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。     

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。     

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。     

从一起故障分析K-CHIEF700型船舶功率问询系统的运行逻辑

船舶电站在电力推进船舶的运营中占有非常重要的地位,而船舶电站相对于陆地电网容量较小,船用大型负载的启停容易对船舶电网的稳定性产生影响,因此船舶电力管理系统PMS的可靠性对船舶电网尤为重要. 某船是采用中压供电系统(6 600 V AC)的电力推进半潜船,通过ABB Unigear ZS1主开关控制系统与康士伯K-CHI...     

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。     

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。     

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。     

谐波屏蔽变压器在舰船综合电力推进系统上的应用分析与验证

对于综合电力推进船舶而言,大功率电力电子变流设备对船舶电网的谐波污染很严重,严重影响了系统可靠、稳定的运行,增加了损耗,降低了设备使用寿命,因而对于谐波分析和抑制措施显得尤为重要.文章首先介绍了综合电力推进系统的特点和系统主要元件的谐波模型,详细介绍了谐波屏蔽变压器的原理模型,最后的计算和试验结果证明了分析的正确性.     

24脉冲电力推进船舶电网谐波分析

三万方LNG运输船采用双燃料电力推进系统,该系统由三台双燃料发电机组和两台24脉冲变频电力推进系统组成。对于电力推进船舶来说,谐波对船舶电力系统的影响是很重要的一个方面。谐波是船舶电力系统中一种正常电流波形的失真,对电力系统及其馈电的设施具有重大影响,在船舶电力系统设计时,要充分考虑谐波的影响。本文对电力推进船舶的谐波问题,包括谐波产生原因、谐波的危害、以及已有谐波的抑制方法和相关技术进行分析总结,在此基础上,依托三万方LNG运输船电力推进系统,侧重于本船电力系统设计阶段中谐波的分析计算,进行相应的仿真研究,验证其符合性,对船舶的设计建造提供依据及治理方案。     

船舶电力推进系统谐波特性仿真与试验

对船舶电力推进用同步发电机-推进变流器系统的谐波畸变进行了分析,建立了发电机带整流器负载、变频器负载的Matlab/Simulink仿真模型,对特定工况下的发电机侧谐波畸变进行了仿真;搭建了全系统全尺寸试验平台,以测量发电机侧的谐波畸变;将仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性,同时对船舶电力推进系统运行时的谐波含量进行了预估.     

电力推进船舶功率计算模块的设计

随着电力推进技术的广泛应用,不同特性的电力负载在起动运行时对电网稳定造成一定冲击,引起电网电压不平衡,从而给负载功率需求计算带来困难。本文针对上述问题,依据软件锁相环设计了负载功率计算模块,并构建简化的船舶电网仿真模型,模拟负载在电网电压三相不平衡情况下功率计算,来验证功率计算模块的性能。结果表明该模块能够快速、准确地计算负载所需实际功率,为电力推进船舶能量管理功率控制策略提供精确数据。     

基于大功率脉冲负载供电需求的综合电力系统仿真研究

配置大功率脉冲负载设备的船舶,大功率脉冲负载设备频繁的工作会对电网的电压、频率造成影响.该文基于实船电力系统的电站配置进行分析,根据大功率脉冲负载设备的使用工况,对供电方案进行分析,同时对大功率脉冲负载提出相应的负载特性方案;收集发电机组、大功率脉冲负载设备、电力推进设备的相关技术数据,按实际使用工况对大功率脉冲负载投入时电网的电压、频率和谐波含量等关键指标进行理论分析、计算和仿真,并据此提出相应的解决措施,保证电网内各用电设备正常工作.     

电力推进船舶的电能质量探讨

电力推进船舶采用了大量非线性变频调速装置,这些装置产生的谐波电流及运行工况的改变都对电能质量造成不良影响。从船舶独立电网的角度出发,对电力推进船舶的电能质量进行探讨,重点分析了电压暂降与谐波问题。最后从提高电能质量的角度出发,提出了电力推进船舶系统的设计意见。     

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。     

小型船舶电力推进系统几个关键技术研究

在实验室环境下,构建船舶电力推进系统的模拟系统,再现船舶电力推进系统的稳态及动态工作过程,揭示船舶电力推进系统的内在规律.文章论述了在构建船舶电力推进系统中所涉及的几个关键技术,包括推进电机子系统架构技术,负载模拟技术和谐波抑制技术等.最后,给出全文总结,并对未来船舶电力推进系统的发展做进一步展望.     

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.     

结合功率管理推力分配策略研究

由于动力定位对船舶的推进能力要求比较高,所以采用动态性能更好的电力推进方式已经成为了动力定位船舶的优先选择。对于电力推进船舶来说,推进器是其最大的负载,以起重船为研究对象,除了推进器以外,船上还有起重机和绞锚车等大功率负载。当船上其他大功率负载突然启动或者工作在风浪较大的环境时,会造成整个船舶电网功率波动较大,影响整个船舶电网的稳定性。文章提出自适应组合推力偏置结合功率管理分配方法,当船舶电网功率波动较大时,释放偏置的推力,降低整个船舶电网的功率波动,有助于增强电网的稳定性。     

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。     

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。     

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。