船舶岸电电源控制策略研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:loganhuang
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我国是贸易大国,每天来往于我国各大港口的世界各国船舶靠港发电时会产生大量污染环境的有害物质。随着人们对于保护和改善环境的呼声日益高涨,解决船舶靠港期间的污染问题日益受到重视,在此背景下船舶岸电技术应运而生。由于频率的不同,我国380V/50Hz交流电无法为国外居多数的440V/60Hz的低压船舶直接供电,因此需要使用变流器系统进行整流和逆变。船舶岸电电源的核心在于对变流器系统的控制,而变流器系统的优劣很大程度上取决于所采取的控制策略。本文立足于低压船舶岸电电源控制策略的研究,对离网运行和并网运行模式下的岸电电源变流器系统分别设计不同的控制策略,从而将我国380V/50Hz的交流电制转换为440V/60Hz的电制,满足60Hz频率低压船舶的需求。针对离网运行模式下的岸电电源,采用基于前馈解耦的双闭环控制策略。对选取的低压岸电电源拓扑结构逐次进行数学建模、坐标变换、前馈解耦、双闭环控制等,在完成电压等级和频率转换、输出高质量的低压岸电的同时,有效减少对电网的谐波污染。针对并网运行模式下岸电与船电之间的无间断式并网切换,由于岸电电源与柴油发电机两者特性不同,需要对变流器的逆变环节进行全新的控制策略设计,采用基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术的岸电电源控制策略来完成岸电和船电无间断式并网切换。最后,在MATLAB/SimuLink仿真环境下分别对离网和并网运行两种模式下的岸电电源控制策略进行数学建模,进行仿真实验和分析,用以验证控制策略的正确性。
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