科学考察船电力驱动系统研究

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1、申请上海交通大学工程硕士专业学位论文科学考察船电力驱动系统研究学校：上海交通大学院系：电子信息与电气工程学院班级：Z1203121学号：1120312070工程硕士生：徐成工程领域：电气工程导师Ⅰ：邰能灵（教授）导师Ⅱ：陈晔（高级工程师）上海交通大学电子信息与电气工程学院2015年05月ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringELECTRICALDRIVESYSTEMRESEARCHOFSCIENTIFICI

2、NVESTIGATIONSHIPAuthor：ChengXuSpecialty:ElectronicsandElectricEngineeringAdvisorⅠ:Prof.NenglingTaiAdvisorⅡ:SeniorEngineerYeChengSchoolofElectronicsandElectricEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinathMayxx,2015上海交通大学工程硕士学位论文摘要科学考察船电力驱动系统研究摘要针对早期科学考察

3、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

4、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

5、，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1上海交通大学工程硕士学位论文ELECTRICALDRIVESYSTEMRESEARCHOFSCIENTIFICINVESTIGATIONSHIPABSTRACTAccordingtotheearlyscientificinvestigationanddistributionsystemontheship,tous

6、emoreconventionallvariablefrequencydrivemode,becausescientificresearchvesselbelongstoaspecialtypeofship,theshipenvironmenttestequipmenttotheworkrequirementsarerelativelyhigh,electricpropulsionsystemofconventionalvariablefrequencydrivecoveringalargerandheavierinwei

7、ghtspacelayout,isnotsuitableforthenewscientificresearchshipactivefrontend,andthevariablefrequencydrivesystemwillbecomethefuturescientificexpeditionontheshipelectricpropulsiondevelopmentdirectionofvariablefrequencydrive.Thispaperreliesonthe"scientificsurveyshipdesi

8、gnproject",theelectricdrivesystemofscientificinvestigationshiptodoanin-depthstudy,themainresearchworkandachievementsareasfollows:(1)Firstintroducedtheel