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船舶电力推进系统谐波控制方法研究
| 论文题名： | 船舶电力推进系统谐波控制方法研究 |
| 关键词： | 船舶动力;电力推进;船舶电网;谐波抑制;电力滤波器 |
| 摘要： | 随着电力电子技术的高速发展，以及大功率交流电机的变频调速技术日趋成熟，船舶电力推进技术在国内外受到高度重视并得以迅速发展。船舶电力推进系统具有许多传统推进系统无法比拟的优势，是目前国内外船舶行业研究的热点。据当前形式看，电力推进将成为今后船舶制造行业的主流发展方向。因此，深入研究船舶电力推进系统有重要的现实意义。船舶电网中各种非线性电力电子设备的广泛使用，一方面提高了生产效率、改善了工作环境；另一方面把部分基波能量转化为谐波注入电网，导致设备容量和线路损耗增加，恶化了电能质量，影响了供电、用电设备的安全经济运行。船舶电网中大量谐波的涌现与用电设备日益提高的谐波标准形成了尖锐的矛盾，所以谐波污染已成为影响供电质量的重要问题。如何有效地治理谐波，将谐波控制在允许限值以下，是当前具有重要现实意义的课题。本文对船舶电力推进系统电网谐波问题以及已有的谐波控制方法进行了分析和总结，并对无源和有源电力滤波器进行了仿真实验研究，实验结果完全符合谐波标准要求，证实所建仿真模型合理有效。本研究主要内容及结果如下： (1)阐述了船舶电力推进系统中的谐波现象，谐波产生的原因，谐波危害，限制谐波的标准和谐波治理方法。 (2)分析了船舶电网谐波的现有控制方法，重点讨论了无源和有源电力滤波器，并对比了两者的优缺点。 (3)针对无源滤波器的特性，总结了其设计步骤与方法，并进行了仿真实验，仿真结果能很好地符合谐波标准要求，证明了仿真模型的有效性。 (4)结合有源电力滤波器的动态补偿特性，应用电流滞环比较控制法，对并联型有源电力滤波器，在SIMULINK仿真环境中建立了系统仿真模型，并对其进行了仿真实验。仿真结果表明，并联型有源电力滤波器能有效地消除谐波电流和无功电流，同时具有良好的动态补偿特性。 (5)混合有源电力滤波器充分利用了无源和有源电力滤波器的优点，具有很高的研究意义。本文对并联和串联谐振注入型混合有源电力滤波器进行了建模与仿真，实验结果完全符合相关标准要求。 |
| 作者： | 武福愿 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 陈辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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