电力推进船舶电网提高电能质量方法研究

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1、电力系统电力推进船舶电网提高电能质量方法研究许晓彦石晴晴（上海海事大学物流工程学院，上海200135）摘要本文首先介绍了电力推进船舶的电网特点及其电能质量的现状，说明了电力推进船舶针对电网电能质量进行改善的必要性。然后分析了当前电力推进船舶电网电能质量改善的方案。最后提出了一种用于电力推进船舶电网进行无功补偿与谐波抑制的新方案―APFCC/APF/PF电路（混合有源功率因数校正和滤波电路），并通过仿真实验证明了采用该方法能够有效提高电力推进船舶电网的电能质量。关键词：电力推进船舶电网；电能质量；APFCC/APF/PF电路；仿真实验PowerQualityImprovementMetho

2、dinMarineElectricPropulsionSystemXuXiaoyanShiQingqing（LogisticsEngineeringCollege,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai200135）AbstractFirstly,thecharacteristicsofmarineelectricpropulsionpowernetworks,aswellastheactualitiesofpowerqualityofmarineelectricpropulsionsystemareintroduced,andthesignificanc

3、eofimprovingpowerqualityofmarineelectricpropulsionpowernetworksisdiscussed.Afterwards,thepowerqualityimprovingmethodsappliedtomarineelectricpropulsionpowernetworksnowadaysareanalyzed.Finally,anewapproach-theAPFCC/APF/PFCircuits(CombinationofActivePowerFactorCompensatorandSeriesActiveFilteraidedby

4、parallelPassiveFilter)-isproposedforpowerfactorcorrectionandharmonicsuppressionofmarineelectricpropulsionpowernetworks.Accordingtothesimulationexperimentalresults,itshowsthatthesolutionsuggestedinthispaperseemstobepromisingtocompensateforharmonicsandtopromotepowerfactorinmarineelectricpropulsionp

5、owernetworks.Keywords：electricpropulsionpowernetwork；powerquality；APFCC/APF/PFCircuits；simulationexperiment二号”，其电力推进的总装机功率达到4×21.8MW。1船舶电力推进系统简介国内在连烟线火车轮渡和海事局的海监船上也采用船舶电力推进已有较长的历史，起先主要为直了电力推进系统。相比传统的船舶推进系统，采用流系统，且主要用于潜艇，而对于运输船舶，特别电力推进系统的优势在于：推进效率高，机动性能是大型船舶，电力推进系统由于初投资费用高以及好，机舱小、布置灵活，噪声低、污染少，并且适运

6、行效率低等问题而长期得不到发展。近年来，随合于特种船舶的应用。着交流电机与控制技术的发展，特别是电力电子变目前一营运船舶的吊舱式电力推进系统如图1流技术的发展和吊舱式推进器的出现，使得电力推所示。进不仅在军用舰艇上而且在民用船舶上也得以开拓[1]应用。目前，在民用船舶方面，电力推进不仅在特种船舶（破冰船、敷缆船等），而且在运输船舶上（客轮、化学品船和轮渡上）得到了广泛应用。国际上仅ABB一家制造的电力推进船舶已超过三百[2]艘。例如，由法国Alston公司建造的“玛丽皇后图1船舶电力推进系统结构图542010年第8期·智能电网技术及装备专刊电力系统2船舶电力推进系统电能质量的现状值规定和

7、英国劳氏船级社8%的限值规定，均已超标。另外，即使在高次谐波，如28次，30次，31尽管船舶电力推进系统有多种优点，但船舶电次，33次，45次和47次谐波，其电压幅值仍相对网是一个独立的小容量电网，故受其非线性负载的较大。影响较大，在电能质量方面的现状不尽人意。如图1所示，系统使用了大量的电力电子器件。例如，PWMIGBT变换器，适用于中低压推进系统。它即适用于异步电机，也适用于同步电机，被用于从大型船舶的电力推进系统到风机，水泵，