本發(fā)明涉及岸電電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

裝有特殊設(shè)備的船舶在停泊期間，其接入到岸地的電源時(shí)，從其中獲得其水泵、照明、通風(fēng)和其他需求的電力供應(yīng)。此時(shí)，船舶關(guān)閉自身的柴油發(fā)電機(jī)，不僅可以消除自身機(jī)組運(yùn)行帶來(lái)的噪聲也能在一定程度上減少?gòu)U氣的排放，無(wú)論是在港口的可持續(xù)發(fā)展還是在節(jié)能減排方面都具有很重要的意義。并且，船舶在泊位期間使用港口陸地上的電源能夠具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，不僅大大降低靠港船舶供電系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)成本，還能大大提高能源利用效率。但是注意到，常規(guī)變頻電源能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電功能，但無(wú)法達(dá)到無(wú)縫并網(wǎng)供電的要求。在變頻電源為船舶提供供電前，必須先停止船舶主發(fā)電機(jī)組的供電。反之，也必須先停止變頻電源系統(tǒng)的供電，然后才能恢復(fù)船舶發(fā)電機(jī)組的供電。同時(shí)，岸電建設(shè)過(guò)程中，部分岸電可能初期設(shè)計(jì)相對(duì)較大，可以同時(shí)給多艘船舶進(jìn)行供電。但是每個(gè)電源之間缺乏相應(yīng)的隔離系統(tǒng)，不能很好的保證電網(wǎng)的安全。

公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)及控制方法，從而克服現(xiàn)有船舶岸電系統(tǒng)安全性較差的缺陷。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)，包括：高壓母線、變頻電源和多個(gè)隔離控制單元；所述隔離控制單元包括隔離變壓器和控制開(kāi)關(guān)，所述隔離變壓器與所述控制開(kāi)關(guān)相連；

所述變頻電源的輸入端與所述高壓母線相連，所述變頻電源的輸出端依次與多個(gè)所述隔離控制單元的輸入端相連；所述變頻電源用于采集船舶的電壓信號(hào)，并根據(jù)所述電壓信號(hào)確定所述變頻電源的輸出電壓；所述隔離控制單元的輸出端用于為船舶供電。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該系統(tǒng)還包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)；

所述高壓母線通過(guò)所述第一開(kāi)關(guān)與所述變頻電源的輸入端相連；所述變頻電源的輸出端通過(guò)所述第二開(kāi)關(guān)依次與多個(gè)所述隔離控制單元的輸入端相連。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)與其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)相連，所述隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)用于獲取其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息，并根據(jù)所述狀態(tài)信息確定是否執(zhí)行并網(wǎng)操作。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該系統(tǒng)還包括船舶電源系統(tǒng)；所述船舶電源系統(tǒng)包括：船舶母排和船舶發(fā)電機(jī)；

所述船舶母排的一端與所述隔離控制單元的輸出端相連，另一端與所述船舶發(fā)電機(jī)相連；所述船舶發(fā)電機(jī)用于為船舶負(fù)載供電。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述船舶電源系統(tǒng)還包括船舶開(kāi)關(guān)；

所述船舶母排的另一端通過(guò)所述船舶開(kāi)關(guān)與所述船舶發(fā)電機(jī)相連。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于如上所述的一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)的控制方法，包括：

獲取船舶的電壓信號(hào)；

根據(jù)所述電壓信號(hào)調(diào)整變頻電源的輸出電壓，并確定所述船舶岸電系統(tǒng)輸出的岸電電源電壓；

在所述岸電電源電壓與船舶發(fā)電機(jī)電源電壓相一致時(shí)，執(zhí)行并網(wǎng)處理。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述執(zhí)行并網(wǎng)處理，包括：

調(diào)整所述變頻電源的輸出頻率和輸出相位角，將船舶負(fù)載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)；

在完成負(fù)載轉(zhuǎn)移后，輸出斷開(kāi)船舶發(fā)電機(jī)的信號(hào)。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述根據(jù)所述電壓信號(hào)調(diào)整變頻電源的輸出電壓之前，還包括：

