小型船舶電力推進系統(tǒng)的有源濾波裝置研發(fā).pdf

1、隨著電力電子技術的迅猛發(fā)展以及大功率交流電機的變頻調速技術的不斷成熟，船舶電力推進系統(tǒng)迎來了一個蓬勃發(fā)展的時期。然而，電力電子技術在船舶上的大量應用也帶來了船舶電網的諧波問題，而且越來越突出和嚴重，國內外都發(fā)生過因諧波而引發(fā)的重大船舶事故。特別是針對小型電力推進船舶，由于電網容量小，變頻驅動功率相對較大，產生的諧波引起電網電壓及電流波形的較大畸變，嚴重惡化船舶電網的電能質量，對電網的容量選擇與安全造成很大的影響。所以對小型船舶電力推進系

2、統(tǒng)的諧波抑制研究就成了一個很有意義的研究課題。
　　有源濾波具有高可控性和快速響應性，能夠做到適時補償，且不增加電網的電容元件，具有比無源濾波器更好的濾波效果和無可比擬的優(yōu)越性。有源濾波器(APF，Active Power Filter)作為抑制諧波、改善電網電能質量的一項關鍵技術，并可以顯著提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，被公認為是解決電力系統(tǒng)諧波問題的最有效手段之一。隨著半導體工業(yè)的發(fā)展，器件性能價格比的不斷提高，以及數字信號處理技術的不

3、斷進步，近年來有源濾波在國內陸上大電網不同電力系統(tǒng)中得到越來越多地的應用，但由于船舶電力系統(tǒng)具有強耦合、小電網、大負載等特點，船舶電網電壓和頻率參數波動頻繁，如果直接采用陸上大電網頻率不變的有源濾波技術來解決船舶電網的諧波問題，效果往往不佳并可能導致全船失電事故，適用于電力推進船舶小電網的有源濾波技術相關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系統(tǒng)為研究對象，研究有源

4、濾波控制策略以及參數優(yōu)化方法，探討簡單有效補償方法，解決船舶電力系統(tǒng)的諧波干擾問題，實現船舶電力推進系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，滿足船舶清潔的電網電能質量的要求。具體安排如下：
　　首先，介紹了諧波和船舶電力推進系統(tǒng)的概念，論述了諧波對船舶電網的影響以及原因，闡述了國內外對船舶電網諧波抑制的研究現狀，最后說明了本論文的主要工作內容。
　　其次，主要對有源電力濾波器的工作原理以及拓撲結構進行了具體的介紹，并且對此裝置的參數進行了詳細的計算