艦船電力系統(tǒng)電磁兼容建模分析方法綜述

陳宇航，張正卿，帥驍睿，吳 鈁，廖于翔

綜述

艦船電力系統(tǒng)電磁兼容建模分析方法綜述

陳宇航1，張正卿2，帥驍睿2，吳 鈁2，廖于翔2

（1. 海裝沈陽局駐葫蘆島地區(qū)軍事代表室，葫蘆島 125003；2. 武漢第二船舶設(shè)計研究所，武漢 430205）

隨著艦船動力和武器系統(tǒng)向電氣化方向發(fā)展，電力電子技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用更加廣泛，電磁干擾(EMI)與電磁兼容性(EMC)問題正成為影響電力系統(tǒng)可靠性和安全性的重要因素。本文在探討艦船電力系統(tǒng)電磁兼容分析重要意義的基礎(chǔ)上，從電力電子變換裝置、電力推進(jìn)系統(tǒng)及電纜通道等方面介紹了國內(nèi)外艦船電力系統(tǒng)電磁兼容建模與分析研究的最新動態(tài)，探討了各種方法的特點(diǎn)和適用性，同時對電磁兼容相關(guān)分析與計算方法進(jìn)行了梳理。研究結(jié)果表明，將電磁兼容性設(shè)計融入電力系統(tǒng)功能與性能設(shè)計有助于在研制初期規(guī)避系統(tǒng)性電磁兼容風(fēng)險，提升研發(fā)效能。

電力系統(tǒng)電磁兼容性建模與分析方法

0 引言

現(xiàn)代艦船綜合電力系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)日用電、電力推進(jìn)、高功率武器及先進(jìn)傳感器負(fù)荷的集成管理，實現(xiàn)全船能量的綜合利用與調(diào)度。新版《美國電力與能源技術(shù)發(fā)展路線圖》提出了綜合電力與能源系統(tǒng)（IPES）的概念，在提升艦船生存能力、可靠性和靈活性等方面具有顯著優(yōu)勢[1～2]。

綜合電力系統(tǒng)的發(fā)展伴隨著電力電子技術(shù)的深度應(yīng)用，整流發(fā)電機(jī)組、直流區(qū)域變配電網(wǎng)絡(luò)變流器與逆變器、電力推進(jìn)變頻調(diào)速系統(tǒng)等大功率電力電子變換裝置成為綜合電力系統(tǒng)電能變換與調(diào)配的重要節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)集成化、模塊化與能量密度水平不斷提高[3～4]。然而電力電子開關(guān)器件高頻、非線性的工作特性使其容易成為潛在的電磁發(fā)射源，產(chǎn)生電磁干擾（EMI）。由于綜合電力系統(tǒng)電力電子變換設(shè)備日趨增多，電壓、功率等級多樣，容量大，分布區(qū)域廣泛，各種功率電纜、信號電纜密集敷設(shè)，且布置在封閉狹小的空間中，使艦船艙室電磁環(huán)境更加復(fù)雜，電磁干擾與電磁兼容性（EMC）成為影響電力系統(tǒng)可靠性和安全性的重要因素[5]。

在GJB72-2002《電磁干擾和電磁兼容性術(shù)語》中將電磁兼容性定義為設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。包括以下兩個方面：a）設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)在預(yù)定的電磁環(huán)境中運(yùn)行時，可按規(guī)定的安全裕度實現(xiàn)設(shè)計的工作性能、且不因電磁干擾而受損或產(chǎn)生不可接收的降級；b）設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)在預(yù)定的電磁環(huán)境中正常地工作且不會給環(huán)境（或其他設(shè)備）帶來不可接受的電磁干擾。

在研制階段對電磁干擾特性及其傳播途徑進(jìn)行建模與分析是電力系統(tǒng)及設(shè)備電磁兼容性設(shè)計的重要方法，也是預(yù)測系統(tǒng)電磁干擾與受擾特征、進(jìn)行電磁干擾抑制和釋放電磁兼容性風(fēng)險的重要途經(jīng)。本文將在探討艦船電力系統(tǒng)電磁兼容性設(shè)計重要意義的基礎(chǔ)上，介紹國內(nèi)外艦船電力系統(tǒng)電磁兼容建模分析研究的最新動態(tài)，同時對電磁兼容相關(guān)的分析與計算方法進(jìn)行梳理。

1 艦船電力系統(tǒng)電磁兼容性設(shè)計的意義

電力系統(tǒng)的電磁兼容性設(shè)計與評價包括電磁發(fā)射與敏感度兩個方面，按照干擾耦合方式分為傳導(dǎo)耦合與輻射耦合。在GJB151B-2013《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》中規(guī)定了軍用電子、電氣及機(jī)電等設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度特性的要求及測試方法，是相關(guān)單位進(jìn)行設(shè)備和分系統(tǒng)電磁兼容性論證、設(shè)計、生產(chǎn)、試驗和驗收的依據(jù)，該標(biāo)準(zhǔn)主要參照美軍標(biāo)MIL-STD-461F，測試項目與要求主要分為四類，如圖1所示。

艦船電力系統(tǒng)及設(shè)備布局緊湊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能量密度高，潛在的電磁干擾耦合途徑多樣，危害性大，如引起電力系統(tǒng)或設(shè)備性能降低甚至失電，影響監(jiān)控、通信、導(dǎo)航等系統(tǒng)正常工作等。在系統(tǒng)（或設(shè)備）出現(xiàn)電磁兼容測試不達(dá)標(biāo)或電磁兼容性問題后再進(jìn)行整改的難度大、調(diào)整空間有限，通常費(fèi)時且效果不佳。因此，將電磁兼容設(shè)計作為系統(tǒng)功能與性能設(shè)計的重要組成部分，貫穿整個研制與生產(chǎn)過程，在方案設(shè)計階段即開展電磁兼容性預(yù)測分析工作，對節(jié)省研制成本、縮短研制周期、獲得最高效能具有重要意義。通過系統(tǒng)級、設(shè)備級、部件級與元器件級等多層次的建模分析，能夠有效識別電磁干擾耦合路徑，評價系統(tǒng)中潛在的電磁干擾發(fā)射源和電磁敏感薄弱環(huán)節(jié)的敏感度特征，進(jìn)而輔助優(yōu)化電磁兼容安全裕度與指標(biāo)參數(shù)，為系統(tǒng)與設(shè)備的電磁兼容性設(shè)計提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐[6]。

圖1 電磁兼容性測試項目

2 電磁兼容分析建模方法

干擾源、耦合途徑和敏感設(shè)備是研究電磁兼容問題的三要素。對系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行電磁兼容性建模分析，即通過合理的簡化與近似處理，將三要素實際的電路與電磁場物理模型抽象為數(shù)學(xué)模型，采用適當(dāng)?shù)臄?shù)值方法進(jìn)行求解，并通過對解算數(shù)據(jù)的后處理形成可視化的計算結(jié)果，預(yù)測系統(tǒng)或設(shè)備的電磁兼容性特征。目前，商業(yè)電磁場與電磁兼容分析軟件成為電磁兼容性設(shè)計與預(yù)測的重要手段，可實現(xiàn)三維空間的場路耦合分析與計算，建模分析的準(zhǔn)確性與有效性取決于模型的近似程度以及求解方法[7]。

2.1 電力電子變換裝置的建模與分析

在艦船電力系統(tǒng)中，電力電子變換裝置的電磁兼容性建模與分析從傳導(dǎo)干擾分析與輻射干擾分析兩方面開展。

傳導(dǎo)干擾分析模型的搭建通常是基于元器件級高頻寄生參數(shù)的獲取與分析，元器件主要包括電阻、電容、磁性器件（如變壓器、電感）等無源器件以及半導(dǎo)體開關(guān)器件（如IGBT等），寄生參數(shù)的獲取方法包括仿真法與實測法。仿真法是通過電磁場分析進(jìn)行參數(shù)抽取，而實測法是基于相關(guān)參數(shù)的實驗測量進(jìn)行曲線擬合。通過元器件高頻模型與耦合回路的分析，建立完整的傳導(dǎo)回路模型進(jìn)行時域仿真，并經(jīng)過傅里葉變換最終得到干擾頻譜。輻射干擾分析通常需要依據(jù)分析對象的工作模式將其抽象為等效的輻射發(fā)射源與接收終端，并建立其空間三維幾何模型，通過求解復(fù)雜的電磁場問題來獲取其輻射干擾特征。

