船舶直流组网电力推进系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种船舶直流组网电力推进系统，解决了现有的交流组网电力推进系统存在的柴油机不能运行在最佳的功率效率点的问题。第一柴油机（1）与第一异步发电机（2）连接，第一异步发电机（2）通过第一柴油发电机组整流器（3）与公共直流母线（14）连接；第二柴油机（6）与第二异步发电机（7）连接，第二异步发电机（7）通过第二柴油发电机组整流器（8）与公共直流母线（14）连接在一起；在公共直流母线（14）上分别连接有主推进电机逆变器（4）和侧推进电机逆变器（9），主推进电机逆变器（4）与主推进电机（5）连接在一起。当负载发生变化时，可以灵活的组合柴油发电机组，使各柴油发电机组均工作在最佳的功率效率点。

Shipboard DC network electric propulsion system

The utility model discloses a ship direct current network electric propulsion system, which solves the problem that the existing diesel engine can not run at the optimum power efficiency point in the existing alternating current network electric propulsion system. The first diesel engine (1) and the first asynchronous generator (2) connected to the first induction generator (2) through the first rectifier diesel generator (3) and (14) public DC bus connection; second diesel engine (6) and second (7) asynchronous generator connection, second asynchronous generator (7) through the rectifier second diesel generator set (8) and the common DC bus (14) connected together; the common DC bus (14) are respectively connected with the main propulsion motor inverter (4) and side inverter (9) propulsion motor, main propulsion motor inverter (4) and the main propulsion motor (5) connected together. When the load changes, the diesel generator set can be flexibly assembled so that the diesel generator sets work at the best power efficiency point.

