船舶电力推进变频输出电压谐波抑制研究

根据船舶电力推进变频驱动的特点,提出了一种新型变频器输出混合有源正弦波滤波器,在变频器的输出侧接上一个LC基波串联谐振电路,使变频器的输出电压对基波呈现低电抗、对谐波呈现高阻抗;同时实时检测负载端电压,根据瞬时无功功率理论可直接检测出谐波电压波形,并通过变流器和串联变压器反馈一个与谐波电压幅值相等、相位相反的电压去抵消系统中剩余的谐波电压。阐述了新型变频器输出混合有源正弦波滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波抑制原理,给出了滤波器的仿真结果及分析。仿真结果表明:此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,在各种工况条件下都能得到优化的滤波效果,很好地改善变频器的输出电压波形。     

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。     

有源电力滤波器电压空间矢量控制方法

为了提高有源电力滤波器（active power filter,APF）补偿电流的跟踪性能,本文提出了以电流偏差微分矢量进行电流跟踪控制的新方案。该方法利用电流误差矢量与参考电压矢量之间的空间分布给出最佳的电压矢量输出,使电流误差控制在合理的范围之内。仿真实验结果表明该方法动态响应快、开关次数少、能够很好抑制电网谐波电流。     

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。     

一种新能源发电并网控制技术研究

在新能源并网发电系统中,为保证并网逆变器并网成功,实现逆变器单位功率因数运行,减小系统所发的电能并入电网后造成电网污染,需要保证输出的电流与电网电压保持同相位。介绍了一种新能源发电系统——潮流能并网逆变的结构和原理,并建立其数学模型,设计了一种锁相环,使输出电流与电网电压一致,实现单位功率因数的电能传输。在MATLAB-simulink上建立了锁相环的仿真模型,搭建了并网逆变器整体模型并将锁相环加入系统,仿真结果表明该锁相环能够很好的实现锁相,有效的保证逆变器单位功率因数运行。     

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。     

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。     

基于改进反park变换的新型锁相环研究

为提高逆变器针对电网电压速率和相位变化的精确追踪与闭锁能力,并为了克服常规型单相并网逆变器的锁相环因本身自由度不够导致锁相错误的问题,文章深入研究了同步旋转坐标变化的锁相环的基本原理,并针对性地使用了一个采用频率自适应的通过改良型Park转换的单一并网逆变器锁相环。经过Simulink试验后表明,采用此改良方式的单相并网逆变器在电网电压下降、谐波注入等非理想的负载状况下,依然能够保证稳态误差小、精度高跟踪、锁定电网负载频率和相位的突出优点。     

基于基波正序分量谐振的锁相策略

提出了一种基于电网正序分量谐振的同步旋转坐标系下的锁相方案。该方案首先将电网电压转换到同步旋转坐标系下,对电网电压中正序分量进行谐振预处理,将电网电压正序分量幅值放大,然后再进行锁相控制。这个预处理过程的作用等效为陷波器叠加带通滤波器的效果,可以有效的抑制电网电压谐波的影响,同时兼顾系统动态响应速度。最后通过与相位超前补偿陷波器方案对比,验证了该方案动稳态控制效果的优势。     

有源电力滤波器中输出滤波器的设计及仿真

本文针对三相三线制有源滤波器工作中产生的高次谐波,设计一个二阶高通滤波器,使得高次谐波电流大部分流入高通滤波器,从而达到消除高次谐波的目的.通过MATLAB/Simulink仿真,所设计滤波器使得高次谐波大幅减少,有效的提高了系统电压质量.     

一种无谐波检测的三相四线有源电力滤波器

介绍了一种无谐波检测的三相四线有源电力滤波器,可以同时补偿谐波和无功且不需要对谐波和无功进行检测。采用控制流入直流侧电流的大小和方向的方法使直流侧电压稳定,详细分析了负载有功电流对直流侧电压的影响;将负载有功电流作为扰动,提出了一种无谐波检测的新型控制策略,省去了复杂的检测算法,避免了检测算法引起的误差和延时,提高了动态响应速度。介绍了主电路参数的选型,并研制了一台实验样机,实验结果表明所提出的无谐波检测的三相四线有源电力滤波器具有较好的谐波、无功和不平衡补偿效果,较快的动态响应速度。     

船舶电力系统谐波电流检测方法研究

针对船舶电力系统在非理想状态下三相电压畸变和负载突变情况，结合现有研究，提出一种改进的基于平均值模块的谐波检测方法。采用低通滤波器（LPF）串联平均值模块的结构替代传统平均值模块，同时采用三相电压锁相电路替代传统的锁相电路，从而提高其检测精度。仿真试验结果表明，采用所设计的方法在三相电压畸变、负载突变情况下进行谐波检测能提高检测精度。     

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。     

APF暂态性能对船舶电网的影响分析及改善措施

在建立船舶电网配电网络简化模型基础上,通过对配电网节点导纳矩阵的分析,得到配电网的电压及电流转移矩阵,从理论方面分析了有源电力滤波器暂态性能对船舶电网的影响。同时,文章还探讨了一种改善有源电力滤波器暂态性能的方法:通过切换交流侧电抗来加快有源电力滤波器的暂态响应速度,从而减小有源电力滤波器在暂态过程中对船舶配电网络的影响。最后,通过仿真结果证明了理论分析和改善措施的正确性。     

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...     

利用三相高频PWM逆变电路实现电网谐波补偿

本文基于电力无源滤波器的缺点，介绍了电力有源滤波器的基本工作原理和谐波电流检测电路，指出了电力有源滤波器的优点和目前存在的问题，说明了将有源滤波器和无源滤波器组合应用发挥各自的优点是今后电网谐波抑制技术的发展方向。     

三电平PWM整流器半实物研究

本文基于三电平PWM整流器数学模型,采用状态反馈解耦后双闭环调节,辅以闭环观测器估计负载电流作前馈补偿的直接电流控制方案,同时通过辨识虚拟电网磁链,代替测量电网电压锁相作为控制中的定向矢量;针对三电平变换器中点电位平衡这一固有问题,采用准确解析计算使之平衡的零序电压分量,有效消除中点电位波动。最后搭建基于硬件在回路的半实物仿真实验装置,实现了低谐波双向能量传递,动静态性能良好,验证了控制策略的可行性和有效性。     

基于PWM控制的有源滤波在浮吊船上的应用

针对船舶电力系统存在的谐波污染问题,介绍法国船级社(Bureau Veritas, BV)规范对谐波限制的要求基于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)控制的有源滤波器的工作原理。结合某浮吊船的全船配电系统和浮吊的配电形式,根据理论计算结果和浮吊的实际运行工况,分析确定该船有源滤波器经济有效的配置。通过对现场实测电力系统不接入有源滤波器与接入有源滤波器2种情况下的谐波值进行对比,验证有源滤波器选配的合理性和配置有源滤波器在解决船舶谐波问题方面的有效性。     

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。     

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。