文獻(xiàn)[8]基于實測法獲取了集成電力電子模塊的寄生參數(shù)，同時保證了元器件結(jié)構(gòu)的完整性。文獻(xiàn)[9]提出了一種考慮IGBT瞬態(tài)開關(guān)特性的EMI模型簡化方法，器件非線性的開關(guān)瞬態(tài)過程被分成了幾個階段，通過多重電壓電流變化率疊加的分段線性逼近方法，來近似模擬器件實際的開關(guān)電壓和電流波形，通過DC-DC降壓變換器的測試結(jié)果表明，該方法具有較好的精度。文獻(xiàn)[10]通過建立開關(guān)電源低頻傳導(dǎo)發(fā)射模型計算了電源線上的傳導(dǎo)發(fā)射頻譜以及諧波畸變狀態(tài)，實現(xiàn)了對低頻傳導(dǎo)干擾的數(shù)值預(yù)測。文獻(xiàn)[11]在Simulink仿真環(huán)境下建立了某型艦船大功率逆變電源高頻等效電路仿真模型，模型中包含線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LISN）和Mardiguian噪聲分離網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)了差模、共模傳導(dǎo)噪聲電壓的分離與分析；建立了電偶極子共模輻射等效模型和磁偶極子差模輻射等效模型；同時在CST仿真環(huán)境下建立傳動控制柜簡化模型，分析了柜體特性對輻射屏蔽效能的影響。

文獻(xiàn)[12]提出并驗證了一種對印制電路板（PCB）級近場區(qū)電磁場輻射發(fā)射進(jìn)行分析的方法，該方法基于簡化遠(yuǎn)場技術(shù)，并結(jié)合適當(dāng)?shù)男拚蜃?，可簡捷快速的分析計算鄰近PCB板間的互擾問題，預(yù)測輻射發(fā)射和接收信號的量級。文獻(xiàn)[13]對Boost開關(guān)電源電路的輻射噪聲進(jìn)行了分析，作者結(jié)合電偶極子、磁偶極子以及麥克斯韋方程組，推導(dǎo)出電場和磁場輻射噪聲的計算方法，并在ANSYS Simplorer軟件中搭建了開關(guān)電源整機(jī)電路模型，計算提取開關(guān)電源進(jìn)線處噪聲電流，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行場路協(xié)同仿真，獲取輻射噪聲頻譜圖，進(jìn)而輔助輻射噪聲抑制濾波電路的設(shè)計。文中還利用ANSYS Maxwell軟件對開關(guān)電源關(guān)鍵器件近場輻射特征進(jìn)行了三維建模與可視化處理，得到了各器件及機(jī)殼對近場輻射的影響關(guān)系，為PCB板的器件布局和設(shè)計提供了依據(jù)。文獻(xiàn)[14]以包含SiC MOSFET和二極管的互鎖開關(guān)、電容和負(fù)載的電路為例，從能量脈沖和電磁場瞬變過程的角度，建立了電路、電磁場與載流子場耦合作用下的三維電磁場數(shù)值分析模型，模型采用多物理場仿真軟件COMSOL搭建并結(jié)算，獲取了微納秒級時間尺度開關(guān)瞬態(tài)過程中空間電磁場的分布及演化，提供了一種從電磁場物理本質(zhì)出發(fā)研究電力電子變換裝置輻射機(jī)理的有效工具。

