船舶电力推进系统高压整流控制技术研究

电力控制技术已经与微电子控制技术深度结合在一起,通过各种先进的整流控制技术,船舶电力控制系统已经发展到非常先进的程度。尤其是针对高电压电力系统开发的PWM整流控制技术,正发挥着非常突出的作用。本文基于PWM整流控制技术特有的低谐波、低容量储能和稳定的直流电压控制等特点,建立船舶高电压电力系统的拓扑模型和控制算法,重点研究船舶电力系统中三相PWM整流器的设计。最后,通过Matlab软件对此整流控制器的波形输出和谐波抑制能力进行仿真研究。     

有源前端变频器中PWM整流器的仿真研究

为了减小船舶电力系统中的谐波干扰和实现船舶制动时能量回馈,有源前端(Active Front End,AFE)变频器逐渐在电力推进船舶中得到应用。针对AFE变频器的关键部件PWM(Pulse Width Modulation)整流器进行了研究,在建立三相电压型PWM整流器数学模型的基础上,采用前馈解耦控制策略,实现了有功功率和无功功率的解耦控制。通过PSCAD/EMTDC(Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transient in DC Sys-tem)软件环境下的仿真研究,对单位功率因数整流和有源逆变进行了比较,表明PWM整流器可以实现能量双向流动,控制系统具有较好的动态性能。     

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。     

基于SVPWM的三相电压型PWM整流器的研究

阐述三相电压型PWM整流器的拓扑结构及工作原理,建立了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系下及同步旋转坐标系下的数学模型,研究了电流前馈解耦算法、SVPWM算法.设计了三相PWM整流器控制系统的结构,并在Matlab中进行仿真,仿真结果证明这种控制结构的具有动态响应速度快,直流侧电压稳定,交流侧电流为正弦波,且电压电流同相位的优点,实现了单位功率因数,有效的抑制了谐波,同时表明设计方法可行,仿真模型正确.     

基于船舶电力系统的谐波抑制方法研究

随着船舶行业的快速发展与兴起,电力电子设备在期间扮演着十分重要的作用,然而电力电子设备的应用也带来了大量的谐波。谐波的产生对电网、电机、电子设备和通信设备都会造成严重的影响和危害,降低了船舶电力系统的控制性能并且影响了电子设备的寿命,因此对谐波抑制方面的研究是十分必要的。本文在研究谐波产生原因和造成危害的基础上,分析了基于12脉整流器的谐波抑制和基于并联型有源电力滤波器的谐波抑制这两种谐波抑制方法,为解决谐波电流采样不准确的问题,本文采用了ip-iq谐波电流检测方法,为后续的研究起到良好的借鉴意义。     

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。     

基于遗传算法船舶新能源并网逆变器LCL滤波器设计

在节能减排的趋势下,人们开始探求开发新能源作为辅助动力并入船舶电网。船舶电网是一个有限电源系统,电网谐波含量较高。新能源并网接口是逆变器,采用的脉冲宽度调制(PWM)技术使并网逆变器产生高频谐波电流注入船舶电网,容易造成船舶电网不稳定。需在逆变器后端加上能够滤除高频谐波的LCL型滤波器,而陆地上传统的并网逆变器LCL滤波器参数设计的试凑法很难满足船舶新能源逆变并网要求。鉴于此采用遗传算法对船舶电网侧LCL滤波器各参数优化设计的方法,综合考虑船舶电网LCL型滤波器的约束条件选择出最优解。仿真结果表明,采用遗传算法优化参数的滤波器对逆变器输出谐波进行有效抑制,为船舶新能源并网提供理论支撑。     

自阻型MMC整流器在船舶中压直流电力系统中的应用

针对半桥型模块化多电平换流器（MMC）不具备处理直流故障的能力,采用一种自阻型子模块结构的MMC作为整流器,并在船舶中压直流（MVDC）电力系统中应用。搭建基于MMC的船舶MVDC环形电力系统模型,采用双闭环解耦控制、载波移相调制、子模块电容电压平衡和环流抑制综合控制策略;在Matlab/Simulink环境中,对其进行仿真验证。仿真结果表明,该综合控制策略可行。自阻型MMC的整流器可为船舶MVDC电力系统提供良好的稳态性能、动态性能和直流故障处理能力,可为船舶MVDC电力系统的进一步研究奠定基础。     

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。     

基于EDSA的电力推进船舶电力系统谐波建模与分析

文章介绍电力推进船舶电力系统谐波产生的原因及其对于船舶其他电气设备的影响。通过EDSA软件对电力系统进行建模和分析,提出谐波抑制和消除方法。以实船电力系统为例,建立了该系统的仿真模型,对于采取谐波抑制措施前后的谐波含量进行对比分析。结果表明,该方法简单可靠且快速,对于船舶的后续设计有重要指导意义。