海洋核动力平台不间断逆变电源一种高可靠性工作模式.pdf

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1、船电技术

2、应用研究Vol.37No.112017.11海洋核动力平台不间断逆变电源一种高可靠性工作模式崔睿，张力，范谱林，刘宙锋（武汉第二船舶设计研究所，武汉430064）摘要：本文介绍了一种不间断逆变电源高可靠性工作模式，具体而言是海洋核动力平台不间断逆变电源以受控电流源模式在线并网输出，一方面作为交流电网的热备用，另一方面实现有源电力滤波与无功补偿功能。一旦检测到交流电网掉电，逆变电源立刻从电流源模式切换到电压源模式输出，保障负荷的不间断供电。关键词：不间断逆变电源有源电力滤波无功补偿中图分类号：TN862文献标识码：A文章编号：1003-486

3、2（2017）11-0006-02AHighReliableOperatingModeofUninterruptedInverterPowerSupplyatOffshoreNuclearPowerPlatformCuiRui,ZhangLi,FanPulin,LiuZhoufeng（WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute,Wuhan430064,China）Abstract:Thispaperintroducesahighreliableoperatingmodeoftheuninterruptedinv

4、erterpowersupplyatoffshorenuclearpowerplatform,whichisconnectedinlinewiththecontrolledcurrentsourcemode.Ontheonehandtheinverterpowersupplyworksasahotstandbygrid,ontheotherhanditachievesasactivepowerfilterandreactivepowercompensation.OncetheACpowergridisdetected,theinverterpower

5、supplyisswitchedfromthecurrentsourcemodetothevoltagesourcemodeoutputtoensureuninterruptedpowersupply.Keywords:uninterruptedinverterpowersupply;activepowerfilter;reactivepowercompensation[2]电流，需要另外加装滤波装置与无功补偿装置，0引言这样就显著增加了设备数量、体积、重量与投资目前，陆上核电站的核应急供电系统中会使成本。用不间断逆变电源，这类不间断逆变电源始终工中

6、国即将新建的海洋核动力平台是建于浮动[1]作在电压源模式。交流电网不直接向负荷供电，的船体上，核应急供电系统需要很高的可靠性，而是通过不间断逆变电源间接向负荷供电。一方全船的设备体积与重量需要尽量小。基于这两个面，由于逆变电源始终处于大功率输出状态，所需求，在保障高供电可靠性的同时应尽量减少电以损耗较高，电源整个生命周期之内的能耗较高，力设备的体积与重量。显著增加了后期维护成本。另一方面，由于交流本文介绍的海洋核动力平台不间断逆变电源电网的负荷中含有大量非线性负荷和感性或容性一种高可靠性工作模式，将不间断供电、有源滤负荷，导致电网电流中含有大量谐波电

7、流与无功波、无功补偿三者功能有效的集成于一台设备中，有效的减少了设备体积与重量。收稿日期：2017-08-151基本原理作者简介：崔睿(1989-)，男，工程师。研究方向：电力电子技术。6Vol.37No.112017.11船电技术

8、应用研究图1为不间断逆变电源原理框图。图2为系性负荷，同时包含大量非线性负荷时，逆变电源统原理框图。图中：us为电网电压，is为电网电首先从负荷电流中提取基波无功分量与谐波分量，流，iL为负荷电流，ih为负荷电流中的谐波分量，再控制逆变器输出电流，使之与负荷电流中的基iq为负荷电流中的无功分量，io为逆变器输出电波无功分

9、量与谐波分量之和相等，使得负荷电流流。中的无功分量与谐波分量全部由逆变电源提供。这时，逆变电源工作于受控电源流模式，保证电网电流中只含有基波有功分量。当逆变电源一旦检测到交流电网掉电，立刻从电流源模式切换到电压源模式输出，保障负荷的不间断供电。2应用方式本工作模式应用方式如下：当交流电网正常时，交流电网直接向负荷供电。当负荷为阻性负荷时，逆变电源工作于恒流源模式，以小电流源的形式与电网并联，作为交流电网的热备份。当负荷中含有大量感性或容性负荷时，逆变如图1所示，逆变电源通过电流传感器实时电源作为静止同步补偿装置，工作于受控电源流采集负荷电流信号，经电

10、流滤波器后提取出负荷模式，保证电网电流中只含有有功分量。当负荷电流中的谐波分量与无功分量，逆变电源控制器中含