2.2 電力推進(jìn)系統(tǒng)的建模與分析

推進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動是艦船電力推進(jìn)系統(tǒng)的核心，推進(jìn)電機(jī)控制大多利用PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)調(diào)節(jié)三相交流電的頻率來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。PWM控制雖然有助于降低電機(jī)諧波損耗、提升調(diào)速控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能、增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力，但由于PWM調(diào)制波形含有大量高頻諧波，容易在電機(jī)本體中產(chǎn)生漏電流和軸電壓，進(jìn)而產(chǎn)生電磁干擾問題。同時，推進(jìn)電機(jī)變頻器的電磁發(fā)射特性也是電磁兼容關(guān)注的重點(diǎn)。

電力推進(jìn)系統(tǒng)的建模與分析主要包括推進(jìn)電機(jī)本體建模和大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)的建模。文獻(xiàn)[15]在分析永磁同步電機(jī)本體電磁干擾種類和耦合路徑的基礎(chǔ)上，利用有限元軟件建立了電機(jī)低頻模型，進(jìn)而獲取了電機(jī)在周圍空間的低頻磁場分布。同時針對高頻電磁干擾，利用基于矢量匹配法的黑匣子等效法和有限元高頻參數(shù)抽取法分別建立了電機(jī)的高頻等效電路模型，并分析了兩種方法各自的適用條件。文獻(xiàn)[16]以艦船交流電力系統(tǒng)十二相同步推進(jìn)電機(jī)為例進(jìn)行了理論分析，建立了相應(yīng)的設(shè)備級與系統(tǒng)級仿真模型，重點(diǎn)對電網(wǎng)輸入諧波、變頻器輸出諧波及系統(tǒng)動態(tài)性能進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[17]建立了大功率三電平變頻調(diào)速系統(tǒng)傳導(dǎo)EMI時域仿真模型，在模型中，無源器件、疊層母排等部件的寄生參數(shù)利用阻抗分析儀測量和Ansoft Q3D電磁仿真軟件計算得到，利用Saber和Simulink組成的聯(lián)合仿真平臺分別搭建主電路和控制電路模型。同時還利用HFSS軟件搭建了系統(tǒng)輻射EMI仿真預(yù)測模型，并能夠依據(jù)分析結(jié)果制定電磁兼容整改與治理措施。文獻(xiàn)[18]以三相變頻驅(qū)動系統(tǒng)和12脈波AC/DC系統(tǒng)為例，在建立各元器件高頻模型的基礎(chǔ)上，分別建立了船舶電力系統(tǒng)共模和差模傳導(dǎo)干擾等效電路模型，并用以進(jìn)行頻域分析，得到了系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)傳導(dǎo)干擾特征。

2.3 電纜通道的建模與分析

隨著艦船電力系統(tǒng)供配電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度的提升，電力電纜的數(shù)量和長度也在相應(yīng)的增加，穿艙電纜數(shù)量眾多，分布范圍廣，而電力電纜通常集中敷設(shè)，在其敷設(shè)通道區(qū)域產(chǎn)生的高壓電場與強(qiáng)磁場是艦船上主要的低頻電磁發(fā)射源。另一方面，不同電壓負(fù)荷等級、工作頻段和功能的電纜通道因空間所限往往不能拉開足夠的間距，電纜傳輸線間串?dāng)_帶來的影響不可忽略。然而，在設(shè)備級測試和系統(tǒng)級聯(lián)調(diào)時，電磁兼容性測試通常依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測試環(huán)境設(shè)置，傳輸電纜長度短，敷設(shè)方式不能模擬艦船實際敷設(shè)環(huán)境，不能完全反映線纜間實際的電磁發(fā)射和串?dāng)_特征，因此結(jié)合實際電纜通道布置方式對電纜電磁場分布及串?dāng)_進(jìn)行建模分析十分必要。