獲取其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息，并根據(jù)所述狀態(tài)信息判斷所述其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)是否處于并網(wǎng)過(guò)程；

在所述其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)未處于并網(wǎng)過(guò)程時(shí)，根據(jù)所述電壓信號(hào)調(diào)整變頻電源的輸出電壓。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置具有隔離變壓器的多個(gè)隔離控制單元，使得隔離控制單元之間互不影響，確保每個(gè)電源部分能夠相互隔離，相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾，在互不影響的情況下同時(shí)為不同船舶電源系統(tǒng)供電，保證了電網(wǎng)的安全，提高船舶岸電系統(tǒng)的安全性；同時(shí)使得船舶岸電系統(tǒng)的管理更為規(guī)范化。此外，變頻電源根據(jù)船舶的電壓信號(hào)調(diào)整輸出電壓，并平滑地并網(wǎng)，從而將船舶側(cè)的船舶負(fù)載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對(duì)元器件造成損壞。通過(guò)控制多個(gè)船舶依次并網(wǎng)，可以進(jìn)一步減小并網(wǎng)沖擊。通過(guò)設(shè)置第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶岸電系統(tǒng)的控制，且能提高安全性。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說(shuō)明性”。這里作為“示例性”所說(shuō)明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。

另外，為了更好的說(shuō)明本發(fā)明，在下文的具體實(shí)施方式中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒(méi)有某些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在一些實(shí)例中，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)，圖1為該船舶岸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，具體包括：高壓母線1、變頻電源2和多個(gè)隔離控制單元3；隔離控制單元3包括隔離變壓器31和控制開(kāi)關(guān)32，隔離變壓器31與控制開(kāi)關(guān)32相連。

其中，高壓母線1用于提供電能，具體可以為三相交流電。變頻電源2的輸入端與高壓母線1相連，變頻電源2的輸出端依次與多個(gè)隔離控制單元3的輸入端相連。變頻電源2通過(guò)有線或無(wú)線與船舶的船舶電源系統(tǒng)相連，用于采集船舶的電壓信號(hào)，變頻電源2根據(jù)該電壓信號(hào)確定輸出的輸出電壓。隔離控制單元3的輸出端用于與船舶電源系統(tǒng)相連，用于為船舶供電。每個(gè)隔離控制單元的輸出端相當(dāng)于用于與船舶電源系統(tǒng)連接的接口，可以為一條船舶供電。

其中，如圖1所示，隔離變壓器31的輸入端為隔離控制單元3的輸入端、控制開(kāi)關(guān)32的輸出端為隔離控制單元3的輸出端?；蛘?，控制開(kāi)關(guān)32的輸入端為隔離控制單元3的輸入端、隔離變壓器31的輸出端為隔離控制單元3的輸出端，本發(fā)明對(duì)此不做限定。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：當(dāng)有船舶需要接入該船舶岸電系統(tǒng)時(shí)，船舶的船舶電源系統(tǒng)與一個(gè)隔離控制單元的輸出端相連，并閉合相應(yīng)的控制開(kāi)關(guān)。此時(shí)，變頻電源采集該船舶電源系統(tǒng)的電壓信號(hào)，根據(jù)該電壓信號(hào)確定需要輸出的輸出電壓，以使得隔離控制單元輸出的岸電電源電壓與船舶電源系統(tǒng)的船舶發(fā)電機(jī)電源電壓相一致，在二者一致后執(zhí)行并網(wǎng)處理，將船舶側(cè)的船舶負(fù)載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)該船舶岸電系統(tǒng)為船舶供電。同時(shí)，當(dāng)多個(gè)船舶電源系統(tǒng)分別與相應(yīng)的隔離控制單元的輸出端相連時(shí)，由于每個(gè)隔離控制單元設(shè)有隔離變壓器，從而使得隔離控制單元之間互不影響，即不會(huì)影響為不同船舶電源系統(tǒng)供電。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置具有隔離變壓器的多個(gè)隔離控制單元，使得隔離控制單元之間互不影響，確保每個(gè)電源部分能夠相互隔離，相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾，在互不影響的情況下同時(shí)為不同船舶電源系統(tǒng)供電，保證了電網(wǎng)的安全，提高船舶岸電系統(tǒng)的安全性；同時(shí)使得船舶岸電系統(tǒng)的管理更為規(guī)范化。此外，變頻電源根據(jù)船舶的電壓信號(hào)調(diào)整輸出電壓，并平滑地并網(wǎng)，從而將船舶側(cè)的船舶負(fù)載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對(duì)元器件造成損壞。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，參見(jiàn)圖2所示，該船舶岸電系統(tǒng)還包括第一開(kāi)關(guān)4和第二開(kāi)關(guān)5。如圖2所示，高壓母線1通過(guò)第一開(kāi)關(guān)4與變頻電源2的輸入端相連；變頻電源2的輸出端通過(guò)第二開(kāi)關(guān)5依次與多個(gè)隔離控制單元3的輸入端相連。

