【摘要】：船舶運輸消耗大量能源物質、產(chǎn)生大量污染物,在船舶節(jié)能減排的趨勢下,船舶新能源的并網(wǎng)應用愈加得到重視。新能源發(fā)電并入船舶電網(wǎng),逆變器起到核心作用,因此需要采用適當?shù)目刂撇呗詫δ孀兤鬟M行控制。由于逆變器輸出的并網(wǎng)電流諧波含量比較大,會給本身容量就有限的船舶電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊,因此需要在逆變器后側加上濾波器。LCL型濾波器,相比傳統(tǒng)的L和LC型濾波器,可以更好地濾除高頻次諧波,且其體積小,可以減輕船舶新能源并網(wǎng)設備重量,降低成本,逐漸被采用。但是LCL濾波器本身是個三階系統(tǒng),如果對LCL型逆變并網(wǎng)系統(tǒng)采取不正確的控制策略,系統(tǒng)會發(fā)生諧振,導致系統(tǒng)不能正常工作。本文以船舶新能源LCL型逆變并網(wǎng)系統(tǒng)為對象,針對LCL濾波器的諧振抑制和參數(shù)設計、電網(wǎng)電壓信息同步技術以及不同船舶電網(wǎng)電壓條件下并網(wǎng)控制策略等問題進行深入研究,在Matlab/simulink平臺上進行仿真,并做相應的分析。首先,建立船舶新能源LCL型并網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)學模型。針對LCL濾波器諧振尖峰導致系統(tǒng)不穩(wěn)定的問題,設計一種電容電流反饋的有阻尼諧振尖峰的方案;針對LCL濾波器參數(shù)難以確定的問題,采用遺傳算法,對LCL濾波器參數(shù)進行優(yōu)化選擇。通過仿真驗證有源阻尼方案與遺傳算法的可行性。其次,新能源并網(wǎng)需要鎖相環(huán)對電網(wǎng)電壓信息追蹤,介紹船舶電網(wǎng)對鎖相環(huán)的要求,針對一般鎖相環(huán)在響應速度或準確性難以滿足船舶電網(wǎng)電壓要求的問題,設計一種基于自適應觀測器的鎖相環(huán),重點闡述觀測器的設計過程和穩(wěn)定性證明。通過仿真實驗證明,自適應鎖相環(huán)可以對電網(wǎng)電壓信息快速、準確追蹤,為下文并網(wǎng)系統(tǒng)的研究提供準確的電網(wǎng)電壓相位、頻率信息。然后,根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析,確定采用電容電流反饋的有源阻尼控制策略,并對控制器參數(shù)進行設計;按照瞬時功率理論對并網(wǎng)參考電流指令計算;對SVPWM調制原理進行介紹。仿真驗證調制手段的可行性、電容電流有源阻尼控制策略的正確性和控制器參數(shù)設計的合理性。最后,考慮到船舶電網(wǎng)容易發(fā)生三相電壓不平衡問題,分析電網(wǎng)電壓對并網(wǎng)電流的影響,在此基礎上設計一種電網(wǎng)電壓全前饋的控制系統(tǒng),仿真實驗表明電網(wǎng)電壓全前饋控制,可以完全消除電網(wǎng)電壓對并網(wǎng)電流的擾動,實現(xiàn)在電網(wǎng)電壓不平衡條件下并網(wǎng)電流呈正弦、對稱、低諧波含量的狀態(tài)并入船舶電網(wǎng)。
【圖文】：

能形式轉換系統(tǒng)、船舶新能源逆變并網(wǎng)系統(tǒng)、船舶電網(wǎng)及負載[9-11]。從圖 1-1 中清晰看出，新能源發(fā)電首先要經(jīng)過能量形式轉換(DC/DC 升壓，，整流等)[12]，然后送入船舶直流母線，最后將直流母線電能經(jīng)過逆變，實現(xiàn)新能源發(fā)電與船舶電網(wǎng)并網(wǎng)[13]。

