电力推进船舶谐波问题及实例分析.pdf

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1、第23卷第1期(总第133期)船舶V0I_23No．12012年2月SHIP＆B0ATFebruary，2012[船舶电气]电力推进船舶谐波问题及实例分析范啸平1韩龙2邰能灵·(1．上海交通大学电气工程系上海200240；2．中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011)[摘要]介绍了船舶电网谐波的产生及危害，以及常用的谐波抑制和消除方法。以某大型LNG船电力推进系统为例，建立了该系统的仿真模型，采用24脉冲变频器进行整流，进行仿真计算及分析，算例模型的仿真结果验证了该方案能有效降低船舶电网谐波，而无需加设滤波器补偿滤波。[关键词]船舶电力系统

2、；电力推进；变频器；滤波器；谐波分析；仿真[中图分类号]U664．14[文献标志码]A[文章编号】1001—9855(2012)01—0058—07TtTtarmoIll●Claro-D-lemann1examDleanalysi■sol■●electricalpropulsionshipFANXiao-pingHANLongTAINeng-ling(1．DepartmentofElectricalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China；2．MarineDesign

3、&ResearchInstituteofChina，Shanghai200011，China)Abstract：Thispaperintroducesthegenerationandharmofelectricpowersystemharmonic，aswellasthecommonusedsuppressionandeliminationmethod．TheelectricalpropulsionsystemofalargeLNGshipwhichrectifiedwitha24一pulseconverterwasmodeledandsimu

4、lated．Theresultsshowthattheproposedschemeisefectivetosuppresstheharmonicwithoutafilter．Keywords：shipelectricpowersystem；electricpropulsion；converter；filter；harmonicanalysis；simulation系统产生影响。0引言谐波的危害非常严重。一方面，谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，导致设备过热、绝缘近年来。随着交流电机及其控制技术、电力电子老化、使用寿命降低，严重时还会使设备

5、电器和机械技术和电力电子器件的发展，电力推进技术正越来间产生谐振。谐波也有可能引起电力系统的局部串越广泛地应用于各类水面舰船上。联或并联谐振，引起保护设备误动作。谐波在电力电力系统是电力推进船舶的心脏，而电力品质线路中的传输或者在设备工作中的发射还会对电网是考察电力系统性能的一个重要指标。由于电力推中的电子设备或通信设备产生严重的干扰；另一方进需要使用大容量电力电子装置，如整流、逆变设面．谐波对电力电子器件以及电力电子装置本身也备。所有电力电子装置在实现功率控制和处理的同造成了很大的损伤。谐波会增加系统的损耗，损耗时．都不可避免地产生大量的谐波

6、，很容易会对电力的增加直接导致系统的发热量增加．相应要求系统[基金项目]国家重大科技专项经费资助(编号：2008ZX05027—003)[收稿日期]2011-07—22；【修回日期]2011-08-29【作者简介]范啸平(1982一)，男，硕士，工程师，主要从事船舶电力系统总体设计与研究。韩龙(1983一)，男，硕士，工程师，主要从事船舶电力系统总体设计与研究。邰能灵(1972一)，男，教授，博士生导师，主要从事电力系统保护与控制的教学与研究。58范啸平．等：电力推进船舶谐波问题及实例分析的散热措施要加大，造成系统的体积、成本增加。同在船舶上产

7、生高次谐波的元件很多．例如舵机时还会由于谐波造成装置的过电流、过电压等问题，系统、冰库制冷系统、辅锅炉系统中的变流设备。最从而影响系统的可靠性。因此必须认真对待电力推为严重的是电力推进系统中采用变频器调速和串级进电力系统中的谐波问题，研究谐波及其治理，采取调速的交流电动机调速系统以及采用晶闸管变流的有力措施，抑制并防止电网中因谐波危害所造成的直流电动机调速系统等。都有大型的变流装置，它们严重后果。产生的高次谐波电流尤为突出，是造成船舶电力系统中谐波干扰的最主要因素。1谐波产生的原因2谐波的危害电力系统中，理想条件是希望电流和电压均为正弦波。当正

8、弦电压加到线性无源元件如电阻、电随着电力电子装置在船舶上的广泛应用，电力容和电感上时，其电流和电压仍为正弦波，但当正弦电子装置已成为网络中最大的谐波源