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《江苏科技大学》 2010年
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电力推进船舶电能质量分析

李豪举  
【摘要】: 电力推进以其良好操作性、较高经济性、稳定可靠性等特点,将成为未来广泛采用的先进船舶推进方式。电力推进船舶电力系统的发电容量相对有限且为独立电网,非线性、冲击性等用电设备向电网注入的大量谐波以及环境因素等很容易引起电网的电压波动、暂降、闪变等电能质量问题,从而直接影响到电网上其它敏感设备的正常工作。有效分析船舶电力系统的电能质量、保障系统中敏感设备的正常运行等问题是方案设计、资源优化及提高系统可靠性等方面的基础,有利于船舶电力系统功率管理,使供电机组处于高效工作区。 本文针对电力推进船舶的特点,首先介绍了船舶电力系统的构成,根据模块化思想,将电力系统分为供电、输配电和用电三个系统,分析了各系统主要设备的电气特性和工作原理,建立设备数学模型。在此基础上对电力系统典型电能质量现象进行分析。 供电系统主要讨论了其核心部分同步发电机组,详细分析了柴油机及其调速系统、发电机及其励磁控制系统,建立了相应的数学模型,验证了所建模型的准确性,并分析了供电质量问题;输配电系统主要介绍了主配电板工作原理,分析了其在电能功率分配中的作用;用电系统,主要介绍了异步电机和同步电机及其SVPWM变频调速装置,分别建立了它们的数学模型和仿真模型,分析了负载变化和短路故障引起的电压质量问题,利用快速傅立叶变换FFT对电力推进系统产生的谐波问题进行了仿真研究。 最后给出了电力推进系统的简化模型,即单发电机--单推进电机仿真系统模型。研究了感应电动机引起的电压暂降、短路故障引起的冲击性扰动、谐波畸变等电能质量现象。结合国内一条电力推进船舶的电力系统配置,验证了所建仿真模型的准确度和适用性,并对该船舶电力推进系统产生的电压暂态、谐波污染等电能质量现象进行了研究,分析了问题产生的原因,为后期电能质量的评估和控制提供了依据。
【学位授予单位】:江苏科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U664.14

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【参考文献】
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