新型推进变压器在船舶电网谐波抑制中的应用

电力推进船舶电网不同于陆上电网,由于发电容量有限,供电系统相对独立,对非线性负荷的抗干扰能力差。针对传统滤波方法存在的问题,文中提出一种利用新型推进变压器结构实施谐波抑制的新型感应滤波技术,并对推进变压器绕组结构设计、滤波原理进行介绍。对基于新型推进变压器的6相交–直–交推进方式船舶电力系统进行了Simulink仿真,仿真结果验证了文中所提出方案的正确性和可行性。

船舶电力变压器系统的优化设计与实现

船舶电力变压器系统是保障船舶稳定供电的关键,为了提高船舶供电稳定性,提出基于嵌入式DSP的船舶电力变压器系统设计方法,变压器系统硬件模块主要有功率放大模块、整流模块、高压控制模块和稳压输出控制模块组成,以嵌入式ARM作为变压器系统的核心处理器,用MUX101程控开关控制船舶电力变压器的动态增益,由D/A转换器进行变压器的功率转换控制,提高输出功率增益,通过集成DSP数字信号处理器实现船舶电力变压器的逻辑可编程控制,提高变压器的稳压控制性能。测试结果表明,设计的船舶电力变压器系统具有很好的稳压控制性能,输出电压增益和功率增益较高。

谐波倒相变压器的谐波抑制性能研究

针对综合电力系统中谐波抑制的需要,提出了一种带谐波抑制功能的日用变压器—谐波倒相变压器(HPIT).分析了HPIT的原理,给出了HPIT谐波抑制效果的计算方法、改善谐波抑制效果的措施.通过合理选择HPIT的参数,HPIT可以阻止50%以上的电源侧谐波通过日用变压器传递到负载侧.试验结果证明理论分析正确.

船舶电力推进系统运行的仿真

船舶电力推进系统的推进电机单机容量大于发电机单机容量,属于重负载电力系统。建立船舶电力推进系统运行的数学模型,在MATLAB软件平台上对该系统进行仿真运行。对获得的电网电压信号,采用小波变换进行波形分析和特征抽取。仿真实验结果表明,该船舶电力推进系统仿真模型合理有效。

基于尺度—小波能量谱的船舶水压场信号检测

为了有效地从风浪背景中检测船舶水压场信号,本文利用连续小波变换分析了实测海浪水压场与船舶水压场的尺度—小波能量谱,根据两者的能量差异,提取某一特征尺度范围内的能量和为特征,采用滑动检测方法对信号进行实时检测.通过实测数据和仿真数据对该检测算法进行验证,结果表明此方法在低信噪比情况下,能较好的检测到目标信号.

电力推进船舶电网多脉冲变压整流器仿真研究

船舶电网系统对电流质量有较高的要求,而多脉冲变压整流技术可有效降低输入电流中的谐波含量。在详细分析12,18,24三种多脉冲变压整流器工作原理的基础上,在Matlab/Simulink中分别搭建多脉冲变压整流电路的仿真模型,并对3种多脉冲变压整流电路的仿真波形进行对比分析。仿真波形说明,多脉冲变压整流技术可以有效地降低输入侧的电流谐波含量,很好地抑制特定次数的谐波,进而提高船舶电网的稳定性。

营口港鲅鱼圈港区码头船舶岸电系统的设计

基于对国内、外港口船舶岸电系统应用情况的分析,阐述在港口码头设置船舶岸电系统对节能减排和环境保护的意义和必要性。结合营口港鲅鱼圈港区码头船舶岸电系统的设计方案,重点介绍港口船舶岸电系统的基本设计原则,对各种用电负荷的计算步骤、设备选型和系统功能等加以说明,可供今后港口船舶岸电系统的设计参考。

