船舶电力系统有源滤波器控制系统研究

发布时间：2018-06-06 04:16

  本文选题：船舶电力系统 + 并联型有源电力滤波器　； 参考：《江苏科技大学》2016年硕士论文

【摘要】：现如今,船舶工业的飞速发展,船舶电力系统规模也在日益扩大,各种非线性电力电子设备被广泛投入使用,广泛应用的各种电力电子设备在给电能变换带来方便的同时也导致船舶电网的供电质量严重下降。多少年以来,电能质量问题导致的事故和故障时有发生,严重威胁到船舶的安全、经济运行。传统的无功补偿和谐波抑制手段是与负载并联接入无源电力滤波器进行滤除谐波和无功补偿,但是由于无源电力滤波器具有许多自身难以克服的缺点,所以逐渐被有源电力滤波器所取代、或者与有源电力滤波器混合使用使二者的优势互补。有源电力滤波器作为一种新型的电力电子装置,可以有效地抑制电网谐波和补偿无功电流,它具有高精度的实时性和准确性的工作特点。本文首先介绍了船舶电力系统的特点,介绍船舶电网谐波来源,谐波抑制和无功补偿技术的发展现状,无源电力滤波器和有源电力滤波器各自的工作原理和分类情况等概况,详细论述了并联型有源电力滤波器的工作原理和三相三线制系统在不同坐标系下的数学模型,对基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法和生成PWM指令的空间矢量调制技术进行了详细的分析,文中通过将PI控制算法和PR(比例谐振控制器Proportional resonant regulator)控制算法作了详细对比分析,并对有源滤波器进行了详细的设计,最后在Matlab仿真平台上做了PI控制算法和PR控制算法的仿真对比。通过对PI控制和PR控制仿真结果对比表明,PR比例谐振控制器比PI具有很好的谐波补偿效果。从而验证了该控制算法算法的正确性、可行性、稳定性和实用性。最后对全文的工作进行了总结、指出了其中的不足,并就今后的研究工作内容作了展望。
[Abstract]:Nowadays, with the rapid development of ship industry, the scale of ship power system is expanding day by day, and various nonlinear power electronic devices are widely used. All kinds of widely used power electronic equipment not only bring convenience to power conversion, but also lead to the serious deterioration of power supply quality of ship power grid. For many years, accidents and faults caused by power quality problems occur from time to time, which seriously threaten the safety and economic operation of ships. The traditional method of reactive power compensation and harmonic suppression is to filter harmonic and reactive power compensation by connecting the passive power filter in parallel with the load. However, the passive power filter has many disadvantages which can not be overcome by itself. Therefore, they are gradually replaced by active power filters or mixed with active power filters to complement each other. As a new type of power electronic device, active power filter (APF) can effectively suppress harmonics and compensate reactive current. It has the characteristics of high precision, real-time and accuracy. This paper first introduces the characteristics of marine power system, introduces the harmonic source of ship power network, the development of harmonic suppression and reactive power compensation technology, the working principle and classification of passive power filter and active power filter, etc. The working principle of shunt active power filter and the mathematical model of three-phase three-wire system in different coordinate systems are discussed in detail. The harmonic detection method based on instantaneous reactive power theory and the space vector modulation technique for generating PWM instructions are analyzed in detail. The Pi control algorithm and the Proportional resonant regulator) (proportional resonant controller) control algorithm are compared and analyzed in detail. The active filter is designed in detail. Finally, the Pi control algorithm and PR control algorithm are simulated and compared on the Matlab simulation platform. The simulation results of Pi control and PR control show that the proportional resonance controller of PR has better harmonic compensation effect than Pi. The correctness, feasibility, stability and practicability of the control algorithm are verified. Finally, the paper summarizes the work of the paper, points out the shortcomings, and prospects the future research work.
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U665.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 余建星;杜尊峰;温晶晶;;船舶电力系统状态评估方法研究[J];船舶工程;2008年06期

