一种船岸快速匹配及连接优化方法及系统技术方案

技术编号:26650917 阅读:58 留言:0更新日期:2020-12-09 00:51
本发明专利技术公开了一种船岸快速匹配及连接优化方法及系统,该方法适用于多种结构的岸电系统,为了实现船舶和岸电参数快速匹配,采用多时段控制的并网功率波动平抑策略,基于船舶岸电并网过程,将并网全过程根据时段划分为合闸前、合闸时、合闸后以及柴油发电机组退运行后4个时段,在各时段对变频电源采取对应的控制策略,以实现快速匹配以及并网时的功率波动平抑和供电回路的无缝切换,该方法适用于多种岸电连接方式,提高船舶岸电连接的快速性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种船岸快速匹配及连接优化方法及系统
本专利技术涉及一种船舶用电及岸电的连接方法,尤其涉及一种用于船舶及岸电连接的船岸快速匹配及连接优化方法及系统。
技术介绍
国际社会对靠港船舶排污标准逐渐严格,船舶靠港期间使用岸电是减少排污的重要措施之一。船舶岸电技术,主要指船舶停靠码头时利用陆地电源代替船舶柴油机为船上负载进行供电,能有效减少船舶柴油机发电带来的环境和噪声污染。由于船舶有自备发电机发电,船上形成独立的供电系统。在靠港与岸电系统连接时,一般采用先停止船舶发电机,再与岸电系统连接,由岸电电源向船上负载供电,这种方式需要对船上负载断电,对用电设备造成损害。目前在船舶岸电无缝平滑并网中,也有一些研究。苏贞在专利《一种船舶与岸电并网及无缝切换的控制方法》中,利用了虚拟同步发电机功率和转速模拟、电机频率调速原理,通过电磁转矩补偿船岸功率差得到期望电压幅值,进一步通过转动惯量与频率响应速度的关系控制输出频率,再加上相位预同步的过程,实现快速并网及无缝切换。但是该研究提供的连接控制方法,对于不同用电频率的船舶以及不同供电模式的港口之间的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船岸快速匹配及连接优化方法,用于船舶接用岸电系统,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)启动岸电电源;/n(2)通过船舶岸电两侧的传感器分别获取船侧和岸侧的电流电压信息;/n(3)合闸前,根据所述的船侧和岸侧的电流电压信息,通过幅值控制器和相位控制器实现岸侧变频电源输出电压对船侧电网电压的跟踪控制;/n(4)当船舶岸电两侧电压的幅值差和相位差小于设定阈值后,在岸船并网前,变频电源处于空载状态下,采用带有惯性环节的恒压恒频控制模式;/n(5)在合闸时刻,将所述岸侧变频电源运行方式由恒压恒频模式切换为计及阶跃补偿的下垂模式;/n(6)合闸后,岸侧变频电源采用下垂控制,输出额定的角频率和电压;...

【技术特征摘要】
1.一种船岸快速匹配及连接优化方法,用于船舶接用岸电系统,其特征在于,包括以下步骤:
(1)启动岸电电源;
(2)通过船舶岸电两侧的传感器分别获取船侧和岸侧的电流电压信息;
(3)合闸前,根据所述的船侧和岸侧的电流电压信息,通过幅值控制器和相位控制器实现岸侧变频电源输出电压对船侧电网电压的跟踪控制;
(4)当船舶岸电两侧电压的幅值差和相位差小于设定阈值后,在岸船并网前,变频电源处于空载状态下,采用带有惯性环节的恒压恒频控制模式;
(5)在合闸时刻,将所述岸侧变频电源运行方式由恒压恒频模式切换为计及阶跃补偿的下垂模式;
(6)合闸后,岸侧变频电源采用下垂控制,输出额定的角频率和电压;
(7)在船舶和岸电成功并网后,采用合闸后岸侧变频电源功率逐级切换的控制模式。


2.根据权利要求1所述的船岸快速匹配及连接优化方法,其特征在于,该方法还包括:步骤(8)当岸侧变频电源功率逐级切换至一设定值后,船舶柴油发电机组通过船舶控制中心指令断开连接开关从而停止对船侧负荷供电并退出运行,柴油发电机退出后,所述岸侧变频电源的控制模式从下垂控制模式切换为带惯性环节的恒压恒频控制模式。


3.根据权利要求1所述的船岸快速匹配及连接优化方法,其特征在于:步骤(1)中所述的启动岸电电源是在岸基电网处于平稳状态且无需限制接入负载时,按照恒压频比启动模式启动。


4.根据权利要求1所述的船岸快速匹配及连接优化方法,其特征在于:步骤(2)中所述的船侧和岸侧的电流电压信息包括岸侧和船侧的三相电压、三相电流以及直流电压信息。


5.根据权利要求1所述的船岸快速匹配及连接优化方法,其特征在于,步骤(3)中所述的幅值控制器执行以下步骤:
(31)在并网合闸前,采集岸侧变频电源空载电压中任一相的幅值和船舶电网侧运行电压中任一相的幅值;
(32)通过比例-积分控制器不断缩小两者的差值,并将该差值计入设定的电压参考值中,进而将该幅值误差的修正参考电压作为后续电压电流双闭环的参考电压输入给定值。


6.根据权利要求1所述的船岸快速匹配及连接优化方法,其特征在于,步骤(3)中所述的相位控制器执行以下步骤:
(41)在并网合闸前,采集岸侧变频电源空载电压中任一相的角频率和船舶电网侧运行电压中任一相的角频率;
(42)通过比例-积分控制器不断缩小两者的差值,并将该差值计入设定的角频率参考值中,进而将该误差的修正参考角频率作为后续电压电流双闭环的参考角频率给定值。


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【专利技术属性】
技术研发人员:黄堃杨文张如通董诚郑广博周成达黄健李延满赵景涛白鸥丁凯
申请(专利权)人:国电南瑞科技股份有限公司国网电力科学研究院有限公司国网电动汽车服务有限公司国网湖北省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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