船舶電力推進變頻裝置控制策略研究.pdf

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

2、槳的相對完整的船舶電力推進系統(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動與推進系統(tǒng)間的相互影響。其次，分析了電力推進系統(tǒng)恒功率特性對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。將船舶電力推進系統(tǒng)等效簡化為包括源子系統(tǒng)和負載子系統(tǒng)的級聯(lián)系統(tǒng)，對比介紹了幾種用于判定電力電子級聯(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-推進電機-螺旋槳等效負載子系統(tǒng)的輸入阻抗模型，據(jù)此提出了簡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，對船舶電力推進系統(tǒng)變頻裝置的控制策略進行了研究，分析了目前常用的幾種的控制策略。就推進系統(tǒng)相關(guān)電氣、控制及運行參數(shù)變化對直流區(qū)域配電系統(tǒng)母線電壓穩(wěn)定性的影響進行研究，明確提升直流母線電壓穩(wěn)定性的補償機理，并提出了基于電流擾動觀測（CDOB）的變頻器控制策略，改善推進系統(tǒng)負載的恒功率負阻抗特性從而顯著提高了系統(tǒng)的無源性，進而有效增強船舶電力推進系統(tǒng)直流母線電壓的穩(wěn)定性。MATLAB/Simulink