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1、摘 要电力电子技术的发展促成了船舶电力推进技术的快速发展,但同时各种非线性电力电子器件的大量使用,在船舶电力系统中产生大量的谐波,导致设备容量和线路损耗增加,使得电网质量恶化,影响了电力设备的安全经济运行。谐波污染问题日益严重,如何有效的治理谐波,将谐波控制在规范允许的限值以下,是当前具有重要现实意义和工程实践价值的课题。但是由于电力推进需要使用大容量电力电子装置，如整流、逆变设备。所有电力电子装置在实现功率控制和处理的同时都不可避免地产生大量的谐波，很容易会对电力系统产生影响。谐波的危害非常严重。一方面，谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，导致设备过热、绝缘老化、使用寿命降低，严重时还会
2、使设备电器和机械间产生谐振。谐波也有可能引起电力系统的局部串联或并联谐振，引起保护设备误动作。谐波在电力线路中的传输或者在设备工作中的发射还会对电网中的电子设备或通信设备产生严重的干扰；另一方面，谐波对电力电子器件以及电力电子装置本身也造成了很大的损伤。谐波会增加系统的损耗，损耗的增加直接导致系统的发热量增加，相应要求系统的散热措施要加大，造成系统的体积、成本增加。谐波还会造成装置的过电流、过电压等问题，从而影响系统的可靠性。电力滤波器可以有效地抑制电力推进船舶电网谐波。关键词：电力电子技术，非线性电力电子器件，谐波，电力滤波器目录一、概述1二、电力推进船舶电网谐波产生的原因及造成的危害2(一
3、)电力推进船舶电网谐波产生的原因21.发电源质量不高产生谐波22.输配电系统产生谐波23.用电设备产生的谐波24.船舶上应用的元器件产生的高次谐波3(二)电力推进船舶电网谐波造成的危害31.对船舶电网的影响32.对船舶主要负荷的影响3三、谐波与有源电力滤波器的基本概念及原理5(一)谐波的基本概念及含义51.谐波的定义52.谐波分析的基本概念6(二)有源电力滤波器的基本概念及原理71.有源电力滤波器的基本概念72.有源电力滤波器的原理8四、电力推进船舶电网谐波抑制方法9(一)减少谐波源产生的谐波含量9(二)在谐波源附近安装滤波器，就近吸收谐波电流9五、基于ABB有源滤波器的电力推进海工船电网谐波
4、抑制的实例分析10(一)ABB有源滤波器用于电力推进海工船的设计10(二)ABB有源滤波器用于电力推进海工船电网谐波分析11(三)电力推进海工船电网谐波治理前后对谐波情况的比较14六、结论与展望15参考文献16致谢17宜顺论文网www.13L16一、 概述“谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍在广泛采用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的关注。当时在德国，由于使用静态汞弧而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期关于谐波研究的经典论文。到了50
5、年代和60年代E.W.Kimbark在其著作中对此进行了总结。70年代以来由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭的应有日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题给予充分关注，定期召开有关谐波问题的学术讨论会。国际电工委员会（IEC）和国际大电网会议都相继组成了专门的工作组，制定包括供电系统、各项电力设备和用电设备以及家用电器在内的谐波标准。近年来，配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、电气化铁路以及各种电力电子设备的应用不断增加。这些非线性、冲击性和不平衡性的用电特性，对供电质量造成严重的污染。另一方面，现代工业、商业以及居民用户的用电设备对电
6、能质量的要求更加敏感，对供电质量提出了更高的要求。随着信息产业、高新技术产业的飞速发展以及传统行业采用计算机管理及先进控制技术的应用，现代数字信息对供电可靠性及个性化电能质量需求有了更高的要求。这意味着信息社会不仅依赖于电力供应，而且更需要新的特殊的电力供应。美国电力研究院(EPRI)的Narain G.Hingorani博士于1988年首先提出了“Custom Power”的新概念及其质量分成三个等级。这实质上就是计算机技术、现代控制理论和电力电子技术应用于配电系统，构成能够提供优质电力和其他不同质量的电力的配电系统以适应不同电力用户的不同要求。这是新一代柔性配电系统的发展方向。柔性配电新技
7、术将为在电力市场条件下的电力用户提供纯净、稳定、可靠的绿色电源；同时，也提高了电能的传输效率，给供电部门带来了可观的经济效益。仅依靠过去的无源滤波技术治理谐波已不能满足要求，研究和开发适应这一要求的新技术已成为近年来电力系统领域中的热点。用户电力（Custom Power）新技术主要利用GTO、IGBT等大功率电力电子器件组成的控制设备向用户提供增值的、高可靠的、高质量的电能，提高系统的供电可靠性（减少断电次数），保证功率流质量。二、 电力推进船舶电网谐波产生的原因及造成的危害(一) 电力推进船舶电网谐波产生的原因电力推进船舶电网中的谐波主要是由各种变流设备以及其他非线性负载产生的。当正弦基波
8、电压(电源阻抗为零阻抗时)施加于非线性负载时，负载吸收的电流与施加的电压波形不同，畸变电流影响电流回路中的配电设施。在实际存在系统电源阻抗时，畸变电流将在阻抗上产生电压降，因为产生畸变电压，畸变电压将对所有的负载产生影响。系统中的主要谐波源有含半导体非线性元件的谐波源及含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。前者如各种整流设备，交流调压装置，变流设备，直流拖动设备整流器，PWM变频器，相控调制变频器以及现代工业设施为节能和控制用的电力电子设备等。后者如交流电弧炉，交流电焊机，日光灯和发电机，变压器及铁磁谐振设备等。所有这些都使得电力系统的电压，电流波形发生畸变，从而产生高次谐波。1. 发电源质量不高产
9、生谐波发电源质量不高产生谐波。由于发电机的三相绕组无法做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致，因此发电源会产生一些谐波。但一般较少。2. 输配电系统产生谐波输配电系统产生谐波。输配电系统中主要是电力变压器产生谐波。由于变压器铁心的饱和、磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，使得磁化电流呈尖顶波形，含有奇次谐波，以3次谐波为主，其大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流就越大。3. 用电设备产生的谐波用电设备产生的谐波。越来越多具有非线性特性的电气设备被应用于船舶上。即使电源供给这些设备的是正
10、弦波形的电压但由于它们具有非线性的电压-电流特性。使得流过电网的电流波形是非正弦的，即产生了谐波，使电网电压严重失真。4. 船舶上应用的元器件产生的高次谐波在船舶上产生高次谐波的元件很多例如舵机系统、冰库制冷系统、辅锅炉系统中的变流设备。最为严重的是电力推进系统中采用变频器调速和串级调速的交流电动机调速系统以及采用晶闸管变流的直流电动机调速系统等。都有大型的变流装置，它们产生的高次谐波电流尤为突出，是造成船舶电力系统中谐波干扰的最主要因素。(二) 电力推进船舶电网谐波造成的危害随着电力电子装置在船舶上的广泛应用，电力电子装置已成为网络中最大的谐波源。而谐波对电力系统会造成非常严重的影响，对船舶
11、电网和主要设备都会产生不同程度的危害。1. 对船舶电网的影响与陆上电网相比，船舶电网线路短、负荷密度大，高次谐波电流在线路阻抗上形成谐波电压降落，产生有功功率和无功功率损耗，但数值不大。船舶电网主要由电缆构成。对于此类输电系统，谐波除了引起附加损耗外，还可能使电压波形出现尖峰，从而加速电缆绝缘的老化，引起浸渍绝缘的局部放电，也使介质损耗增加、温升增高，缩短电缆的使用寿命。最严重的是，高次谐波可能在船舶电力系统中发生电压谐振引起线路过电压，可能击穿电缆、导线及设备的绝缘，引起重大事故。2. 对船舶主要负荷的影响船舶电力系统的主要负荷是电机。电网中含高次谐波时，会使电机内部产生高频磁场，使运行中的
12、电机发热、损耗增加、效率降低。此外，当电机中谐波电流频率接近于某些零部件的固有振动频率时，会产生机械共振、噪声和谐波过电压。这些都将缩短电机的寿命，情况严重时甚至会损坏电机。在电力推进系统中，同步电机占了很大容量，对同步电机来说，定子绕组流过谐波电流后将产生与谐波频率相对应的旋转磁场，在转子绕组中感应出谐波电流。对隐极电机来说，谐波电流主要在转子的槽楔、齿和转子端部的套箍上流动。对凸极电机来说，谐波电流主要在极靴中流动。由于谐波频率高，集肤效应显著，因此谐波电流只在上述转子各部件的表层流动，所以转子中的阻尼绕组、槽楔、齿和套箍最容易受到谐波电流的损害。谐波发热对隐极电机的影响要比对凸极电机的影
