1选题的背景、意义

1.1 船舶发电的方式和特点

随着我国造船业的不断发展，对船舶的可持续发展提出了新的要求，而且近年来能源枯竭、环境污染问题日益严峻，也促进了船舶向节能和环保的方向发展，航运业的节能减排技术已经引起了国际社会的高度重视。船舶的工作用电大多使用柴油发电机发电获得，少部分由新能源发电获得。其中柴油发电机发电时要消耗大量柴油，在当前油价不断上涨且供应紧张的情况下，柴油发电消耗巨大，并且柴油发电污染严重且噪音很大，影响工作人员的工作与休息；而新能源发电具有无污染、可持续等优点，其应用前景极为广阔。随着科学技术的不断进步,以风能、太阳能、核能、生物质能和潮汐能等为典型代表的新能源在节能减排方面所具有的独特优势和所能产生的效益已经越来越显著,其在船舶交通运输行业的应用和推广已呈潮涌之势^[1]。

1.2 无功功率的危害

随着电力电子设备的发展，船上用电设备日益增多，特别是非线性用电设备的大量使用给电网质量带来了严峻的后果。船舶上的用电负载大多是感性负载，负载电流对交流发电机产生去磁作用，电流和功率因数的变化都会引起电压变化，从而引起船舶电网电压波动，当船舶电网实际电压值偏离额定值时，用电设备的效率就会降低，偏离太大时，运行就要恶化，甚至导致设备的损坏，如温升提高、缩短电机寿命等不利影响。船舶电网电压深度下降时，将导致保护电器动作，造成发电机解列、电网崩溃导致全船失电的严重事故，所以要求船舶交流电网的电压保持恒定，其电压偏差不允许超出其规定的范围。因此对于电网来说，无功功率补偿非常重要^[2]。

1.3电能质量的重要性

随着航运领域的发展,船舶电力系统中出现大量冲击型负载和非线性负载,如大功率变流器、大功率压缩机、起吊装置、甲板机械等,这些设备在运行中产生大量的动态无功、谐波电流和电压,导致电网电压闪变和大幅度波动,甚至造成电网在某一频率下的谐振,严重地影响供电系统的供电质量和供电系统的安全运行，并且整流器、调功装置、变流器和斩波器等这些船舶电气设备在使用过程除了造成功率因数低下外，会给电网引入电流谐波等多方面的电能质量问题，所以，提高电能质量，抑制谐波非常重要。

1.4课题研究意义

随着新能源与电网的结合日益紧密和船舶对电网电能质量要求的不断提高，船舶新能源和电网电能质量逐步引起国内外人员的重视，其中船舶新能源并网技术和无功补偿成为国内外研究的中心，并网逆变器以及无功功率补偿的研究，是其中的难点和关键，所以研究船舶新能源并网逆变器和无功补偿具有重要的意义。

2国内外研究概况及发展趋势