岸电电源逆功率控制方法、装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:30362512 阅读:53 留言:0更新日期:2021-10-16 17:20
本申请公开了一种岸电电源逆功率控制方法、装置和电子设备。本申请的电子设备包括:存储器和处理器;本申请的装置包括:检测单元、计算单元和调整单元;本申请的方法包括:获取船舶发电机的输出电压和输出电流;以船舶发电机等效模型为基础,根据所述输出电压和输出电流,计算出船舶发电机的激磁电动势;根据所述激磁电动势调整岸电电源的输出电压的幅值、频率和相位,使岸电电源的输出电压与船舶发电机的激磁电动势一致。本申请的技术方案能够最大程度地规避逆功率冲击的影响。程度地规避逆功率冲击的影响。程度地规避逆功率冲击的影响。

【技术实现步骤摘要】
岸电电源逆功率控制方法、装置和电子设备


[0001]本申请涉及船舶电气
,尤其涉及一种岸电电源逆功率控制方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]船舶靠岸时,通常采用柴油发电机发电以满足船上负荷的能量需求,与此同时也会排出大量的温室气体,对港口环境造成严重的污染。随着国家对港口节能减排重视程度的不断加深,要求船舶靠案期间需用岸电电源供电,以减少对环境的污染。
[0003]岸电电源通常可以输出50Hz和60Hz两种频率的电源,以便满足国内外船舶的供电需求。在岸电电源并入船舶发电机电网时,如果岸电电源的电压幅值、频率、相位与船舶发电机电网的不同,在并网瞬间会产生很大的冲击,产生逆功率。
[0004]目前,常见的逆功率控制方法都是以船舶发电机端口电压为依据,调整岸电电源的电压幅值、频率和相位,当两者相同时合并网开关实现并网,但此种情况下仍然会存在冲击,因此,解决岸电电源并船舶电网产生的逆功率冲击问题具有突出的工程意义。

