[發明專利]一種船岸快速匹配及連接優化方法及系統

在審

• 申請號: 202010883381.8
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112052576A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 黃堃;楊文;張如通;董誠;鄭廣博;周成達;黃健;李延滿;趙景濤;白鷗;丁凱
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院有限公司;國網電動汽車服務有限公司;國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15;H02J3/38;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

1.一種船岸快速匹配及連接優化方法，用于船舶接用岸電系統，其特征在于，包括以下步驟：

(1)啟動岸電電源；

(2)通過船舶岸電兩側的傳感器分別獲取船側和岸側的電流電壓信息；

(3)合閘前，根據所述的船側和岸側的電流電壓信息，通過幅值控制器和相位控制器實現岸側變頻電源輸出電壓對船側電網電壓的跟蹤控制；

(4)當船舶岸電兩側電壓的幅值差和相位差小于設定閾值后，在岸船并網前，變頻電源處于空載狀態下，采用帶有慣性環節的恒壓恒頻控制模式；

(5)在合閘時刻，將所述岸側變頻電源運行方式由恒壓恒頻模式切換為計及階躍補償的下垂模式；

(6)合閘后，岸側變頻電源采用下垂控制，輸出額定的角頻率和電壓；

(7)在船舶和岸電成功并網后，采用合閘后岸側變頻電源功率逐級切換的控制模式。

2.根據權利要求1所述的船岸快速匹配及連接優化方法，其特征在于，該方法還包括：步驟(8)當岸側變頻電源功率逐級切換至一設定值后，船舶柴油發電機組通過船舶控制中心指令斷開連接開關從而停止對船側負荷供電并退出運行，柴油發電機退出后，所述岸側變頻電源的控制模式從下垂控制模式切換為帶慣性環節的恒壓恒頻控制模式。

3.根據權利要求1所述的船岸快速匹配及連接優化方法，其特征在于：步驟(1)中所述的啟動岸電電源是在岸基電網處于平穩狀態且無需限制接入負載時，按照恒壓頻比啟動模式啟動。

4.根據權利要求1所述的船岸快速匹配及連接優化方法，其特征在于：步驟(2)中所述的船側和岸側的電流電壓信息包括岸側和船側的三相電壓、三相電流以及直流電壓信息。

5.根據權利要求1所述的船岸快速匹配及連接優化方法，其特征在于，步驟(3)中所述的幅值控制器執行以下步驟：

(31)在并網合閘前，采集岸側變頻電源空載電壓中任一相的幅值和船舶電網側運行電壓中任一相的幅值；

(32)通過比例-積分控制器不斷縮小兩者的差值，并將該差值計入設定的電壓參考值中，進而將該幅值誤差的修正參考電壓作為后續電壓電流雙閉環的參考電壓輸入給定值。

6.根據權利要求1所述的船岸快速匹配及連接優化方法，其特征在于，步驟(3)中所述的相位控制器執行以下步驟：

(41)在并網合閘前，采集岸側變頻電源空載電壓中任一相的角頻率和船舶電網側運行電壓中任一相的角頻率；

(42)通過比例-積分控制器不斷縮小兩者的差值，并將該差值計入設定的角頻率參考值中，進而將該誤差的修正參考角頻率作為后續電壓電流雙閉環的參考角頻率給定值。

7.根據權利要求1所述的船岸快速匹配及連接優化方法，其特征在于，步驟(5)中所述的計及階躍補償的下垂模式，是指對參考相位的階躍性改變進行補償，設θ₁為預同步后逆變器輸出電壓相位，θ₂為下垂控制中的輸出相位，相位階躍補償值Δθ為兩者之差。

8.根據權利要求1所述的船岸快速匹配及連接優化方法，其特征在于，所述步驟(6)中輸出的電壓幅值U和角頻率ω為：

式中，ω和U分別為輸出角頻率和電壓；ω_n和U_n分別為角頻率額定值和電壓；m和n分別有功功率和無功功率的下垂系數；P和Q分別為輸出有功功率和無功功率；P_n和Q_n分別為額定有功功率和無功功率。