13、响严重得多。集肤效应使得定子绕组中的谐波电流的分布也很不均匀。定子双层绕组中沿槽高度的上层线棒内的谐波损耗可能比下层线棒内高几倍。但对电机而言，谐波损耗主要还是在转子中。异步电机的定子绕组流入正序和负序谐波电流I时，形成正向或反向以n倍同步转速旋转的磁场。正序分量谐波电流将产生正向转矩，和基波正序分量转矩方向相同。负序分量谐波电流将产生相反方向的转矩。由于谐波分量一般并不大，因此产生的转距也很小，而且正序和负序谐波电流产生的转矩相互抵消一部分，所以谐波电流产生的平均转矩可以忽略，但是它产生的脉动转矩却会引起电机的机械振动和噪声。谐波对变压器的影响主要是引起附加损耗和过热，其次是产生机械振动、噪
14、声和谐波过电压。变压器励磁电流中的谐波电流通常不大于额定电流的1，且其作用是使磁通为正弦波，因此并不引起变压器铁损耗增大。变压器在刚通电过程中谐波电流可能很大，但历时很短，一般也不会形成危害。但当发生谐振时，就有可能危及变压器的安全当直流电流或低频电流流入变压器时，会使铁心严重饱和，励磁电流中的谐波电流就会大大增加，会使变压器受到危害。谐波源的谐波电流流入变压器时，对其主要影响是增加了它的铜损耗和铁损耗。随着谐波频率的增高，集肤效应更加严重，铁损耗也更大。因此高次谐波分量比低次谐波分量更易引起变压器的发热。谐波电流还会引起变压器外壳、外层硅钢片和某些紧固件的发热，并有可能引起变压器局部严重过热
15、。谐波还会引起变压器的噪声增大。对电力电容器的影响，在船舶电站中常采用电力电容器补偿感性负载导致的功率因数下降。高次谐波对电容器的影响最为突出，高次谐波对电容器呈现出低阻抗，电容器为高次谐波提供了通道，谐波电流与基波叠加，通过电容器的总电流增加，持续的过流使电容器温升增加、寿命缩短，严重时使电容器损坏、甚至爆炸。另外，电容器容性阻抗和系统感性阻抗可能在某次谐波频率附近发生谐振。船舶上的变流装置一方面是主要的谐波源，产生特征和非特征谐波并注入电网；另一方面，由于谐波引起控制系统误差，电流变化率、电压变化率过高或产生过热效应，都会引起晶闸管故障，给换流装置带来影响。某些受控的变流器的控制逻辑往往因
16、畸变电压而导致运行误差。电力系统中的谐波会改变继电保护设备的性能，引起误动作或拒绝动作。高次谐波会产生电磁干扰，影响通讯网络的电磁效应和正常的通讯载波工作，导致敏感设备故障，因此通常需要采用独立的清洁电源(如UPS等)对船舶敏感设备供电。对船舶通信、电子设备的影响船舶通讯包括与外界的无线通讯和船舶内部的有线电话通讯。高次谐波形成对通讯设备和线路的干扰信号，影响通讯网络的电磁效应和正常的通讯载波工作。如对电话线路而言，音频通道的工作频率约为3003000Hz，而供电线路的许多谐波就在这个范围内由于电力线路和电话线路的功率差别很大，所以供电系统的谐波将引起可以察觉、有时甚至是不能允许的电话杂音。船
17、舶的导航设备和采用微电脑及其它电子元件控制的船舶自动控制系统包含了大量数字电路部件。它们都要求可靠和稳定的工作，特别是导航设备。数字电路所用逻辑元件都有各自的阀电平和与之相对应的干扰信号容限，如果谐波的干扰超过其容限，就可能破坏触发器和存储器保存的信息，排除干扰后，它仍会在系统内部的存储器件里留下痕迹，系统也不会再恢复到原来的工作状态。即使含有微处理器的系统里程序没遭破坏，若地址总线受到干扰，也会有程序丢失的危险，使系统进人预想不到的状态，甚至陷入意外停机状态。因此高次谐波对导航等电子设备危害是严重的。三、 谐波与有源电力滤波器的基本概念及原理(一) 谐波的基本概念及含义1. 谐波的定义在供电
18、系统中，通常总是希望交流电压和交流电流呈正弦波形。正弦电压可表示为 u(t)=Usin() 式中 U电压有效值初相角角频率f频率T周期正弦电压施加在电阻、电感和电容这些线性无源元件上，其电流和电压分别为比例、积分和微分关系，仍为同频率的正弦波。但当正弦电压施加在非线性电路上时，电流就变为非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。当然，非正弦电压施加在线性电路上时电流也是非正弦波。对于周期为T=的非正弦电压u()，一般满足狄里赫利条件，可分解为如下形式的傅立叶级数 u()= a0+ 式中 ; ; b=;或u()= a0+ 式中 c, , 和 a, b的关系为 c= ；
