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，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，船舶關(guān)閉自身的柴油發(fā)電機，不僅可以消除自身機組運行帶來的噪聲也能在一定程度上減少廢氣的排放，無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)濟效益，不僅大大降低靠港船舶供電系統(tǒng)的運行和維護成本，還能大大提高能源利用效率。但是注意到，常規(guī)變頻電源能實現(xiàn)獨立供電功能，但無法達到無縫并網(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)電機組的供電。同時，岸電建設(shè)過程中，部分岸電可能初期設(shè)計相對較大，可以同時給多艘船舶進行供電。但是每個電源之間缺乏相應(yīng)的隔離系統(tǒng)，不能很好的保證電網(wǎng)的安全。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認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)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種一拖多運行的船舶岸電系統(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)明實施例提供的一種一拖多運行的船舶岸電系統(tǒng)，包括：高壓母線、變頻電源和多個隔離控制單元；所述隔離控制單元包括隔離變壓器和控制開關(guān)，所述隔離變壓器與所述控制開關(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，并根據(jù)所述電壓信號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。

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

所述高壓母線通過所述第一開關(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所述第二開關(guān)依次與多個所述隔離控制單元的輸入端相連。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述隔離控制單元的控制開關(guān)與其他隔離控制單元的控制開關(guān)相連，所述隔離控制單元的控制開關(guān)用于獲取其他隔離控制單元的控制開關(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；

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)電機相連；所述船舶發(fā)電機用于為船舶負載供電。

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

所述船舶母排的另一端通過所述船舶開關(guān)與所述船舶發(fā)電機相連。

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

獲取船舶的電壓信號；

根據(jù)所述電壓信號調(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)電機電源電壓相一致時，執(zhí)行并網(wǎng)處理。

在一種可能的實現(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，將船舶負載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)；

在完成負載轉(zhuǎn)移后，輸出斷開船舶發(fā)電機的信號。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在所述根據(jù)所述電壓信號調(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關(guān)是否處于并網(wǎng)過程；

在所述其他隔離控制單元的控制開關(guān)未處于并網(wǎng)過程時，根據(jù)所述電壓信號調(diào)整變頻電源的輸出電壓。

本發(fā)明實施例提供的一種一拖多運行的船舶岸電系統(tǒng)，通過設(shè)置具有隔離變壓器的多個隔離控制單元，使得隔離控制單元之間互不影響，確保每個電源部分能夠相互隔離，相互之間不會產(chǎn)生干擾，在互不影響的情況下同時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)的船舶負載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對元器件造成損壞。通過控制多個船舶依次并網(wǎng)，可以進一步減小并網(wǎng)沖擊。通過設(shè)置第一開關(guān)和第二開關(guān)，實現(xiàn)對船舶岸電系統(tǒng)的控制，且能提高安全性。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

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

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

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

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“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、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。

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

根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種一拖多運行的船舶岸電系統(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和控制開關(guān)32，隔離變壓器31與控制開關(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隔離控制單元3的輸入端相連。變頻電源2通過有線或無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，變頻電源2根據(jù)該電壓信號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、控制開關(guān)32的輸出端為隔離控制單元3的輸出端。或者，控制開關(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)明對此不做限定。

本發(fā)明實施例提供的一種一拖多運行的船舶岸電系統(tǒng)的工作過程如下：當(dāng)有船舶需要接入該船舶岸電系統(tǒng)時，船舶的船舶電源系統(tǒng)與一個隔離控制單元的輸出端相連，并閉合相應(yīng)的控制開關(guān)。此時，變頻電源采集該船舶電源系統(tǒng)的電壓信號，根據(jù)該電壓信號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)的船舶負載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，從而實現(xiàn)該船舶岸電系統(tǒng)為船舶供電。同時，當(dāng)多個船舶電源系統(tǒng)分別與相應(yīng)的隔離控制單元的輸出端相連時，由于每個隔離控制單元設(shè)有隔離變壓器，從而使得隔離控制單元之間互不影響，即不會影響為不同船舶電源系統(tǒng)供電。

