[实用新型]50Hz‑60Hz岸电无缝切换船电的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岸电供电切换船舶电网的装置，尤其涉及一种50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的装置。

背景技术

船舶岸电技术是指船舶在靠港期间接入码头侧的电网，从岸上电源获得其水泵、通信、通风、照明和其他设施所需的电力，从而关闭自身的柴油发电机。船舶接岸电后可有效地减少废气的排放，具有节能环保的显著优点，可减少发电机组运行产生的噪音污染，降低成本，因此，政府及其交通部门、航运企业、港口企业都大力推行岸电的使用。

现有的岸电系统的缺陷在于，国内大多数码头岸电装置采用400V/50Hz供电，而采用其电制的船舶靠港大多不愿接岸电，因为一般船舶接岸电的步骤是，先关闭船舶发电机，再接岸电电网，在船舶需要离开时，先断开岸电电网，再起动船舶发电机，这两个断电切换的过程极为耗时，船上许多设备断电后复位麻烦，罗经等设备断电后复位有时需要6个小时，影响船舶的开航；另外，机舱互为备用的设备断电后通电存在同时启动的危险。经对远洋船舶船长/轮机长的调查证实，其船只若靠泊时间为48小时内，一般不愿接岸电。另外，岸电和船电在电网标准上也存在差异，根据国际海事组织统计，60％以上的国际航运船舶采用450V/60Hz电制，而60％以上的岸上供电为400V/50Hz电制，其船舶电站和发电机控制差别很大，对完成50Hz岸电接60Hz船电的无缝对接，产生了很大的技术难题。

发明内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种能够实现50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的装置，其特征在于：包括岸电变压器、整流逆变器、60Hz线路、内环控制器和外环控制器，所述外环控制器包括V/f控制器、P/Q控制器和锁相环控制器；

所述岸电变压器、整流逆变器和60Hz线路依次连接；岸电变压器另一端用于与岸上电源连接，60Hz线路另一端用于与船舶电网连接；

所述V/f控制器，用于使船舶发电机的目标频率转换为岸电变压器输出的目标频率；

所述P/Q控制器，用于当V/f控制器处理完毕后，控制船舶发电机频率和电压，以船舶电网实时负荷功率为目标功率，进行功率转移，整流逆变器输出功率增加，船舶发电机输出功率下降，当船舶发电机输出功率下降到预设功率时，船舶发电机关闭；所述预设功率为5％的船舶发电机额定功率。

本实用新型的50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的方法及装置，在岸电和船电供电切换时，船上设备无需断电，通过V/f控制跟随频率，再通过P/Q控制将负载功率从船舶发电机转移到岸电电网中，完成无缝切换。

进一步地，所述外环控制器还包括锁相环控制器，所述锁相环控制器用于控制整流逆变器输出的频率和电压。

进一步地，所述60Hz线路包括第三开关、第三电感、第五电感、第二电容、第一电阻、第六电感和第四开关；

岸电变压器的一端用于连接岸上电源，另一端接整流逆变器的一端，整流逆变器的另一端接第三开关的一端；第三开关的另一端连接第三电感的第一连接端，第三电感的第二连接端依次串接第五电感、第一电阻、第六电感和第四开关的一端，第二电容的一端连接在第三电感与第五电感之间，其另一端接地；第四开关的另一端用于与船舶电网连接；所述预设功率为5％的船舶发电机额定功率。

进一步地，还包括A处理器、B处理器和整流逆变器处理器；

所述A处理器，与第三电感的第二连接端连接，用于获得该处的整流逆变器输出电流值i₁，并计算其dq轴分量i_1d、i_1q；

所述B处理器，与第五电感和第一电阻之间连接，用于获得该处的整流逆变器输出电压值v、电流值i₂，其中，电压v包括其abc轴分量v_a、v_b、v_c，然后计算电流值i₂的dq轴分量i_2d、i_2q，以及电压的dq轴分量v_d、v_q；

所述V/f控制器，与所述B处理器连接，用于获得B处理器输入的v_d、v_q，根据V/f控制方法获得电流环参考值i_dref、i_qref；