電纜間串?dāng)_的建模與分析方法主要分為場分析法和路分析法。場分析法基于麥克斯韋方程，利用數(shù)值分析技術(shù)分析傳輸線的傳輸特性，計算精度較高但計算規(guī)模較大。而路分析法利用基爾霍夫定律建立并求解多導(dǎo)線傳輸線方程，獲取轉(zhuǎn)移阻抗矩陣和轉(zhuǎn)移導(dǎo)納矩陣等分布參數(shù)，并得到電壓與電流響應(yīng)的時空演化規(guī)律。以此來分析傳輸特性，步驟相對簡捷，計算精度較好。

Clayton.R.Pau在多導(dǎo)體線纜傳導(dǎo)耦合方面做了大量研究，給出了多種在時域和頻域下求解多導(dǎo)體傳輸線方程、提取傳輸線參數(shù)的方法，包括時域頻域變換法（TDFD）和時域有限差分法（FDTD）等[19]。文獻(xiàn)[20]基于多導(dǎo)體傳輸線理論建立了艦船艙室電纜串?dāng)_分析模型，并以此為基礎(chǔ)，在軟件CST電纜工作室中結(jié)合實際電路對不同種類電纜進(jìn)行了配置，依據(jù)電纜截面結(jié)構(gòu)建立了電纜實體，仿真分析了電力電纜與信號電纜間的串?dāng)_特征。文獻(xiàn)[21]中基于時域有限元法分別對艦船平臺上的三相工頻、變頻及直流電力電纜在不同屏蔽情形下的近端磁場大小及屏蔽性能進(jìn)行了仿真分析，模型對金屬編織層進(jìn)行了模擬等效，實現(xiàn)了電力電纜在大電流激勵下附近磁場的準(zhǔn)確計算和編織網(wǎng)對低頻磁場屏蔽效能的評估，相關(guān)實驗測試結(jié)果驗證了分析結(jié)論的準(zhǔn)確性。

3 電磁兼容分析與計算方法

常用的電磁兼容分析與計算方法包括高頻近似法與低頻數(shù)值法。其中，高頻近似法主要有幾何繞射理論（GTD）、一致性幾何繞射理論（UTD）物理光學(xué)方法（PO）、幾何光學(xué)方法（GO）等。高頻近似法適用于計算遠(yuǎn)場，利用了高頻情況下電磁波類似與光波的性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于電大尺寸物體的輻射場和散射場計算，計算速度快，節(jié)省計算資源，但不易處理復(fù)雜的目標(biāo)體，無法滿足電力系統(tǒng)低頻電路設(shè)計與電磁兼容工程問題的需要。隨著計算機(jī)技術(shù)和計算電磁學(xué)的發(fā)展，基于低頻數(shù)值方法建立的電磁兼容分析模型因其在精確性和直觀性上的獨(dú)特優(yōu)勢，在工程中得到了廣泛應(yīng)用，特別是眾多基于數(shù)值分析方法的電磁場商業(yè)軟件的出現(xiàn)，使得快速獲取復(fù)雜電磁場問題的高精度離散解成為可能，也使此類建模分析方法得到快速發(fā)展。

應(yīng)用較為廣泛的數(shù)值方法主要包括：

1）有限元方法（FEM），該方法是求解邊值問題的數(shù)值過程，將連續(xù)區(qū)域離散為許多子域，在子域中將未知函數(shù)用帶有未知系數(shù)的簡單插值函數(shù)表示，并由此將無限個自由度的原邊值問題在轉(zhuǎn)化為有限個自由度的問題，使得整個系統(tǒng)的解用有限數(shù)目的未知系數(shù)近似，最終通過求解方程組得到邊值問題的解。其基本步驟包括區(qū)域的離散或網(wǎng)格剖分、選擇插值函數(shù)、建立方程組并求解。

2）時域有限差分方法（FDTD），該方法將電場和磁場矢量在空間和時間上交錯采樣，通過這種離散方式將麥克斯韋方程組轉(zhuǎn)化為差分方程，并在時域上逐步求解空間電磁場。

3）頻域有限差分方法（FDFD），該方法與FDTD法相類似，是將麥克斯韋方程組進(jìn)行有限差分近似的結(jié)果，使用時諧差分形式的方程。但由于沒有時間步進(jìn)，其網(wǎng)格間距需保持均勻。