本發(fā)明實施例提供的一拖多運行的船舶岸電系統(tǒng)，通過設(shè)置具有隔離變壓器的多個隔離控制單元，使得隔離控制單元之間互不影響，確保每個電源部分能夠相互隔離，相互之間不會產(chǎn)生干擾，在互不影響的情況下同時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)的船舶負載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對元器件造成損壞。

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

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

在一種可能的實現(xiàn)方式中，隔離控制單元3的控制開關(guān)32與其他隔離控制單元的控制開關(guān)相連，具體可以通過有線方式或無線方式相連。隔離控制單元的控制開關(guān)用于獲取其他隔離控制單元的控制開關(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)過程，在其他隔離控制單元的控制開關(guān)未處于并網(wǎng)過程時，該路的隔離控制單元3的控制開關(guān)32執(zhí)行并網(wǎng)操作。通過該控制方式可以實現(xiàn)多個船舶的依次并網(wǎng)，即在第一個船舶并網(wǎng)成功后，對于第二個船舶來說，將船舶岸電系統(tǒng)和第一個船舶的船舶電源系統(tǒng)作為一個整體，并作為第二個船舶的船舶岸電系統(tǒng)，之后執(zhí)行第二個船舶的并網(wǎng)過程。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，參見圖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7相連；船舶發(fā)電機7用于為船舶負載8供電。

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

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

本發(fā)明實施例提供的一種一拖多運行的船舶岸電系統(tǒng)，通過設(shè)置具有隔離變壓器的多個隔離控制單元，使得隔離控制單元之間互不影響，確保每個電源部分能夠相互隔離，相互之間不會產(chǎn)生干擾，在互不影響的情況下同時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)的船舶負載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對元器件造成損壞。通過控制多個船舶依次并網(wǎng)，可以進一步減小并網(wǎng)沖擊。通過設(shè)置第一開關(guān)和第二開關(guān)，實現(xiàn)對船舶岸電系統(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)明實施例還提供一種基于如上所述任意一種一拖多運行的船舶岸電系統(tǒng)的控制方法，參見圖3所示，該方法包括：步驟301-303。

步驟301：獲取船舶的電壓信號。

步驟302：根據(jù)電壓信號調(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)電機電源電壓相一致時，執(zhí)行并網(wǎng)處理。

本發(fā)明實施例提供的一拖多運行的船舶岸電系統(tǒng)的控制方法，根據(jù)船舶的電壓信號調(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行的船舶岸電系統(tǒng)，可以對多個船舶分別執(zhí)行并網(wǎng)過程，可以提高船舶岸電系統(tǒng)的安全性。

在一種可能的實現(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，將船舶負載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)。

步驟A2、在完成負載轉(zhuǎn)移后，輸出斷開船舶發(fā)電機的信號。

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

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在步驟302根據(jù)電壓信號調(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關(guān)是否處于并網(wǎng)過程；在其他隔離控制單元的控制開關(guān)未處于并網(wǎng)過程時，再執(zhí)行步驟302根據(jù)電壓信號調(diào)整變頻電源的輸出電壓。

本發(fā)明實施例提供的一拖多運行的船舶岸電系統(tǒng)的控制方法，根據(jù)船舶的電壓信號調(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行的船舶岸電系統(tǒng)，可以對多個船舶分別執(zhí)行并網(wǎng)過程，可以提高船舶岸電系統(tǒng)的安全性。通過平滑地并網(wǎng)，從而可以將船舶側(cè)的船舶負載平滑地轉(zhuǎn)移至岸電電源側(cè)，防止并網(wǎng)沖擊對元器件造成損壞。通過控制多個船舶依次并網(wǎng)，可以進一步減小并網(wǎng)沖擊。

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

前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進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)利要求書及其等同形式所限定。