船舶电网谐波抑制测试获进展

近年来，随着船舶电力推进系统大规模装配变频器、整流装置等非线性设备，电网谐波污染问题日益严峻。谐波不仅导致发电机效率降低、设备过热绝缘老化，还可能干扰导航通信系统，威胁航行安全。近期，我国在船舶电网谐波抑制技术领域取得突破性进展，多项自主技术通过实船测试验证，为行业提供了高效解决方案。

一、船舶电网谐波的独特挑战

相较于陆上电网，船舶电网作为独立有限容量系统，对电能质量要求更高：

严苛的谐波限值：中国船级社（CCS）规定总电压谐波失真（THDu）不得超过10%，单次谐波（如15次以下）需低于基波电压的5%

主要谐波源集中：推进系统的大功率变频器贡献了超80%的谐波，其电流波形畸变随调速频率动态变化，传统滤波器难以适配

系统脆弱性突出：谐波易引发变压器环流、继电保护误动作，并加速精密电子设备（如导航仪）损耗

二、核心抑制技术实现突破

针对上述痛点，技术团队聚焦三大方向：

拓扑结构优化

多脉波整流升级：基于12/24脉冲整流方案，结合谐波屏蔽变压器（如延边Δ联结阀侧绕组），将特定次谐波导向专用滤波支路，使电网侧THDu从12%降至4%以内

混合滤波器集成：串联型有源滤波器（APF）与无源滤波器（PPF）协同工作，动态补偿5次、7次等特征谐波，响应速度达毫秒级

智能监测与控制

采用改进BP神经网络算法，通过FFT预处理实时解析谐波成分，精准触发APF的补偿指令，误差率低于2%

数字孪生平台实现谐波谐振风险评估，主动调整电容补偿参数，避免系统阻抗共振

新型半导体应用

宽禁带功率器件（如SiC-MOSFET）提升有源滤波器开关频率至50kHz以上，降低损耗30%，适配高波动工况

三、实船测试验证成效

某电力推进货轮全负载测试显示：

谐波抑制指标：电网侧THDu稳定在3.8%，单次谐波电压畸变率≤1.5%，优于CCS限值

经济性提升：推进电机附加损耗减少15%，年节省运维成本超百万元

兼容性扩展：系统成功抑制变频器启停瞬态谐波，保障雷达、通信设备零误报

四、未来发展方向

下一步将探索风光储混合能源并网的谐波交互抑制，并推动相关技术写入国际船级社规范。随着国产化率提升，船舶电网“洁净电能”时代加速到来。

鸣途电力简介

鸣途电力专注船舶电能质量治理，提供谐波抑制整体解决方案。其自主开发的混合有源滤波器及智能监测平台，已通过多型船舶验证，显著提升电网稳定性与设备寿命，推动绿色航运技术革新。