本發(fā)明實(shí)施例中，第一開(kāi)關(guān)4主要起到保護(hù)作用，例如在需要對(duì)變頻電源2進(jìn)行維修或檢測(cè)時(shí)，通過(guò)斷開(kāi)第一開(kāi)關(guān)4從而避免維修人員或檢測(cè)人員與高壓母線1之間存在直接連接，防止發(fā)生觸電。第二開(kāi)關(guān)5為船舶岸電系統(tǒng)的總開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制該第二開(kāi)關(guān)即可以控制是否為所有船舶供電。其中，第一開(kāi)關(guān)可設(shè)置于進(jìn)線柜內(nèi)，第二開(kāi)關(guān)設(shè)置于出線柜內(nèi)，通過(guò)設(shè)置進(jìn)線柜和出線柜可以有效地規(guī)范走線，防止線路錯(cuò)亂。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，隔離控制單元3的控制開(kāi)關(guān)32與其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)相連，具體可以通過(guò)有線方式或無(wú)線方式相連。隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)用于獲取其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息，并根據(jù)狀態(tài)信息確定是否執(zhí)行并網(wǎng)操作。具體的，該狀態(tài)信息用于表示當(dāng)前支路是否處于并網(wǎng)過(guò)程，在其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)未處于并網(wǎng)過(guò)程時(shí)，該路的隔離控制單元3的控制開(kāi)關(guān)32執(zhí)行并網(wǎng)操作。通過(guò)該控制方式可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)船舶的依次并網(wǎng)，即在第一個(gè)船舶并網(wǎng)成功后，對(duì)于第二個(gè)船舶來(lái)說(shuō)，將船舶岸電系統(tǒng)和第一個(gè)船舶的船舶電源系統(tǒng)作為一個(gè)整體，并作為第二個(gè)船舶的船舶岸電系統(tǒng)，之后執(zhí)行第二個(gè)船舶的并網(wǎng)過(guò)程。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，參見(jiàn)圖2所示，該系統(tǒng)還包括船舶電源系統(tǒng)；船舶電源系統(tǒng)包括：船舶母排6和船舶發(fā)電機(jī)7。船舶母排6的一端與隔離控制單元3的輸出端相連，另一端與船舶發(fā)電機(jī)7相連；船舶發(fā)電機(jī)7用于為船舶負(fù)載8供電。