19、 =arctg(); a= csin; b= ccos；在傅立叶级数中，频率为1/T的分量称为基波，频率为大于1/T的整数倍基波频率的分量称为谐波，谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比。国际上公认的谐波含义为：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍”。所以，谐波次数必须为整数。如:我国电力系统的额定频率为50Hz，则其基波为50Hz, 2次谐波为100Hz,以此类推。即谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比, 也可以分为奇次谐波和偶次谐波。2. 谐波分析的基本概念n次谐波电压含有率以HRU (Harmonic Ratio U)表示 HRU= 式中 U第n次谐波电压有效值；
20、U基波电压有效值；n次谐波电流含有率以HRI表示 HRI= 式中 I第n次谐波电流有效值； I基波电流有效值；谐波电压含量U和谐波电流含量I分别定义为: 电压谐波总畸变率TND(Total Harmonic Distortion)和电流谐波总畸变率THD分别定义为: THD= THD= 以上介绍了谐波以及与谐波有关的基本概念。可以看出，谐波是一个周期电气量中频率为大于1整数倍基波频率的正弦波分量。(二) 有源电力滤波器的基本概念及原理1. 有源电力滤波器的基本概念有源电力滤波器是一种能够弥补无源滤波器不足的一种新型谐波抑制设备，是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小变化
21、的谐波以及变化的无功进行补偿。它的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。其应用可克服LC无源滤波器等传统谐波抑制和无功补偿方法的缺点，与传统无源滤波器相比，具有突出的优点，概括起来主要有：实现了动态补偿，可对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应；可同时对谐波和无功功率进行补偿，补偿无功功率时不需要储能元件，补偿谐波时所需要储能元件容量也不大，且补偿无功功率的大小可做到连续调节；即使补偿电流过大，有源电力滤波器也不会发生过载，并能正常发挥补偿作用；受电网阻抗的影响不大
22、，不容易和电网阻抗发生谐振；能跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响；既可对一个谐波和无功源单独补偿，也可对多个谐波和无功源集中补偿。基于有源滤波器的上述优点，采用有源电力滤波器是对谐波进行抑制的一个发展趋势，因而受到广泛的重视，对于保证电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有重要意义，具有广阔的应用前景。例如电力推进系统中通常采用交一交变频装置，其输入电流的谐波分量十分复杂，其频率不仅和输入电源频率、变频电路的结构有关，而且和变频电路的输出频率有关，其频率通常不是输入频率的整数倍。这种谐波特点直接决定了抑制谐波采用的方法。由于无源滤波器通常只能抑制特定频率的谐波，不能满足谐波抑
23、制的要求。有源滤波器是一种能够弥补无源滤波器不足的一种新型的控制装置，它首先检测出不同频率的谐波，然后产生出相位相反的同频率谐波进行补偿，以达到消除谐波的目的。由此看来，在交一交变频电力推进船舶上采用有源电力滤波器，可以更好地消除电网的谐波。2. 有源电力滤波器的原理有源电力滤波器由有源逆变器构成，与被补偿的谐波负载并联连接，通过实时检测负载电流波形，控制有源电力滤波器产生相应的补偿电压，使有源支路的阻抗对各次谐波都为零，滤除波形中的基波（50/60Hz）成分，将剩余部分的波形反向，通过控制IGBT的触发，将反向电流注入供电系统中，实现滤除谐波、动态补偿系统波动、抑制谐振、提高功率因素等四大功
