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.     

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。     

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.     

基于感应滤波的电力推进船舶电网谐波抑制

为研究谐波抑制方法在电力推进船舶电网中的应用,提出了一种基于感应滤波方式,同时具有自耦补偿和谐波抑制作用的新型推进变压器结构。该变压器二次侧采用延边三角形接线,它将传统滤波和无功补偿装置移至绕组内部且公共绕组的等效短路漏电感为零设计,使船舶大功率变流设备在电能变换过程中产生的谐波源无法进入交流网侧,有效地抑制了谐波对船舶电网的污染。对比船舶电网传统滤波方法,对新型推进变压器的结构设计,滤波原理进行了介绍,并分别对基于新型和传统推进变压器的6相交直交推进方式船舶电力系统进行了SIMU-LINK仿真,仿真结果的电流波形和电流频谱验证了方案的正确性和可行性。     

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。     

基于有源电力滤波器的谐波抑制方法

为提高船舶电网的电能质量，降低电网谐波含量，必须采取有效的措施来解决谐波问题。本文介绍了有源电力滤波器的优点和谐波源的分类。基于谐波源的分类，将有源电力滤波器分为基于并联型有源电力滤波器和基于串联型有源电力滤波器，分析了两种有源电力滤波器的谐波抑制的构成和控制原理及主电路参数设计，重点讨论了有源电力滤波技术的输入测谐波抑制方法。     

船舶电网谐波的有效抑制方法

现代船舶电网中使用了大量的非线性元器件,导致对电网产生了极大的谐波污染。针对这一问题,提出两种船舶电网谐波抑制方法,即并联型有源电力滤波器和12脉整流装置。在文中论述了2种抑制方法的工作原理,并针对有源电力滤波器检测中存在的缺陷进行了改进,提高了检测结果的准确性和实时性。并通过仿真实验,对2种抑制方法进行验证,验证结果表明:并联型有源电力滤波器和12脉整流装置优于传统谐波抑制方法,且都能有效抑制船舶电网谐波。     

基于电力推进船舶的电网谐波分析

以典型的电力推进船舶为依托,介绍电力推进船舶电网的系统组成,阐述了电力推进船舶电网常用的谐波抑制技术及特点。对比分析表明,该船采用虚拟24脉冲多相整流谐波抑制技术,并在项目设计阶段通过ETAP软件对电网谐波进行了仿真计算。经实船验证,符合CCS船级社和IEEE519标准的谐波要求,可为今后电力推进船舶的谐波处理提供一定参考。     

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。     

电力推进船舶谐波抑制分析

电力推进系统逐渐在船舶上得到应用,并且装备有电力推进系统的船舶已经在市场上占有一定的优势,但随之而来的电网谐波问题也越来越严重。为了抑制电网中的谐波,本文采用了一种基波同频跟踪滤波器,首先对三相电网谐波进行Clark变换,再通过两个相同的基波同频跟踪滤波器提取基波信号。从仿真结果来看,对抑制谐波产生了良好的效果,对于船舶电网中的谐波抑制具有一定的帮助。     

船舶电网电能质量的数字测量系统研究

分析了船舶电网的特点和船舶电网电能质量参数,阐述了对船舶电网电压畸变进行测量的重要性,提出了将传统的船舶电网电压畸变的模拟式测量法改进为数字式测量法。同时设计了一种适合船舶应用的数字型电压谐波测量系统。该系统用于船舶电力推进物理仿真实验系统电压谐波畸变的测量后,其试验结果证明了该测量系统适用于船舶电网电能质量的参数测量。     

基于改进型软件锁相方法的脉冲性负荷谐波治理

[目的]脉冲性负荷将为舰船电网注入大量的谐波,为了进行谐波补偿,需在电网电压严重畸变和频率波动的工况下完成有源滤波器的锁相功能。[方法]提出一种包含谐波抑制和自适应电压控制的改进型软件锁相方法,优化设计锁相环的稳定裕度、动态响应及抗干扰性等参数,并开展Matlab仿真分析和硬件验证实验。[结果]仿真结果表明,在非理想电网工况下,该软件锁相环能够输出正确的同步信号;硬件实验结果表明,该锁相方法的有源电力滤波器适用于独立的小型电网。[结论]研究成果可为船舶电网电能质量的有效治理提供参考。     

