[發(fā)明專利]50Hz-60Hz岸電無縫切換船電的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710890611.1
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107623320B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖樂明;鄭春芳;韓佳
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州航海學(xué)院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425
• 代理人: 吳靜芝

1.一種50Hz-60Hz岸電無縫切換船電的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將包括岸電變壓器和整流逆變器在內(nèi)的岸電電網(wǎng)線路分別與岸上電源、船舶電網(wǎng)電連接；

步驟2：對整流逆變器采用內(nèi)環(huán)控制方法和外環(huán)控制方法，其中，外環(huán)控制方法采用V/f控制方法，由船舶發(fā)電機(jī)的目標(biāo)頻率轉(zhuǎn)換為岸電變壓器輸出的目標(biāo)頻率；同時，使用鎖相環(huán)控制方法控制整流逆變器輸出的頻率和電壓；

步驟3：將整流逆變器的外環(huán)控制方法由V/f控制方法轉(zhuǎn)換為P/Q控制方法，控制船舶發(fā)電機(jī)頻率和電壓，以船舶電網(wǎng)實(shí)時負(fù)載功率為目標(biāo)功率，進(jìn)行功率轉(zhuǎn)移，使整流逆變器輸出功率增加，船舶發(fā)電機(jī)輸出功率下降；同時，使用鎖相環(huán)控制方法控制整流逆變器輸出的頻率和電壓；

步驟4：當(dāng)船舶發(fā)電機(jī)輸出功率下降到預(yù)設(shè)功率時，關(guān)閉船舶發(fā)電機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的50Hz-60Hz岸電無縫切換船電的方法，其特征在于：所述岸電電網(wǎng)線路包括岸電變壓器、整流逆變器和60Hz線路，所述60Hz線路包括第三開關(guān)、第三電感、第五電感、第二電容、第一電阻、第六電感和第四開關(guān)；

岸電變壓器的一端用于連接岸上電源，另一端接整流逆變器的一端，整流逆變器的另一端接第三開關(guān)的一端；第三開關(guān)的另一端連接第三電感的第一連接端，第三電感的第二連接端依次串接第五電感、第一電阻、第六電感和第四開關(guān)，通過所述第四開關(guān)與船舶電網(wǎng)連接，第二電容的一端連接在第三電感與第五電感之間，其另一端接地。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的50Hz-60Hz岸電無縫切換船電的方法，其特征在于，步驟2具體包括以下步驟：

步驟21：獲得第三電感的第二連接端處的整流逆變器輸出電流值i₁，并計算其dq軸分量i_1d、i_1q；獲得第五電感和第一電阻之間的整流逆變器輸出電壓值v、電流值i₂，其中，電壓v包括其abc軸分量v_a、v_b、v_c，計算電流值i₂的dq軸分量i_2d、i_2q，以及電壓的dq軸分量v_d、v_q；

步驟22：根據(jù)ω、u_ref、v_d、v_q，以V/f控制方法獲得電流環(huán)參考值i_dref、i_qref，具體公式如下：

θ＝∫(2πf-ω)dt,U_dref＝u_refcosθ,U_qref＝u_refsinθ,

i_dref＝K_pv(u_dref-v_d)+K_iv∫(u_dref-v_d)dt,i_qref＝K_pv(u_dref-v_d)+K_iv∫(u_qref-v_q)dt

其中，u_ref為電壓環(huán)參考值，ω為整流逆變器輸出角頻率，θ為整流逆變器輸出電壓相角，K_pv為電壓環(huán)比例系數(shù)，K_iv為電壓環(huán)積分系數(shù)；

步驟23：根據(jù)i_1d、i_1q、i_2d、i_2q、i_dref、i_qref、v_d、v_q，以內(nèi)環(huán)控制方法獲得v_sd、v_sq，具體公式如下：

v_sd＝v_d-ωL_si_lq+K_pi(i_dref-i_2d)+K_ii∫(i_dref-i_2d)dt

v_sq＝v_q-ωL_si_lq+K_pi(i_qref-i_2q)+K_ii∫(i_qref-i_2q)dt；

其中，K_pi為電流環(huán)比例系數(shù)，K_ii為電流環(huán)積分系數(shù)，L_s為濾波電感；

步驟24：根據(jù)v_sd、v_sq，計算其abc軸分量，轉(zhuǎn)換為PWM后輸出至整流逆變器。