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原文传递船舶并网逆变器控制策略的研究

论文题名：	船舶并网逆变器控制策略的研究
关键词：	船舶电力系统;并网逆变器;LCL滤波器;电流控制;并网控制
摘要：	随着传统化石能源日渐枯竭、大气污染以及气候问题日益严重，开发利用可再生能源越来越受到重视。在此背景下，船舶应用可再生清洁能源、实现并网发电，将成为船舶发展的新方向。新能源的发电并网需要并网逆变器，可是目前并网逆变器在船舶上的应用还较少，因此研究船舶并网逆变器，尤其是对大型远洋船舶而言，具有重要意义。船舶电力系统内存在大量谐波，有限容量的船舶电网在负载冲击下电压及频率不稳定，为此，本文研究和设计了船舶并网逆变器控制策略。本文研究的主要内容如下: 　　首先分析逆变器及滤波器不同拓扑结构的优缺点，根据船舶电力系统特点，确定逆变器及滤波器的拓扑结构，并构建了其在两相静止坐标系下的数学模型。而后，在电流控制方面，阐述了LCL滤波器的电流谐振问题，分析并比较了有源阻尼抑制谐振法和无源阻尼抑制谐振法，提出一种逆变器侧电感电压前馈的方案;针对电网电压频率不稳定、存在大量谐波的问题，提出采用电网电压前馈方法及比例多谐振控制器，增强了系统的抗扰性。再次，在并网控制方面，采用恒功率方法实现并网运行，降低船舶电网中的无功含量;考虑到船舶电网电压骤降的频繁发生致使逆变器过载的问题，提出根据船舶电网电压降落深度向电网注入无功功率的并网控制方法，实现逆变器稳定运行，并向电网电压提供了一定程度的支撑;采用基于二阶广义积分器的锁相环，并加入低通滤波器进行改进，实现在船舶电网不稳定、存在谐波及三相电压不平衡的情况下准确锁相。　　最后，根据上述所提的理论、方法，在Matlab/Simulink中搭建了船舶并网逆变器模型并进行仿真。仿真结果验证了所提方法的有效性，为船舶并网逆变器的设计及控制提供了参考。
作者：	李永辉
专业：	轮机工程
导师：	刘彦呈
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文