[发明专利]一种船舶交直流组网配电功率管理系统的供电方法

说明书

本发明提供了一种船舶交直流组网配电功率管理系统的供电方法，船舶交直流组网配电功率管理系统，包括直流母排、岸电电源、轴带发电机、锂电池组、交流排和柴油发电机，岸电电源和轴带发电机通过AC/DC整流器连接直流母排，锂电池组通过双向DC/DC变换器连接直流母排，直流母排通过DC/AC逆变器连接交流排，柴油发电机的输出端连接交流排，直流母排与交流排分别基于直流母排功率管理系统和交流排功率管理系统对电源分配进行控制，并基于本船舶交直流组网配电功率管理系统提供了三十种供电模式。本发明对交流排功率管理系统和直流母排功率管理系统进行整合，提高了船舶电网的运行效率，避免了船舶备用发电机的频繁起停，低碳节能，降低了船舶的运行成本。

技术领域

本发明属于船舶电力技术领域，具体涉及一种船舶交直流组网配电功率管理系统及其供电方法。

背景技术

由于电力电子技术的飞速发展，中小型船舶的配电方式正在从传统的交流配电向交直流组网配电，甚至是纯直流配电过渡，先进的配电系统需要有与之配合并且适合船员操作的功率管理系统支撑，但传统的交流配电的功率管系统只局限于交流汇流排本身，且目前在运营的绝大多数项目均采用此种形式，基本上已经形成模块化的设计，相对比较简单，由于船舶电网既有交流配电系统，又有直流配电系统，且各自都有一套基于本身汇流排的功率管理系统，但是现阶段缺少一种系统，可以上升到整船功率管理的高度，对交流排功率管理系统和直流母排功率管理系统进行整合，只能根据工况需要频繁启停备用柴油发电机，降低了电网运行的效率，燃油效率较低，不符合当下节能环保的要求，增加了船舶运行的成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种船舶交直流组网配电功率管理系统及其供电方法，实现船舶交直流组网配电功率的整合管理。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种船舶交直流组网配电功率管理系统，包括直流母排、岸电电源、轴带发电机、锂电池组、交流排和柴油发电机，所述岸电电源和轴带发电机通过AC/DC 整流器连接直流母排，所述锂电池组通过双向DC/DC变换器连接直流母排，所述直流母排通过DC/AC逆变器连接交流排，柴油发电机的输出端连接交流排，所述直流母排与交流排分别基于直流母排功率管理系统和交流排功率管理系统对电源分配进行控制。通过DC/AC逆变器和滤波器连接交、直流母排，根据不同工况的需要，利用直流母排功率管理系统和交流排功率管理系统对电流流向进行控制，达到整合船舶交直流组网的目的，提高了船舶交直流组网的运行效率。

所述岸电电源和轴带发电机共用一个AC/DC整流器。共用一个AC/DC整流器，降低了船舶的生产成本。

所述岸电电源输出端连接变压器，所述变压器通过LC滤波器连接AC/DC整流器。将变压器的输出端与LC滤波器连接，为了防止谐波的干扰，在输出端获得纯净的电流。

所述锂电池组输出端通过L滤波器连接双向DC/DC变换器。直流母排功率管理系统可以根据工况的需要，通过双向DC/DC变换器，控制锂电池组处于充电模式或者放电模式。

所述DC/AC逆变器包括第一、第二DC/AC逆变器，所述第一DC/AC逆变器通过LC滤波器连接交流排，所述LC滤波器与交流排之间设有预充磁变压器和隔离变压器，所述第二DC/AC逆变器连接LCL滤波器，所述LCL滤波器连接交流排。隔离变压器可以当做L使用，具有防止涡流的效果，起到电气隔离的作用，设置预充磁变压器是为了抑制涌流，但是由于隔离变压器体积较大，考虑到船舶空间的利用率以及生产成本，所以设置一个LCL滤波器与LC滤波器并联运行，既起到了分摊功率的作用，又提高了船舶空间的使用率，降低了生产成本。

所述直流母排连接货泵和压载泵，所述货泵和压载泵通过泵侧的DC/AC逆变器与直流母排连接。将部分日用设备与直流母排连接，分摊了交流排的用电功率。