电力推进船舶电网的谐波抑制

本文介绍了电力推进船舶谐波问题谐波产生的原因及危害性,探讨了谐波主要抑制方法、变频电缆使用,以及船厂施工工艺的注意事项,对电力推进船舶设计及施工有一定的参考价值。     

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。     

船舶电力推进变频器AFE仿真研究

有源前端(AFE)在船舶电力推进变频器中有较为广泛的应用,AEF具有功率因数校正功能,且具有好的电流谐波特性,允许功率双向流动,可以去除制动电阻,节约成本。文章在MATLAB/Simulink中搭建了带有源前端的变频器仿真模型,拖动异步推进电机,取得良好的控制效果。     

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。     

船舶电力推进系统特点及应用分析

随着国际海事组织对船舶的能效方面提出新的要求,电力推进系统将成为未来船舶动力发展的方向。船舶电力推进系统由于具有较好的燃料经济性、噪音和震动小、空间布局灵活、安装方便、具有良好操控性和机动性等优点得到广泛应用。文中首先介绍了船舶电力推进系统的组成和船舶电力推进的优越性,然后对UT755CD平台供应船电力推进系统的应用进行分析。     

多相整流技术在大型船舶谐波抑制中的应用研究

大型船舶动力系统中,使用电力推进优势明显,但其工作时产生的大量谐波危害巨大。对于谐波问题,解决方法根据不同方向,可分为在电网中加入谐波滤波器和使用多相整流技术两类办法。其中,试图从谐波产生源头直接抑制谐波的多相整流技术已证明是最根本最有效的解决途径。本文重点介绍12相与24相整流技术原理,说明脉波数对抑制效果的影响。之后为了进一步验证,本文利用Simulink平台对搭载变频器的电动机进行仿真,分析12脉波变频器与24脉波变频器对谐波产生源的影响。最后获得使用脉波值越高的整流器谐波畸变率越低的结论。     

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。     

交流电力推进船舶谐波抑制方法研究

针对大型船舶电力推进系统,构建了系统的仿真模型。结合系统的仿真模型,分别采用了并联型有源电力滤波器和12脉整流装置的谐波抑制方案对系统谐波进行处理。论述了两中谐波抑制方案的工作原理,并对有源电力滤波器的检测环节进行了改进,提高了谐波检测的实时性和准确性。利用仿真软件,在综合交流电力推进系统中,对以上两种方案进行了仿真验证,并对仿真结果进行了分析比较。仿真结果表明,这两种方案都能够很好地抑制谐波。     

船舶变频器高次谐波干扰自动抑制方法

现有的变频器高次谐波干扰自动抑制方法存在着高次谐波分量检测率与高次谐波抑制有效率低的缺陷,为此提出船舶变频器高次谐波干扰自动抑制方法研究。根据现有方法,引入有源滤波器,以此为工具,结合傅里叶变换器对变频器高次谐波进行检测,得到补偿电流信号,以得到的变频器高次谐波补偿电流信号为基础,采用脉宽调制技术对高次谐波干扰进行消除,实现了船舶变频器高次谐波干扰的自动抑制。通过测试结果显示,与现有的变频器高次谐波干扰自动抑制方法相比较,提出的船舶变频器高次谐波干扰自动抑制方法极大地提升了高次谐波分量检测率与高次谐波抑制有效率,充分说明提出的变频器高次谐波干扰自动抑制方法具备更好的抑制效果。     

船舶电力推进负载模拟系统控制策略的研究

现代船舶的推进方式以电力推进为主,电力推进也因为其动力强劲和性能稳定等特点成为未来船舶推进的发展方向。但在实际应用过程中,还存在着诸多问题,如电力负载不稳定、电机控制系统故障率高和抗干扰能力差等。本文首先研究船舶电力推进系统的组成原理,然后针对螺旋桨负载系统建立相应的模糊PI控制数学模型,并通过Matlab软件对螺旋桨的负载类型、电机力矩和阻尼控制等进行仿真,基于仿真结果提出模拟系统的优化控制措施。     

