[發明專利]船舶電力系統通過電力變壓器轉移負載的控制方法及其裝置

有效

• 申請號: 201110214629.2
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102270853A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 黃鶴;段征;馬善偉;劉赟;臧軍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所 31247
• 代理人: 左一平

技術領域

本發明涉及船舶電力系統的主發電機組和停泊發電機相互轉移負載的控制方法及其裝置。

背景技術

隨著自動化控制技術的不斷發展，越來越多的船舶采用電力推進。采用電力推進的船舶的發電機除了供給日常用電外，主要用于向推進系統供電，因此柴油機的功率一般都很大。為了解決船舶拋錨工況下柴油機穩定工作的問題，電力推進船舶一般都安裝有功率相對較小的停泊柴油機組，其典型的電力系統構造如圖1所示。圖1中，G1為并列的幾臺主發電機組中的一臺，G2是停泊發電機組，推進電機由于功率大直接連接在690V母線上，日用負載連接在380V母線上。船舶航行的過程中主發電機組G1給推進電機和日用負載供電，停泊發電機組G2停機。船舶停泊的工況下主發電機組G1停機，由停泊發電機組G2給船舶供電。由于主發電機組G1和停泊發電機組G2的電壓不同，在主發電機組G1與停泊發電機組G2之間必須有一個電力變壓器，電力變壓器對交流系統的相位、無功功率及有功功率都起到很大的畸變作用，很難直接并機使用。船舶由航行工況轉向停泊工況或者由停泊工況轉向航行工況都有一個短暫的全船失電的過程。全船失電對于船用電力設備，例如空調、冷凍機等設備會造成不必要的損害。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種能夠控制停泊發電機組和主發電機組在并網條件下轉移負載的船舶電力系統通過電力變壓器轉移負載的控制方法及其裝置。

為解決上述技術問題，本發明公開了一種船舶電力系統通過電力變壓器轉移負載的控制方法，所述的電力系統包括主發電機組、停泊發電機組、電力變壓器、380V母線、690V母線、第一開關器件和第二開關器件；其中：所述的主發電機組的輸出端與所述的690V母線電連接，該690V母線與電力變壓器的輸入端電連接；所述的電力變壓器輸出380V電壓，該電力變壓器的輸出端通過所述的第一開關器件與所述的380V母線電連接；所述的負載與所述的380V母線電連接；所述停泊發電機組的輸出端通過所述的第二開關器件與所述380V母線電連接；?

當由電力變壓器向停泊發電機組轉移負載時，第一開關器件處于合閘狀態，第二開關器件處于分閘狀態，該控制方法包括以下步驟：

調節停泊發電機組的電壓頻率，使停泊發電機組的電壓頻率高于380V母線的電壓頻率；

檢測第二開關器件兩側的電壓，待第二開關器件兩側同相的電壓相位一致，且第二開關器件兩側的電壓差值在規定的范圍內時，控制第二開關器件合閘；

檢測第一開關器件上通過的負載功率，當第一開關器件上通過的負載功率低于一設定值時，切斷第一開關器件；

當由停泊發電機組向電力變壓器轉移負載時，第一開關器件處于分閘狀態，第二開關器件處于合閘狀態，該控制方法包括以下步驟：

調節停泊發電機組的電壓頻率，使停泊發電機組的電壓頻率低于所述電力變壓器的電壓頻率；

檢測第一開關器件兩側的電壓，待第一開關器件兩側同相的電壓相位一致，且第一開關器件兩側的電壓差值在規定的范圍內時，控制第一開關器件合閘；

檢測第二開關器件上通過的負載功率，當第二開關器件上通過的負載功率低于一設定值時，切斷第二開關器件。?

本發明還公開了一種船舶電力系統通過電力變壓器轉移負載的控制裝置，所述的電力系統包括主發電機組、停泊發電機組、電力變壓器、380V母線、690V母線、第一開關器件和第二開關器件；其中：所述的主發電機組的輸出端與所述的690V母線電連接，該690V母線與電力變壓器的輸入端電連接；所述的電力變壓器輸出380V電壓，該電力變壓器的輸出端通過所述的第一開關器件與所述的380V母線電連接；所述的負載與所述的380V母線電連接；所述停泊發電機組的輸出端通過所述的第二開關器件與所述380V母線電連接；所述的停泊發電機組包括一原動機以及用于調節該原動機的轉速的調速器；第一開關器件、第一開關器件和調速器均包括控制信號輸入端，該負載控制裝置包括：

電參數檢測模塊，用于檢測第一開關器件及第二開關器件兩側的三相電壓值、三相電流值、電壓相位、停泊發電機組的電壓頻率和380V母線的電壓頻率；

開關狀態檢測模塊，用于檢測第一開關器件和第二開關器件的開關狀態；

控制器，信號輸入端與電參數檢測模塊的輸出端和開關狀態檢測模塊的輸出端電連接，信號輸出端與所述調速器的控制信號輸入端、第一開關器件的控制信號輸入端和第二開關器件的控制信號輸入端電連接。