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。     

小波包和神经网络的船舶电力系统谐波检测方法

随着船舶电力系统中接入越来越多的电力电子设备,谐波污染现象变得愈发严重。当前的谐波检测还无法实现较小的谐波频率、相位、幅值检测误差,提出小波包和神经网络相结合的船舶电力系统谐波检测方法。设计由微处理器、信号采集板、上位机构成的船舶电力系统信号采样装置,实施电力系统电流信号与电压信号的采样。通过小波包算法提取采集信号高频部分的有效值。基于神经网络思想设计Elman神经网络谐波检测器,实现船舶电力系统谐波检测。其中在输出层中通过主成分分析方法实施神经网络的输出优化,并实施Sigmoid激励函数的改进,以降低检测误差。测试结果表明,该方法平均谐波频率检测误差、平均谐波相位检测误差、平均谐波幅值检测误差的区间均值分别为0.16 Hz,0.20°,0.12 V,整体误差很低,同时克服了基波分离延时问题。     

智能优化技术在舰船电力系统谐波抑制中的应用

为保证舰船电力系统谐波电流快速得到有效抑制,提出基于智能优化技术的舰船电力系统谐波抑制方法。通过基于p-q检测的舰船电力系统谐波检测方法,由电力系统瞬时无功功率、瞬时有功功率,计算舰船电力系统谐波电流值后,使用基于模糊PID智能优化的谐波抑制方法,改进遗传算法,以谐波抑制后电流畸变最小化为目标,寻优得到模糊PID控制器的最优控制参数后,根据计算的谐波电流与理想电流之间的差值,以谐波电流补偿的方式,完成舰船电力系统谐波抑制。实验结果验证：本文方法应用后,电流畸变情况明显改变,仅用0.005 s便可完成谐波抑制。     

船舶电力系统谐波抑制技术

为提高船舶电力系统的谐波抑制有效率,设计了一种基于无功率理论的船舶电力系统谐波抑制技术。利用滞环比较的瞬时值对指令电流进行跟踪。采用无功率理论,对电力系统产生的谐波进行检测,并计算无功率谐波,实现船舶电力系统的谐波抑制。仿真实验结果表明,基于无功率理论的谐波抑制技术较传统技术的谐波抑制效率提高27.3%,具备有效性。     

船舶电力系统谐波干扰抑制技术

针对主动型谐波干扰抑制技术应用效果问题,提出一种被动型船舶电力系统谐波干扰抑制技术。该技术首先对电力系统谐波功率进行分析,包括谐波电流和电压计算,然后利用傅里叶变换和小波包变换算法对船舶电力系统谐波进行检测,最后根据检测结果,利用并联型有源电力滤波器实现谐波抑制。结果表明:与2种主动型谐波干扰抑制技术相比,本次研究的被动型船舶电力系统谐波干扰抑制技术应用下,电流畸变率降低8.3%,达到了国家规定的5%以下标准要求,由此可见,本方法抑制效果更好。     

22000 TEU集装箱船电力系统谐波抑制方案

针对22 000 TEU双燃料集装箱船配置的大功率变频设备产生谐波造成船舶电网母线电压畸变的问题,设计了在低压母线侧并联有源滤波器来抑制谐波的解决方案。利用电力系统仿真软件ETAP对实船进行建模,通过对使用有源滤波器前后电网母线电压谐波畸变率的变化进行比较,验证了实船配置有源滤波器对谐波抑制的有效性。此方案满足船级社规范要求,保证电网供电稳定运行。     

港口行业的用电特点及其治理措施

港口的用电负荷是典型的谐波及无功源,降低了电能的利用率。分析了港口电力负荷特点,提出了电能治理的方案。针对港口电力系统中的无功功率,可以采用用于动态无功补偿的TSC(晶闸管投切电容器,Thyristor Switched Capacitor),该装置效果良好,完全满足港口负荷的无功补偿要求,从根本上解决了传统无功补偿系统存在的问题。对于港口电力系统中的谐波电流可以采用APF(电力滤波器Active Power Filter),其补偿特性不受电网阻抗的影响,随着技术的不断发展,APF将大量应用于港口的谐波抑制。     

