船舶电网谐波电能提取研究

发布时间：2017-10-21 10:32

  本文关键词：船舶电网谐波电能提取研究

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【摘要】：近年来,船舶电网的谐波污染越来越严重,直接影响到船舶运行的安全性与经济性。有效地治理船舶电网的谐波,是当前迫切需要解决的一大难题。传统的谐波治理是通过滤波装置滤除谐波。但谐波电能本身也是一种能源。为了响应国家电力部门有关“绿色电网”的倡导,应将谐波电能加以提取利用,而不是当作“垃圾”处理掉。论文主要是从船舶电网谐波电能提取这一角度进行研究。首先,文章介绍船舶电网谐波治理的现状,船舶电网主要的谐波源及其危害。分析电力推进船舶6脉冲变频器的谐波特性,并对其进行了MATLAB建模仿真,仿真结果表明5次、7次等特征谐波含量丰富,有提取利用的价值。其次,分析基波磁通补偿原理,设计基于基波磁通补偿的基波消磁装置。该装置通过控制注入串联变压器二次侧的基波电流,使变压器铁心中基波主磁通为零,串联变压器一次侧对基波近似短路,对谐波近似开路。结合调谐技术,在谐波电能的提取中,基波消磁装置不仅可起到隔离谐波的作用,迫使大量谐波流入无源滤波支路,还可消除提取出的谐波电能中所包含的基波成分。最后,利用MATLAB7.3建立船舶电网提取谐波电能仿真模型,通过仿真数据分析谐波的提取情况,验证论文所提出的基波消磁装置结合调谐技术实现谐波电能提取的可行性。
【关键词】：谐波电能提取 变频器 基波消磁原理 调谐技术
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U665.12
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 船舶电网特点8-9
• 1.2 船舶电网谐波治理现状9-13
• 1.2.1 主动型谐波抑制方案10-11
• 1.2.2 被动型谐波抑制方案11-13
• 1.3 课题的研究背景及现状13-15
• 1.3.1 课题的研究背景13-14
• 1.3.2 课题的研究现状14-15
• 1.4 论文的主要研究内容与结构15-18
• 1.4.1 论文的主要研究内容15-16
• 1.4.2 论文的章节安排16-18
• 第二章 船舶电网谐波分析18-28
• 2.1 谐波的基本概念18-19
• 2.2 谐波产生的原因19-20
• 2.3 谐波的危害20-23
• 2.4 船舶电网谐波限制标准23-24
• 2.5 船舶电网谐波分析24-27
• 2.5.1 交直交变频系统谐波特性24-25
• 2.5.2 交直交变频系统仿真分析25-27
• 2.6 第二章小结27-28
• 第三章 基波磁通控制原理28-47
• 3.1 基波磁通控制原理28-35
• 3.1.1 变压器等效T型模型28-31
• 3.1.2 磁通控制原理31-33
• 3.1.3 基波磁通控制原理33-35
• 3.2 基波消磁装置及其数学模型35-44
• 3.2.1 基波消磁装置35-36
• 3.2.2 电流跟踪控制方式的选择36-37
• 3.2.3 系统建模及滤波特性分析37-44
• 3.3 磁通控制在课题中的应用44-46
• 3.3.1 在谐波隔离中的应用44-45
• 3.3.2 在谐波提取中的应用45-46
• 3.4 第三章小结46-47
• 第四章 基波消磁装置设计47-55
• 4.1 基波电流实时检测法47-50
• 4.1.1 基于SCF的基波电流检测电路设计48-49
• 4.1.2 基于SCF的基波电流检测法仿真分析49-50
• 4.2 基波电流跟踪法50-52
• 4.3 串联变压器容量和气隙的估算52-53
• 4.3.1 串联变压器容量的估算52
• 4.3.2 串联变压器气隙的估算52-53
• 4.4 逆变器直流母线电压的选择53-54
• 4.5 第四章小结54-55
• 第五章 船舶电网谐波电能提取仿真研究55-62
• 5.1 谐波提取仿真模型的建立55-56
• 5.2 投入单调谐滤波器的仿真分析56-57
• 5.3 基波消磁装置的仿真分析57-59
• 5.4 谐波电能提取的仿真分析59-61
• 5.4.1 通过双绕组变压器提取谐波电能的仿真分析59
• 5.4.2 通过三绕组变压器提取谐波电能的仿真分析59-61
• 5.5 第五章小结61-62
• 第六章 结论与展望62-64
• 6.1 结论62
• 6.2 展望62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-70
• 攻读硕士研究生期间发表的论文70

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本文编号：1072873