[发明专利]一种船舶电力系统整流发电机与蓄电池并联供电控制方法

说明书

本发明涉及一种船舶电力系统整流发电机与蓄电池并联供电控制方法。此外，本发明还提供了一种船舶电力系统整流发电机与蓄电池并联供电结构，该供电结构包括发电机(1)、整流器(2)、蓄电池组(3)、直流母线(4)以及逆变器(5)，该并联供电结构用于给负载(6)进行供电。本发明的供电结构及供电方法简单实用，相比于整流器传统的恒压控制方法，本发明所提出的控制方法仅增加了一个电流给定值限幅环节，方便控制方法在实际应用中实现；2)本发明能够在负载功率大于整流发电机额定输出功率时，实现蓄电池组和整流发电机的并联供电，能够提升舰船电力系统的最大输出功率。

技术领域

本发明涉及电力变换领域，具体涉及一种舰船电力系统整流发电机和蓄电池并联供电方法以及相应供电结构。

背景技术

船舶电力系统采用直流主网结构时，为了保证供电可靠性，常使用整流发电机与蓄电池直连的系统结构。目前船舶电力系统供电方式为，正常情况下，由整流发电机单独对负载供电，同时对蓄电池浮充。在发电机故障情况时，由蓄电池对负载供电。目前供电方式没有整流发电机和蓄电池并联供电的工况。由于船舶空间有限，发电机体积和功率受限，而船舶电力系统的负载较多，目前的供电方式会出现整流发电机单独供电时，负载功率超过整流发电机额定功率的情况。

而现有的各种供电方法都无法解决这一问题。

发明内容

本发明的目的是针对舰船的电力系统结构，提供一种可以提升舰船电力系统最大输出功率的整流发电机和蓄电池并联供电方法。

本发明的发明人研究船舶电力系统的控制方法，在负载功率超过发电机功率时，通过切换整流装置控制方法，使得蓄电池能和整流发电机并联供电，使蓄电池能分担负载功率，船舶电力系统能够承担更大的负载功率。

一种船舶电力系统整流发电机与蓄电池并联供电结构，包括发电机、整流器、蓄电池组、直流母线以及逆变器，该并联供电结构用于给负载进行供电，其特征在于：

所述发电机为交流发电机，发电机输出侧连接至整流器的输入侧；

所述整流器对所述发电机所发交流电进行整流，其输出侧正极连接至直流母线的正极，整流器输出侧负极连接至直流母线的负极；

所述蓄电池组输出侧正极连接至直流母线的正极，蓄电池组输出侧负极连接至直流母线的负极；

所述逆变器的输入侧正极连接至直流母线的正极，逆变器的输入侧负极连接至直流母线的负极，逆变器的输出侧连接至负载的输出侧；

所述负载的输入侧连接至逆变器的输出侧。

进一步地，所述发电机输出工频或高频三相交流电。

进一步地，所述的整流器将发电机发出的交流电整流成直流电。

另一方面，本发明提供一种用于船舶电力系统整流发电机与蓄电池并联供电结构的供电方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤S1、采集发电机输出侧交流三相电压，经过锁相环进行锁相处理，得出三相交流电压d、q分量值，进而计算出三相交流电压的相位；

流程2、测量直流母线电压值，将直流母线电压值与母线电压参考值比对，计算直流母线电压与母线电压参考值之间的电压差，基于二者电压差，通过PI调节计算出，发电机整流器需要输出的电流有功分量目标值i_dref；

步骤S3、通过发电机额定功率计算出发电机有功电流最大输出给定值

步骤S4、将电流有功分量目标值i_dref与发电机有功电流最大输出给定值比较，判断电流有功分量目标值是否大于发电机有功电流最大输出给定值，若大于等于发电机有功电流最大输出给定值，则将发电机有功电流输出给定值设定为发电机有功电流最大输出给定值，否则，将发电机有功电流输出给定值设定为电流有功分量目标值；