【技术实现步骤摘要】
船舶直流组网电力推进系统
本技术涉及一种船舶动力推进系统，特别涉及一种基于船舶直流组网技术的电力推进系统。
技术介绍
在工程船舶及一些特种船舶中，推进系统一般是采用柴油机作为原动机，柴油机直接驱动船舶推进器推动船舶运行的，其推进系统是由柴油机、减速器和推进器组成。柴油机的主轴与推进器轴是直接连接在一起的，存在轴系占用空间大，振动噪音强的问题。特别是当船舶负载发生较大变化时，柴油机不能迅速跟随变化，造成柴油机运行工况差，耗油量高的缺陷。这种方案的最大优势是设备成本比较低廉。为了节省船舶轴系布置空间，提高船舶电气驱动响应速度和可操控性，开发出了船舶交流组网电力推进系统，即柴油机带动同步发电机发电，产生的恒频恒压交流电通过交流配电盘进行交流组网，交流组网后的交流电压在经过交-直-交变频器后，驱动船舶推进电动机工作，推进电动机再驱动船舶推进器推动船舶运行。当船舶负载发生变化时，由于同步发电机具有输出同频同压恒定交流电压的特点，只能通过切断或增加同步发电机的方式，来适应负载功率的变化，由于这种切换方式是非线性的，会造成运行的柴油机不能运行在最佳的功率效率点上，存在燃油使用率极其低下的问题。此外，交流组网推进系统的交流配电盘两侧的控制系统是单独设计控制的，存在柴油发电机组的控制与推动系统协的控制割裂，整个系统的集成性较差，设备占地空间大，设备价格高。
技术实现思路
本技术提供了一种直流组网电力推进系统，解决了现有的交流组网电力推进系统存在的柴油机不能运行在最佳的功率效率点，系统集成性差和占用空间大的技术问题。本技术是通过以下技术方案解决以上技术问题的：本技术的总体构思是：采用公共直流母线系统进行组网，柴油机带动异步发电机发电，产生的交流电，通过交-直整流电路后与公共直流母线连接，船舶主推动电机通过逆变器与公共直流母线连接，船舶侧推动电机通过另一个逆变器与公共直流母线连接，实现了船舶负载发生变化时，可线性调整异步发电机的发电功率，使柴油机能工作在最佳的燃油功耗的状态下，并使船舶电网能工作在正常的工作电压下，提高了柴油机的燃烧效率，提高了发电和推动两个环节的集成性和协调性。一种船舶直流组网电力推进系统，包括第一柴油机和第二柴油机，第一柴油机与第一异步发电机连接在一起，第一异步发电机通过第一柴油发电机组整流器与公共直流母线连接在一起；第二柴油机与第二异步发电机连接在一起，第二异步发电机通过第二柴油发电机组整流器与公共直流母线连接在一起；在公共直流母线上分别连接有主推进电机逆变器和侧推进电机逆变器，主推进电机逆变器与主推进电机连接在一起，在主推进电机上机械连接有主推进器；侧推进电机逆变器与侧推进电机连接在一起，在侧推进电机上机械连接有侧推进器。在公共直流母线上连接有船舶日用变压器逆变器，在船舶日用变压器逆变器通过变压器与船舶日用配电盒连接在一起。船舶的左推进系统的公共直流母线与右推进系统的公共直流母线是连接在一起的，整个电气功率通过高效、高动态特性的直流母线分配。本技术具体结构是：采用柴油机带动一台异步发电机进行发电，在每台异步发电机的输出端上都连接有各自的交流变直流的整流器，整流后的直流连接到一根公共直流母线上，在该公共直流母线上并联有多个逆变器，每个逆变器上连接有各自的船舶推进电机，每个船舶推进电机与各自的船舶推进器连接在一起。当船舶负载发生变化时，可动态调节每台柴油机的转速，控制柴油机始终运行在最佳功率效率点上，也就是使其处于较佳的燃油使用状态下，大大地降低了柴油机的油耗。特别是，由于采用公共直流母线的方式，使负载的变化可以通过异步发电机的转速来灵活地线性地调整，而不会造成公共直流母线直流电压的波动，进而也不会影响到船舶上各用电电网的正常运行。本技术相对于交流电力推进系统具有较高的集成度，较低的成本，设备数量少，占地面积及重量低，当负载发生变化时，可以灵活的组合柴油发电机组，使各柴油发电机组均工作在最佳的功率效率点，降低柴油发电机组的耗油量。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。一种船舶直流组网电力推进系统，包括第一柴油机1和第二柴油机6，第一柴油机1与第一异步发电机2连接在一起，第一异步发电机2通过第一柴油发电机组整流器3与公共直流母线14连接在一起；第二柴油机6与第二异步发电机7连接在一起，第二异步发电机7通过第二柴油发电机组整流器8与公共直流母线14连接在一起；在公共直流母线14上分别连接有主推进电机逆变器4和侧推进电机逆变器9，主推进电机逆变器4与主推进电机5连接在一起，在主推进电机5上机械连接有主推进器；侧推进电机逆变器9与侧推进电机10连接在一起，在侧推进电机10上机械连接有侧推进器。在公共直流母线14连接有船舶日用变压器逆变器11，在船舶日用变压器逆变器11通过变压器12与船舶日用配电盒13连接在一起。船舶的左推进系统的公共直流母线与右推进系统的公共直流母线是连接在一起的，整个电气功率通过高效、高动态特性的直流母线分配。当船舶处于全速航行时，船舶上全部推进器均处于工作状态，第一柴油机1和第二柴油机6均工作在最佳的燃油工况状态下。当船舶负荷减少时，关闭第一柴油机1，只由第二柴油机6提供动力，通过控制策略降低第二柴油机6的转速，并使其处于较佳的燃油工况状态，第二异步发电机7的输出电压也降低，这时通过调节第二柴油发电机组整流器8的触发角使第二柴油发电机组整流器8输出到公共直流母线14上的直流电压保持不变，从而保证了船舶供电电网的正常工作而不受到影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶直流组网电力推进系统，包括第一柴油机（1）和第二柴油机（6），其特征在于，第一柴油机（1）与第一异步发电机（2）连接在一起，第一异步发电机（2）通过第一柴油发电机组整流器（3）与公共直流母线（14）连接在一起；第二柴油机（6）与第二异步发电机（7）连接在一起，第二异步发电机（7）通过第二柴油发电机组整流器（8）与公共直流母线（14）连接在一起；在公共直流母线（14）上分别连接有主推进电机逆变器（4）和侧推进电机逆变器（9），主推进电机逆变器（4）与主推进电机（5）连接在一起，在主推进电机（5）上机械连接有主推进器；侧推进电机逆变器（9）与侧推进电机（10）连接在一起，在侧推进电机（10）上机械连接有侧推进器。

【技术特征摘要】
1.一种船舶直流组网电力推进系统，包括第一柴油机（1）和第二柴油机（6），其特征在于，第一柴油机（1）与第一异步发电机（2）连接在一起，第一异步发电机（2）通过第一柴油发电机组整流器（3）与公共直流母线（14）连接在一起；第二柴油机（6）与第二异步发电机（7）连接在一起，第二异步发电机（7）通过第二柴油发电机组整流器（8）与公共直流母线（14）连接在一起；在公共直流母线（14）上分别连接有主推进电机逆变器（4）和侧推进电机逆变器（9），主推进电机逆变器（4）与主推进电机（5）连接在一起...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌云翔，邵诗逸，常国梅，刘洋，杨舶，武治江，徐清华，
申请(专利权)人：山西汾西重工有限责任公司，北京赛思亿电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14