用于供应近海电厂的混合电力的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于使用从近海电厂产生的再生电力来供应混合电力的设备和方法。根据本发明专利技术的一个实施例，提供一种用于供应近海电厂的混合电力的设备，所述设备包括：发电机；AC/DC转换器，其用于将从发电机生成的交流电转换成直流电，且将直流电供应到DC总线；电力负载，其连接到DC总线以便再生电力；第一DC/DC转换器，其连接到DC总线；第二DC/DC转换器，其连接到DC总线；第一电力存储单元，其连接到第一DC/DC转换器，且在第一时间段内将DC总线的电压维持于第一阈值或更高阈值的电平时存储电力；以及第一电阻单元，其连接到第二DC/DC转换器，且在第二时间段内将DC总线的电压维持于第一阈值或更高阈值的电平时消耗电力，其中第二时间段长于第一时间段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于使用从近海电厂产生的再生电力来供应混合电力的设备和方法。根据本专利技术的一个实施例，提供一种用于供应近海电厂的混合电力的设备，所述设备包括：发电机；AC/DC转换器，其用于将从发电机生成的交流电转换成直流电，且将直流电供应到DC总线；电力负载，其连接到DC总线以便再生电力；第一DC/DC转换器，其连接到DC总线；第二DC/DC转换器，其连接到DC总线；第一电力存储单元，其连接到第一DC/DC转换器，且在第一时间段内将DC总线的电压维持于第一阈值或更高阈值的电平时存储电力；以及第一电阻单元，其连接到第二DC/DC转换器，且在第二时间段内将DC总线的电压维持于第一阈值或更高阈值的电平时消耗电力，其中第二时间段长于第一时间段。【专利说明】
本专利技术涉及近海电厂的混合电力供应，且更确切地说，涉及使用产生于近海电厂中的再生电力的混合电力供应设备和方法。
技术介绍
在快速工业化和工业开发的情况下，例如石油等资源的消耗增加，且石油的稳定生产和供应已变为至关重要的全球问题。出于此原因，已由于缺乏经济可行性而被忽略的较小边际油田(marginal field)或深海油田的开发现在新兴起来。因此，连同海底采矿技术的开发一起积极地进行具备适用于此些油田的石油钻井设备的近海电厂的开发。近海电厂具备各种类型的钻孔相关设备，例如桅杆式起重机系统、绞车(drawworks)、顶部驱动装置、泥浆栗、水泥栗、立管和钻探管。绞车执行钻探管的提升、套管的插入及其类似的，且包含滚筒和电动机。藉由电动机发动滚筒以便卷绕或解绕用于控制钻探管的提升的钢丝绳。可调整电动机的转速以便调整滚筒的转速，由此使得能够调整钻探管的速度。顶部驱动装置提供电力以用于在钻孔操作中进行钻孔和管紧固。将近海电厂划分成锚定在一近海点处以执行钻孔操作的固定平台和能够在3，OOOm或大于3，000m的海洋深度处执行钻孔操作的漂浮近海电厂。漂浮近海电厂具备多个推进器(thruster)作为主推进装置或用于计算机辅助动态定位(Dynamic Posit1ning)的推进装置。推进器位于船的底部以改变螺旋桨的操作方向，且常用以允许船在运河中航行或行船，或在没有拖船的情况下借助于其自身电力进入/离开港口。由连接到推进器的推进电动机发动推进器。图1为所属领域中已知的典型电力供应系统的图。参看图1，由电力发电机(I1)产生的AC电力被供应到AC总线，第一 AC/DC转换器(121)、第二AC/DC转换器(122)和第三AC/DC转换器(123)连接到所述AC总线。第一AC/DC转换器(121)将从AC总线供应的交流电转换成直流电，且将直流电供应到第一 DC总线(131)，且DC/AC转换器(141)将从第一 DC总线(131)供应的直流电转换成交流电，且将交流电供应到第一推进电动机(151)。第二AC/DC转换器(122)将从AC总线供应的交流电转换成直流电，且将直流电供应到第二 DC总线(132)，且DC/AC转换器(142)将从第二 DC总线(132)供应的直流电转换成交流电，且将交流电供应到第二推进电动机(152)。第三AC/DC转换器(123)将从AC总线供应的交流电转换成直流电，且将直流电供应到第三DC总线(133)，且多个DC/AC转换器(143到148)连接到第三DC总线(133)。多个DC/AC转换器(143到148)将从第三DC总线(133)供应的直流电转换成交流电，且将交流电供应到多个绞车电动机(153、154、155、158、159)和多个顶部驱动装置电动机(156、157)中的对应的。