小型船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的有源濾波裝置研發(fā).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展以及大功率交流電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)的不斷成熟，船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)迎來(lái)了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。然而，電力電子技術(shù)在船舶上的大量應(yīng)用也帶來(lái)了船舶電網(wǎng)的諧波問(wèn)題，而且越來(lái)越突出和嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)外都發(fā)生過(guò)因諧波而引發(fā)的重大船舶事故。特別是針對(duì)小型電力推進(jìn)船舶，由于電網(wǎng)容量小，變頻驅(qū)動(dòng)功率相對(duì)較大，產(chǎn)生的諧波引起電網(wǎng)電壓及電流波形的較大畸變，嚴(yán)重惡化船舶電網(wǎng)的電能質(zhì)量，對(duì)電網(wǎng)的容量選擇與安全造成很大的影響。所以對(duì)小型船舶電力推進(jìn)系

2、統(tǒng)的諧波抑制研究就成了一個(gè)很有意義的研究課題。
　　有源濾波具有高可控性和快速響應(yīng)性，能夠做到適時(shí)補(bǔ)償，且不增加電網(wǎng)的電容元件，具有比無(wú)源濾波器更好的濾波效果和無(wú)可比擬的優(yōu)越性。有源濾波器(APF，Active Power Filter)作為抑制諧波、改善電網(wǎng)電能質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并可以顯著提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，被公認(rèn)為是解決電力系統(tǒng)諧波問(wèn)題的最有效手段之一。隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，器件性能價(jià)格比的不斷提高，以及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的不

3、斷進(jìn)步，近年來(lái)有源濾波在國(guó)內(nèi)陸上大電網(wǎng)不同電力系統(tǒng)中得到越來(lái)越多地的應(yīng)用，但由于船舶電力系統(tǒng)具有強(qiáng)耦合、小電網(wǎng)、大負(fù)載等特點(diǎn)，船舶電網(wǎng)電壓和頻率參數(shù)波動(dòng)頻繁，如果直接采用陸上大電網(wǎng)頻率不變的有源濾波技術(shù)來(lái)解決船舶電網(wǎng)的諧波問(wèn)題，效果往往不佳并可能導(dǎo)致全船失電事故，適用于電力推進(jìn)船舶小電網(wǎng)的有源濾波技術(shù)相關(guān)理論及控制方法的研究至今還未取得突破性成果。
　　因此，本文借鑒陸上有源濾波基本思想，以小型船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究有源

4、濾波控制策略以及參數(shù)優(yōu)化方法，探討簡(jiǎn)單有效補(bǔ)償方法，解決船舶電力系統(tǒng)的諧波干擾問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，滿足船舶清潔的電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求。具體安排如下：
　　首先，介紹了諧波和船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的概念，論述了諧波對(duì)船舶電網(wǎng)的影響以及原因，闡述了國(guó)內(nèi)外對(duì)船舶電網(wǎng)諧波抑制的研究現(xiàn)狀，最后說(shuō)明了本論文的主要工作內(nèi)容。
　　其次，主要對(duì)有源電力濾波器的工作原理以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體的介紹，并且對(duì)此裝置的參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算