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。     

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。     

舰船电力推进系统的仿真

各种各样的电力推进系统广泛应用于柴油机电力推进舰船。其电力电子设备给电力网加上谐波电流。当舰上设备，如速度控制驱动器、变频器、电源及闪光器与线路阻抗结合时，会引起谐波电压跌落并干扰电源电压正弦波。由于发生了较高的损耗，设备的寿命可能会缩短，电路的功率因数(入)会降低，而敏感的负载则可能会出现故障甚至损坏。因此，对于一艘运行的“电力舰”来说，高质量的电力网是必不可少的。为了确保舰船能满足船东所需的特殊供电品质，很有必要进行舰船建造前的计算和仿真。以各种不同的电力推进和变频器的基本原理为例，描述了相匹配的仿真设备，并将仿真的结果与一些柴油机电力推进舰船上的测量值进行对比。这将表明仿真结果具有较高的精确度并符合实际测量。     

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。     

高压整流技术在舰船电力推进系统中的应用

电力推进系统是舰船重要的动力系统,其负荷量占全船负荷量4/5左右。在电力推进系统运行中,会对舰船电网产生一定程度功率因数影响和谐波干扰,降低电网运行的安全性。为有效控制功率因数和谐波干扰,要采用高压整流技术,此项技术能够降低谐波电流,使电力推进系统保持更加理想的机动性和工作性能。本文从分析高压整流技术控制策略入手,提出高压整流技术在舰船电力推进系统中的具体应用方案,通过仿真实验证实本文提出的高压整流控制系统能够有效抑制谐波污染。     

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。     

舰船电力系统谐波的智能检测研究

舰船电力系统包含大量的非线性负载,谐波产生的概率相当高,谐波会对舰船电力系统产生很大干扰,而当前舰船电力系统谐波检测算法存在检测精度低、实时性不高等局限性,为了解决当前舰船电力系统谐波检测过程中存在的缺陷,设计一种舰船电力系统谐波的智能检测算法。首先分析了舰船电力系统谐波产生的原因,并提取舰船电力系统谐波检测相关数据,然后采用RBF神经网络建立舰船电力系统谐波的智能检测法,最后在Matlab2017平台上进行了舰船电力系统谐波检测的仿真模拟测试,结果表明,本文算法检测舰船电力系统谐波成功概率相当高,降低了舰船电力系统谐波检测误差,而且可以实现舰船电力系统谐波的实时性检测。     

舰船电力系统谐波抑制的建模分析

介绍舰船电力系统谐波成因、危害和治理标准,分析主动型与被动型谐波抑制建模,在不同串联联结模式下针对脉冲电流建立谐波抑制模型,被动型谐波抑制针对单调滤波器、高通滤波器、有源电力滤波器建模.最后通过谐波抑制模型仿真分析,得出移相20°串联的三重联结电路主动型谐波抑制模型与有源电力滤波器被动型谐波抑制模型能够对谐波起到明显的...     

基于PI-RP复合控制策略的船用单相APF设计与仿真

为抑制和滤除舰船电网上非线性设备引入的谐波干扰,针对舰船设备特性设计单相有源电力滤波器(Active Power Filter,APF).分析论证了单相APF的技术原理、主电路构成及拓扑结构,比较几种常用的谐波检测算法和控制策略.针对PI(比例积分)控制和RP(重复)控制各自优点及不足,设计采用二者并联运行的复合控制策略以有效提高稳态精度和动态性能.利用MATLAB/Simulink软件建立系统仿真模型,仿真实验结果表明单相APF滤波效果良好,也验证了复合控制策略的有效性.     

中压变频器生成谐波的危害和抑制方法的探讨

随着现代造船的发展，电力推进系统在舰船的应用越来越受到关注和应用，中压变频器的应用也越来越广泛，其谐波干扰问题日益引起人们的重视，本文主要介绍了中压变频器谐波产生的原因及其危害，提出了抑制谐波干扰的实际的解决方法。     

船舶电力系统高次谐波危害与抑制研究

在陆上高次谐波对电网的危害,近年来已逐渐被重视。而船舶电网由于非线性负荷和冲击负荷的增加,高次谐波比陆上更严重,但没有得到重视。船舶电力系统中高次谐波的产生原因主要是变流装置的广泛使用。船舶高次谐波的危害是多方面的,最主要的危害是影响船舶电气设备的正常工作和缩短船舶电气设备的使用寿命,比较严重的危害有电网产生谐振过电压击穿绝缘,给保护装置和自动化装置提供误信号使其产生误动作。高次谐波的抑制方法主要有装设滤波器和谐波抵消法。许多新型用电设备对船舶电能质量提出了更高的要求,因此重视船舶电网高次谐波问题很有必要。     

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。     

船舶光伏逆变器LCL滤波电路结构设计与参数优化方法

本文针对光伏发电系统与柴油发电机组构成的混合动力船舶,研究其电力系统结构及光伏逆变器PQ控制策略；针对光伏逆变器中LCL滤波器固有的谐振尖峰、及传统滤波电容串电阻降低高频谐波抑制能力的问题,提出了网侧电感并联L-R的无源阻尼LCL电路结构,并通过所该电路结构数学模型进行了频率特性与谐波抑制能力研究,揭示了其优良的高频谐波抑制特性,并获得该电路结构的参数优化方法。仿真结果表明,所提出的电路结构及参数优化方法在大为降低谐振峰值的同时,提高了对高频谐波的抑制能力。所提出的电路结构及参数优化方法在船舶光伏逆变器的应用领域具有广泛应用前景。     

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.     

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.     

电力电子技术及电力系统谐波治理

本文综述了电力电子技术发展状况及所产生的负面影响,介绍了电力系统谐波的抑制及补偿技术,指出对谐波污染进行有效的治理。     

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.     

船舶综合电力推进系统电力谐波标准探讨

交流推进系统中的大功率变流装置产生大量高次谐波,对船舶电力系统发、配、用电设备造成不良影响,甚至出现严重危害。为了控制谐波"污染",各国和船级社都对谐波制定了相关标准,虽然都是针对电力系统谐波提出的限制标准,但是这些标准在范围、内容、限制指标上存在较大差异。文中对几种常用标准的谐波限值指标进行了对比和分析,对综合电力推进船舶的谐波标准进行了初步探讨。     

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。