[發明專利]一種用于船舶電站的功率均勻分配方法及管理裝置

有效

• 申請號: 201210498769.1
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103001258A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 黃巧亮;徐璐;劉維亭;朱志宇;袁文華;萬振剛;張永林;王欣;王敏
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及船舶電站智能控制領域，更確切地說，涉及船舶電站的一種功率管理裝置及其功率均勻分配方法。

背景技術

船舶電站所用柴油發電機組并聯運行首先應滿足功率均勻分配的要求，如果功率分配不均，不但對均勻利用各機組的容量及提高電站運行的經濟性不利，甚至會引起整個電站的故障而直接影響整個用電系統的安全。

如果并聯發電機組的有功功率分配嚴重不平衡的話，在負載總功率接近發電機總容量時，會引起其中一臺發電機組過載，而在負載處于輕載時又會在并聯運行的發電機之間產生環流，甚至會引起逆功率跳閘。

目前電站功率管理產品主要依靠進口，進口產品的具體實現方法未見報道；國內的相關研究以基于通信為主，各發電機組的監控裝置將相關信息通過通信傳送給總的功率管理裝置，功率管理裝置處理后再返回給各發電機組的監控裝置，系統的組成相對復雜。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種用于船舶電站的功率均勻分配方法，并進一步提供一種管理裝置。

為實現上述目的，本發明可采用的技術方案是：

一種用于船舶電站的功率均勻分配方法，它通過功率均勻分配管理裝置實現如下步驟：

S1、設置發電站中各個發電機的額定功率；

S2、確定所述發電機中已并網的發電機；

S3、檢測已并網的發電機當前發出的有功功率并將計算出該發電站當前發出的總的有功功率；

S4、計算所監控的發電機的額定功率與實際發出的有功功率之間的偏差是否在容許范圍內；若偏差不在容許范圍內，則輸出控制信號，同步調節發電機的轉速以調整發電機的有功功率，從而實現總的有功功率在各發電機上的均勻分配。

根據本發明所述的用于船舶電站的功率均勻分配方法的一個方面：當所述功率均勻分配管理裝置為多個且每個功率均勻分配管理裝置控制至少一個發電機時，每個功率均勻分配管理裝置分別設置其監控的發電機的額定功率和發電站中其它發電機的額定功率、檢測發電機的有功功率、計算發電站當前總的有功功率和調節它所監控的發電機的轉速，其中對各發電機轉速的調節是同步進行的。

根據本發明所述的用于船舶電站的功率均勻分配方法的一個方面：它還包括：檢測各發電機的無功功率并調節無功功率在各發電機中的均勻分配。

根據本發明所述的用于船舶電站的功率均勻分配方法的一個方面：所述S3進一步包括：將發電機當前的有功功率轉換為電流信號，并將該電流信號輸入到求平均電路，計算出平均電流值，將該平均電流值轉換成平均有功功率并根據已并網的發電機的數量計算出當前發出的總的有功功率，所述求平均電路為與已并網的發電機數量相同的、相同阻值的電阻并聯而成。

根據本發明所述的用于船舶電站的功率均勻分配方法的一個方面：所述S4進一步包括：若偏差不在容許范圍內時，調整發電機的轉速，使各發電機的有功功率的比例等于各發電機的額定功率的比例。

本發明還提供了一種用于船舶電站的功率均勻分配管理裝置，它包括：微處理器、與所述微處理器連接的容量設置模塊、發出功率檢測模塊、平均功率檢測模塊、并網判斷模塊和控制輸出模塊，以及為上述各模塊供電的電源模塊；

所述容量設置模塊用于設置發電站中各發電機的額定功率，

所述并網判斷模塊用于判斷所述發電站中的發電機是否并網及已并網的發電機數，

所述發出功率檢測模塊用于檢測已并網的發電機當前的有功功率和/或無功功率，

所述平均功率檢測模塊用于根據檢測到的各有功功率計算出平均有功功率，

所述微處理器計算已并網的發電機當前的有功功率與其額定功率的差值，并判斷該差值是否在容許的范圍內，如果該偏差不在容許的范圍內，則根據平均有功功率和已并網的發電機數計算出當前總的有功功率，并通過所述控制輸出模塊輸出控制信號調節所監控的發電機的轉速，使得當前總的有功功率均勻分配到各發電機上，其中均勻分配是指各發電機的額定功率之間的比例等于各發電機的有功功率的比例。

根據本發明所述的用于船舶電站的功率均勻分配管理裝置的一個方面：它還包括數模轉換模塊，所述數模轉換模塊用于將所述發出功率檢測模塊檢測到的發電機的有功功率對應的數字量轉換為電流信號，該電流信號輸入求平均電路，所述平均功率檢測模塊計算出的平均電流轉換為發電站的平均功率，所述求平均電路為與已并網的發電機數量相同的、相同阻值的電阻并聯而成。