一种适用于海洋工程船的直流微电网制造技术

本实用新型专利技术涉及海洋工程船技术领域，特别涉及一种适用于海洋工程船的直流微电网，通过将冗余电源系统通过冗余配电系统与直流母线电连接，直流母线通过冗余变频控制系统将直流网络连接至外部交流电网，这样能够使得一些小型设备的负载和生活设施负载等变成各负载所需的电压等级，以连接至各个区域的配电板；且整体的系统集成度大大上升，体积、重量以及施工量都会大大降低，节省了船厂建造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于海洋工程船的直流微电网
本技术涉及海洋工程船
，特别涉及一种适用于海洋工程船的直流微电网。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，电力推进系统已经广泛运用于海洋工程船上并成为高端海洋工程船的主流配置，海洋工程船由于作业设备多、作业工况复杂，是否具有良好的经济性是一条海洋工程船的最重要的指标。同时随着节能环保要求的不断提高以及绿色清洁能源的不断开发，如何将新能源、节能环保技术运用于电力推进海洋工程船，以提高的节能环保性与经济性成为目前海工船舶市场的研究方向。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本技术所要解决的技术问题是：提供一种适用于海洋工程船的直流微电网。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种适用于海洋工程船的直流微电网，包括第一冗余电源系统、第二冗余电源系统、第一冗余配电系统、第二冗余配电系统、第一冗余变频控制系统、第二冗余变频控制系统和直流母线；所述直流母线的输入端分别与所述第一冗余配电系统和第二冗余配电系统电连接，所述直流母线的输出端分别与所述第一冗余变频控制系统和第二冗余变频控制系统电连接，所述第一冗余电源系统与所述第一冗余配电系统电连接，所述第二冗余电源系统与所述第二冗余配电系统电连接。进一步的，所述第一冗余配电系统和第二冗余配电系统的结构相同，所述第一冗余电源系统和第二冗余电源系统的结构相同。进一步的，所述第一冗余电源系统包括太阳能光伏系统、储能装置、燃料电池、第一发电机和第二发电机，所述第一冗余配电系统包括第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第三DC/DC转换器、第一整流器和第二整流器；所述第一DC/DC转换器与所述太阳能光伏系统电连接，所述第二DC/DC转换器与所述储能装置电连接，所述第三DC/DC转换器与所述燃料电池电连接，所述第一整流器与所述第一发电机电连接，所述第二整流器与所述第二发电机电连接。进一步的，所述第一冗余变频控制系统和第二冗余变频控制系统的结构相同。进一步的，所述第一冗余变频控制系统包括第一逆变器、第三变频器、第一变频器和第二变频器，所述第一逆变器接分配电板，所述第三变频器连接一个海工电机，所述第一变频器和第二变频器分别对应连接一个推进电机。本技术的有益效果在于：通过将冗余电源系统通过冗余配电系统与直流母线电连接，直流母线通过冗余变频控制系统将直流网络连接至外部交流电网，这样能够使得一些小型设备的负载和生活设施负载等变成各负载所需的电压等级，以连接至各个区域的配电板；且整体的系统集成度大大上升，体积、重量以及施工量都会大大降低，节省了船厂建造成本；通过设置第一冗余变频控制系统和第二冗余变频控制系统，在制动过程中产生的大量反馈电能通过整流直接反馈于直流电网，无需额外的制动电阻箱来消耗，起到了节能作用，同时无需额外的冷却水系统，节省了设计、施工以及物量投入，减少了船厂成本同时减少了空船重量。附图说明图1所示为根据本技术的一种适用于海洋工程船的直流微电网的系统方框图；图2所示为根据本技术的一种适用于海洋工程船的直流微电网的结构示意图；图3所示为根据本技术的一种适用于海洋工程船的直流微电网的结构示意图；标号说明：1、第一冗余电源系统；101、太阳能光伏系统；102、储能装置；103、燃料电池；104、第一发电机；105、第二发电机；2、第二冗余电源系统；3、第一冗余配电系统；301、第一DC/DC转换器；302、第二DC/DC转换器；303、第三DC/DC转换器；304、第一整流器；305、第二整流器；4、第二冗余配电系统；5、第一冗余变频控制系统；501、第一逆变器；502、第三变频器；503、第一变频器；504、第二变频器；6、第二冗余变频控制系统；7、直流母线。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。