电力推进船舶电网的谐波分析与抑制研究

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本文对电力推进船舶电网谐波进行了分析抑制。随着电力电子技术的发展,电力电子装置已经广泛的应用于船舶上,船舶电力推进取得飞跃的发展。但同时大量采用电力电子装置也给船舶电网带来了谐波问题,并且日益突出,直接影响船舶运行的安全性与经济性。对于我国这样一个造船和海运的大国,船舶电力推进要取得快速的发展,船舶谐波的治理将是首要的问题,所以对船舶电网谐波的分析和抑制技术的研究具有深远的意义。本文首先对船舶谐波产生的原因进行了深入的分析,研究了谐波对船舶主要电力设备的影响以及危害,导出了谐波损耗公式。分析了船舶电网主要谐波的特性,提出了几种常用的谐波分析方法,比较了几种常用谐波抑制技术的优缺点。本文主要提出利用谐波屏蔽变压器取代传统的船舶电力推进变压器,利用感应滤波技术对变流装置的谐波进行抑制。研究了谐波屏蔽变压器的结构,分析了它的谐波抑制机理,把变压器的阀侧由传统的YΔ联结改进为延边Δ联结,将滤波装置接到阀侧的公共绕组处,通过对变压器公共绕组零阻抗设计,使变流装置的特定次谐波被滤波装置吸收,而不注入到船舶电网侧。利用MATLAB软件的SIMULINK工具,对基于谐波屏蔽变压器的12脉冲整流船舶电力系统进行仿真,为了体现谐波屏蔽变压器谐波抑制效果的优越性,还对传统的船舶电力推进系统进行了仿真,通过比较仿真的结果,验证了采用谐波屏蔽变压器对谐波抑制的正确性和可行性,有效的抑制了谐波注入船舶电网。
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