技术实现思路

[0005]本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一,特提出以下技术方案,以船舶发电机的激磁电动势为依据,精准调整岸电电源的输出电压,降低逆功率冲击的可能,实现平稳并网。
[0006]本申请采用下述技术方案:
[0007]本申请的一个方面,提供了一种岸电电源逆功率控制方法,包括:获取船舶发电机的输出电压和输出电流;以船舶发电机等效模型为基础,根据所述输出电压和输出电流,计算出船舶发电机的激磁电动势;根据所述激磁电动势调整岸电电源的输出电压的幅值、频率和相位,使岸电电源的输出电压与船舶发电机的激磁电动势一致。
[0008]本申请的另一个方面,提供了一种岸电电源逆功率控制装置,包括:检测单元,用于获取船舶发电机的输出电压和输出电流;计算单元,用于以船舶发电机等效模型为基础,根据所述输出电压和输出电流,计算出船舶发电机的激磁电动势;调整单元,用于根据所述激磁电动势调整岸电电源的输出电压的幅值、频率和相位,使岸电电源的输出电压与船舶发电机的激磁电动势一致。
[0009]本申请的再一个方面,提供了一种电子设备,包括:存储器,存储计算机可执行指令;处理器,所述计算机可执行指令在被执行时,使所述处理器执行上述控制方法。
[0010]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
[0011]本申请实施例预先设计船舶发电机等效模型,并以此为基础,通过实时检测船舶发电机的输出电压和输出电流,计算出船舶发电机的激磁电动势,以实时调整岸电电源的输出电压,使其与激磁电动势一致,从而实现岸电电源与船舶发电机的电网之间的无缝切换,相比于直接基于端口电压的岸电电源的调节方式,本申请实施例的方法能够显著地降
低产生逆功率冲击的概率。
附图说明
[0012]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0013]图1为船舶发电机的等效示意图;
[0014]图2为本申请实施例示出的岸电电源逆功率控制方法流程图;
[0015]图3为本申请实施例示出的控制系统示意图;
[0016]图4为本申请实施例示出的岸电电源逆功率控制装置的结构示意图;
[0017]图5为本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0018]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0019]在相关技术中,逆功率控制方法都是以船舶发电机端口电压为依据,调整岸电电源的电压幅值、频率和相位,当两者相同时合并并网开关实现并网。以船舶发电机中的隐极发电机为例,参考图1示出的隐极发电机的等效电路模型,其中激磁电动势通过串联同步电抗输出,当发电机空载时,发电机端口电压与激磁电动势两端电压频率、幅值、相位一致。
[0020]但是,当发电机带载运行时,由于同步电抗的压降,导致电机端口电压与激磁电动势两端电压幅值和相位不同,如果仍然以发电机端口电压为指令控制岸电电源的输出,并网瞬间由于岸电电源的输出与激磁电动势幅值和相位不同,就会产生逆功率,出现并网冲击。
[0021]专利技术人针对上述问题,想到以船舶发电机的激磁电动势为依据,调整岸电电源的输出电压,相比于直接基于船舶发电机的端口电压为依据进行岸电电源的输出电压的调节方式,更能够避免降低产生逆功率冲击的概率。以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0022]图2为本申请实施例示出的岸电电源逆功率控制方法流程图,如图2所示,本实施例的方法包括:
[0023]步骤S210,获取船舶发电机的输出电压和输出电流。
[0024]为保证激磁电动势计算的准确性,本实施例在线检测船舶发电机的输出电压和输出电流,基于在线检测到的实时的输出电压和输出电流计算出船舶发电机的激磁电动势,提高激磁电动势计算的准确度。
[0025]步骤S220,以船舶发电机等效模型为基础,根据所述输出电压和输出电流,计算出船舶发电机的激磁电动势。
[0026]本实施例中,船舶发电机等效模型中包括待求解的激磁电动势,相电压变量、相电
流变量、同步电抗变量,其中,相电压变量和相电流变量可以根据船舶发电机的输出电压和输出电流计算得到,同步电抗变量可以参考船舶发电机的工作电抗得到,等效模型中各个变量的取值的计算方法都具有较高的精度,由此计算出的激磁电动势的数值也就具有较高的精度,将具有较高精度的激磁电动势作为岸电电源的输出电压的调整依据,能够显著的降低产生逆功率冲击的概率。
[0027]步骤S230,根据所述激磁电动势调整岸电电源的输出电压的幅值、频率和相位,使岸电电源的输出电压与船舶发电机的激磁电动势一致。
[0028]如图2所述,本实施例预先设计船舶发电机等效模型,并以此为基础,通过实时检测船舶发电机的输出电压和输出电流,计算出船舶发电机的激磁电动势,以实时调整岸电电源的输出电压,使其与激磁电动势一致,从而实现岸电电源与船舶发电机的电网之间的无缝切换,相比于直接基于端口电压的岸电电源的调节方式,本实施例的方法能够显著地降低产生逆功率冲击的概率。
[0029]参考图3所示,在对岸电电源进行逆功率控制的过程中,先利用检测模块在线的实时检测船舶发电机的输出电压和输出电流,为方便描写,下文均已计算a相电压,a相电流为例,b相,c相的相电压与相电流的计算过程可以参考a相电压与a相电流的计算。
[0030]在一个实施例中,利用检测模块在线检测船舶发电机的输出线电压瞬时值v
ab
,根据输出线电压瞬时值v
ab
计算出船本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岸电电源逆功率控制方法,其特征在于,包括:获取船舶发电机的输出电压和输出电流;以船舶发电机等效模型为基础,根据所述输出电压和输出电流,计算出船舶发电机的激磁电动势;根据所述激磁电动势调整岸电电源的输出电压的幅值、频率和相位,使岸电电源的输出电压与船舶发电机的激磁电动势一致。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,以船舶发电机等效模型为基础,根据所述输出电压和输出电流,计算出船舶发电机的激磁电动势,包括:在线检测船舶发电机的输出线电压瞬时值,以及在线检测船舶发电机的输出线电流瞬时值;根据输出线电压瞬时值计算出船舶发电机的相电压,以及根据输出线电流瞬时值计算出船舶发电机的相电流;根据船舶发电机的相电压和相电流,并参考船舶发电机等效模型,计算出船舶发电机的激磁电动势。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据输出线电压瞬时值计算出船舶发电机的相电压,包括:将所述输出线电压瞬时值经过FFT处理,得到线电压基波的有效值,根据线电压基波的有效值得到相电压的有效值;将所述输出线电压瞬时值经过锁相环处理,得到线电压的相位和频率,根据线电压的相位得到相电压的相位,并由线电压的频率得到相电压的频率;根据相电压的有效值、相电压的相位和相电压的频率,得到船舶发电机的相电压。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,根据输出线电流瞬时值计算出船舶发电机的相电流,包括:将所述输出线电流瞬时值经过FFT处理,得到线电流基波的有效值,由线电流基波的有效值得到相电流的有效值;将所述输出线电流瞬时值经过锁相环处理,得到线电流的相位和频率,由线电流的相位得到相电流的相位,由线电流的频率得到相电流的频率;根据相电流的有效值、相电流的相位和相电流的频率,得到船舶发电机的相电流。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,根据船舶发电机的相电压和相电流,并参考船舶发电机等效模型,计算出船舶发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙开发高帅刘卫军王红武
申请(专利权)人:广州智光电气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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