[發(fā)明專利]一種多功能儲(chǔ)能移動(dòng)式船舶岸電系統(tǒng)及控制方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710560765.4 | 申請(qǐng)日： | 2017-07-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109256793A | 公開（公告）日： | 2019-01-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 周錫衛(wèi) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 周錫衛(wèi) |
| 主分類號(hào)： | H02J3/34 | 分類號(hào)： | H02J3/34;H02J3/32 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 100102 北京市*** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 船舶岸電系統(tǒng) 儲(chǔ)能 移動(dòng)式 生產(chǎn)規(guī)劃 多繞組變壓器 船舶 多用途船舶 供電 船舶停靠 船舶作業(yè) 電力供應(yīng) 港口船舶 港口碼頭 供電用電 技術(shù)實(shí)現(xiàn) 碼頭設(shè)施 逆變系統(tǒng) 雙向儲(chǔ)能 智能控制 錨地 可移動(dòng) 靈活的 岸電 構(gòu)建 接線 可調(diào) 逆變 蓄電 碼頭 清潔 應(yīng)用 管理 建設(shè) | ||
1.一種多功能儲(chǔ)能移動(dòng)式船舶岸電系統(tǒng)及控制方法，主要包括：主控系統(tǒng)模塊(1)、電流源控制器(2)、電壓源控制器(3)、60Hz頻率控制器(4)、50Hz頻率控制器(5)、雙向逆變器模塊(6)、多繞組變壓器(7)、系統(tǒng)總線(8)、通信電路模塊(9)、直流母線排(10)、監(jiān)控通信鏈路(11)、電源電路模塊(12)、人工操控面板(13)、遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)(14)、數(shù)據(jù)中心及移動(dòng)終端(15)、第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)、第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)、第m組儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊(bm)、第n組儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊(bn)、60Hz/0.45KV電力線電控開關(guān)(k1)、50Hz/0.4KV電力線電控開關(guān)(k2)、60Hz/6.6KV電力線電控開關(guān)(k3)、50Hz/10KV(或6KV)電力線電控開關(guān)(k4)、第m組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(km)、第n組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(kn)、60Hz/0.45KV電力監(jiān)測(cè)傳感器(T1)、50Hz/0.4KV電力監(jiān)測(cè)傳感器(T2)、60Hz/6.6KV電力監(jiān)測(cè)傳感器(T3)、50Hz/10KV(或6KV)電力監(jiān)測(cè)傳感器(T4)、60Hz/0.45KV電力輸入輸出連接器(C1)、50Hz/0.4KV電力輸入輸出連接器(C2)、60Hz/6.6KV電力輸入輸出連接器(C3)、50Hz/10KV(或6KV)電力輸入輸出連接器(C4)，其中：
第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)通過(guò)第m組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(km)連接直流母線排(10)，并由直流母線排(10)連接雙向逆變器模塊(6)的直流連接端子以及由雙向逆變器模塊(6)交流連接端子接入多繞組變壓器(7)，再通過(guò)多繞組變壓器(7)連接的60Hz/0.45KV電力線電控開關(guān)(k1)與60Hz/0.45KV電力輸入輸出連接器(C1)相連接，構(gòu)成第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)的60Hz/0.45KV電力電能交換電力路徑；
第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)通過(guò)第m組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(km)連接直流母線排(10)，并由直流母線排(10)連接雙向逆變器模塊(6)的直流連接端子以及由雙向逆變器模塊(6)交流連接端子接入多繞組變壓器(7)，再通過(guò)多繞組變壓器(7)連接的50Hz/0.4KV電力線電控開關(guān)(k2)與50Hz/0.4KV電力輸入輸出連接器(C2)相連接，構(gòu)成第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)的50Hz/0.4KV電力電能交換電力路徑；
第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)通過(guò)第m組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(km)連接直流母線排(10)，并由直流母線排(10)連接雙向逆變器模塊(6)的直流連接端子以及由雙向逆變器模塊(6)交流連接端子接入多繞組變壓器(7)，再通過(guò)多繞組變壓器(7)連接的60Hz/6.6KV電力線電控開關(guān)(k3)與60Hz/6.6KV電力輸入輸出連接器(C3)相連接，構(gòu)成第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)的60Hz/6.6KV電力電能交換電力路徑；
第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)通過(guò)第m組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(km)連接直流母線排(10)，并由直流母線排(10)連接雙向逆變器模塊(6)的直流連接端子以及由雙向逆變器模塊(6)交流連接端子接入多繞組變壓器(7)，再通過(guò)多繞組變壓器(7)連接的50Hz/10KV(或6KV)電力線電控開關(guān)(k4)與50Hz/10KV(或6KV)電力輸入輸出連接器(C4)相連接，構(gòu)成第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)的50Hz/10KV(或6KV)電力電能交換電力路徑；
第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)通過(guò)第n組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(kn)連接直流母線排(10)，并由直流母線排(10)連接雙向逆變器模塊(6)的直流連接端子以及由雙向逆變器模塊(6)交流連接端子接入多繞組變壓器(7)，再通過(guò)多繞組變壓器(7)連接的60Hz/0.45KV電力線電控開關(guān)(k1)與60Hz/0.45KV電力輸入輸出連接器(C1)相連接，構(gòu)成第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)的60Hz/0.45KV電力電能交換電力路徑；
第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)通過(guò)第n組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(kn)連接直流母線排(10)，并由直流母線排(10)連接雙向逆變器模塊(6)的直流連接端子以及由雙向逆變器模塊(6)交流連接端子接入多繞組變壓器(7)，再通過(guò)多繞組變壓器(7)連接的50Hz/0.4KV電力線電控開關(guān)(k2)與50Hz/0.4KV電力輸入輸出連接器(C2)相連接，構(gòu)成第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)的50Hz/0.4KV電力電能交換電力路徑；
第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)通過(guò)第n組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(kn)連接直流母線排(10)，并由直流母線排(10)連接雙向逆變器模塊(6)的直流連接端子以及由雙向逆變器模塊(6)交流連接端子接入多繞組變壓器(7)，再通過(guò)多繞組變壓器(7)連接的60Hz/6.6KV電力線電控開關(guān)(k3)與60Hz/6.6KV電力輸入輸出連接器(C3)相連接，構(gòu)成第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)的60Hz/6.6KV電力電能交換電力路徑；
第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)通過(guò)第n組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(kn)連接直流母線排(10)，并由直流母線排(10)連接雙向逆變器模塊(6)的直流連接端子以及由雙向逆變器模塊(6)交流連接端子接入多繞組變壓器(7)，再通過(guò)多繞組變壓器(7)連接的50Hz/10KV(或6KV)電力線電控開關(guān)(k4)與50Hz/10KV(或6KV)電力輸入輸出連接器(C4)相連接，構(gòu)成第n組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)的50Hz/10KV(或6KV)電力電能交換電力路徑；
主控系統(tǒng)模塊(1)通過(guò)系統(tǒng)總線(8)分別連接電流源控制器(2)、電壓源控制器(3)、60Hz頻率控制器(4)、50Hz頻率控制器(5)、雙向逆變器模塊(6)，構(gòu)成雙向逆變頻率與運(yùn)行調(diào)節(jié)控制鏈路；
主控系統(tǒng)模塊(1)通過(guò)通信電路模塊(9)連接監(jiān)控通信鏈路(11)，并由監(jiān)控通信鏈路(11)分別連接第m組儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊(bm)、第n組儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊(bn)、60Hz/0.45KV電力線電控開關(guān)(k1)、50Hz/0.4KV電力線電控開關(guān)(k2)、60Hz/6.6KV電力線電控開關(guān)(k3)、50Hz/10KV(或6KV)電力線電控開關(guān)(k4)、第m組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(km)、第n組儲(chǔ)能蓄電池組串連接電控開關(guān)(kn)、60Hz/0.45KV電力監(jiān)測(cè)傳感器(T1)、50Hz/0.4KV電力監(jiān)測(cè)傳感器(T2)、60Hz/6.6KV電力監(jiān)測(cè)傳感器(T3)、50Hz/10KV(或6KV)電力監(jiān)測(cè)傳感器(T4)，構(gòu)成船舶岸電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及控制鏈路；
主控系統(tǒng)模塊(1)通過(guò)通信電路模塊(9)連接監(jiān)控通信鏈路(11)，并由監(jiān)控通信鏈路(11)連接人工操控面板(13)，構(gòu)成船舶岸電系統(tǒng)人工操控的通信鏈路；
主控系統(tǒng)模塊(1)連接通信電路模塊(9)，并由通信電路模塊(9)通過(guò)遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)(14)連接數(shù)據(jù)中心及移動(dòng)終端(15)，構(gòu)成數(shù)據(jù)中心及移動(dòng)終端(15)與船舶岸電系統(tǒng)交互信息的通信鏈路；
電源電路模塊(12)連接主控系統(tǒng)模塊(1)，構(gòu)成系統(tǒng)電源供電電力路徑；
