB,采用分层结构和模块化设计实现了该系统和谐波抑制装置的数字仿真。仿真结果证明了该仿真模型和设计方法的正确性。     

提高舰船电力推进系统电力品质的谐波抑制新方案

由于电力推进方式具有良好的经济性、操纵性、灵活性等诸多优点，一直是舰船推进方式研究的热点，并日益广泛地应用于各类水面舰船。介绍了舰船电力推进系统的特点，分析了舰船电力推进系统中电力品质受到影响的主要因素，以及目前在舰船电力推进系统中已被采用的谐波抑制方案，并对其优劣进行初步的分析，在此基础上，提出了一种应用于舰船电力推进系统的新型的谐波抑制方案，该方案在提高电能品质方面具有更优良的性能。     

船舶综合电力推进系统的发展及应用

船舶电力系统与船舶电力推进系统一体化供电的船舶综合电力系统是未来发展的新趋势。本文从总体设计角度出发,对综合电力推进系统的优点进行分析,并着重阐述了电力推进系统设计中可能存在的若干问题,如电站容量、电压和电流谐波、接地保护等,并对这些问题进行探讨和分析。同时针对这些可能存在的问题提出了相应的解决方法,并对多个解决方案作了详细的分析和比较,最终得到最优解决方案。     

基于VC＋＋的船舶电力推进系统故障仿真软件设计

本文根据船舶电力推进系统的运行原理,在VisualC＋＋6．0中建立了船舶电力推进系统典型设备变压器、变频器、电动机的模型,设计了船舶电力推进系统故障仿真软件。该软件可对船舶电力推进系统进行运行仿真和故障仿真,不仅可以作为船舶电力推进系统设计和研究的参考,也可以为船舶电力推进系统故障诊断技术的研究提供输入。