基于遗传算法船舶新能源并网逆变器LCL滤波器设计

在节能减排的趋势下,人们开始探求开发新能源作为辅助动力并入船舶电网。船舶电网是一个有限电源系统,电网谐波含量较高。新能源并网接口是逆变器,采用的脉冲宽度调制(PWM)技术使并网逆变器产生高频谐波电流注入船舶电网,容易造成船舶电网不稳定。需在逆变器后端加上能够滤除高频谐波的LCL型滤波器,而陆地上传统的并网逆变器LCL滤波器参数设计的试凑法很难满足船舶新能源逆变并网要求。鉴于此采用遗传算法对船舶电网侧LCL滤波器各参数优化设计的方法,综合考虑船舶电网LCL型滤波器的约束条件选择出最优解。仿真结果表明,采用遗传算法优化参数的滤波器对逆变器输出谐波进行有效抑制,为船舶新能源并网提供理论支撑。     

基于多目标优化算法NSGA Ⅱ的极地穿梭油轮型线设计

[目的]随着北极丰富油气资源的不断开采,需要大量满足极地航行要求的船舶。[方法]将非支配排序遗传算法(NSGA Ⅱ)应用于船体型线优化设计,提出极地船舶多目标优化方法。以船舶无冰静水阻力以及冰区航行阻力为优化目标,通过极地船舶排水量以及船舶能效设计指数EEDI两项标准进行船型筛选,快速实现满足冰区船舶装载量与EEDI排放要求的船型优化。以常规6.5万吨穿梭油轮为研究对象,采用全参数化建模方式,通过极地船舶多目标优化方法分别对3种不同艏部形式的船型进行优化,[结果]优化后的船型均满足冰区IA级航行要求,其中无冰静水阻力最大减小约12.94%,冰区最小推进功率最大减小约27.36%,[结论]有效验证了基于NSGA Ⅱ的极地船舶多目标优化方法的可行性与合理性。     

模糊控制有源电力滤波器在电力推进船舶中应用

电力推进船舶中,由于电力电子开关器件在推进电机变频调速装置中的广泛应用,使之在船舶电力系统中产生了大量的谐波,通常的解决方案是施加无源LC滤波器装置.近年来,克服了无源滤波器种种不足的有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)得到了快速发展,该文将APF应用到电力推进船舶的电力系统中,并将模糊控制策略分别应用到并联型APF的电流跟踪环节和直流测电压控制环节.仿真结果表明,与常规的并联型APF相比,该文提出的基于模糊策略的APF具有更好的谐波抑制性能.     

AFE变频器在船舶电力推进电机控制中应用的研究

电子技术快速发展,非线性电子元器件在船舶电力推进电机中得到大量使用,对电网造成了严重的谐波污染。在船舶电网系统中,随着变频器容量不断扩大,变频器逐渐成为最大谐波源之一。为了解决船舶电力推进电机的谐波问题,将AFE变频器应用于电机控制。本文对推进系统中谐波产生的原因进行分析,并对AFE变频器结构和控制方式进行研究。     

OBE-CDIO模式下电力推进船舶电网谐波抑制

现有电力推进船舶电网谐波抑制方法由于应用技术的局限性,存在着电压与电流波形畸变率较高的问题,因此提出OBE-CDIO模式下电力推进船舶电网谐波抑制方法。深入分析电力推进船舶电网谐波特性,以此为基础,选取变频器作为谐波抑制装置,并设计装置主电路,应用上述设计的12脉冲变频器主电路,在电力推进船舶电网谐波抑制中,将变压器设计为2组,2组整流桥产生的谐波可以相互抵消。实验数据显示:与现有方法相比较,提出方法电压与电流波形畸变率均较小,充分表明提出方法的谐波抑制效果更佳。     

电力推进船舶电网谐波控制

电力推进船舶电网中,电力电子设备得到了广泛的应用。同时,船舶电网的谐波问题也愈发突出。本文介绍了谐波控制国家标准和各国船级社对船舶电网THDu(电压总谐波畸变率)的要求,分析了船舶电网中的主要谐波来源,重点介绍两种常用谐波抑制技术并比较其优缺点,为电力推进船舶电网谐波控制提出了建议。     

某型无源谐波抑制装置设计

本文在分析了谐波干扰对电网环境危害的基础上,针对工程实际设计了一型无源谐波滤波装置调谐特定谐波频率.通过无源谐波滤波器的模块化设计降低了生产成本,经过实验分析验证了该型无源谐波抑制装置的滤波效果.     

某型深远海养殖工船电力推进系统设计

针对某型深远海养殖工船电力推进系统，根据养殖工船生产模式的特点，融合养殖系统电力负荷，开展交流电力推进系统设计。通过设计电力推进系统、电站功率管理系统和电力推进监测报警系统，实现该型养殖工船动力系统和供电系统与养殖系统动力载荷的优化匹配；构建具有适渔性、可靠性和经济性等特点，具有较高推进系统和供电系统自动化管理水平的养殖工船电力推进系统和谐波抑制方案。对养殖工船各工况下的电网谐波进行分析，验证该电力推进系统技术的可行性，并提出优化建议。