科学考察船电力驱动系统研究

发布时间：2017-09-09 21:38

  本文关键词：科学考察船电力驱动系统研究

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【摘要】：针对早期科学考察船上的配电系统,多采用常规变频驱动模式,由于科学考察船属于特殊船型,船上实验设备对工作的环境要求比较高,常规变频驱动的电力推进系统在空间布置上占地较大且重量较重,不适合应用于新型科学考察船上,而有源前端变频驱动系统就将成为未来科学考察船上电力推进变频驱动的发展方向。本文依托“科学考察船设计课题”,对科学考察船的电力驱动系统做了深入研究,主要研究工作和取得的成果如下:(1)首先介绍了几种目前世界上应用较多的电力推进型式,进一步分析了科学考察船电力系统的几个子系统的主要设备及特点,为科学考察船电力推进系统研发,尤其为科学考察船电力推进系统的实际应用,打下了坚实的基础。(2)根据船东方提供的科学考察船设计任务要求,经过对配电系统结构框架的研究,依据轮机专业、舾装专业、空冷专业等反馈的设备负荷,采用三类负荷法计算方法,计算了船舶在不同工况下的电力负荷,选取了发电机功率和数量。(3)由于大功率非线性负载会产生谐波,通过介绍谐波的危害,包括对科学考察船的影响,根据IEC标准以及中国船级社规范对谐波的要求,分别介绍了船舶上常采用的谐波抑制以及消除方法,并分析了各自的原理,优缺点。(4)按照科学考察船上设备功能和使用原理原则,兼顾船体结构空间和设备布置要求,研究了有源前端变频驱动方案的基本情况及其与常规变频驱动模式的区别,通过理论分析和实际应用范例实施,确定出最终电力推进驱动型式。
【关键词】：科学考察船 电力推进 有源前端(AFE) 船舶电网 变频驱动 电力负荷 谐波
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U665.13;U674.81
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 科学考察船发展背景8
• 1.2 科学考察船电力推进系统研究开发状况8-11
• 1.3 国内外船舶电力推进系统工程应用状况11-12
• 第二章 科学考察船电力系统概述12-26
• 2.1 发电装置12-15
• 2.1.1 主机12-13
• 2.1.2 发电机13-15
• 2.2 输配电设备15-16
• 2.2.1 开关柜15-16
• 2.2.2 变压器16
• 2.3 动力和推进器电机驱动16-20
• 2.3.1 匀速直接在线启动电机17-20
• 2.4 电力推进20-24
• 2.4.1 电动机20
• 2.4.2 调速电机驱动与控制策略20-21
• 2.4.3 变频器技术分析21-22
• 2.4.4 推进单元22-24
• 2.5 能量管理24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 科学考察船电力系统结构框架研究26-34
• 3.1 科学考察船发电机配置的确定26
• 3.2 全船电力负荷分析计算及分析26-31
• 3.2.1 船舶电力负荷的分类26-27
• 3.2.2 船舶电力负荷的特点27-28
• 3.2.3 船舶电力负荷计算方法28-31
• 3.3 本章小结31-34
• 第四章 科学考察船电力系统谐波分析与抑制34-44
• 4.1 谐波产生的基本概念及危害34-37
• 4.1.1 谐波的基本概念34-35
• 4.1.2 谐波的危害35-36
• 4.1.3 有关谐波的国际标准及船级社要求36-37
• 4.2 谐波抑制方法37-43
• 4.2.1 无源滤波器37-39
• 4.2.2 有源电力滤波器39-42
• 4.2.3 主动型谐波抑制技术42
• 4.2.4 开发新型变流器42-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第五章 科学考察船变频驱动系统44-51
• 5.1 电力推进驱动变频技术44-47
• 5.1.1 有源前端变频器在科考船上的应用44
• 5.1.2 有源前端变频器结构44-45
• 5.1.3 有源前端变频器基本工作原理45-46
• 5.1.4 有源前端变频器的特点46
• 5.1.5 有源前端变频器的低谐波特性46-47
• 5.2 电力推进型式的选择47-50
• 5.3 本章小结50-51
• 第六章 全文总结51-52
• 参考文献52-54
• 攻读学位期间发表的学术论文目录54-55
• 致谢55-57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 郑安洪;;船舶电力推进系统特点及应用分析[J];珠江水运;2014年19期

2 赵同宾;邱爱华;祁亮;刘亮清;童宗鹏;马善伟;;海洋科学考察船动力系统发展现状及趋势[J];舰船科学技术;2014年S1期

3 莫荔;林叶春;;船舶电力推进概述[J];科技视界;2012年28期

4 王滢;;浅谈船舶电力推进系统的发展现况与趋势[J];科技资讯;2010年35期

5 李少坤;;电网谐波的危害及抑制技术的综述[J];硅谷;2008年22期

6 卓放,王兆安;有源电力滤波器技术的发展与电能质量的提高[J];电工技术杂志;2002年06期

7 王群,姚为正,刘进军,王兆安;电压型谐波源与串联型有源电力滤波器[J];电力系统自动化;2000年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 谢丽娟;船舶电网谐波分析与抑制的仿真研究[D];上海海事大学;2006年

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本文编号：822907