舰船交流电力推进系统理论研究及其电磁兼容性研究

摘要

本文所涉及的课题来自一个预研项目。 电力推进技术在舰船上应用已有一百多年历史，随着技术的进步而得到长足发展，越来越受到世界各国的青睐，电力推进日益成为现代先进电力舰船的主流推进方式。舰船电力推进的总演变过程是由直流电力推进向交流电力推进、小功率向大功率、简单的电力推进到复杂的电力推进方向发展。电力推进技术的广泛应用，带来一个突出的问题，即电力系统的电磁兼容性（EMC）问题。 本文首先介绍舰船交流电力推进系统的演变过程及其特点，并提出舰船电力系统集成关键技术之一即是电磁兼容性技术。介绍舰船电力系统的组成与特点，舰船电力系统是将不同类型的电气设备集成为一体，舰船电力系统主要的电气设备有：船舶电站、电网配电设备、船用辅助设备、船用变频器等；其主要特点是使电气设备集成化、模块化。并介绍几个国内外应用舰船电力推系统典型实例，然后，对一个以十二相同步电机为推进动力的舰船交流电力推进系统的进行了理论分析，建立了相应的设备级与系统级数学模型，借助Matlab数学计算及仿真软件进行了系统仿真。在此基础上，着重分析了系统的电磁兼容性。 最后，结合本单位研制电力推进试验样机系统，对舰船交流电力推进系统的系统性能及电磁兼容性（EMC）应进行多方面的试验研究。通过交流电力推进系统的联调试验，在系统集成及电磁兼容性研究方面取得了一些经验性的成果，通过试验验证了前期各项理论计算、仿真与设计方法的可行性与正确性，基本掌握舰船中压电力系统集成方法，对舰船环境下设备的电磁干扰的特性和EMC措施有较深的了解，积累了大量实际运行的经验，为今后更大功率的电力推进系统的研制奠定了坚实的基础。