Статья посвящена изучению проблемы энергоэффективности, которая приобретает важное значение в судоходной отрасли. Отмечается, что большинство технических процессов, выполняемых на борту судна, так или иначе связаны с потреблением электрической энергии, что, в свою очередь, приводит к ужесточению требований, предъявляемых к качеству электрической энергии. Объясняется это тем, что различные потребители электрической энергии спроектированы для функционирования при определенных значениях электрических параметров, таких как номинальный ток, номинальное напряжениеи номинальная частота электрической сети. При этом необходимо учитывать тот факт, что ввиду неоднородности вольтамперных характеристик большое количество потребителей может оказывать отрицательное влияние на симметрию напряжения и тока. Данное явление может быть частично ослаблено путем внедрения преобразователей электрической энергии для питания потребителей, в том числе электрических двигателей, что также позволяет регулировать частоту вращения в широком диапазоне. Однако коммутации, протекающие в преобразовательной технике, будут являться источником высших гармоник. С целью минимизации влияния полупроводниковых преобразователей электрической энергии на сеть производителями могут быть использованы следующие технические решения: увеличение количества пульсаций напряжения входного выпрямителя, установка сетевого дросселя, применение активного фильтра гармоник, использование сглаживающих фильтров в DC-звене. В статье рассмотрены способы улучшения качества электрической энергии путем внедрения фильтров высших гармоник; записаны уравнения, позволяющие определить параметры элементов, входящих в фильтры; составлена компьютерная модель рассматриваемой электроэнергетической установки в среде динамического моделирования технических систем SimInTech; сняты графики изменения напряжения и тока при активно-индуктивной нагрузке.
At present, with the rise in the cost of energy resources and the negative impact of the marine fleet on the environment, the problem of energy efficiency in the shipping industry is becoming important. Most of the technical processes carried out on a ship board are somehow associated with the consumption of electrical energy, which, in turn, leads to stricter requirements for the quality of electrical energy. This is explained by the fact that the various consumers of electrical energy are designed to operate at certain values of electrical parameters such as rated current, rated voltage, rated frequency of the electrical network. In this case, it is necessary to take into account the fact that, due to the inhomogeneity of current-voltage characteristics, a large number of consumers can adversely affect the symmetry of voltage and current. This phenomenon can be partially reduced by introducing electrical energy converters to power consumers, including electric motors, which also allows the speed to be controlled in a wide range. However, commutations occurring in conversion technology will be a source of higher harmonics. In order to minimize the influence of semiconductor converters of electrical energy on the network, manufacturers can implement the following technical solutions: increasing the number of voltage ripples in the input rectifier; installation of a network choke; the use of an active harmonic filter; the use of smoothing filters in the DC link. The ways to improve the quality of electrical energy by introducing higher harmonic filters are discussed in the paper. Equations are written to determine the parameters of the elements included in the filters. A computer model of the considered electric power plant in the environment of dynamic modeling of technical systems SimInTech has been compiled. The graphs of voltage and current changes at active-inductive load are taken.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.