24、能。从而提高滤波器的滤波效果。有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，它可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵销负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的 谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和
25、基波无功电流，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流，计算出主电路各开关器件的触发脉冲，此脉冲经驱动电路后作用于主电路。这样电源电流中只含有基波的有功分量，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。根据逆变器直流侧储能元件的不同，可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制，使直流侧电压维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。而电流型有源滤波
26、器在工作时需对直流侧电感电流进行控制，使直流侧电流维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。电压型有源滤波器的优点是损耗较少，效率高，该电流在电感内阻上将产生较大损耗。四、 电力推进船舶电网谐波抑制方法(一) 减少谐波源产生的谐波含量降低谐波源的谐波含量。也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。这种措施一般在工程设计中予以考虑。最有效的办法是增加整流装置的脉波数，常用于大型整流装置中。对接入电网的设备本身进行改进，限制其产生谐波的含量或不产生谐波。具体方法有：开发新型交流器，使其不产生谐波且功率因数为l，
27、这种变流器被称为单位功率因数变流器(Unity Power Factor Converter)；在中小功率电力变换装置中，采用脉宽调制技术的整流电路的有功功率因数校正(PFC：Power Factor Correct)电路，已经在开关电源中获得了广泛应用；在大功率电力交换装置中，采用多绕组变压器的多脉整流或将多脉整流与控制移相相结合构成准多脉整流。(二) 在谐波源附近安装滤波器，就近吸收谐波电流在谐波源附近安装滤波器，就近吸收谐波电流。目前抑制谐波的方法主要有两种：一是无源滤波器，二是有源滤波器。谐波滤波装置的传统方法就是采用LC滤波器，既可补偿谐波又可补偿无功功率，且结构简单，故一直被广泛应
28、用，但其存在诸多问题。谐波抑制的另一个趋势是采用有源电力滤波器，其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流中只含有基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿。且补偿特性不受电网阻抗的影响近年来受到业界和用户的广泛重视。五、 基于ABB有源滤波器的电力推进海工船电网谐波抑制的实例分析(一) ABB有源滤波器用于电力推进海工船的设计ABB有源滤波器PQFI用于电力推进海工船的设计模型图ABB有源滤波器PQFI用于电力推进海工船的实例图(二) ABB有源滤波器用于电力推进海工船电网谐波分析ABB有源滤波器PQFI
29、工作原理是吸收一个非正弦电流（非线性负载），谐波是失真波形的分量。可通过它们将波形分解成多个正弦分量来分析任意非正弦周期的波形。根据傅立叶定理，任何周期为T的周期函数通常是连续和估计实质幅值有限。它们可以通过一系列无限正弦项（频率为原始函数频率的整数倍）表示。频率相当于原始波形周期的谐波为基波，频率等于基波频率n倍的谐波为n次谐波。根据傅立叶定理，一个纯正弦波形表现的谐波阶次与基波的相同。如图所示ABB有源滤波器PQFI滤波前系统三相谐波电流电压波形记录ABB有源滤波器PQFI滤波后系统三相谐波电流电压波形记录ABB有源滤波器PQFI滤波前A相谐波电流ABB有源滤波器PQFI滤波后A相谐波电流
30、ABB有源滤波器PQFI用于电力推进海工船电网谐波抑制的分析：通过ABB谐波仿真软件记录的滤波器PQFI滤波前后系统三相谐波电流电压波形可知，三相电压THD(U)%分别由4.2、4.3、4.5变为1.2、1.2、1.2，三相电流THD(I)% 分别由30.3、30.6、29.3变为2.2、2.4、2.5，使用ABB滤波器PQFI滤波后，THD%控制在5%以内，符合国际标准和船级社标准。分析ABB有源滤波器PQFI滤波前后A相谐波电流，得出的结论是3次5次7次11次13次谐波得到了有效地控制。综上所述，ABB滤波器PQFI滤波能够有效地抑制电力推进船舶电网谐波。(三) 电力推进海工船电网谐波治理