本發(fā)明實(shí)施例中，在船舶岸電系統(tǒng)未給該船舶電源系統(tǒng)供電時(shí)，船舶發(fā)電機(jī)7用于為船舶負(fù)載8供電。在并網(wǎng)成功后，船舶發(fā)電機(jī)7停止工作，斷開(kāi)船舶發(fā)電機(jī)7所在支路的開(kāi)關(guān)，此時(shí)由船舶岸電系統(tǒng)通過(guò)船舶母排6為船舶負(fù)載8供電。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，參見(jiàn)圖2所示，船舶電源系統(tǒng)還包括船舶開(kāi)關(guān)10。其中，船舶母排6的另一端通過(guò)船舶開(kāi)關(guān)10與船舶發(fā)電機(jī)7相連。該船舶母排為該船舶支路的支路開(kāi)關(guān)，可以用于控制是否為船舶的供電。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置具有隔離變壓器的多個(gè)隔離控制單元，使得隔離控制單元之間互不影響，確保每個(gè)電源部分能夠相互隔離，相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾，在互不影響的情況下同時(shí)為不同船舶電源系統(tǒng)供電，保證了電網(wǎng)的安全，提高船舶岸電系統(tǒng)的安全性；同時(shí)使得船舶岸電系統(tǒng)的管理更為規(guī)范化。此外，變頻電源根據(jù)船舶的電壓信號(hào)調(diào)整輸出電壓，并平滑地并網(wǎng)，從而將船舶側(cè)的船舶負(fù)載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對(duì)元器件造成損壞。通過(guò)控制多個(gè)船舶依次并網(wǎng)，可以進(jìn)一步減小并網(wǎng)沖擊。通過(guò)設(shè)置第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶岸電系統(tǒng)的控制，且能提高安全性。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于如上所述任意一種一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)的控制方法，參見(jiàn)圖3所示，該方法包括：步驟301-303。

步驟301：獲取船舶的電壓信號(hào)。

步驟302：根據(jù)電壓信號(hào)調(diào)整變頻電源的輸出電壓，并確定船舶岸電系統(tǒng)輸出的岸電電源電壓。

步驟303：在岸電電源電壓與船舶發(fā)電機(jī)電源電壓相一致時(shí)，執(zhí)行并網(wǎng)處理。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)的控制方法，根據(jù)船舶的電壓信號(hào)調(diào)整變頻電源的輸出電壓，之后執(zhí)行并網(wǎng)處理，該控制方法適用于一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)，可以對(duì)多個(gè)船舶分別執(zhí)行并網(wǎng)過(guò)程，可以提高船舶岸電系統(tǒng)的安全性。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，上述步驟303執(zhí)行并網(wǎng)處理具體包括步驟A1-A2：

步驟A1、調(diào)整變頻電源的輸出頻率和輸出相位角，將船舶負(fù)載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)。

步驟A2、在完成負(fù)載轉(zhuǎn)移后，輸出斷開(kāi)船舶發(fā)電機(jī)的信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)平滑地并網(wǎng)，從而可以將船舶側(cè)的船舶負(fù)載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對(duì)元器件造成損壞。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在步驟302根據(jù)電壓信號(hào)調(diào)整變頻電源的輸出電壓之前，還包括：獲取其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息，并根據(jù)狀態(tài)信息判斷其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)是否處于并網(wǎng)過(guò)程；在其他隔離控制單元的控制開(kāi)關(guān)未處于并網(wǎng)過(guò)程時(shí)，再執(zhí)行步驟302根據(jù)電壓信號(hào)調(diào)整變頻電源的輸出電壓。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)的控制方法，根據(jù)船舶的電壓信號(hào)調(diào)整變頻電源的輸出電壓，之后執(zhí)行并網(wǎng)處理，該控制方法適用于一拖多運(yùn)行的船舶岸電系統(tǒng)，可以對(duì)多個(gè)船舶分別執(zhí)行并網(wǎng)過(guò)程，可以提高船舶岸電系統(tǒng)的安全性。通過(guò)平滑地并網(wǎng)，從而可以將船舶側(cè)的船舶負(fù)載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對(duì)元器件造成損壞。通過(guò)控制多個(gè)船舶依次并網(wǎng)，可以進(jìn)一步減小并網(wǎng)沖擊。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實(shí)施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過(guò)硬件?；谶@樣的理解，上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說(shuō)明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開(kāi)的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書(shū)及其等同形式所限定。