第m組儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊(bm)連接第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sm)，同時(shí)順次經(jīng)監(jiān)控通信鏈路(11)及通信電路模塊(9)連接主控系統(tǒng)模塊(1)，構(gòu)成第m組儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊(bm)與主控系統(tǒng)模塊(1)交互信息以及儲(chǔ)能蓄電池監(jiān)測(cè)與均衡的控制鏈路；
第n組儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊(bn)連接第m組儲(chǔ)能蓄電池組串模塊(sn)，同時(shí)順次經(jīng)監(jiān)控通信鏈路(11)及通信電路模塊(9)連接主控系統(tǒng)模塊(1)，構(gòu)成第n組儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊(bn)與主控系統(tǒng)模塊(1)交互信息以及儲(chǔ)能蓄電池監(jiān)測(cè)與均衡的控制鏈路；
一種多功能儲(chǔ)能移動(dòng)式船舶岸電系統(tǒng)的主要控制方法為：
1)系統(tǒng)上電自檢，異常時(shí)報(bào)警及進(jìn)入異常處理流程；
2)正常時(shí)連通數(shù)據(jù)中心及移動(dòng)終端(15)，接受人工和數(shù)據(jù)中心及移動(dòng)終端(15)設(shè)置和選擇參數(shù)及運(yùn)行模式；
3)如果設(shè)置和選擇參數(shù)及運(yùn)行模式不符合要求時(shí)，系統(tǒng)提示進(jìn)行重新設(shè)置與選擇；否則，進(jìn)入選擇的運(yùn)行模式，即：
儲(chǔ)能蓄電池充電模式：主控系統(tǒng)模塊(1)控制C3或C4閉合，檢測(cè)分析儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否正常，異常時(shí)報(bào)警及進(jìn)入異常處理流程；正常時(shí)根據(jù)C3或C4閉合的狀態(tài)選擇相應(yīng)的60Hz頻率控制器(4)或50Hz頻率控制器(5)，主控系統(tǒng)模塊(1)調(diào)用電流源控制器(2)控制雙向逆變器模塊(6)按設(shè)定的相應(yīng)充電策略為儲(chǔ)能蓄電池充電，并且BMS模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池的荷電狀態(tài)，沒有達(dá)到充滿設(shè)定標(biāo)志時(shí)，反復(fù)進(jìn)行BMS模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池的荷電狀態(tài)并充電，直至充滿則停止充電；主控系統(tǒng)模塊(1)計(jì)算分析儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，生成充放電計(jì)劃并發(fā)送提示信息；
儲(chǔ)能蓄電池放電模式：主控系統(tǒng)模塊(1)控制C1或C2閉合，檢測(cè)分析儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否正常，異常時(shí)報(bào)警及進(jìn)入異常處理流程；正常時(shí)根據(jù)C1或C2閉合的狀態(tài)選擇相應(yīng)的60Hz頻率控制器(4)或50Hz頻率控制器(5)，主控系統(tǒng)模塊(1)調(diào)用電壓源控制器(3)控制雙向逆變器模塊(6)按設(shè)定的相應(yīng)充電策略控制儲(chǔ)能蓄電池?fù)?dān)當(dāng)供電電源，并且BMS模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池的荷電狀態(tài)，沒有達(dá)到電量放完的設(shè)定標(biāo)志時(shí)，持續(xù)進(jìn)行BMS模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池的荷電狀態(tài)并保持放電供電，直至達(dá)到電量放完的設(shè)定標(biāo)志則停止充電；主控系統(tǒng)模塊(1)計(jì)算分析儲(chǔ)能蓄電池組管理系統(tǒng)BMS模塊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，生成充放電計(jì)劃并發(fā)送提示信息；
4)返回第2)步，等待進(jìn)入下一次充放電的任務(wù)流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1一種多功能儲(chǔ)能移動(dòng)式船舶岸電系統(tǒng)及控制方法，所述60Hz/0.45KV電力線電控開關(guān)(k1)、50Hz/0.4KV電力線電控開關(guān)(k2)、60Hz/6.6KV電力線電控開關(guān)(k3)、50Hz/10KV(或6KV)電力線電控開關(guān)(k4)的特征是，采用常斷開狀態(tài)開關(guān)并且60Hz/0.45KV電力線電控開關(guān)(k1)和50Hz/0.4KV電力線電控開關(guān)(k2)為單閉合互鎖，即同一時(shí)間只有一個(gè)開關(guān)閉合；以及60Hz/6.6KV電力線電控開關(guān)(k3)和50Hz/10KV(或6KV)電力線電控開關(guān)(k4)為單閉合互鎖，即同一時(shí)間只有一個(gè)開關(guān)閉合。
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H02J 供電或配電的電路裝置或系統(tǒng)；電能存儲(chǔ)系統(tǒng)
H02J3-00 交流干線或交流配電網(wǎng)絡(luò)的電路裝置
H02J3-01 .減少諧波或波紋的裝置
H02J3-02 .應(yīng)用單個(gè)網(wǎng)絡(luò)以不同頻率同時(shí)配電的；應(yīng)用單個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)交流和直流同時(shí)配電的
H02J3-04 .用于連接以相同頻率但由不同電源供電的網(wǎng)絡(luò)
H02J3-10 .恒流供電系統(tǒng)
H02J3-12 .用于通過(guò)改變網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的一個(gè)特性來(lái)調(diào)整交流網(wǎng)絡(luò)中的電壓的
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