31、前后对谐波情况的比较ABB有源滤波器PQFI用于电力推进海工船电网中对谐波治理前后谐波情况的比较：通过ABB谐波仿真软件记录的滤波器PQFI滤波前后系统三相谐波电流电压波形可知，谐波治理前系统三相电压THD(U)%分别是4.2、4.3、4.5，谐波治理后系统三相电压THD(U)% 分别是1.2、1.2、1.2。谐波治理前系统三相电流THD(I)% 分别是30.3、30.6、29.3，谐波治理后系统三相电流THD(I)% 分别是2.2、2.4、2.5。通过对谐波治理前后谐波情况的比较，证明了使用ABB滤波器PQFI滤波后，THD%可以把谐波控制在5%以内，达到了国际标准和船级社标准。对ABB有源
32、滤波器PQFI治理谐波前后A相谐波电流的比较，得出的结论是3次5次7次11次13次谐波得到了有效地治理。综上所述，我们可以得出的结论是ABB有源滤波器PQFI能够有效地治理电力推进船舶电网谐波。六、 结论与展望众所周知,电力系统谐波测量与分析已经成为电力系统领域发展的一个重要研究方向。近几十年来,随着各种电力电子装置(主要是一些非线性设备)的广泛应用,使得电网的谐波污染日益严重,电能质量下降,由谐波引起的各种故障和事故不断发生。因此,实时测量和分析电网谐波分量以及非线性用电设备将产生的谐波分量,实时掌握电力系统中谐波的实际情况,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。本文就电力系统谐波测量
33、与分析方法做了系统介绍并进行了仿真研究,得出了一些重要结论。有源电力滤波器能够有效地抑制电力推进船舶电网谐波。论文的具体工作包括以下几个方面: 首先,概括地介绍了电力系统谐波的一些基本概念,总结了船舶电网谐波抑制分析的主要方法以及谐波分析的现状和发展。对电力推进船舶电网谐波问题以及已有的谐波抑制方法及相关技术进行分析和总结，阐述了谐波对船舶电网产生的影响和危害。简述了抑制谐波的思路和主要途径,探讨了船舶电网谐波抑制方案及相关技术,主要从有源电力滤波器这个方面进行讨论,并给出了ABB有源滤波器PQFI在船舶电力推进系统中的应用案例。新时期出现新的谐波抑制问题，需要多学科知识交叉融合。电力电子技术
34、的进步与发展，将出现新的谐波源，则新的谐波抑制技术有待于挖掘。分布式发电系统的谐波、智能电网的谐波问题等需要深入研究，谐波抑制技术需要多学科知识交叉融合，发现与研究新的谐波治理理论与技术。谐波抑制技术的基础理论已形成，谐波抑制领域涌现了众多理论成果。拓扑结构、建模分析、谐波检测、控制方法、系统参数设计、稳定性分析等方面已取得了丰富的理论成果，为谐波抑制技术的实用化奠定了良好的基础。加强谐波治理技术装备化进程，当前先进谐波治理技术应用仅侧重于配电网低压系统，中高压系统的有源滤波谐波治理装置的工程应用有待进一步推动和发展。参考文献1 贺益康、潘再平：电力电子技术第二版，科学出版社，2004；2 吴
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36、楠、邱宗明等：舰船电力系统谐波的产生、危害和抑制J，舰船科学技术，2007，29(4)：6165；11 魏伟、付立军：全电力推进舰船电力系统谐波仿真与实验J，船电技术，2004(4)：1-5；12 曹承洁、李晓帆、朱骏：提高舰船电力推进系统电力品质的谐波抑制新方案J，中国舰船研究，2007，2(2)：31-34；致谢近三年的浙大学习生涯，不仅使我的知识结构和自学能力上了一个新台阶，更重要的是，各方面的素质得到了提高。而这一切，都要归功于浙大老师的深切教诲与热情鼓励。值此即将完成学业之际，我要衷心地感谢浙大老师们两年半来在学习和生活中给予我的谆谆教诲和悉心的关怀。在论文的选题、研究以及撰写过程中，自始至终得到了导师的精心指导和热情帮助，其中无不凝聚着导师的心血和汗水。在此，我要衷心地感谢我的导师吴国忠老师对我的指导、帮助和支持。导师严谨求实和一丝不苟的学风、扎实勤勉和孜孜不倦的工作态度时刻激励着我努力学习，并将鞭策我在未来的工作中锐意进取、奋发努力！最后，向所有关心和帮助过我的人们致以衷心的感谢！