[实用新型]50Hz-60Hz和50Hz-50Hz双频岸电无缝切换船电的装置

说明书

本实用新型的50Hz‑60Hz和50Hz‑50Hz双频岸电无缝切换船电的装置，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f，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；另外，能够实现岸电50Hz电源，对60Hz或50Hz两种不同电网标准的船舶进行供电，当对50Hz船舶进行无缝接岸电时，无需用传统的同步表或者限流控制，而是采用60Hz整流逆变器作为50Hz无缝平滑接岸电过渡装置，切换完成后，关闭整流逆变器，从50Hz逆变供电转换到岸电变压器直接供电，实现无冲击电流的平滑连接。

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，尤其涉及一种双频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460V/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和50Hz-50Hz双频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和50Hz-50Hz双频岸电无缝切换船电的装置，包括岸电变压器、整流逆变器、50Hz线路、60Hz线路、公共线路、内环控制器和外环控制器，所述外环控制器包括V/f控制器和P/Q控制器；

所述岸电变压器、整流逆变器、50Hz线路、公共线路依次连接，岸电变压器、整流逆变器、60Hz线路和公共线路依次连接，根据船舶电网标准选择50Hz或60Hz线路；岸电变压器另一端用于与岸上电源连接，公共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或以下时，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和50Hz-50Hz双频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f，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；另外，能够实现岸电50Hz电源，对60Hz或50Hz两种不同电网标准的船舶进行供电，适应不同船舶的需要。

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50Hz线路包括第一开关、第二开关、第一电感、第二电感、第四电感和第一电容，所述60Hz线路包括第三开关、第三电感、第五电感和第二电容，所述公共线路包括第一电阻、第六电感和第四开关；