[发明专利]一种改进型脉冲负载供电拓扑结构

说明书

本发明实施例公开了一种改进型脉冲负载供电拓扑结构，包括若干组多脉移相变压器，若干舱内电源，舱内电源与多脉移相变压器连接，若干直流配电板，直流配电板与舱内电源连接，若干末端电源，末端电源的输入端和输出端分别与舱内电源和脉冲负载连接，可进行多路配电，起到直流端升压变换及部分能量缓冲作用，不仅能够把脉冲负载对电网的影响降到最低，还能提高脉冲负载末端供电生命力，保证脉冲负载供配电装置故障时部分脉冲负载末端仍能正常工作。

技术领域

本发明涉及船舶电气设计领域，尤其涉及一种改进型脉冲负载供电拓扑结构。

背景技术

通常船舶电力系统技术的发展主要是以解决对应交流负载供电为目标，直流负载在船舶上的应用虽然种类也很多，但一般都是几十千瓦级的小型负载，对于采用交流电站的船舶电力系统而言简单的交直流转换并不会对电力系统造成影响，同时对于重要设备供电也可以采取简单的双路供电方案解决。

然而随着船舶功能的不断创新与进步，各种大功率用电设备越来越多地被应用到船上。这其中船用脉冲负载就是最为典型的一种直流负载，普通船舶安装的脉冲负载主要以导航功能为主，一般用电功率不大于30千瓦，虽然其特性为脉冲式直流负载，但对比船舶几百甚至几千千瓦的电站容量而言，此类用电负荷的交直流转换并不会对船舶电力系统造成冲击影响。但是随着船舶使命任务的不断变化，有一类专门设计成为大功率兆瓦级脉冲负载装船平台的船舶，便需要满足大功率脉冲负载功率大、负载脉冲特性强、供电可靠性要求高的特点。

此类船舶电力系统的设计具有以下难点：(1)船舶电力系统功率不大，发电机与脉冲负载负载的容量具有比拟性，通常脉冲负载的平均功率可以达到船舶电站总容量的1/3，脉冲峰值功率更是接近2/3，脉冲负载会对船舶电力系统造成冲击；(2)船舶空间较小，输电电缆长度很短，导致输电电缆的阻抗不大，相对而言发电机内部绕组的阻抗值很大，系统中源载耦合度高，源端的供电能力会影响负载的动态响应，反过来负载变化也会对电网电能质量造成不良影响；(3)海洋环境恶劣，大功率脉冲负载使用条件要求高，需要提高脉冲负载供电的生命力和可靠性。

如图1所示常规船舶电力系统的设计是通过采用单路不控整流器12将船舶电力系统的交流电转换为直流电供给脉冲负载负载，该系统传统拓扑结构为“同步发电机13、变压器14、自动电压调节器15(AVR)+不控整流器12+LC滤波器16+脉冲型负荷17”。该结构不能有效解决目前大功率脉冲负载装船供电所面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种改进型脉冲负载供电拓扑结构，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种改进型脉冲负载供电拓扑结构，包括

若干组多脉移相变压器；

若干舱内电源，所述舱内电源与所述多脉移相变压器连接；

若干直流配电板，每一所述直流配电板与一所述舱内电源连接；

若干末端电源，每一所述直流配电板与若干所述末端电源连接，所述末端电源的输出端与脉冲负载连接。

优选地，包括任务负荷配电板，所述任务负荷配电板的输入端连接船舶电网，所述任务负荷配电板的输出端连接若干组所述多脉移相变压器的输入端。

优选地，任意一组所述舱内电源的容量大于三倍该组所述末端电源的容量。

优选地，所述舱内电源包括若干前级降压变换电路，每一所述前级降压变换电路通过一所述不控整流电路与每组所述多脉移相变压器连接。

优选地，每个所述前级降压变换电路与其相邻所述不控整流电路串联组成整流单元，每个所述多脉移相变压器的四个抽头分别与四个所述整流单元连接。

优选地，所述直流配电板的数量为三组，且每组所述直流配电板配置有三个直流负载开关；