船舶发电机组电子模拟负载的研究

【摘要】为保障船舶安全运行,需要准确检验船舶电站负载能力。传统方法是用水电阻等静态负载来模拟实际负载,方法简单成本低,但是无法确切反映负载的动态情况,同时检测过程中耗散大量电能造成浪费。在节能减排的前提下,以双PWM变换器组成的电子负载更能适应需求。电子负载可通过控制电力电子器件的占空比大小,模拟不同大小、不同性质的负载,动态性能良好,同时可将电能回馈电网循环利用,减少了能源的浪费。本文首先介绍了双PWM变换器作为电子负载的发展现状及趋势。再建立PWM变换器的数学模型,对系统中有功功率与无功功率流动进行分析。依据瞬时功率理论,在Simulink仿真平台中搭建了基于开关表的直接功率控制双PWM变换器模型。从硬件电路设计方面考虑,以空间矢量调制(SVM)为基础,用PI调节器、SVPWM模块代替滞环比较器和开关表,形成以电压定向的直接功率控制系统(SVM-DPC)。为实现无交流电压传感器功率控制,对整流侧进一步优化,将交流电机中定子磁链的概念引入PWM整流器之中,建立基于虚拟磁链矢量定向的整流器模型。在负载突变时,为减小直流侧电压波动与网侧电流的畸变,采用双PWM变换器协调控制。在已有的输入与负载功率平衡的基础上,加入前馈控制。通过带有修正系数的前馈控制,改善系统动态性能。在Simulink平台进行仿真,验证其合理性。
【作者】姚远；
【导师】牛小兵；
【作者基本信息】大连海事大学，电气工程，2014，硕士
【关键词】能馈型电子负载；双PWM变换器；直接功率控制；虚拟磁链；负载功率前馈；

【参考文献】
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