基于感应滤波的电力推进船舶电网谐波抑制

为研究谐波抑制方法在电力推进船舶电网中的应用,提出了一种基于感应滤波方式,同时具有自耦补偿和谐波抑制作用的新型推进变压器结构。该变压器二次侧采用延边三角形接线,它将传统滤波和无功补偿装置移至绕组内部且公共绕组的等效短路漏电感为零设计,使船舶大功率变流设备在电能变换过程中产生的谐波源无法进入交流网侧,有效地抑制了谐波对船舶电网的污染。对比船舶电网传统滤波方法,对新型推进变压器的结构设计,滤波原理进行了介绍,并分别对基于新型和传统推进变压器的6相交直交推进方式船舶电力系统进行了SIMU-LINK仿真,仿真结果的电流波形和电流频谱验证了方案的正确性和可行性。

舰艇新型平衡变压器及其应用

针对舰船电力系统带单相负载运行引起的三相不平衡问题,首先设计了一种适用于舰艇电力系统的新型平衡变压器,给出了变压器的基本结构,并推导出其数学模型,分别建立了电磁关系和原副边电流关系,有限元仿真证明了所设计的平衡变压器能够实现两相对称系统到三相对称系统的转换,验证了理论推导的正确性;然后,提出了一种基于新型平衡变压器的舰船单相负载供电方式,开展了MATLAB仿真,结果表明:应用平衡变压器后电网电流不平衡度更低,负序特性更好;最后,研制了1 kW实验样机,并进行了性能测试,实验结果与理论分析、仿真结果是一致的。

船舶岸电变压器励磁涌流动态特性研究

船舶变压器是港口岸基供电系统中重要的电力设备,相较于传统变压器励磁涌流的影响,船舶变压器励磁涌流不仅会导致变压器本身继电保护装置发生误动,还会致使变频电源过流跳闸以及岸电系统自身保护发生误动。为了研究岸电系统励磁涌流产生的影响因素及其抑制办法,文中分别详细地推导了船舶变压器二次侧为Y接和△接时的励磁涌流数学解析表达式。并基于此,搭建了船舶变压器仿真平台,从铁芯剩磁、电阻等变量因素对励磁涌流动态特性的影响进行了深入研究,提出了抑制励磁涌流的建议方法。结果验证了理论分析的正确性,并为解决实际工程问题提供了理论依据。

大型船舶变压器预充磁方案研究

本文提出新型大型船舶变压器励磁涌流抑制方案。通过检测大型变压器空载合闸时的负荷电流和电网侧电流,并比较两者的差值,把偏差输入到变压器预充磁装置的控制模块,使控制信号跟踪给定的励磁电流信号,实时调整NPMOT补偿的电流,从而抑制励磁涌流对船舶电力系统的冲击。测试结果表明,新方案能有效抑制励磁涌流,具有实用价值。

小波包和神经网络的船舶电力系统谐波检测方法

随着船舶电力系统中接入越来越多的电力电子设备,谐波污染现象变得愈发严重。当前的谐波检测还无法实现较小的谐波频率、相位、幅值检测误差,提出小波包和神经网络相结合的船舶电力系统谐波检测方法。设计由微处理器、信号采集板、上位机构成的船舶电力系统信号采样装置,实施电力系统电流信号与电压信号的采样。通过小波包算法提取采集信号高频部分的有效值。基于神经网络思想设计Elman神经网络谐波检测器,实现船舶电力系统谐波检测。其中在输出层中通过主成分分析方法实施神经网络的输出优化,并实施Sigmoid激励函数的改进,以降低检测误差。测试结果表明,该方法平均谐波频率检测误差、平均谐波相位检测误差、平均谐波幅值检测误差的区间均值分别为0.16 Hz,0.20°,0.12 V,整体误差很低,同时克服了基波分离延时问题。

基于小波变换的中压船舶电力系统接地故障选线方法研究

本文对中性点经高电阻接地的船舶电网单相接地故障过程做了理论分析。运用小波变换提取了船舶电网故障后的零序电流暂态分量。基于提取的零序电流暂态分量和小波变换模极大值奇异性检测理论,建立了船舶电网单相接地故障选线判据,为船舶电网继电保护研究提供参考。最后在MATLAB软件上进行了船舶电网单相接地故障和选线仿真,验证了选线判据的可行性和正确性。

