船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的諧波抑制技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的諧波抑制技術(shù)研究
更多相關(guān)文章: 諧波抑制 電力推進(jìn)系統(tǒng) 多脈波整流 AFE有源前端變頻器
【摘要】:當(dāng)代船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中使用了大量的非線性元器件,對電網(wǎng)產(chǎn)生了極大的諧波污染。電網(wǎng)系統(tǒng)中的非線性負(fù)載類型很多,隨著變頻器容量在船舶電網(wǎng)系統(tǒng)中不斷的擴(kuò)大,使得變頻器成為目前船舶電網(wǎng)中最主要的諧波源之一。船舶電網(wǎng)作為一個有限容量的獨(dú)立電網(wǎng)系統(tǒng),對電能質(zhì)量有較高的要求以確保船上的所有設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行。中國船級社對諧波有明確的限制標(biāo)準(zhǔn),要求船舶電網(wǎng)的總電壓諧波失真不超過10%。本文闡述了船舶電網(wǎng)諧波產(chǎn)生的原因及其危害,從主動抑制諧波產(chǎn)生的角度出發(fā),分析、比較了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)幾種常用的整流技術(shù)及其諧波抑制效果。通過對6脈波、12脈波、24脈波整流技術(shù)以及PWM整流技術(shù)的原理進(jìn)行分析,并結(jié)合XX型游輪綜合電力系統(tǒng)方案,設(shè)計了12脈波整流、24脈波整流、采用L濾波器的有源前端整流和采用LCL濾波器的有源前端整流等多種風(fēng)冷與水冷方案,并進(jìn)行了計算、仿真和分析,對典型工況下的交流母線電壓波形進(jìn)行了電壓總諧波畸變率的分析,得到了各種整流技術(shù)方案下的諧波抑制效果。最后,從性能、體積、重量、噪音、成本和冷卻方式等方面對各種方案做了詳細(xì)比較并得出結(jié)論。多脈波整流可以滿足船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)對諧波抑制的要求,但諧波抑制效果受運(yùn)行方式的影響;采用LCL濾波器的有源前端整流能很好地抑制諧波,且不受運(yùn)行方式的影響,是船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中較為理想的諧波抑制方案,是未來的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】:諧波抑制 電力推進(jìn)系統(tǒng) 多脈波整流 AFE有源前端變頻器
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U664.3
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 引言9-18
- 1.1 課題的背景及意義9-10
- 1.2 船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因及其危害10-12
- 1.3 各大船級社對諧波的規(guī)定12-13
- 1.4 諧波抑制方法綜述13-16
- 1.5 本文的研究工作16-18
- 第二章 電力推進(jìn)船舶電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生和抑制18-34
- 2.1 多脈波整流器的原理及分析18-27
- 2.1.1 6脈波整流器的原理及分析18-20
- 2.1.2 12脈波整流器的原理及分析20-23
- 2.1.3 24脈波整流器的原理及分析23-26
- 2.1.4 多脈波整流器的對比分析26-27
- 2.2 有源前端整流的原理及分析27-33
- 2.2.1 PWM整流器的結(jié)構(gòu)27-29
- 2.2.2 PWM整流器的原理29-33
- 2.3 本章小結(jié)33-34
- 第三章 多脈波整流在電力推進(jìn)系統(tǒng)中的諧波抑制34-62
- 3.1 電力推進(jìn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)34-43
- 3.1.1 XX型游輪綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)方案34-38
- 3.1.2 XX型游輪綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)仿真模型38-43
- 3.2 12脈波整流的電力推進(jìn)系統(tǒng)諧波抑制的仿真與分析43-48
- 3.2.1 6脈波整流器的仿真與分析43-44
- 3.2.2 12脈波整流器的仿真與分析44-48
- 3.3 24脈波整流的電力推進(jìn)系統(tǒng)諧波抑制的仿真與分析48-53
- 3.4 特殊工況下的電力推進(jìn)系統(tǒng)諧波抑制的仿真與分析53-59
- 3.4.1 兩臺發(fā)電機(jī)組帶一條推進(jìn)支路運(yùn)行的工況分析54-56
- 3.4.2 單臺發(fā)電機(jī)組帶一條推進(jìn)支路運(yùn)行的工況分析56-59
- 3.5 主推進(jìn)變壓器59-60
- 3.6 本章小結(jié)60-62
- 第四章 有源前端整流在電力推進(jìn)系統(tǒng)中的諧波抑制62-80
- 4.1 帶L濾波器的有源前端整流62-68
- 4.1.1 帶L濾波器的有源前端整流的理論分析與參數(shù)計算62-64
- 4.1.2 帶L濾波器的有源前端整流在電力推進(jìn)系統(tǒng)中的仿真與分析64-67
- 4.1.3 單臺發(fā)電機(jī)組帶一條推進(jìn)支路運(yùn)行的工況分析67-68
- 4.2 帶LCL濾波器的有源前端整流68-76
- 4.2.1 帶LCL濾波器的有源前端整流的理論分析與參數(shù)計算68-71
- 4.2.2 帶LCL濾波器的有源前端整流在電力推進(jìn)系統(tǒng)中的仿真與分析71-74
- 4.2.3 單臺發(fā)電機(jī)組帶一條推進(jìn)支路運(yùn)行的工況分析74-76
- 4.3 空冷和水冷的AFE變頻器方案76-79
- 4.4 本章小結(jié)79-80
- 第五章 總結(jié)80-83
- 5.1 結(jié)論80-81
- 5.2 展望81-83
- 參考文獻(xiàn)83-85
- 致謝85-86
- 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和專利86-88
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,本文編號:953614
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