一种船舶电力系统技术领域的混合电力滤波器，包括：依次串联的有源滤波器、输出滤波器、耦合变压器和无源滤波器组，无源滤波器组的输入端与三相电网相连，输出端与耦合变压器相连，有源滤波器进行动态补偿后经输出滤波器滤除高频毛刺后连接至耦合变压器，输出滤波器用于滤除开关器件的高频毛刺，无源滤波器滤除船舶电网中固定次数的谐波。本发明专利技术根据船舶电力系统的特点，利用较无源滤波器滤除系统特定次谐波，较小容量有源滤波器用于系统无功补偿及其他非特征次谐波的抑制。本发明专利技术结构简单，能够较好的治理船舶电力系统中的谐波。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种船舶电力系统
的装置，具体是一种混合电力滤波器。
技术介绍
近年来，随着非线性负载在大型船舶上日益广泛的应用，使船舶电力系统的谐波 污染变得越来越严重，直接影响到船舶运行的经济性、安全性与可靠性。对于大型船舶电力系统而言，由于采用了大量的非线性电力装置，因而涉及电力 电子设备的耗能占船舶电气总能耗的比例越来越高，使大型船舶电网的谐波污染也变得越 来越严重。而电力系统与船舶的各个系统均有牵连，它是船舶系统中一个极为重要的组成 部分，直接影响着大型船舶运行的性能。在大型船舶电力系统中，推进系统占有日益重要的地位。发电机发出的三相交流 电，经整流后变成直流电，再经可控硅逆变器逆变成频率、电压恒定的交流电，供给船舶电 力推进系统。由于采用了大功率可控硅整流逆变器，给船舶电网带来大量的谐波，是造成大 型船舶电网谐波干扰的最主要因素。目前对于大型船舶电力系统的谐波问题，主要的解决方案是安装无源电力滤波 器。经文献检索发现，肖鸾等人在《世界海运》2003年1期上发表的“船用变频器谐波抑制 方法的探讨”，该文提出根据实际情况，在大功率换流装置及非线性负载供电母线上设谐 波滤波器组，利用已知谐振频率点构成调谐低阻电路，防止谐波电流注入交流电网。在原有 抑制基础上再选用AC谐波器组，从变频器电源侧进行谐波抑制，禁止谐波电流注入船舶电 网。该滤波器组具有结构简单、运行可靠、维护方便和节省投资等优点，是当前可取的抑制 手段。但其滤波效果受电力系统阻抗及自身参数变化影响较大，有时会与电网产生串、并联 谐振而使整个滤波系统无法正常工作，还可能使得无源滤波器组过载。而且滤波器老化后 参数容易漂移，会发生滤波性能不稳定等问题。而单纯的有源滤波器容量小，设备费用高， 不能适用于的船舶电力系统。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种混合电力滤波器，根据船舶电力 系统的特点，利用较无源滤波器滤除系统特定次谐波，较小容量有源滤波器用于系统无功 补偿及其他非特征次谐波的抑制。本专利技术结构简单，能够较好的治理船舶电力系统中的谐 波。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括依次串联的有源滤波器、输出滤 波器、耦合变压器和无源滤波器组，其中无源滤波器组的输入端与三相电网相连，输出端 与耦合变压器相连，有源滤波器进行动态补偿后经输出滤波器滤除高频毛刺后连接至耦合 变压器，输出滤波器用于滤除开关器件的高频毛刺，无源滤波器滤除船舶电网中固定次数 的谐波。所述的无源滤波器组由与主谐波次数相同个数的若干单调谐滤波器并联组成，该单调谐滤波器对η次谐波Wwn = Iiws的阻抗为权利要求1.一种混合电力滤波器，其特征在于，包括依次串联的有源滤波器、输出滤波器、耦 合变压器和无源滤波器组，其中无源滤波器组的输入端与三相电网相连，输出端与耦合变 压器相连，有源滤波器进行动态补偿后经输出滤波器滤除高频毛刺后连接至耦合变压器， 输出滤波器用于滤除开关器件的高频毛刺，无源滤波器滤除船舶电网中固定次数的谐波。2.根据权利要求1所述的混合电力滤波器，其特征是，所述的无源滤波器组由与主谐 波次数相同个数的若干单调谐滤波器并联组成。3.根据权利要求2所述的混合电力滤波器，其特征是，所述的单调谐滤波器对η次谐波( 1 ^ 1的％ =蒲3的阻抗为4.根据上述任一权利要求所述混合电力滤波器的谐波检测方法，其特征在于，包括以 下步骤第一步、通过电流互感器测得船舶电网的三相电流iu、iv、iw ； 第二步、通过三相到两相坐标系转换，变换到两相旋转坐标系电流ip、Ig ；使用锁相环 对电压锁相，配合正、余弦发生电路得到sinwt、coswt ；第三步、设置截止频率为船舶电网基波频率以上的低通滤波器；第四步、检测电容电压Ud与设定值C//比较，通过比例积分调节得到稳定电容电压值；第五步、ip、、经过低通滤波器后得到ipf、iqf,由ipf、iqf经反变换得到三相基波电流luf、Ivf、1Wf ‘第五步、从三相电流iu、iv、iw中减去三相基波电流iuf、ivf、iwf，可得到谐波电流iuh、ivh、l\vh >第六步、采用三角波比较方式作为控制方法，通过脉冲宽度调制方式控制输出波形。全文摘要一种船舶电力系统
的混合电力滤波器，包括依次串联的有源滤波器、输出滤波器、耦合变压器和无源滤波器组，无源滤波器组的输入端与三相电网相连，输出端与耦合变压器相连，有源滤波器进行动态补偿后经输出滤波器滤除高频毛刺后连接至耦合变压器，输出滤波器用于滤除开关器件的高频毛刺，无源滤波器滤除船舶电网中固定次数的谐波。本专利技术根据船舶电力系统的特点，利用较无源滤波器滤除系统特定次谐波，较小容量有源滤波器用于系统无功补偿及其他非特征次谐波的抑制。本专利技术结构简单，能够较好的治理船舶电力系统中的谐波。文档编号H02J3/01GK102082436SQ201110027339公开日2011年6月1日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日专利技术者倪明杰, 傅晓红, 卫卫, 王鹏, 邰能灵, 黄彬 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混合电力滤波器，其特征在于，包括：依次串联的有源滤波器、输出滤波器、耦合变压器和无源滤波器组，其中：无源滤波器组的输入端与三相电网相连，输出端与耦合变压器相连，有源滤波器进行动态补偿后经输出滤波器滤除高频毛刺后连接至耦合变压器，输出滤波器用于滤除开关器件的高频毛刺，无源滤波器滤除船舶电网中固定次数的谐波。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄彬，邰能灵，王鹏，傅晓红，倪明杰，卫卫，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31
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