[发明专利]一种岸电系统及其并网控制方法

权利要求书

1.一种岸电系统，包括岸电电网、变频电源、并网开关、发电机开关以及船舶发电系统，其中，所述变频电源包括多绕组移相变压器以及至少一个电源模块，电源模块的输入侧与多绕组变压器的低压侧绕组连接，输出侧相互级联；所述电源模块包含整流单元、逆变单元，其特征在于：所述电源模块还包括快速开关、吸收电阻以及旁路开关，快速开关与吸收电阻串联连接，所述串联连接与整流单元的直流输出侧并联连接，所述旁路开关与逆变单元的输出侧并联连接；

在并网过程中，检测到电源模块的直流电压上升超过第一门槛值时，闭合快速开关，将过剩的能量通过快速开关导入吸收电阻，将过剩能量吸收，当直流电压继续上升超过第二门槛值时，关断逆变单元的全部功率半导体器件，然后闭合旁路开关。

2.根据权利要求1所述一种岸电系统，其特征在于：所述电源模块的整流单元包括三相整流桥，三相整流桥由不可控功率半导体器件构成。

3.根据权利要求1所述一种岸电系统，其特征在于：所述电源模块的逆变单元将直流电压变换为交流电压，由可控功率半导体器件构成。

4.根据权利要求1所述一种岸电系统，其特征在于：所述快速开关由功率半导体器件构成，当所述功率半导体器件为主动功率半导体器件时，主动功率半导体器件的导通和关断需要控制触发信号；当所述功率半导体器件为被动功率半导体器件时，无需控制触发信号，在检测到直流超过一定值时自动导通。

5.一种基于权利要求1至4中任意一项所述岸电系统的并网控制方法，其特征在于：该控制方法包括如下步骤：

1)当变频电源接收到并网指令时，按照船侧电压作为参考，输出与船侧电压同幅值同频率同相位的交流电压；

2)船侧发电系统检测船侧电压与岸侧电压的幅值、频率和相位，当船侧电压幅值和频率稍高于岸侧电压，相位差小于某值时，合上并网开关；

3)当变频电源检测到并网开关闭合时，切换控制目标，令变频电源以输出电流或功率作为控制目标，变频电源输出电流或输出功率控制目标设定为0,在此期间检测电源模块的直流电压，当电源模块检测到直流电压超过第一门槛值时，闭合快速开关；当直流电压超过第二门槛值时，关断逆变单元的全部功率半导体器件，然后闭合旁路开关；

4)待变频电源输出电流小于第一允许值后，逐渐调节变频电源输出电压，使变频电源输出功率逐渐增加，船舶发电系统输出功率逐渐减小；

5)待船舶发电系统检测到流过发电机开关的电流小于第二允许值时，断开发电机开关；

6)当变频电源检测到发电机开关断开后，切换控制策略，令变频电源以输出电压作为控制目标。

6.根据权利要求5所述的岸电系统的并网控制方法，其特征在于：所述变频电源输出电流或输出功率为流过并网开关的电流或功率。

7.根据权利要求5所述的岸电系统的并网控制方法，其特征在于：所述第一允许值不超过变频电源输出电流额定值的10％，所述第二允许值不超过变频电源输出电流额定值的20％。

8.根据权利要求5所述的岸电系统的并网控制方法，其特征在于：所述第一门槛值低于第二门槛值。