因为绞车电动机(153、154、155、158、159)和顶部驱动装置电动机(156、157)经配置以重复提升或降低例如钻探管等钻井设备，所以经常将制动器放置在电动机上以使电动机突然停止，或在以额定负载旋转期间使电动机在反向方向上旋转，且对于推进电动机(151、152)，也经常将制动器放置在电动机上以使电动机突然停止，或在以额定负载旋转期间使电动机在相反方向上旋转。在将制动器放置在电动机上时，电动机中产生再生电力。另夕卜，在推进器归因于干扰而旋转时，推进电动机中也产生再生电力。当绞车电动机、顶部驱动装置电动机或推进电动机中产生再生电力时，连接到绞车电动机、顶部驱动装置电动机或推进电动机的DC总线的电压增加，且在电压增加超过DC总线可容许的程度时，DC总线跳闸(trip)。因此，典型电力供应系统具备电阻器(resist0r)(161到166)以消耗再生电力而成为热能，由此防止DC总线跳闸。图2为示出所属领域中已知的典型电力供应系统的每一组件的电力消耗的曲线图。参看图2，经由分配器将由电力发电机生成的电力供应到第一负载(220)和AC/DC转换器(260) JC/DC转换器(260)将交流电转换成直流电，且在经由DC/AC转换器将直流电供应到绞车(230)时，将直流电供应到第二负载(240)。第一负载(220)和第二负载(240)中的每一个为消耗恒定电力电平的负载。与其相反，绞车(230)的电力消耗不断地改变，且在图2中，电力的负值意思是产生再生电力。绞车(230)中产生的再生电力由第二负载或电阻器(250)消耗。在图2中可以看出，绞车(230)的电力消耗的突然改变导致电力发电机(210)的电力输出的突然改变。与电力输出被维持于恒定电平的状况相比，柴油电力发电机在电力输出突然改变的状况下会消耗更多燃料，且排放更多废气。为了供应对应于绞车电动机、顶部驱动装置电动机和推进电动机的电力消耗的突然改变的合适电力，有必要迅速地改变电力发电机的电力输出。然而，电力发电机由于其低响应性而难以提供对应于绞车电动机、顶部驱动装置电动机和推进电动机的电力消耗的突然改变的合适电力。如果并未实现到绞车电动机、顶部驱动装置电动机和推进电动机的合适电力供应，那么可能由于钻孔操作的特性而出现危险情形。此外，在到绞车电动机或顶部驱动装置电动机的电力供应在电力损失之后突然中断时，也可出现危险情形。换句话说，典型电力供应系统具有若干问题，例如归因于电阻器对再生电力的消耗的能量浪费、归因于电力发电机的电力输出的突然改变的燃料消耗和废气的增加、难以将合适电力供应到绞车电动机、顶部驱动装置电动机和推进电动机，以及在电力损失之后的危险。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面为提供用于近海电厂的混合电力供应设备和方法，所述混合电力供应设备和方法可有效地利用再生电力，将产生器的电力输出维持于恒定电平，供应对应于电负载的电力消耗的突然改变的合适电力，和在电力突然损失之后供应电力。技术解决方案根据本专利技术的一个方面，提供用于近海电厂的混合电力供应设备，所述混合电力供应设备包含:电力发电机;AC/DC转换器，其将由电力发电机生成的交流电转换成直流电，且将直流电供应到DC总线；电力负载，其连接到DC总线且产生再生电力；第一DC/DC转换器，其连接到DC总线；第二DC/DC转换器，其连接到DC总线；第一电力存储单元，其连接到第一DC/DC转换器，且在第一时间段内将DC总线的电压维持于第一阈值或更高阈值时存储电力；以及第一电阻器，其连接到第二 DC/DC转换器，且在第二时间段内将DC总线的电压维持于第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于近海电厂的混合电力供应设备，其包括：电力发电机；AC/DC转换器，其将由所述电力发电机生成的交流电转换成直流电，且将所述直流电供应到DC总线；电力负载，其连接到所述DC总线且产生再生电力；第一DC/DC转换器，其连接到所述DC总线；第二DC/DC转换器，其连接到所述DC总线；第一电力存储单元，其连接到所述第一DC/DC转换器且在第一时间段内将所述DC总线的电压维持于第一阈值或更高阈值时存储电力；以及第一电阻器，其连接到所述第二DC/DC转换器且在第二时间段内将所述DC总线的所述电压维持于所述第一阈值或更高阈值时消耗电力，其中所述第二时间段长于所述第一时间段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晧宁，李相贤，
申请(专利权)人：大宇造船海洋株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR