船舶電力推進系統關鍵應用技術的研究.pdf

1、近幾十年來，隨著電力電子技術的發(fā)展，大功率交流電機的變頻調速技術的日趨成熟，使得船舶電力推進系統在機動性、可靠性、運行效率和推進功率等方面都有了突破性的進展。相對于傳統機械動力直接推進方式，電力推進系統有著其無與倫比的優(yōu)勢：操縱性好、控制簡單、結構緊湊、布置靈活、節(jié)省艙室空間、安全性、經濟性好。正是由于電力推進系統的這些優(yōu)點，使船舶電力推進技術的應用領域不斷擴大。然而目前國內眾多船廠對電力推進船舶的研究力度不夠，設計建造經驗欠缺。

2、>　　 電力推進船舶的主要特征是將推進動力與船舶日常用電結合于一個配電系統內，采用推進電機代替了傳統的機械動力主機，并且配套大容量的非線性負載：推進電機變頻器。因此，電力推進系統的關鍵應用技術為電力推進系統與船體的匹配設計、系統的控制策略、電力推進配電系統的分析與計算。論文基于某型采用電力推進系統的船舶，對關鍵的應用技術進行了研究，主要的方法和手段包括：
　　 （1）根據船舶主尺度參數要求以及航速要求，采用了海軍系數法來進行實

3、船的推進電機功率計算，選定推進電機型號，并通過圖譜設計法確定螺旋槳的主要特征參數，以船舶、螺旋槳和電機的特性曲線為基礎分析推進電機與船槳的匹配特性。
　　 （2）從系統功能與結構出發(fā)，運用圖、表和曲線的方法對系統的控制策略進行分析、研究。主要的研究對象為系統的聯鎖保護策略、與電站系統的協調控制策略、速度控制策略、功率控制策略以及變頻器的DTC控制策略。
　　 （3）針對電力推進配電系統的分析與計算：采用標準IEC6136

4、3-1 的短路電流計算方法，補充了大電機的判斷原則以及電機的等效原則，選取690V 配電中心的典型短路點，進行短路電流計算，運用短路電流計算結果來分析短路保護設定策略；針對電力推進配電系統的諧波畸變問題，定義幾種典型的船舶運行工況，以系統的配置以及各組件的等效電路為基礎，構建系統等效電路圖，運用SIMSEN 軟件來進行配電系統諧波分析，形成690V 和400V 匯流排處的電壓波形，驗證系統配置的諧波濾波器能否達到預定的濾波效果。