基于改进NLM的模块化多电平变换器在船舶岸电系统中的应用

作     者：王灿 郭燚 薛冬 王宇恒 WANG Can;GUO Yi;XUE Dong;WANG Yuheng

作者机构：上海海事大学物流工程学院上海201306 

出 版 物：《上海海事大学学报》 (Journal of Shanghai Maritime University)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      面：111-118页

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：上海市科学技术委员会项目(Z20218044) 上海市经济和信息化委员会工业强基项目(GYQJ-2020-1-12) 

主　　题：船舶岸电系统 模块化多电平变换器(MMC) 最近电平逼近调制(NLM) 无差拍环流抑制 虚拟同步发电机(VSG) 

摘      要：随着船舶功率需求的不断增加,船舶岸电系统也从低压岸电系统向高压岸电系统发展,基于模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)设计6.6 kV/60 Hz的船舶高压岸电系统。针对传统最近电平逼近调制(nearest level modulation,NLM)策略下MMC输出电压质量低、环流谐波含量大及船舶岸电系统稳定性差的问题,提出采用改进NLM策略、无差拍环流抑制策略和虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术相结合的新型控制方法。对所设计的MMC-VSG船舶岸电系统模型和控制方法进行仿真。仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提高船舶岸电系统的电能质量,且系统稳态性能和动态性能良好,可为船舶高压岸电系统的设计提供一定的参考。