基于新型推进变压器的船舶电力系统研究

文章对新型推进变压器的理论进行了分析,分析了新型推进变压器的原理和接线方案,研究了新型推进变压器的技术特点,将该方案和传统的推进变压器进行仿真对比,介绍了新型推进变压器的所独有的技术性能。

广西标准化河船进行LNG动力改造的可行性分析和研究

以广西标准化河船进行LNG动力改造进行分析和研究,阐述了LNG动力船舶发展现状现状及发展趋势,特别针对广西标准化河船改造的技术难点、技术可行性、经济效益和社会效益进行了分析,并提出了相关的建议和对策,结合广西现有船舶设计公司和造船及公司应总结现有的液化天然气船试点项目的成功经验和不足以及广西主流段通航能力和航道的特点,加以技术改造和政策扶持,定能造出满足法规要求满足法规,保证安全,节省资金,效能最大化的柴油-LNG双燃料动力船舶。

基于HHT的船舶综合电力系统故障时间定位新方法

针对强噪声环境下船舶综合电力系统故障时间定位精度不高的问题,提出一种基于Hilbert-Huang变换(HHT)和自适应软阈值法的船舶综合电力系统故障时间定位新方法。首先,电能信号经EMD分解为若干固有模态函数(IMF),对第一个IMF分量进行Hilbert变换得到其瞬时幅值向量。然后,在分析故障波形变化规律的基础上,定义并计算故障信号的瞬时幅值差分向量。最后,设计一种自适应软阈值处理方法,将瞬时幅值差分向量变换为故障时间特征向量,经加权均值后,实现故障时间定位。仿真试验结果表明,该方法能够精确定位不同强度噪声下的故障起止时间,在1 k Hz采样频率下精度为0.88 ms,适用于实际船舶综合电力系统故障的时间定位。

港口岸基供电配网系统增容改造方案研究

为解决建成船舶岸电系统造成的典型港口负荷量上升问题,本文研究了岸电系统的改造方案。首先,对典型岸电的具体情况进行了汇总;而后确立了岸电系统的增容扩建方案,对港口建设岸电系统后所需进行的增容措施进行了阐述;最后,整合了岸电系统建成所需要完成的步骤,给出了岸电系统的改造方案,具有一定的应用与参考价值。

基于小波变换的船舶电力系统绝缘监测方法

为了迅速发现船舶电力系统中容性设备绝缘故障,有必要对其绝缘情况进行检测。船舶容性设备中的绝缘介质容易老化,其绝缘性能也会受到影响。介质损耗因数tanδ是反映容性设备绝缘情况的重要参数。基于相关函数分析提出一种以小波为基础滤除高次谐波的方法,用于解决船舶交流电网中高次谐波会较大影响介质损耗角测量方法的问题。选择合适的小波函数滤除高次谐波用于小波变换,能够消除谐波的影响,提高测量精度。介质损耗角测量方法经过改进后具有更好的绝缘监测准确性。

3000 DWT内河多用途船LNG动力改造方案及应用

内河航运是推动地方经济发展的关键要素,内河船舶排放了大量废气,对沿岸城市生态文明建设、环境污染造成较大影响。推进内河船舶动力改造,降低存量船舶污染,是落实国家生态环境保护的重要手段。在多种清洁能源动力形式中,LNG动力应用较为广泛,但是距高质量推进船舶LNG动力改造尚有较大差距。广州港集团积极响应政府号召,对现有船舶开展了LNG动力改造技术研究,进行了内河船舶LNG动力系统论证优化:船舶危险区域最小化控制;船型标准化LNG动力改造等关键技术。通过对3000 DWT内河多用途船LNG动力改造示范项目,验证相关技术有效性,对后续船舶LNG动力改造的推广及应用提供经验,具有一定的借鉴意义。

深水海床CPT动力电源的改造

海床CPT设备的动力电源,由船舶后甲板的移动式柴油发电机提供,容易受到高温、潮湿、震动等因素的影响,导致故障频出。为了减少CPT动力电源故障,把供电方式由动力电源移动式柴油发电机供电改造为船舶电网供电。本文主要简述改造动力电源的原因、改造方式、施工过程以及结果。