4）傳輸線方法（TLM），該方法通過將求解域劃分為網(wǎng)格，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間用傳輸線連接來實現(xiàn)空間域離散，利用迭代運(yùn)算過程實現(xiàn)時間域離散。通過建立網(wǎng)格中傳輸線上電壓和電流與麥克斯韋方程組中電磁場的等效關(guān)系，將場的空間傳播問題等效為離散的電壓（電流）波在網(wǎng)格中的傳播問題，可用于二維或三維輻射場分析。

5）矩量法（MoM）或邊界元法（BEM），該方法為全波分析方法，通過將復(fù)雜的積分方程簡化為簡單的線性方程來進(jìn)行求解，對于求解天線細(xì)線模型或者連接在大導(dǎo)電面上的線段問題特別有效[22]。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代艦船大量新型裝備的列裝使電力系統(tǒng)容量和復(fù)雜度不斷提升，電磁干擾與兼容性問題逐漸凸顯，保證電力系統(tǒng)可靠、高質(zhì)量運(yùn)行成為保障全船遂行任務(wù)能力的重要因素。同時，艦船艙室結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備眾多，系統(tǒng)及設(shè)備安裝后調(diào)整空間有限，在設(shè)計階段即對系統(tǒng)電磁兼容性進(jìn)行建模分析與風(fēng)險預(yù)測顯得尤為重要。

各國工程技術(shù)人員針對獨(dú)立電力系統(tǒng)電磁兼容建模與預(yù)測方法已經(jīng)開展了諸多有益研究與探索，本文探討了電磁兼容性設(shè)計的重要價值以及當(dāng)前電力系統(tǒng)電磁兼容建模分析方法研究的最新進(jìn)展，同時對電磁兼容分析相關(guān)計算方法和特點(diǎn)進(jìn)行了梳理。但電力系統(tǒng)電磁兼容性問題是受系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境影響的綜合性工程問題，除設(shè)備單機(jī)應(yīng)通過電磁兼容性驗證考核外，還應(yīng)保證系統(tǒng)整體在艦船環(huán)境下的兼容性。系統(tǒng)的建模分析、預(yù)測和設(shè)計應(yīng)考慮艦船復(fù)雜電磁環(huán)境與不同電磁干擾模式，綜合利用多種方法，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程驗證。目前的系統(tǒng)電磁兼容分析和設(shè)計還存在一定局限性，在許多方面有待進(jìn)一步研究和開展工作：

1）深入研究面向艦船復(fù)雜電磁環(huán)境、復(fù)雜電路拓?fù)渑c空間結(jié)構(gòu)影響下的電磁兼容建模仿真方法，增強(qiáng)分析預(yù)測的有效性和適用性；

2）將艦船電力系統(tǒng)電磁兼容建模分析、技術(shù)設(shè)計、施工工藝管控與電磁環(huán)境檢測作為有機(jī)整體進(jìn)行統(tǒng)籌，探索在各階段加強(qiáng)系統(tǒng)電磁兼容性風(fēng)險識別的方法；

3）加強(qiáng)艦船EMC仿真能力建設(shè)，推進(jìn)包括計算電磁學(xué)、場路綜合系統(tǒng)分析技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)艦船EMC數(shù)字設(shè)計技術(shù)發(fā)展；改變強(qiáng)測試、重整改、弱設(shè)計的研發(fā)模式，為規(guī)范艦船電磁兼容性控制的技術(shù)與管理要素提供理論支撐。

[1] 付立軍, 劉魯鋒, 王剛,馬凡, 葉志浩, 紀(jì)鋒, 劉路輝. 我國艦船中壓直流綜合電力系統(tǒng)研究進(jìn)展[J].中國艦船研究, 2016, 11(01): 72-79.

[2] 羅偉, 孫朝暉, 方斌. 船舶綜合電力系統(tǒng)研究的新進(jìn)展[J]. 艦船科學(xué)技術(shù), 2009, 31(12): 105-109.

