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港口装卸机械变频器特性评价技术研究与应用

作　者: 胡婷芳
导　师: 朱明星
学　校: 安徽大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 港口 变频器 能量回馈 用电特性 经济效益 电能质量
分类号: U653.92
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 4次
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内容摘要


近年来,随着港口节能减排建设力度加大,港区大量使用了最新的双向逆变技术或者对普通变频器进行改造(加能量反馈单元),将装卸设备电机在减速、制动或者带位能负载重物下放时产生的再生制动能量直接回馈电网,这一举措：有效地减少了能量的浪费,提高了大型装卸设备的节电运行水平。然而能量回馈单元使用电力电子技术,在工作过程中也会对电网的电能质量产生影响,特别是产生的谐波对电网的影响。另一方面,逆流的有功功率直接回馈电网,会改变电网的有功潮流,可能加剧港口供配电系统的有功冲击,影响港口供配电系统的安全稳定运行。因此,本论文针对港口装卸机械变频器特性评价技术进行研究,通过仿真和实测数据对对能量回馈装置运行状态及电网电能质量状态进行分析,一方面对能量回馈装置的节电运行效果评价方法进行研究与应用,另一方面对能量回馈装置接入电网可能引起的电能质量问题进行研究,保证了港区电网以及能量回馈装置的运行的可靠稳定。本论文的主要研究内容包括以下几个方面：(1)明确本课题研究的意义,同时对某港口装卸机械变频器特性与港区能量回馈装置的类型进行研究,进而分析了能量回馈装置接入电网的不同形式,为之后的港口装卸机械变频器特性评价技术研究工作提供基础。(2)根据某港口能量回馈装置类型及接入电网形式,利用Matlab/Simulink仿真平台,搭建变频器性能评价仿真模型,对采用不同电力电子器件、开关频率不同、接入方式不同等情况下的能量回馈装置谐波和本体损耗进行仿真研究,为港口装卸机械变频器特性评价技术研究工作提供必要的理论基础。(3)对港口装卸机械变频器用电特性及能量回馈特性评价技术进行研究,给出了用电特性和节电运行的评估依据标准、限值计算方法以及评估方法,并根据某港口能量回馈装置类型及接入电网形式,选取典型拓扑结构的能量回馈装置进行实际案例分析,得出了不同类型能量回馈装置接入电网引起的电能质量问题及其节电运行的经济效益。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-11
  1.1 课题研究背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究历史与现状  9-10
  1.3 本文主要工作  10-11
第二章 港口装卸机械变频器分析  11-30
  2.1 港口装卸机械变频器器件特性分析  11
  2.2 港口装卸机械变频器特性分析  11-24
    2.2.1 变频器工作原理  11-19
    2.2.2 变频器谐波特性分析  19-21
    2.2.3 变频器损耗分析  21-23
    2.2.4 能量回馈分析  23-24
  2.3 港口能量回馈装置类型  24-28
  2.4 能量回馈装置接入电网的形式  28-29
    2.4.1 单独回路并联逆变器型  28
    2.4.2 单整流器共直流母线型  28
    2.4.3 双整流器共直流母线型  28
    2.4.4 单独整流支路直流调速型  28-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 基于Simulink仿真模型的变频器性能评价技术研究  30-39
  3.1 仿真模型建立  30-31
  3.2 变频器谐波特性仿真研究  31-36
    3.2.1 不可控整流全控逆变型交直交电路  31-32
    3.2.2 全控整流全控逆变型交直交电路  32-36
  3.3 变频器损耗特性仿真研究  36-38
    3.3.1 不可控整流全控逆变型交直交电路  36
    3.3.2 不可控整流全控逆变型交直交电路  36-38
    3.3.3 分析结果  38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 港口装卸机械变频器用电特性评价技术应用  39-56
  4.1 用电特性分析的意义  39
  4.2 用电特性分析依据标准及评估方法  39-42
  4.3 典型案例分析  42-55
    4.3.1 测试方案  42
    4.3.2 测试数据及设备参数  42-44
    4.3.3 评估限值计算  44-46
    4.3.4 实测数据分析  46-53
    4.3.5 结论  53-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章 港口装卸机械变频器能量回馈特性评价技术应用  56-66
  5.1 节电运行评估的意义  56
  5.2 节电运行分析方法  56-58
  5.3 典型案例分析  58-65
    5.3.1 5#40t门机实测数据分析  58-61
    5.3.2 其他类型能量回馈装置数据分析  61-63
    5.3.3 结论  63-65
  5.4 本章小结  65-66
第六章 结束语  66-68
  6.1 全文总结  66
  6.2 展望  66-68
参考文献  68-70
致谢  70-71
攻读学位期间发表的学术论文目录  71

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 港口工程 > 港口构造与设备 > 传送与装卸设备
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