本文關(guān)鍵詞：艦船供電系統(tǒng)電能品質(zhì)優(yōu)化裝置的研制

  更多相關(guān)文章： 艦船無(wú)功與諧波電流 非同步誤差 DSP2812 頻域移動(dòng) 模糊控制

【摘要】：隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展與全電力推進(jìn)技術(shù)在艦船上的應(yīng)用,艦船的機(jī)動(dòng)能力與作戰(zhàn)能力有了很大的提高。由于配載工作于非線性狀態(tài)下的電氣裝備,特別是一些新概念武器在艦船中大量運(yùn)用,在運(yùn)行中產(chǎn)生了越來(lái)越多的諧波和無(wú)功電流,對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和用電設(shè)備的正常工作造成的危害與影響不斷增加,使電能品質(zhì)問(wèn)題日益突出。因此,尋求一種有效、先進(jìn)、實(shí)用的艦船電力系統(tǒng)參數(shù)在線檢測(cè)與優(yōu)化方法,研究和探索其工程實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),就有著較強(qiáng)的時(shí)代背景、重大的工程現(xiàn)實(shí)意義和軍事戰(zhàn)略價(jià)值。本文首先借鑒國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)艦船供電系統(tǒng)電能品質(zhì)的研究現(xiàn)狀以及一些典型的電能品質(zhì)優(yōu)化方法,同時(shí)根據(jù)設(shè)備基本原理的分析,詳細(xì)介紹了無(wú)功補(bǔ)償與諧波治理裝置主電路以及控制電路軟硬件的設(shè)計(jì)思路與方法。然后通過(guò)對(duì)諧波檢測(cè)中的頻譜泄露與柵欄效應(yīng)的研究,應(yīng)用一種加窗頻移算法,有效的抑制了頻譜泄露與柵欄效應(yīng)造成的誤差,從而實(shí)現(xiàn)有非同步問(wèn)題到同步問(wèn)題的轉(zhuǎn)換。其次選擇高速處理器DSP對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)電能品質(zhì)參數(shù)快速、準(zhǔn)確地在線檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)到的特定諧波源設(shè)計(jì)一種高效的就地被動(dòng)補(bǔ)償方法,同時(shí)結(jié)合智能模糊控制技術(shù)對(duì)電容器進(jìn)行智能投切控制。論文最后利用MATLAB中的SIMULINK搭建電能品質(zhì)優(yōu)化裝置各個(gè)模型,驗(yàn)證了各檢測(cè)算法的有效性以及無(wú)功補(bǔ)償、諧波抑制控制策略的可行性。在實(shí)驗(yàn)室搭建了整體運(yùn)行調(diào)試平臺(tái),對(duì)無(wú)功補(bǔ)償與諧波抑制設(shè)備進(jìn)行模塊測(cè)試與整機(jī)運(yùn)行,測(cè)試結(jié)果表明該裝置能夠良好運(yùn)行,諧波檢測(cè)與無(wú)功補(bǔ)償精度達(dá)到預(yù)期要求。
【關(guān)鍵詞】：艦船無(wú)功與諧波電流 非同步誤差 DSP2812 頻域移動(dòng) 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U665.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景和意義10
• 1.2 艦船供電系統(tǒng)電能品質(zhì)概述10-13
• 1.2.1 艦船供電系統(tǒng)的組成及其特點(diǎn)10-11
• 1.2.2 艦船供電系統(tǒng)的特點(diǎn)及其電能品質(zhì)的分析11-12
• 1.2.3 諧波與無(wú)功對(duì)艦船供電系統(tǒng)的危害12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況13-16
• 1.3.1 電能品質(zhì)參數(shù)檢測(cè)研究概況13-14
• 1.3.2 無(wú)功補(bǔ)償與諧波治理技術(shù)研究概況14-16
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容和章節(jié)安排16-18
• 第2章 電能品質(zhì)檢測(cè)方法與優(yōu)化策略分析18-33
• 2.1 基本參數(shù)的檢測(cè)算法18-25
• 2.1.1 概述18-19
• 2.1.2 非正弦周期信號(hào)的采樣19-20
• 2.1.3 非正弦波形下常用電量的測(cè)量20-23
• 2.1.4 諧波檢測(cè)技術(shù)誤差分析23-25
• 2.2 改進(jìn)型FFT算法及其性能分析25-30
• 2.2.1 窗函數(shù)的選擇25-26
• 2.2.2 加窗頻移算法的建立26-30
• 2.3 無(wú)功補(bǔ)償與諧波抑制控制策略30-32
• 2.3.1 模糊控制理論30-31
• 2.3.2 無(wú)功補(bǔ)償控制策略31
• 2.3.3 諧波源的監(jiān)測(cè)及治理31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)33-44
• 3.1 主電路方案設(shè)計(jì)33-36
• 3.2 電容器補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)36-38
• 3.2.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹?/span>36
• 3.2.2 無(wú)功補(bǔ)償容量的計(jì)算36-37
• 3.2.3 無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)主接線設(shè)計(jì)37-38
• 3.3 LC濾波器方案設(shè)計(jì)38-41
• 3.3.1 LC濾波器的結(jié)構(gòu)和基本原理38-39
• 3.3.2 LC濾波器的最優(yōu)計(jì)算39-40
• 3.3.3 高通濾波器的設(shè)計(jì)40-41
• 3.4 并聯(lián)電容器投切控制算法的實(shí)現(xiàn)41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)44-62
• 4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)44-52
• 4.1.1 控制模塊設(shè)計(jì)44-47
• 4.1.2 采集模擬電路設(shè)計(jì)47-49
• 4.1.3 外圍電路設(shè)計(jì)49-50
• 4.1.4 復(fù)合開(kāi)關(guān)模塊50-52
• 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-58
• 4.2.1 主程序設(shè)計(jì)流程圖52-53
• 4.2.2 中斷子程序軟件設(shè)計(jì)53-55
• 4.2.3 加窗頻移算法軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)55-56
• 4.2.4 模糊控制策略軟件實(shí)現(xiàn)56-57
• 4.2.5 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)57-58
• 4.3 系統(tǒng)硬件軟件可靠性設(shè)計(jì)58-60
• 4.3.1 硬件可靠性、抗干擾設(shè)計(jì)58-60
• 4.3.2 軟件抗干擾性設(shè)計(jì)60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第5章 艦船電力諧波治理與無(wú)功補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)研究及實(shí)現(xiàn)62-74
• 5.1 系統(tǒng)仿真研究62-65
• 5.1.1 系統(tǒng)仿真模型62
• 5.1.2 非線性負(fù)載仿真模型62-63
• 5.1.3 諧波抑制方案及技術(shù)實(shí)現(xiàn)63-65
• 5.2 樣機(jī)功能測(cè)試分析65-70
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹65-66
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析66-70
• 5.3 樣機(jī)電能品質(zhì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-74
• 第6章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 總結(jié)74
• 6.2 展望74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 附錄80-82
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果82

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