[3] 馬偉明. 電力電子在艦船電力系統(tǒng)中的典型應(yīng)用[J].電工技術(shù)學(xué)報, 2011, 26(05): 1-7.

[4] 劉漢宇, 王偉. 電力電子化趨勢下的艦船電力系統(tǒng)面臨的主要問題[J]. 船舶, 2019, 30(02): 93-99.

[5] 范昕. 艦船電力系統(tǒng)電磁兼容性研究現(xiàn)狀綜述[J].中國艦船研究, 2013, 8(03): 78-84.

[6] 馬偉明, 張磊, 孟進(jìn). 獨(dú)立電力系統(tǒng)及其電力電子裝置的電磁兼容[M]. 科學(xué)出版社, 2007.

[7] 李穎, 譚偉, 王志雄. 系統(tǒng)級輻射類電磁兼容預(yù)測和仿真分析方法研究[J]. 微波學(xué)報, 2014(S2): 24-28.

[8] Yang L, Odendaal, WGH. Measurement-Based Method to Characterize Parasitic Parameters of the Integrated Power Electronics Modules[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2007, 22(1): 54-62.

[9] Jin M, Weiming M, Power Converter EMI Analysis Including IGBT Nonlinear Switching Transient Model[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2006, 53:1577-1583.

[10] 李洪義, 閻毓杰, 吳宏悅. 艦艇開關(guān)電源的低頻傳導(dǎo)干擾建模與仿真[J]. 艦船科學(xué)技術(shù), 2009, 31(04): 142-146.

[11] 朱達(dá). 艦船大功率逆變電源電磁干擾建模與噪聲抑制方法研究[D].南京師范大學(xué), 2018.

[12] Bertocco M, Sona A, Stellini M. Simplified approach for the analysis of PCB radiated emissions in the near field region[C] International Symposium on Electro-magnetic Compatibility Europe. IEEE, 2009.

[13] 白婉寧. 開關(guān)電源輻射EMI噪聲分析與抑制的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 南京, 南京師范大學(xué), 2020.

[14] 賈圣鈺, 趙爭鳴, 施博辰, 朱義誠.電力電子系統(tǒng)電磁干擾數(shù)值建模分析[J]. 電工技術(shù)學(xué)報: 1-12.

[15] 范景華. 永磁同步電機(jī)電磁干擾特性及建模方法研究[D]. 成都, 電子科技大學(xué), 2019.

[16] 梁星星. 艦船交流電力推進(jìn)系統(tǒng)理論研究及其電磁兼容性研究[D]. 武漢, 華中科技大學(xué), 2006.

[17] 侯峰. 大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)電磁干擾整改與治理研究[D]. 江蘇徐州, 中國礦業(yè)大學(xué). 2019.

[18] 公倩. 船舶電力系統(tǒng)傳導(dǎo)干擾預(yù)測研究[D]. 哈爾濱工程大學(xué), 2012.

[19] Clayton. R. Paul, Analysis of multi-conductor transmission lines, New York: John Wiley Sons, 1994.

[20] 秦萌濤, 宋文武, 王冬冬. 艦船艙室中電纜串?dāng)_分析[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用, 2014, 40(03): 75-78.

[21] 豐安順. 艦船平臺上電纜的電磁兼容特性研究[D].南京, 東南大學(xué), 2019.

[22] Weston D A . Electromagnetic Compatibility Methods, Analysis, Circuits, and measurements[M]. Third Edition CRC press. 2017.

Review on Modeling and Analysis Methods for Electromagnetic Compatibility of Shipboard Power System

Chen Yuhang1, Zhang Zhengqing2, Shuai Xiaorui2, Wu Fang2, Liao Yuxiang2

（1. Military Representative Office of Shenyang Bureau in Huludao, Huludao 125003, China；2.Wuhan Second Ship Design and Research Institute, Wuhan 430205, China）

U674

A

1003-4862（2021）09-0060-05

2021-05-08

陳宇航（1991-），男，工程師。研究方向：艦船電力系統(tǒng)。E-mail:chen_yh316@126.com