武漢理工大學碩士學位論文續(xù)工作 2600 小時，發(fā)電 32300 千瓦時,可供日本東京 17 戶人家用電 207 天�！坝蜃I袖”號并非純光伏驅動船，準確地說，是一種光伏太陽能結合船舶主柴油機的混合動力船舶。由于配備了可以驅動船舶的光伏動力系統(tǒng)，所以可以減小主柴油機的功率、體積等。從而節(jié)省出更多的空間載運更多的汽車、貨物和客人；而其比較突出的優(yōu)勢就是減少了化石能源的消耗，很大程度上減少了船舶廢氣排放，航行中環(huán)保收益非常高。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U665;TM464

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 范路;李彥哲;;弱電網(wǎng)下提高并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的相角方法[J];電力電子技術;2018年04期

2 韓晗;陳江偉;;基于多功能并網(wǎng)逆變器的微電網(wǎng)電能質量研究[J];電氣自動化;2016年06期

3 張志;姜鳴;劉暢;謝運祥;;單載波調制的T型并網(wǎng)逆變器數(shù)字控制研究[J];電力電子技術;2017年01期

4 楊樹德;同向前;尹軍;王海燕;鄧亞平;;增強并網(wǎng)逆變器對電網(wǎng)阻抗魯棒穩(wěn)定性的改進前饋控制方法[J];電工技術學報;2017年10期

5 卜立之;李永麗;孫廣宇;靳偉;;基于改進型重復控制算法的多功能并網(wǎng)逆變器設計[J];電力系統(tǒng)自動化;2017年12期

6 邵煥清;;分布式電網(wǎng)多功能并網(wǎng)逆變器控制策略研究[J];儀表技術;2017年09期

7 趙樂;曹以龍;江友華;;三相并網(wǎng)逆變器的一種新型死區(qū)補償方法[J];電力電子技術;2016年09期

8 胡偉;周友斌;陳X;查曉明;;多并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)阻抗建模及諧振特性分析[J];電力電子技術;2016年09期

9 王彥萍;朱杰;;基于模糊邏輯控制器三相并網(wǎng)逆變器研究[J];數(shù)字技術與應用;2015年01期

10 王從剛;;三相并網(wǎng)逆變器新穎直接功率控制研究[J];通訊世界;2015年03期

相關會議論文 前10條

1 胡海安;徐丹;吳佳駿;薛陸清;姚蘇建;;分布式光伏家用小型并網(wǎng)逆變器的實際運行研究[A];中國電機工程學會第十三屆青年學術會議論文摘要集[C];2014年

2 曾正;邵偉華;趙偉芳;冉立;楊歡;趙榮祥;;微電網(wǎng)中多功能并網(wǎng)逆變器間的協(xié)調控制[A];中國電機工程學會第十三屆青年學術會議論文摘要集[C];2014年

3 邸英山;馬青峰;劉國梁;;淺談從提高并網(wǎng)逆變器效率增加電站發(fā)電量的措施[A];中國電機工程學會第十三屆青年學術會議論文摘要集[C];2014年

4 董鵬;畢天姝;薛安成;楊奇遜;;并網(wǎng)逆變器控制技術研究[A];2008中國電力系統(tǒng)保護與控制學術研討會論文集[C];2008年

5 劉淑琴;戴敏;韓國志;徐聰;邊忠國;;微電源并網(wǎng)逆變器的控制策略及仿真分析[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質量——第三屆全國電能質量學術會議暨電能質量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

6 侯世英;庹元科;;雙頻并網(wǎng)逆變器的仿真研究[A];四川省電工技術學會第九屆學術年會論文集[C];2008年

7 史玉立;;微網(wǎng)中并網(wǎng)逆變器的一種改進下垂控制策略研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學會2011年學術年會（CSAE 2011）論文摘要集[C];2011年

8 馮偉;孫凱;慕小斌;肖曦;;電壓源型并網(wǎng)逆變器諧波電流抑制策略[A];第四屆全國電能質量學術會議暨電能質量行業(yè)發(fā)展論壇：電能質量與高效優(yōu)質用電論文集[C];2015年

9 丁廣乾;高峰;唐q

本文編號：2654059