[发明专利]船舶上的电能的分配

说明书

技术领域

本发明涉及用于包括船或平台的船舶上的存储电能的分配的装置，和操作用于船舶上的电能的分配的装置的方法。

背景技术

为了操作船舶、特别是船或例如石油勘探平台的平台，电能可能需要分配给诸如推进器和泵的多个耗能器，这些耗能器可能需要在船舶上操作。船舶或平台可以包括即使在能量分配系统的某个部分故障的情况下也需要被供给电能的必要组件。在故障的情况下，可能要求备用能量存储系统来提供由于故障而不可用的电能。

常规上，船舶可以具有对于操作是必要的多个推进器，典型数量是四个或八个推进器。为了正确地操作船舶并且特别是维持船舶在水中的位置，这些推进器必须保持处于操作中。对于必要的推进器中的每一个，可以提供特定的备用能量存储系统，其可以在故障、例如主能量供给电网中的故障的情况下向推进器供给电能。因此，单独的能量存储备用系统可能被要求具有相对高的容量并因此可能在尺寸上相对大、成本高且复杂。

因此，可能存在有对于一种用于船舶上的电能的分配的装置和一种用于操作用于船舶上的电能的分配的装置的方法的需要，其中实现了可靠的能量备用系统，其要求不太复杂的设备和不太庞大且成本不太高的设备，同时确保在或者主能量分配电网或者能量分配电网内的一些子组件中的故障的情况下，向船舶的必要组件的可靠且安全的电能供给。

该需要可以通过根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例通过从属权利要求来描述。

发明内容

依照本发明的第一方面，一种存储电能分配装置，用于在主要电能供给的故障或不充分的情况下，包括一个或多个AC耗能器的船舶上的存储电能到AC耗能器的分配，该装置包括：DC电路，其包括以环连接的多个备用电能存储元件，用于在主要电能供给的故障的情况中将存储的电能供给至一个或多个AC耗能器；和在DC电路中的多个断路器系统，用于在与一个或多个备用电能存储元件相关联的故障的情况中将该备用元件从DC电路上断开。

主要电能供给可以包括AC主电网。

DC电路在如果AC供给故障或对于要求不充分时将存储的能量供给至AC耗能器，但是能够断开DC电路中的有故障的元件以避免如果在备用系统中出现故障的话干扰主电网。

用于电能的分配的装置还可以包括用于产生电能的组件，诸如柴油发电机或燃气涡轮发电机。船舶可以在海上操作并且可以例如包括平台或船。DC电路可以例如在500V与100V之间、特别是在约930V DC下操作。由此，电压可以适合于向常规耗能器、特别是可经由逆变器连接至DC电路的常规AC耗能器供电。DC电路可以包括许多高功率电缆的部分。DC电路可以包括若干DC汇流条(DC母线汇流条)的部分。

可以提供(多个)备用元件以在主能量电网的故障的情况下向必要的元件、特别是必要的耗能器(诸如推进器)供给电能，主能量电网可以在正常操作期间将电能供给至这些多个耗能器。备用元件可以将电能直接给送到DC电路中。基本上，备用元件可以在故障的情况下将DC电能流提供至DC电路。在正常条件下，多个备用元件可以经由DC电路从主电网加载或充电。多个备用元件经由多个断路器系统连接以形成环。多个备用元件中的每一个可以单独地或与其他备用元件组合地从DC电路上断开，以便将它们从环中移除。因此，在备用元件中的一个中的潜在故障的情况下，具有故障的备用元件可以被以快速且可靠的方式从DC电路上断开。这使得能够实现其他备用元件的持续操作，以便或者将电能提供至船舶的耗能器，或者允许备用元件在主能量电网正常操作时被充电或加载。

具有在正常操作中以环彼此连接的多个备用元件有若干优点。特别地，安装在船舶中的不同耗能器(诸如不同的推进器)可能在船舶的操作期间要求不同的电能量。因为在根据本发明的实施例的装置中特定备用元件不是唯一地与一个特定耗能器相关联，所以备用元件可以能够具有与常规系统相比较低的能量供给容量。这可能是因为多个备用元件的能量输出可以被共享和组合并用于向不同耗能器中的任一个或所有供给。特别地，仅从特定相关联的备用元件向特定耗能器供给能量避免了将特定备用元件设计成向特定耗能器供给充分电能的需要。所有备用元件的组合电能输出可以被选取成使得可以满足所有耗能器的组合的电能需求。由此，与常规系统相比，可以减小多个备用元件的空间和复杂性以及容量。