关于全电驱平台供应船的谐波治理实验，结合船舶电力系统特点和现有技术方案，可参考以下实验框架和技术路径：

一、谐波来源分析

电力电子设备

变频器、整流器等非线性负载是主要谐波源，尤其在船舶推进系统、绞车驱动等大功率场景中，6脉波或12脉波整流会产生5/7次、11/13次特征谐波

新能源系统

若船舶配备电池/光伏混合动力，充放电过程可能引入间谐波和宽频带谐波

二、实验技术方案

有源滤波技术（APF）

应用：在配电母线或关键负载侧安装有源电力滤波器，实时检测并注入反向谐波电流，补偿率可达90%以上

案例：湖北东湖实验室在新能源船舶中采用分布式直流系统，通过APF抑制变频推进系统的谐波

无源滤波与电抗器组合

设计：针对5/7次谐波，配置LC滤波支路（如5次滤波器电抗率7%），并联电抗器抑制电容过补偿导致的谐振

优势：成本低，适用于固定频率谐波治理

拓扑优化

多电平逆变：采用18脉波整流或MMC（模块化多电平）拓扑，降低输入电流畸变率至3%-5%

隔离变压器：Y/Δ接线变压器可阻断3次谐波流通，减少中性线过载风险

三、实验步骤

谐波测量

使用Fluke 430或电能质量分析仪，连续监测船舶全工况（航行/作业/充电）下的电压、电流THD，记录95%概率值

治理方案设计

就地治理：在大功率负载（如推进电机）侧加装APF或滤波器

集中治理：在主配电板配置混合滤波装置，兼顾分散小负载谐波

实施与验证

动态测试：模拟船舶启停、负载突变等场景，验证滤波器响应速度（<5ms）

经济性评估：对比治理前后电缆温升、电容寿命及运营成本

四、典型案例参考

“浚澜”全电驱绞吸船

通过串联泥泵和水下泵，优化电力驱动系统谐波路径，结合变压器隔离降低中性线谐波

平陆运河工程船舶

在智能变电站实验室中，复现船舶电网故障场景，验证APF在DP-3级定位系统中的抗干扰能力

五、实验结论预期

谐波治理后，THD从15%-20%降至5%以下，满足IEC 61000-4-7标准

系统效率提升约3%-8%，减少电容过热故障率

建议实验中优先采用APF+无源滤波的混合方案，并结合船舶实际负载分布进行分组治理