基于SAPF的船舶电力系统谐波抑制

为避免大量强非线性负载的使用给船舶电力系统带来严重谐波污染,提出采用并联型有源电力滤波器(SAPF)实现船舶电力系统的谐波抑制。在建立船舶电力系统仿真平台的基础上,从分析船舶典型强非线性负载的谐波成分入手,设计并联型有源滤波器的谐波电流检测模块和补偿电流跟踪控制模块。仿真结果证明并联型有源滤波器对船舶电力系统谐波抑制的有效性。     

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。     

船舶电力系统谐波干扰抑制方法分析

传统船舶电力谐波干扰抑制方法的扰动抑制效果可靠性不高,易造成逆变器输出谐波的紊乱调节。为解决上述问题,设计一种新型的船舶电力系统谐波干扰抑制方法。通过谐波电力计算、谐波电压计算2个步骤,完成船舶电力系统谐波功率分析。在此基础上,通过船舶电压定向矢量控制、电力谐波的拓扑分析、干扰检测子计算3个步骤,完成新型电力系统谐波干扰抑制方法的搭建。设计对比实验结果表明,与传统方法相比应用新型船舶电力系统谐波干扰抑制方法后,扰动抑制效果的可靠性得到大幅提升,有效避免逆变器输出谐波紊乱调节事件的发生。     

岸基船用变频供电系统谐波抑制方法研究

由变频器产生的谐波问题在岸基船用变频供电系统中日益突出。通过对变频器输入电流的谐波分析,提出多相整流的谐波抑制方案,并在电源端或负载端接入无源电力滤波器,实现电力系统稳态下的电力谐波抑制或补偿。岸基船用变频供电系统实际应用效果良好,有很好的推广前景。     

浅述港口供电系统中谐波的防治

由于港口供电系统中变压器、整流设备、充气电光源等产生谐波的设备比较多,谐波的产生会对整个供电系统产生不利影响,从而使港口生产面临严重威胁。根据港口供电系统现状,分析谐波产生的原因及谐波对港口供电系统和用电设备的影响,并提出几种防治谐波的方法和设计原则。     

龙门吊“油改电”的供电线路谐波危害及抑制

龙门吊"油改电"后,供电线路都有谐波产生。抑制谐波是改善供电品质的重要手段。分析了"油改电"供电线路的电流、电压谐波产生的原因,陈述了谐波造成的危害。介绍了3种抑制交流供电线路电流、电压谐波影响的方法。     

基于变频技术的船舶电气设备驱动方案

为减少谐波对船舶电网的扰动,基于变频技术,对侧推进电动机和电动机货油泵系统的驱动方案进行研究。综合统筹船舶航行与作业工况和船舶空间布局等因素,设计侧推进电动机和电动机货油泵驱动方案,进行设备布置和谐波测算,并对试验中的典型调试问题进行分析,可为同类型船舶的电气设备驱动方案设计和应用提供借鉴。     

船舶电力系统谐波的危害与治理

谐波的干扰已成了船舶电力系统中影响电能质量的一大"公害"。本文从船舶电力系统谐波生成的内在机理出发,分析了船舶电力系统谐波的危害以及计算方法并提出了几种谐波治理的措施。     

ETAP软件在海洋石油平台电力系统谐波分析中的应用

随着电力系统的复杂性和规模的不断扩大,使用电力系统分析仿真软件对系统进行仿真计算已成为电气工程师的主要应用工具。通过对谐波的特点与治理以及ETAP软件的功能特点介绍,结合南海某油田项目实例,讲述如何采用ETAP对系统进行谐波分析,并给出计算结果和初步确定滤波方案。     

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。     

大功率变频技术在起重船上的应用

介绍了大功率变频技术在起重船电力系统中的应用,阐述了选择大功率变频技术的依据及其与传统传动技术比较,提出解决变频器谐波干扰的措施。     

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。