[发明专利]一种基于变频变压器的船舶岸电系统

摘要

本发明提供了一种基于变频变压器的船舶岸电系统，包括分别与船舶岸电综合自动化子系统连接的船舶岸基供电子系统和船舶受电子系统；船舶岸基供电子系统用于将码头变电站中的电源转换为采用不同电制的船舶电源；船舶受电子系统用于对船舶电源进行船舶配电；船舶岸电综合自动化子系统包括船舶岸基供电控制单元和船舶受电控制单元，分别用于监控船舶岸基供电子系统和船舶受电子系统。与现有技术相比，本发明提供的一种基于变频变压器的船舶岸电系统，可以对靠港船舶提供符合船舶电制要求的岸电电源，还可以通过变频变压器实现船电和岸电的异步联网，从而完成船舶靠港后船电和岸电的带电切换，实现船舶的不间断供电。

主权项

一种基于变频变压器的船舶岸电系统，其特征在于，所述系统包括分别与船舶岸电综合自动化子系统连接的船舶岸基供电子系统和船舶受电子系统；所述船舶岸基供电子系统用于将码头变电站中的电源转换为采用不同电制的船舶电源；所述船舶受电子系统用于对所述船舶电源进行船舶配电；所述船舶岸电综合自动化子系统包括船舶岸基供电控制单元和船舶受电控制单元，分别用于监控所述船舶岸基供电子系统和船舶受电子系统；所述船舶岸基供电子系统包括连接于所述码头变电站与码头高压接电箱之间的变频变压器；所述变频变压器、变频变压器进线开关、高压电缆、变电站出线开关和所述码头变电站依次连接；所述变频变压器通过变频变压器出线开关与所述码头高压接电箱连接；所述变频变压器包括一个绕线式电机和控制单元；所述绕线式电机的定子绕组和转子绕组分别接入船舶岸基供电子系统和船舶受电子系统；所述控制单元包括直流驱动电机和所述直流驱动电机的电力电子控制器；所述直流驱动电机的转子绕组安装在所述绕线式电机的转子转轴上；当所述船舶岸基供电子系统和船舶受电子系统进行并网连接后，所述电力电子控制器调整所述直流驱动电机的出力值控制所述绕线式电机的转子转速，从而使得所述变频变压器输出所述船舶受电子系统期望的电压波形；所述电力电子控制器采用三相PWM变流器；所述电力电子控制器调整所述直流驱动电机的出力值包括转子转速控制方式和传输功率控制方式；所述转子转速控制方式以岸基侧和船舶侧的电网角频率差为参考值，将所述参考值与绕线式电机的转子角频率比较，再经过PI控制器调节得到控制转子转速的转矩TωVFT；所述传输功率控制方式以功率控制器的传输功率作为参考值，将所述参考值与绕线式电机的输出功率比较，再经PI控制器调节得到控制转子转速的转矩TPVFT；所述船舶受电子系统包括与船舶配电网连接的船载变压器、船舶岸电开关以及设置有高压电缆的船载高压电缆卷车；所述船载变压器用于将所述船舶岸基供电子系统发送的船舶电源转换为船舶配电要求的等级电压；所述船载高压电缆卷车安装在船尾；所述船舶受电控制单元控制所述船载高压电缆卷车展开所述高压电缆，从而实现所述船载变压器与码头高压接电箱对接；所述船舶岸基供电控制单元包括岸基主站和所述船舶岸基供电子系统中的一次设备控制终端；所述船舶受电控制单元包括船舶主站和所述船舶受电子系统中的一次设备控制终端；所述船舶岸基供电控制单元和所述船舶受电控制单元通过所述船舶受电子系统中高压电缆的通信缆芯进行通信；所述船舶受电控制单元接收所述船舶岸基供电控制单元发送的同期并网指令后，遥控岸电进线开关闭合，实现船舶岸基供电子系统和船舶发电机并网发电；所述船舶受电控制单元通过逐步降低所述船舶发电机的输出功率从而解列船舶发电机，实现船舶岸基供电子系统单独供电。