[发明专利]一种冷藏集装箱船全船功率平衡控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种冷藏集装箱船全船制冷功率平衡控制系统及控制方法，控制系统包括环境数据采集器、冷箱控制器、冷箱集中控制器、风机控制器、风机集中控制器和冷藏集装箱船全船功率平衡控制系统。本发明将全船冷藏集装箱作为统一管理对象，预测全船冷藏箱之外所有负载的用电情况，调度冷藏集装箱，控制船舶电站，形成全船功率平衡控制，与单独监控冷藏箱状态、调度冷藏箱，进而维持冷藏箱功率平衡的方法相比，增加了其他负载的负荷预测和船舶电站的控制，降低装机容量和降低运营成本的效果也更加显著。

技术领域

本发明涉及冷藏集装箱船电力功率平衡方面及制冷控制研究领域，特别涉及一种冷藏集装箱船全船功率平衡控制系统及控制方法。

背景技术

船舶电站是船上重要组成部分之一，对冷藏集装箱船而言，它为冷藏集装箱制冷和其他用电设备提供必须的功率，是船舶电力系统的核心部分。目前，在冷藏集装箱船上，冷藏集装箱的制冷功率大约占到整船总功率的40％，其他用电设备的功率大致占到整船总功率的60％。伴随着集装箱船向大型化方向的发展，可装载的冷藏集装箱数量也在不断增加，单船的冷藏集装箱运载量已突破1000TEU，船舶电站容量也随着增大。另外，考虑到船舶工况变化较多，如航行工况、进出港工况、停泊工况、装卸货工况等，船舶电力系统的用电负载变化相当频繁。由于冷藏集装箱船对集装箱的控制相互独立，船上缺乏对整船用电负荷功率的统一管理，全船的负载功率可能会出现峰值功率和峰谷差更大。

在目前的船舶电站设计准则下，为保障船上电力系统安全，船上的发电机组配置必须根据冷藏集装箱制冷地最大概率工况来进行配置，在这种设计模式下，峰值功率越大，船舶电站装机容量就越大，冗余也越大，这样，一方面，船舶电站装机容量越大船舶建造的成本响应增加；另一方面，电站冗余越大，发电机组长期工作在不饱和状态，效率低，运营成本增加。

冷藏集装箱船全船功率平衡控制系统作为冷藏集装箱船上调节电力功率的核心系统。在不影响货物质量和船上电力安全的基础上，对冷藏集装箱制冷总功率进行调节、其他负载总功率预测和船舶电站控制，将冷藏集装箱作为蓄能单元，通过科学调节冷藏集装箱制冷总功率，达到“削峰填谷”和维持全船功率基本平衡的作用，在装机容量不变的情况下，可提高冷藏箱的装载数量容量，并进一步降低运营成本；在冷藏箱装载量不变的情况下，可降低电站装机容量，从而降低船舶建造成本。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种冷藏集装箱船全船功率平衡控制系统及控制方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种冷藏集装箱船全船制冷功率平衡控制系统，包括环境数据采集器、冷箱控制器、冷箱集中控制器、风机控制器、风机集中控制器和冷藏集装箱船全船功率平衡控制系统；

所述环境数据采集器，用于采集冷藏集装箱所处的当前环境信息并支持有线以太网通信，所述环境信息包括甲板面和舱室内的温度、湿度和光照度；

所述冷箱控制器，兼容ISO10368标准，与冷藏箱控制板上的串行通信接口进行通信，可读取和控制冷箱状态；

所述冷箱集中控制器，支持以太网通信；兼容ISO10368标准，对多路冷箱控制器的数据进行集中打包并发送至船载冷藏集装箱监测系统；

所述风机控制器，支持RS485通信，根据冷藏集装箱船全船功率平衡控制系统下发控制指令来实现货仓风机通断电状态的控制，保证风机按需运行；

所述风机集中控制器，支持RS485通信和以太网通信，对多路风机控制器的进行集中控制和状态反馈；