2 刘明;;基于能量熵的船舶电力系统脆性分析[J];舰船科学技术;2009年03期

3 刘雨;郭晨;孙建波;孙才勤;;船舶电力系统的动态过程仿真研究[J];系统仿真学报;2009年09期

4 陶伟;;船舶电力系统的继电保护[J];江苏船舶;2009年04期

5 戴雅丽;;船舶电力系统中交流配电网零线故障的诊断[J];武汉船舶职业技术学院学报;2009年05期

6 朱志宇;刘维亭;蔡立勇;;基于输出延迟反馈方法的船舶电力系统混沌控制[J];船舶工程;2009年06期

7 朱志宇;刘维亭;梁世清;;船舶电力系统的混沌振荡分析[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2010年02期

8 姜威威;朱志宇;刘维亭;;基于复杂系统脆性结构模型的船舶电力系统脆性分析[J];船舶工程;2011年04期

9 薛文涛;姜威威;朱志宇;刘维亭;;基于改进事故树分析法的船舶电力系统故障分析[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2011年05期

10 庄一凡;;船舶电力系统的振动及其控制仿真研究[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2011年05期

相关会议论文 前10条

1 周峰;黄从武;徐国顺;;两节点船舶电力系统的全阶数学模型及仿真[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年

2 王征;王永骥;;粒子群算法求解船舶电力系统故障重构问题[A];中国自动化学会中南六省（区）2010年第28届年会·论文集[C];2010年

3 王晓;孙才勤;;船舶电力系统短路电流计算及仿真[A];现代船舶机电维修技术（2005）[C];2005年

4 吴志良;郭晨;;船舶电力系统浮动频压节能技术的研究与应用[A];中国造船工程学会2007年优秀学术论文集[C];2008年

5 张新雄;李庆杨;;船舶电力系统便携式综合检测仪研究[A];第四届广东海事高级论坛论文集[C];2012年

6 高原;袁阳;孟禹彤;赵朋远;;船舶电力系统直流网络绝缘状态监测系统研究[A];第二届“科协文化——中关村论坛”论文集[C];2013年

7 何敏;许晓彦;;电力电子设备对船舶电能的污染及其改善[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年

8 吴浩峻;武云晶;;数字励磁控制技术在船舶中的应用探讨[A];现代船舶机电维修技术（2005）[C];2005年

9 施伟锋;聂益文;;船舶柴油发电机与异步电动机建模及其系统仿真[A];上海海事大学与波兰格丁尼亚海事大学校际合作20周年科技论文集[C];2004年

10 蒋先平;肖乐明;;船舶智能化节能与保护装置的研制[A];第二届广东海事高级论坛论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前3条

1 记者 吴秀霞;优化船舶电力系统设计需多方合力[N];中国船舶报;2010年

2 凌善邦　殷华兵;载着阳光去远航[N];中国远洋报;2014年

3 郑柯;部分高校院所科技成果信息发布[N];镇江日报;2008年

相关博士学位论文 前6条

1 孙才勤;船舶电力系统建模仿真及动态稳定性研究[D];大连海事大学;2010年

2 施伟锋;关于船舶电力系统研究的一些探索[D];上海海事大学;2005年

3 张腾飞;粗糙集理论及粗糙混合智能方法在船舶电力系统中的应用研究[D];上海海事大学;2007年

4 孟杰;船舶电力系统的非线性鲁棒控制研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

5 孙玉伟;海洋环境下船用太阳能光伏系统特性研究[D];武汉理工大学;2013年

6 许晓彦;船舶多模式电站与船舶电网电能质量研究[D];上海海事大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 李久芳;船舶电力系统潮流计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 马敏;船舶电力系统混沌控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 罗乐;船舶电力系统建模与控制[D];武汉理工大学;2011年

4 黄健;船舶电力系统混沌现象研究[D];上海海事大学;2005年

5 见可可;船舶电力系统的建模与模糊控制研究[D];武汉理工大学;2012年

6 陈瑞平;复杂船舶电力系统的脆性建模仿真研究[D];江苏科技大学;2012年

7 熊天漪;新能源船舶电力系统分布式控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

8 程焰钢;船舶电力系统有源滤波器控制系统研究[D];江苏科技大学;2016年

9 王歌潮;船舶电力系统谐波抑制技术研究[D];江苏科技大学;2016年

10 马雪婧;船舶电力系统稳定性控制方法研究[D];江苏科技大学;2016年

，

本文编号：1985039