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船舶电力推进变频装置控制策略研究
| 论文题名： | 船舶电力推进变频装置控制策略研究 |
| 关键词： | 船舶航行;电力推进;变频装置;自动控制 |
| 摘要： | 中国作为海洋大国，发展船舶产业势在必行。船舶新能源替代传统动力成为各界关注的重点，全电力推进舰船因其节能环保、简洁紧凑、经济高效等显著优势，吸引发达国家对其进行重点研究。本文以国际领域最为推崇也最为先进的直流区域配电系统为研究背景，研究船舶电力推进变频装置的控制策略，以期提高船舶电力推进系统的稳定性。 本文首先介绍了船舶电力推进系统的发展现状及主要研究方向，建立了一套包括三项交流电源、不控整流、LC滤波、变频器、推进电机、螺旋桨的相对完整的船舶电力推进系统模型，所建立的系统模型考虑了船舶的典型工况及船舶纵摇垂荡运动与推进系统间的相互影响。其次，分析了电力推进系统恒功率特性对系统稳定性的影响。将船舶电力推进系统等效简化为包括源子系统和负载子系统的级联系统，对比介绍了几种用于判定电力电子级联系统稳定性的方法。并建立了三相交流电源-不控整流-LC滤波等效源子系统的输出阻抗模型及变频器-推进电机-螺旋桨等效负载子系统的输入阻抗模型，据此提出了简便易行且可靠有效的互联系统无源性稳定性判据（PBSC）。最后，对船舶电力推进系统变频装置的控制策略进行了研究，分析了目前常用的几种的控制策略。就推进系统相关电气、控制及运行参数变化对直流区域配电系统母线电压稳定性的影响进行研究，明确提升直流母线电压稳定性的补偿机理，并提出了基于电流扰动观测（CDOB）的变频器控制策略，改善推进系统负载的恒功率负阻抗特性从而显著提高了系统的无源性，进而有效增强船舶电力推进系统直流母线电压的稳定性。MATLAB/Simulink仿真验证了本文所提出的控制策略的有效性。 |
| 作者： | 马佳睿 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 游江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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