请参照图1所示，本技术提供的技术方案：一种适用于海洋工程船的直流微电网，包括第一冗余电源系统、第二冗余电源系统、第一冗余配电系统、第二冗余配电系统、第一冗余变频控制系统、第二冗余变频控制系统和直流母线；所述直流母线的输入端分别与所述第一冗余配电系统和第二冗余配电系统电连接，所述直流母线的输出端分别与所述第一冗余变频控制系统和第二冗余变频控制系统电连接，所述第一冗余电源系统与所述第一冗余配电系统电连接，所述第二冗余电源系统与所述第二冗余配电系统电连接。从上述描述可知，本技术的有益效果在于：通过将冗余电源系统通过冗余配电系统与直流母线电连接，直流母线通过冗余变频控制系统将直流网络连接至外部交流电网，这样能够使得一些小型设备的负载和生活设施负载等变成各负载所需的电压等级，以连接至各个区域的分配电板；且整体的系统集成度大大上升，体积、重量以及施工量都会大大降低，节省了船厂建造成本；通过设置第一冗余变频控制系统和第二冗余变频控制系统，在制动过程中产生的大量反馈电能通过整流直接反馈于直流电网，无需额外的制动电阻箱来消耗，起到了节能作用，同时无需额外的冷却水系统，节省了设计、施工以及物量投入，减少了船厂成本同时减少了空船重量。进一步的，所述第一冗余配电系统和第二冗余配电系统的结构相同，所述第一冗余电源系统和第二冗余电源系统的结构相同。进一步的，所述第一冗余电源系统包括太阳能光伏系统、储能装置、燃料电池、第一发电机和第二发电机，所述第一冗余配电系统包括第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第三DC/DC转换器、第一整流器和第二整流器；所述第一DC/DC转换器与所述太阳能光伏系统电连接，所述第二DC/DC转换器与所述储能装置电连接，所述第三DC/DC转换器与所述燃料电池电连接，所述第一整流器与所述第一发电机电连接，所述第二整流器与所述第二发电机电连接。从上述描述可知，通过将第一整流器和第二整流器与直流母线电连接，再通过第一逆变器与直流母线连接，能够将直流电源经过分配电板转换成交流电源给负载供电，由于逆变器为集成正弦波滤波器，输出电压的波形质量比传统交流发电机产生的电源更为清洁，引入的谐波勿扰更小，而且不会受到发电机组谐波的影响，因为谐波已经被直流母线所隔离，和交流组网系统相比，无需在系统外配置额外的滤波器，输出波形质量更好，提供了电能质量，减少了不必要的损耗。进一步的，所述第一冗余变频控制系统和第二冗余变频控制系统的结构相同。进一步的，所述第一冗余变频控制系统包括第一逆变器、第三变频器、第一变频器和第二变频器，所述第一逆变器接分配电板，所述第三变频器连接一个海工电机，所述第一变频器和第二变频器分别对应连接一个推进电机。请参照图1至图3所示，本技术的实施例一为：请参照图1，一种适用于海洋工程船的直流微电网，包括第一冗余电源系统1、第二冗余电源系统2、第一冗余配电系统3、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于海洋工程船的直流微电网，其特征在于，包括第一冗余电源系统、第二冗余电源系统、第一冗余配电系统、第二冗余配电系统、第一冗余变频控制系统、第二冗余变频控制系统和直流母线；/n所述直流母线的输入端分别与所述第一冗余配电系统和第二冗余配电系统电连接，所述直流母线的输出端分别与所述第一冗余变频控制系统和第二冗余变频控制系统电连接，所述第一冗余电源系统与所述第一冗余配电系统电连接，所述第二冗余电源系统与所述第二冗余配电系统电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于海洋工程船的直流微电网，其特征在于，包括第一冗余电源系统、第二冗余电源系统、第一冗余配电系统、第二冗余配电系统、第一冗余变频控制系统、第二冗余变频控制系统和直流母线；
所述直流母线的输入端分别与所述第一冗余配电系统和第二冗余配电系统电连接，所述直流母线的输出端分别与所述第一冗余变频控制系统和第二冗余变频控制系统电连接，所述第一冗余电源系统与所述第一冗余配电系统电连接，所述第二冗余电源系统与所述第二冗余配电系统电连接。


2.根据权利要求1所述的适用于海洋工程船的直流微电网，其特征在于，所述第一冗余配电系统和第二冗余配电系统的结构相同，所述第一冗余电源系统和第二冗余电源系统的结构相同。


3.根据权利要求1所述的适用于海洋工程船的直流微电网，其特征在于，所述第一冗余电源系统包括太阳能光伏系统、储能装置、燃料电池、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁康强，
申请(专利权)人：福建省福船海洋工程技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35