[实用新型]一种基于超导储能的动态电压恢复器的船舶供电系统

说明书

本实用新型的公开了一种基于超导储能的动态电压恢复器的船舶供电系统，它的组成包括：发电机(11，12，13)，主配电板(2)，主推进电动机(31，32)，其它用电设备(4)，备用及辅助用电设备(5)，断路器(61，62，63，64，65，66，67)，基于超导储能的动态电压恢复器(71，72)，在主配电板(2)与主推进电动机(31，32)分别加装基于超导储能的动态电压恢复器(71，72)。本实用新型的技术效果：由于超导磁体的高效、高密度储能特性，可以用于动态电压恢复器，在补偿系统电压暂降过程中向系统提供有功功率。超导磁储能用于动态电压恢复器使得装置的能量流动完全可控，而且响应速度很快，可以满足补偿系统动态电能质量的要求。

技术领域

本实用新型涉及船舶供电系统，特别是将基于超导储能的动态电压恢复器应用于船舶供电系统。

背景技术

电力推进船舶电能质量问题的产生原因很多，电压和频率偏差是电力系统典型的电能质量扰动，它们分为暂态和非暂态。引起偏差的主要原因是船舶上大功率开关器件的投切动作，特别是会引起电力系统的频率偏差。如在停泊绞缆车工作时，会引起电动机较大的频率偏差。高功率电动机的启动、停止等过程也会引起不同类型的电能质量问题。

电力推进船舶电能质量问题的危害：电压暂降时会引起异步电动机的定子电流显著增加，导致定子绕组温度升高，加速绝缘老化，缩短电动机的使用寿命，严重时烧坏电动机；电压暂降导致输电线路的输送功率降低，使系统频率不稳定。

电压三相不平衡时对感应电动机、变压器、换流器等产生影响，如使感应电动机产生振动，铜损耗增加等；使变压器利用率降低，局部起热，缩短变压器使用年限等；使整流装置产生较大的非特征性谐波，进而对系统的其它设备造成危害；使系统的保护装置产生误动作等。

谐波使船舶电网线路形成谐波电压降，产生有功功率和无功功率损耗；高次谐波电流流过电容器时会使电容升温，严重时会击穿电容，甚至爆炸；整流装置既产生谐波又会从电网汲取谐波，造成控制系统的角位移，导致晶闸管故障，引起控制器的运行误差等；谐波还会对通讯系统造成干扰，破坏导航设备和其它电子装置，严重时危及船舶的安全。

此外，由于船舶电力系统为一个独立的、小容量电网，当船舶电网同时受到多重干扰时，其电能质量指标即使满足船级社相关规定，船舶电力系统的电能质量也将会恶化。

基于船舶电力系统电能质量现象的实际情况考虑，采用针对性的电路设计来消除其电能质量扰动，从而能够实现降低船舶设计建造成本，提高其运行的经济性和可靠性。

实用新型内容

针对上述技术问题，提出解决的技术方案，具体如下：

一种基于超导储能的动态电压恢复器的船舶供电系统，它的组成包括：发电机11，12，13；主配电板2，主推进电动机31，32；其它用电设备4，备用及辅助用电设备5，断路器61，62，63，64，65，66，67；基于超导储能的动态电压恢复器71，72，其特征在于：在主配电板2与主推进电动机31，32分别加装基于超导储能的动态电压恢复器71，72。

所述基于超导储能的动态电压恢复器71和72组成：串联变压器，电压源型变流器，斩波器和超导磁体。

所述基于超导储能的动态电压恢复器71和72采用三相四桥臂与供电系统连接。

所述电压源型变流器采用电压源型串联多重化变流器。

本实用新型的技术效果：

动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer-DVR)是一种新型的串联补偿装置，通过串联变压器连接于供电电源和敏感负荷之间，可以有效补偿电压凹陷、电压突起、短时电压中断等电能质量问题，提高供电可靠性和电能质量。