舰船电力系统电磁兼容建模分析方法综述

随着舰船动力和武器系统向电气化方向发展,电力电子技术在系统中的应用更加广泛,电磁干扰(EMI)与电磁兼容性(EMC)问题正成为影响电力系统可靠性和安全性的重要因素.本文在探讨舰船电力系统电磁兼容分析重要意义的基础上,从电力电子变换装置、电力推进系统及电缆通道等方面介绍了国内外舰船电力系统电磁兼容建模与分析研究的最新动态,探讨了各种方法的特点和适用性,同时对电磁兼容相关分析与计算方法进行了梳理.研究结果表明,将电磁兼容性设计融入电力系统功能与性能设计有助于在研制初期规避系统性电磁兼容风险,提升研发效能.     

中压大功率三电平变流应用与研究

随着舰船动力系统向全电力推进的方向发展,中压大功率变流器在船舶电力推进和舰船电力系统中的应用越来越广泛。本文对比分析了工业领域大功率变流器主流拓扑方案的应用情况,指出在DC4 kV～6 kV范围的直流中压水平下,NPC型三电平变换拓扑是舰船大功率变流器的优选方案,介绍了当前NPC型三电平变流拓扑和调制控制技术的研究现状,分析了该技术在工程应用中面临的主要问题,并给出了工程指导建议。     

无功平衡在船舶电力能源系统中的应用

全电力推进系统在舰船上的推广应用,促使电力和动力2种体系逐步融合,两大能源系统共存于一个应用环境当中,从而极大地提高了舰船上能源的利用率和变换率。但是,由此产生的舰船电力系统谐波和无功电流损害越来越严重,这是因为全电力推进系统使用了非常多的非线性负载。这不仅影响舰船的经济性,而且隐藏着严重的安全隐患。为此,本文将依据舰船实际运行情况,对电力谐波和无功电流进行适当的补偿。     

舰船电力系统电压暂降检测方法研究

舰船电力系统电力负荷变化范围及变化的频繁程度比陆上系统更大,电压暂降是舰船电力系统电能质量中影响最为严重的问题之一。本文分析和研究了电压暂降的检测方法,针对舰船电力系统电压暂降问题的特性分析,本文在瞬时电压dq分解法的基础上,提出了αβ变换法。针对αβ变换法存在的相位延迟问题,本文对αβ变换法进行改进。实验证明,该方法不仅能够避免检测波形可能出现的短时扰动现象,极大地提高了补偿精度;而且还可以缩短检测时间,有助于提高实时性。     

舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法

为了提高舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制的精准度和稳定性,提出舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法。通过母线电流中性特征,计算母线直流稳定电流系数与输出电压均值。根据构成的双控点电路的等效阻值与电压衰减系数及母线电压的回馈功率,得到母线两端的平衡电压系数、脉宽电压与其对应的功率值,依据变频器内部滤波抑制参量,发出谐波抑制信号,抑制补偿电流发生高频次谐信号,由此完成舰船中压直流综合电力推进系统变频器对电容电压平衡状态控制、定电压与定脉冲控制与高频次谐波抑制。实验结果表明,提出的舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法精准性高、可行性强,能够显著提高舰船中压直流综合电力推进系统的稳定性。     

舰船电力系统暂态稳定性研究

舰船电力系统结构装置复杂,其设计与制造的好坏决定了舰船综合性能是否稳定高效,在其电力系统中,各个电子设备依附电网运行,保持电力系统整体稳定是舰船电力系统最基础的要求,因而对其稳定性分析显得尤为重要。本文通过对陆地电力应用的研究,试图寻找一个运用于舰船电网暂态稳定的系统,且设计优化一个满足条件的模型,最后利用时域仿真技术对此模型进行仿真,证明此模型对暂态稳定问题有效。     

舰船中压直流综合电力推进系统稳态分析研究

本文对舰船中压直流综合电力推进系统进行稳态分析。首先,根据舰船中压直流综合电力系统基本特点,选定直流分层前推回代法作为基本方法加以改进;同时,提出了适用于该方法的支路计算等效模型,并将上述思想进行程序实现。通过算例分析结果可知,论文所提出的基于直流分层前推回代法的潮流计算方法,能够适用于舰船中压直流综合电力推进系统。     

全电力推进舰船电力系统谐波仿真与实验

谐波污染是当前电力系统中的一大问题。为了定量的对舰船电力系统各电压、电流进行谐波分析,在实验室建立了200:1的模拟电力系统,并在仿真软件上建立了此物理模拟系统的数值仿真模型,对系统的谐波进行了仿真计算和实验研究,结果表明,本系统谐波含量符合要求,仿真模型是正确的,为全电力推进舰船的电力系统的全尺寸仿真奠定了基础。     

直流配电系统在舰船综合系统中的应用

直流配电系统是舰船综合电力系统中的一种新兴技术,能够有效减少燃料消耗和排放水平。然而,如何在舰船综合电力系统中有效应用直流配电系统,仍然需要进一步的研究。本文研究直流配电系统在舰船综合电力系统中的应用方法,并对综合电力系统的机电设备进行建模,为直流配电系统在舰船综合电力系统中的进一步发展,提供一定的借鉴作用。     

舰船推进电机及螺旋桨负载模拟系统研究

当前舰船电力推进替代传统的柴油机推进已成为发展趋势,本文介绍了一种能同时模拟推进电机及螺旋桨负载特性的舰船电力推进模拟系统。首先设计了电力推进模拟系统,提出了它的控制策略;其次提出了模拟直流推进电机的设计依据,并进行了模拟直流推进电机的设计;然后介绍了2种模拟螺旋桨负载计算模型;进一步介绍了系统硬件和控制软件;最后用PSIM仿真软件和模拟装置对推进电机和螺旋桨负载在各种工况下的特性进行对比实验。实验结果表明,上述电机设计方法和系统控制策略是正确的,该电力推进模拟系统能可靠运行。