船舶轴带发电系统作为一种新型节能发电系统,应用前景非常广阔。与传统的燃料消耗的柴油发电机不同,燃烧劣质燃油的船舶主机作为原动机带动轴带发电机,从而充分利用其冗余功率。在定桨距船舶系统,船舶主机的转速会根据工况变化,这一意味着轴带发电系统为变速恒频发电系统。作为轴带发电机的无刷双馈感应发电机(Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG)是一种交流多端口电机。它不仅保持了继承了传统双馈感应发电机系统中功率变换器的功率较小优势,而且凭借其无刷化提高了系统的可靠性。因此,基于BDFIG的船舶轴带发电系统得到了广泛关注和研究。随着船舶负荷中各种非线性负载迅速增长,独立发电系统中负载电流波形恶化,包含大量谐波电流分量。非线性负载电流在内阻抗的谐波电压降落引起系统输出电压波形畸变,降低了电能质量。在详细分析非线性负载下BDFIG独立发电系统的基础上,本文完整的提出了三种主动谐波抑制方案。根据控制策略实施对象可以分为基于电机侧变换器,负载侧变换器以及双侧变换器等三种谐波抑制策略。首先,基于无刷双馈电机内部电磁关系,利用感应出相应的谐波电动势补偿非线性负载引起的谐波电压降,提出基于电机侧变换器的谐波抑制技术;其次,以传统的有源滤波概念为基础,利用功率绕组谐波电压表征取代谐波分量提取,提出了一种不需要额外电流传感器的负载侧变换器低频谐波抑制方法;最后,基于前述两种单侧变换器的谐波抑制方法的基础上,为了发挥系统最大的低频谐波抑制能力以及增强各种约束条件下灵活的系统调节能力,提出了基于双侧变换器的统一谐波抑制方案。该方案通过改变权重系数可以实现连续调节双侧变换器在谐波抑制过程的出力大小。最终通过30 kVA的BDFIG独立实验平台获取了非线性负载工况下三种控制方法的实验数据。实验结果充分验证控制策略的有效性。