[发明专利]船舶混合电力供应系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求书(1)和(2)所述的船舶混合电力供应系统。

背景技术

目前绝大多数船舶发电机组都是由基于消耗燃料的原动机(11，21，31，41)来驱动发电机(12，22，32，42)以获得电力供应的。

目前船上都会有配置至少一台辅助燃料发电机组(10)和一台应急发电机组(40)，辅助燃料发电机组通过开关(13)向船舶主配电系统(8)供电，应急发电机组通过开关(43)向应急配电系统(7)供电。正常情况下应急发电机不运行，主配电系统(8)通过开关(9)向应急配电系统(7)供电。船上的一系列的用电负荷(6)由主配电系统供电。当主配电系统故障失电时，应急发电机运行，向应急配电系统供电，以满足船上的重要的负荷(5)的电力供应。

有部分船舶上的消耗燃料的原动机(21)在驱动船上推进器(24)的同时，还通过驱动装置(23)驱动至少一台发电机(22)，通常的该驱动装置为齿轮箱，该发电机称为轴带发电机。轴带发电机通常向主配电系统(8)供电。在这种情况下，为了保证发电机(22)发出的电能频率恒定，要求原动机(21)的运行转速要恒定。在原动机(21)的转速恒定的情况下，为了满足船舶在不同航行工况下需要不同的驱动力，需要将驱动器(24)做成螺距可调的变距螺旋桨系统。

还有的船舶上原动机(31)直接驱动推进器(34)和轴带发电机(32)时，由于船舶在不同航行工况下需要不同的驱动力，原动机(31)的转速需要在一定范围内调整，在这种情况下发电机(22)发出的电能频率是不恒定的。变流控制单元(36)将这种不稳定的电能转变成恒定频率的电能，达到满足船舶电网的要求，然后通过开关(35)向船舶主配电系统供电。在船舶靠码头装卸货或者维修时，可以将船上的所有燃料发电机组停止运行，而船舶的电力供应通过岸电系统(60)由陆地上电网提供。

辅助燃料发电机组，应急发电机组和轴带发电机组都是以消耗燃料的原动机作为原动力。燃料的大量消耗不仅造成了环境的污染，而且由于燃料价格的高涨，船舶的运营成本也高居不下。

发明内容

本发明为了达到降低船舶燃料的消耗，同时减少环境污染的目的，将成熟的风力发电机组(50)引入到船舶电力供应系统，形成一种船舶混合电力供应系统。

本发明的技术方案是将风力发电机与船舶目前存在的风力发电机并网运行。

本发明的有益效果是，降低船舶用于发电用的燃料的消耗，以便减少环境污染并且降低船舶运营成本。

附图说明

下面借助附图所示的本发明的船舶混合供电系统的实施方式，对本发明做进一步说明，其中：

图1为传统的已知船舶电力供应系统

图2为本发明的第一种实施方式

图3为本发明的第二种实施方式

图4为本发明的第三种实施方式

图5为控制变流单元(26)的简图。

本发明的具体实施方案是：

图2是本发明的第一种实施方式，本发明的这种船舶混合电力供应系统的特征在于，在图一所示由燃料机发电机组(10，20，30，40)组成的船舶电力供应系统中加入由风力驱动的发电机组(50)，且使两种不同方式驱动的发电机组同时向船舶电网供电，实现并网运行。风力发电机组的控制变流单元(53)控制风力发电机组的运行，实现捕捉最大风能，安全保护等功能，并将风力发电机组发出的不稳定的电能通过变流使其变成频率和电压都恒定稳定电能，达到与燃料原动机驱动发电机组并网的要求后，然后通过开关(55)向主配电系统(8)供电，或者通过开关(56)向船舶应急配电系统供电。

当设计成风力发电机组(50)通过开关(56)向船舶应急配电系统供电时，在这种方式下，在船舶主配电系统(8)故障而无法通过开关(9)向应急配电系统(7)供电时，风力发电机组(50)依然可以使用，通过开关(56)向船舶应急配电部分(7)供电，这样情况下在降低船 舶燃料使用的同时，还可以提高船舶的供电安全系数。

当船舶靠码头装卸货或者到船坞修船时，为了减轻当地污染或者由于技术问题，船舶上燃料发电机组停止运行，船上的电力供应靠陆地上电网通过岸电系统(60)提供。在这种情况下风力发电机组(50)可以与岸电系统并网运行向船舶电网供电，以便减少岸电消耗，节约成本。

如图3所示的本发明的第二种实施方式，至少两台风力发电机组共用一个控制变流单元(54)，并且变流单元可以通过控制开关(55)向主配电系统(8)供电，或者通过开关(56)向船舶应急配电系统供电，这样可以节省至少一个变流单元(53)的初置成本。