[實用新型]帶有脈沖負載的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720290941.2
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN206679238U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 烏云翔;邵詩逸;岳凡;徐清華;徐國林;秦建斌
• 申請（專利權(quán)）人: 山西汾西重工有限責任公司;北京賽思億電氣科技有限公司
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17;H02J1/14;H02J7/00
• 代理公司: 山西華炬律師事務(wù)所14106
• 代理人: 陳奇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，特別涉及一種適用于帶有脈沖負載的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)及調(diào)控方法。

背景技術(shù)

目前，船舶的電力推進系統(tǒng)已開始采用直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由柴油發(fā)電機組、公共直流母線、變頻器和推進系統(tǒng)組成。船舶的柴油發(fā)電機組不僅要為船舶日用電負載供電，還要為船舶的推進系統(tǒng)供電。對于某些帶有脈沖負載的船舶，其作業(yè)過程中的用電負荷水平是不穩(wěn)定的，呈周期或非周期的脈沖變化狀態(tài)，例如：帶有絞車負載的船舶，絞車在提升重物時，其用電需求會迅速增大，在其他運行狀態(tài)下，其用電負荷相對較低，并處于穩(wěn)定狀態(tài)；又如帶有鉆井作業(yè)設(shè)備的船舶，鉆井作業(yè)設(shè)備在作業(yè)過程中，若突然遇到惡劣工況，其用電需求也會急劇增大，在其他工況下，其用電負荷水平較低，并處于穩(wěn)定狀態(tài)。對于此類船舶，是按照最大脈沖負載的用電負荷，來設(shè)計船舶的柴油發(fā)電機組容量的，并且，此類船舶處于高負荷脈沖狀態(tài)的時間很短，大部分時間是處于輕載的運行狀態(tài)下，這就造成船舶柴油發(fā)電機組的設(shè)計容量偏大，造成燃油使用率低，油耗大和柴油發(fā)電機組效率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種帶有脈沖負載的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，解決了帶有脈沖負載的船舶柴油發(fā)電機組設(shè)計容量偏大所導(dǎo)致的柴油發(fā)電機組效率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：

一種帶有脈沖負載的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，包括第一柴油發(fā)電機組，第一柴油發(fā)電機組通過第一整流變頻器與公共直流母線連接在一起，第二柴油發(fā)電機組通過第二整流變頻器與公共直流母線連接在一起，在公共直流母線上分別連接有主推進電機逆變變頻器和側(cè)推進電機逆變變頻器，主推進電機逆變變頻器的輸出端上連接有主推進電機，在主推進電機的輸出軸上連接有主推進器，側(cè)推進電機逆變變頻器輸出端上連接有側(cè)推進電機，在側(cè)推進電機的輸出軸上連接有側(cè)推進器；在公共直流母線上連接有船舶脈沖負載逆變變頻器，船舶脈沖負載逆變變頻器的輸出端通過船舶脈沖負載變壓器與船舶脈沖負載連接在一起，在公共直流母線上連接有斬波器，在斬波器的輸入端上連接有超級電容組。

一種帶有脈沖負載的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)的調(diào)控方法，包括以下步驟：

第一步、第一柴油發(fā)電機組通過第一整流變頻器與公共直流母線連接在一起，第二柴油發(fā)電機組通過第二整流變頻器與公共直流母線連接在一起，在公共直流母線上分別連接主推進電機逆變變頻器和側(cè)推進電機逆變變頻器，主推進電機逆變變頻器的輸出端上連接主推進電機，在主推進電機的輸出軸上連接主推進器，側(cè)推進電機逆變變頻器輸出端上連接側(cè)推進電機，在側(cè)推進電機的輸出軸上連接側(cè)推進器；在公共直流母線上連接船舶脈沖負載逆變變頻器，船舶脈沖負載逆變變頻器的輸出端通過船舶脈沖負載變壓器與船舶脈沖負載連接在一起，在公共直流母線上連接斬波器，在斬波器的輸入端上連接超級電容組；

第二步、當船舶脈沖負載處于高負荷脈沖狀態(tài)，公共直流母線上的電壓瞬間下降時，控制斬波器導(dǎo)通，使超級電容組瞬間大功率向公共直流母線放電，從而維持公共直流母線的電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)；

第三步、當船舶脈沖負載處于正常負荷狀態(tài)時，控制斬波器斷開，超級電容組停止放電；

第四步、當船舶脈沖負載的高負荷脈沖狀態(tài)結(jié)束后，控制斬波器導(dǎo)通，公共直流母線給超級電容組充電，為下一次船舶脈沖負載的高負荷脈沖狀態(tài)的出現(xiàn)做好準備。

本發(fā)明的超級電容最大優(yōu)點在于能夠快速地進行充放電，日常維護方便，循環(huán)壽命很長,充放電次數(shù)可達10萬次以上，還可以實現(xiàn)短時間內(nèi)的大功率輸出。當船舶脈沖負載處于高負荷狀態(tài)時，超級電容可以瞬時放電，向船舶直流母線提供能量，維持脈沖負載的正常作業(yè)，使船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)柴油發(fā)電機組可以工作在最佳的功率效率點，降低發(fā)電機組的耗油量，提高了發(fā)電機組的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。