船舶電力推進(jìn)變頻裝置控制策略研究.pdf

1、中國(guó)作為海洋大國(guó)，發(fā)展船舶產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行。船舶新能源替代傳統(tǒng)動(dòng)力成為各界關(guān)注的重點(diǎn)，全電力推進(jìn)艦船因其節(jié)能環(huán)保、簡(jiǎn)潔緊湊、經(jīng)濟(jì)高效等顯著優(yōu)勢(shì)，吸引發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)研究。本文以國(guó)際領(lǐng)域最為推崇也最為先進(jìn)的直流區(qū)域配電系統(tǒng)為研究背景，研究船舶電力推進(jìn)變頻裝置的控制策略，以期提高船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　本文首先介紹了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及主要研究方向，建立了一套包括三項(xiàng)交流電源、不控整流、LC濾波、變頻器、推進(jìn)電機(jī)、螺旋

2、槳的相對(duì)完整的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)模型，所建立的系統(tǒng)模型考慮了船舶的典型工況及船舶縱搖垂蕩運(yùn)動(dòng)與推進(jìn)系統(tǒng)間的相互影響。其次，分析了電力推進(jìn)系統(tǒng)恒功率特性對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。將船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)等效簡(jiǎn)化為包括源子系統(tǒng)和負(fù)載子系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，對(duì)比介紹了幾種用于判定電力電子級(jí)聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。并建立了三相交流電源-不控整流-LC濾波等效源子系統(tǒng)的輸出阻抗模型及變頻器-推進(jìn)電機(jī)-螺旋槳等效負(fù)載子系統(tǒng)的輸入阻抗模型，據(jù)此提出了簡(jiǎn)便易行且可靠有效的互聯(lián)

3、系統(tǒng)無源性穩(wěn)定性判據(jù)（PBSC）。最后，對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)變頻裝置的控制策略進(jìn)行了研究，分析了目前常用的幾種的控制策略。就推進(jìn)系統(tǒng)相關(guān)電氣、控制及運(yùn)行參數(shù)變化對(duì)直流區(qū)域配電系統(tǒng)母線電壓穩(wěn)定性的影響進(jìn)行研究，明確提升直流母線電壓穩(wěn)定性的補(bǔ)償機(jī)理，并提出了基于電流擾動(dòng)觀測(cè)（CDOB）的變頻器控制策略，改善推進(jìn)系統(tǒng)負(fù)載的恒功率負(fù)阻抗特性從而顯著提高了系統(tǒng)的無源性，進(jìn)而有效增強(qiáng)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)直流母線電壓的穩(wěn)定性。MATLAB/Simulink