船舶电力系统中源变换器的控制策略

船舶综合电力系统采用集成化技术,在船舶内进行电能的产生、传输、转换和配给,并利用电能作为动力源实现舰船的航行和武器发射。现代舰船上的武器发射系统(如电磁炮、电化学动力炮)、舰载机弹射、回收、电气防护等瞬时功率可达数百兆瓦,对整个电力系统形成极大的冲击,影响供电系统的稳定性。为此,本文分析了恒功率负载和电压负载对舰船综合电力系统稳定性的影响,提出了一种适用于船舶综合电力系统源变换器的恒功率负载电压电流(U-I)单开关周期反馈控制方法,提高了船舶恒功率负载运行的稳定性。     

船舶交流高压电气保护装置的设计

船电系统采用交流高压电气装置时,在设计中需要按船舶规范和有关标准的要求,对供电线路及各种高压电气设备进行必要的保护,以确保电力系统安全、可靠地运行。     

电动船舶电力系统的谐波抑制

针对电动船舶中电力系统的谐波抑制问题进行研究。首先分析电动船舶电力系统中谐波产生的主要原因及谐波特点;其次,针对船舶推动电力系统中的整流器对谐波产生的影响,采用了三相电压型PWM整流器对其进行改进,抑制电力系统中谐波的产生;由于高次谐波成分并没被滤除干净,因而在供电网侧与PWM整流器之间增加了L型滤波器对剩余谐波进行滤除。最后,利用Simulink仿真器对本文算法进行仿真验证,结果证实算法对谐波滤除的有效性。     

船舶产品的专利策略研究

专利给予发明人对其发明的产品或服务的合法垄断权.文章通过定位模型提出一个信息博弈,该博弈的策略形成了一个连续系统,并且展示了如何利用反应方程和逆推归纳法对其分析,针对船舶产品依靠专利保护来在市场竞争中求得生存与发展进行策略研究.     

船舶噪声分析与抑制技术研究

现代船舶动力系统不断增加,其操舵系统的液压冲击及液体流量也随着增大,造成了船舶在操舵控制中的噪声较大,严重影响了整个船舶的动力及操控性能,需要通过有效手段对噪声进行过滤控制。现代的操舵系统的液压噪声一般通过蓄能器对液压液体进行流量控制减少噪声。本文建立基于操舵系统的液压系统流量控制模型,分析噪声产生机理,在此基础上给出基于储能器的噪声抑制方法,最后进行仿真建模,给出分析结果。     

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。     

船舶中压直流电力系统中模块化多电平逆变器的谐波性能仿真研究

  目的   针对传统控制策略的多参数整定以及控制策略复杂性问题,提出一种适用于船舶电力推进驱动系统的模块化多电平变换器（MMC）模型预测控制方法。   方法   首先,分析传统控制策略下的驱动系统设计的复杂性问题;然后,基于模型预测（MPC）的优势,提出船舶电力推进驱动系统的MMC模型预测控制方案;最后,在Matlab/Simulink环境下,搭建带有螺旋桨负载的3.3 kV/20 MW永磁同步电机（PMSM）驱动系统模型,开展仿真验证。   结果   仿真结果表明：该MMC模型预测控制策略下的电机转速和转矩响应无超调,转速静差率保持在1%之内,并且使转矩脉动减少了6.1%,具备技术可行性和明显优势。   结论   研究成果可为船舶中压直流电力推进系统的变频器设计提供参考。     

一种冗余设计的模块化船用变压变频电源

冗余设计可以提升舰船电力电子装置的可靠性,模块化技术的应用可以减小设备的体积和重量,缩短研制和生产周期,提高设备的维护保养效率。本文提出一种冗余设计的模块化船用变压变频电源,采用通用化、标准化、模块化的AC/DC及DC/AC结构型式,通过分布式并联控制和双环控制策略实现了输入及输出的多模块并联冗余运行。在1台功率为100 kW的冗余设计模块化变压变频电源上开展相关试验,结果表明该装置具有良好的动态和静态性能,证明了该方案具有较好的应用前景。