[发明专利]一种船舶供电系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种船舶供电系统，其特征在于，所述供电系统为交流电系统且接入船舶电网；所述供电系统包括发电机组、电池储能系统以及能量控制模块；所述电池储能系统包括电池系统和PCS，所述电池系统包括电芯和用于控制电芯的BMS，所述PCS用于实现双向换流，所述电池系统通过PCS接入船舶电网；所述能量控制模块根据在发电机组出线设置的电流电压互感器以及在储能系统出线设置的电流电压互感器采集的电流电压数据对发电机组和PCS进行控制。另一方面，本发明还公开了一种通过该系统实现的船舶供电系统的控制方法。

技术领域

本发明主要涉及供电设备领域，特别是一种船舶供电系统及控制方法。

背景技术

船舶在离港航行过程中，无法接入大电网，属于电力孤岛。为满足船舶上各种设备的用电需求，船舶上均配备供电系统，供电系统主要由发电机组和相关电气设备组成，向船舶上各种用电负荷提供电力。

通常的，船舶使用的是柴油发电机。柴油发电机组在不同负载情况下发电效率是不同的。通常，负载达到发电机组额定功率70％以上时，发电机组具有较高的发电效率。如果负载达到发电机组额定功率的90％以上，长期运行将对发电机组的造成损害。如果发电机组长时间处于低负载状态运行，不仅发电效率低、油耗大，而且容易造成柴油发动机积碳，影响发电机组使用寿命。因此，从发电机组的技术性能考虑，应将负载稳定在发电机组的最优功率范围内。但是，船舶上的用电设备不可能按照发电机组的偏好来工作。船舶设计时，也必须按照船舶可能的最大用电负荷来设计发电机组。因此，在船舶供电系统的运行中，有大量时间是处于低负载运行状态。造成油耗偏高，并影响发电机组使用寿命。

因鉴于此，特提出此发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种供电稳定、运行效率高、寿命长的船舶供电系统及控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供的一种船舶供电系统，所述供电系统为交流电系统且接入船舶电网；

所述供电系统包括发电机组、电池储能系统以及能量控制模块；

所述电池储能系统包括电池系统和PCS，所述电池系统包括电芯和用于控制电芯的BMS，所述PCS用于实现双向换流，所述电池系统通过PCS接入船舶电网；

所述能量控制模块根据在发电机组出线设置的电流电压互感器以及在储能系统出线设置的电流电压互感器采集的电流电压数据对发电机组和PCS进行控制。

优选地，所述发电机组为柴油发电机组。

优选地，所述能量控制模块为可编程控制器，其上运行能量管理系统软件。

另一方面，本发明提供了一种船舶供电系统的控制方法，通过上述的船舶供电系统实现，其特征在于，依次按照以下步骤执行：

根据设于在发电机组出线设置的电流电压互感器以及在储能系统出线设置的电流电压互感器采集的电流电压数据确定当前船舶电网的负载的实时阻抗状态，根据实时阻抗及额定电压，确定额定电压下的负载状态；

通过PCS获取电池储能系统的电量储存信息；

根据电量储存信息和负载状态控制发电机组的运行与关闭以及电池储能系统的充电与放电。

优选地，根据电量储存信息和负载状态控制发电机组的运行与关闭以及电池储能系统的充电与放电包括：当负载状态处于发电机组最佳的负载区间且发电机正在运行且电池储能系统储存的电量高于预设的电池缺电阈值并低于预设的电池充满阈值时，维持发电机组的运行，电池储能系统不充电也不放电。