●前言
第1章緒論1
1.1岸電技術的提出1
1.2國內外岸電技術現狀與分析2
1.2.1國內岸電技術現狀2
1.2.2國外岸電技術現狀10
1.2.3岸電技術方案對比與分析14
1.3岸電繫統的相關標準及規範16
1.3.1國內相關標準發展16
1.3.2國外相關標準發展17
1.3.3國內外岸電技術發展趨勢17
參考文獻18
第2章船舶岸電技術基礎20
2.1逆變器控制原理20
2.1.1IGBT器件及驅動保護20
2.1.2IGBT逆變技術原理22
2.2岸電變流繫統電路拓撲結構28
2.2.1低壓型岸電的拓撲結構28
2.2.2高壓型岸電的拓撲結構29
2.3岸電兆瓦級變流繫統控制技術31
2.4岸電兆瓦級變流繫統並聯技術33
2.5岸電兆瓦級變流繫統散熱方法35
參考文獻36
第3章低壓岸電兆瓦級變流繫統建模40
3.1低壓岸電變流器拓撲結構40
3.2三相PWM整流器的數學模型40
3.2.1三相PWM整流器的基本數學模型40
3.2.2兩相旋轉坐標繫下三相PWM整流器的數學模型43
3.2.3三相PWM整流器的解耦模型45
3.3三相PWM逆變器的數學模型46
3.3.1三相PWM逆變器的基本數學模型46
3.3.2三相PWM逆變器的解耦模型48
3.3.3兩相旋轉坐標繫下三相PWM逆變器的數學模型50
參考文獻51
第4章低壓岸電變流繫統檢測與控制53
4.1基於小波神經網絡的網側電流檢測算法53
4.1.1小波神經網絡的結構53
4.1.2小波神經網絡的學習算法54
4.1.3小波神經網絡采樣算法的實驗結果及分析55
4.2基於神經網絡內模的PWM整流器網側電流控制策略57
4.2.1神經網絡內模控制算法設計58
4.2.2神經網絡內部模型的建立59
4.2.3神經網絡內模控制器的建立60
4.2.4神經網絡內模控制器設計62
4.2.5PWM整流器網側電流控制算法仿真及分析63
4.3PWM逆變器輸出電壓控制策略及
4.3.1PWM逆變器輸出電壓控制策略64
4.3.2PWM逆變器控制算法仿真結果66
4.4PWM變流繫統實驗結果及分析67
4.4.1PWM變流器實驗平臺構建67
4.4.2PWM整流器實驗結果及分析68
4.4.3PWM逆變器實驗結果及分析70
參考文獻72
第5章低壓岸電變流繫統參數優化74
5.1低壓岸電變流器控制模型74
5.1.1基於旋轉坐標繫雙閉環控制的三相電壓型逆變器控制模型74
5.1.2基於靜止坐標繫雙閉環控制的三相電壓型逆變器控制模型75
5.1.3基於旋轉坐標繫雙閉環控制的三相電壓型整流器控制模型77
5.2粒子群優化算法78
5.2.1標準粒子群算法78
5.2.2粒子群算法的改進78
5.3變流器控制的目標函數研究81
5.3.1多種目標函數的選取81
5.3.2目標函數的建立82
5.4對比仿真及繫統分析83
5.4.1模型參數及其優化參數的選取83
5.4.2仿真實驗結果對比84
5.5實驗驗證97
參考文獻106
第6章低壓岸電兆瓦級變流繫統並聯技術108
6.1變流器器件級並聯設計108
6.1.1IGBT功率器件基本特性分析108
6.1.2IGBT器件並聯影響因素109
6.1.3IGBT器件並聯原則110
6.2基於無功功率和鎖相同步的變流器模塊並聯控制111
6.2.1變流器模塊並聯環流數學模型分析111
6.2.2變流器模塊並聯的無功功率調節幅值差算法114
6.2.3變流器模塊並聯的兩級異步型鎖相算法115
6.3基於串電感技術的變流器模塊級並聯設計116
6.3.1串電感並聯方案環流來源分析及抑制118
6.3.2串電感並聯仿真及實驗驗證119
參考文獻121
第7章低壓岸電兆瓦級變流繫統散熱與冷卻122
7.1功率模塊IGBT損耗計算模型及分析122
7.2優化的SVPWM調制方法123
7.2.1SVPWM基本原理123
7.2.2優化的SVPWM算法125
7.2.3優化的SVPWM算法實現方法及其諧波分析126
7.3變流器散熱繫統設計129
7.3.1熱阻計算和散熱器選型方法129
7.3.2溫升時間計算方法131
7.3.3風機選擇和散熱風道設計131
7.3.4計算結果與實驗結果比較133
參考文獻134
第8章H橋級聯式多電平高壓岸電構成與控制135
8.1級聯式多電平高壓岸電的實現方式135
8.2H橋級聯式高壓岸電繫統構成136
8.2.1輸入側結構137
8.2.2電路138
8.2.3輸出側結構139
8.2.4控制器139
8.3H橋級聯式高壓岸電繫統控制142
8.3.1雙極性調制方法142
8.3.2載波移相PWM方法144
8.3.3載波移相SPWM方法的優越性145
8.4H橋級聯式高壓岸電繫統優點與主要技術指標146
8.4.1H橋級聯式高壓岸電電源技術優點146
8.4.2高壓岸電電源輸出電壓波形148
參考文獻149
第9章岸電與船舶電站切換技術150
9.1岸電與船電的間斷式切換供電150
9.2采用固態開關的岸電與船電微間斷式切換供電151
9.2.1固態開關技術原理152
9.2.2固態開關切換控制策略153
9.3岸電與船舶電站無間斷式切換供電155
9.3.1基於雙PWM變換器的岸電電源繫統156
9.3.2虛擬同步發電機建模157
9.3.3虛擬同步發電機功頻控制器設計158
9.3.4虛擬同步發電機勵磁控制器設計159
9.3.5虛擬同步發電機仿真161
9.3.6虛擬同步發電機實驗167
參考文獻169
第10章船舶岸電繫統構成及保護171
10.1供電和岸電電源變電繫統171
10.1.1高壓岸電供電方案和繫統組成171
10.1.2低壓岸電供電方案和繫統組成177
10.2岸電電源空調通風繫統179
10.3岸電電源控制繫統及信息管理繫統182
10.3.1岸電電源控制繫統182
10.3.2岸電信息管理繫統183
10.4岸電接電箱185
10.5岸電配電繫統接地和繼電保護187
10.5.1配電繫統接地形式187
10.5.2岸電配電繫統接地形式與接地原則188
10.5.3岸電繫統繼電保護原則190
參考文獻191
第11章岸電繫統裝備研制與工程應用192
11.1移動式2MVA岸電繫統裝備設計192
11.1.1主電路設計193
11.1.2控制繫統設計194
11.1.3網側濾波器設計197
11.1.4負載側濾波器設計202
11.2繫統抗干擾設計204
11.2.1分布式光纖通信繫統設計204
11.2.2層疊母線排設計206
11.3岸電電站運行與效果分析207
11.4岸電電站節能效果分析208
參考文獻209

本書是作者長期從事大容量電力電子變流技術研究與岸電裝備制造的總結，是一部繫統論述船舶岸電技術的學術專著。全書共11章，主要內容包括：岸電繫統特征與技術基礎；低壓岸電變流繫統建模、檢測與控制、參數優化、大功率多模塊並聯、散熱與冷卻的設計理論與方法；高壓岸電大功率模塊串聯拓撲、繫統控制機理；岸電與船電切換、岸電繫統保護；岸電繫列裝備研制與工程應用。