用于向船舶进行电力传送的系统、设备和方法技术方案

技术编号:7162332 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提出了一种用于从主电网向停泊在码头的相应泊位的多个船支供应电力的系统。该系统包括:连接点,其用于连接到在第一频率供应电力的电网;频率转换器装置,其用于将在第一频率的来自电网的电力转换到在第二频率的电力;第一连接器,其布置成提供在第一频率的来自该电网的电力;第二连接器,其布置成提供来自频率转换器装置的在第二频率的电力;多个开关,每个开关配置成从所述两个连接器的任何一个向相应泊位供应电力,该系统进一步包括连接到相应开关的多个船支连接装置,每个船支连接装置适配为连接到船支的电气系统。还提出了相应的装置和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对船只特别是对港口中停泊的船只的电力供应。
技术介绍
现代船支可以设计成类似于浮动发电站。这些船支可以使用在船上生成的电力而为宽范围应用供电。照明、加热、冷却、通风、泵浦、导航系统和与货物有关的活动是这些应用的实例。许多大游轮通常使用柴油电力推进系统。这其中一个原因是容易部署,特别是在停靠码头期间。一个实例是借助耦合到主发电机的若干柴油机提供推进,所述若干柴油机驱动使船支上的螺旋桨运行的电动机。用于推进的相同的发电机也可以用于在船舶上生成辅助电力以用于照明、制冷等。在海上,可以由与一个或多个电力推进引擎耦合的主发电机和用于生成辅助电力的辅助发电机组合,来提供在船上发电。在泊位处,主发动机可能被关闭并且辅助发电机控制所有在船上发电。为了能够也关闭辅助发电机,在停泊于码头时需要外部电源。对于现代游轮,在海上时所需的电力会高达18MW。为了能够应对这种范围的电力, 在船上使用例如6-llkV的高电压。当船舶停靠在泊位时,不需要产生相同量的电力来驱动推进电动机,因此大部分主发电机关闭并且仅仅几个发电机被用于满足所需的电力,例如用于对酒店设备供电。岸边电源已经被使用以为渡船供电。由于许多渡船总是停靠在同一码头的同一位置,因此容易提供合适的连接。目前,某些其它类型的商业船支,比如游轮、集装箱船舶和滚装(滚动装载/滚动卸载)船舶,连接到世界各地港口中的电网。滚装船舶和集装箱船舶的典型电力要求是高电压,比如6. 6kV和7. 5MVA的电力。 游轮也会要求高电压,例如6. 6kV或llkV,这取决于船支的电力需求。在2000年,在哥德堡港口建造了用于船舶供电的高电压船支连接。向船支的电力供应的问题在于,不同国家使用不同频率的交流电力传输,例如在美国是60Hz而在欧洲各国是50Hz。每个船支通常使用或者50Hz或者60Hz系统用于它们的设备。因此,当电力从港口供应时,这造成了港口和船支的频率不同的问题。频率转换器于是可以用于将频率从港口的电网频率转换到船支的频率。然而,需要以高效率完成频率转换,从而降低成本并提高可靠性。
技术实现思路
由于对于船支而言不存在标准电压水平,因此如果在码头的每个泊位的连接盒可以供应不同电压水平的、对于讨论中的抵达船舶单独可选择的电力,则所述连接盒将是合适的。根据本专利技术的第一方面,提出了一种用于将来自主电网的电力适配到多个船支的系统,其包括电网连接装置,其具有用于连接到主电网的输入端、频率转换器、连接到该输入端的第一输出端以及第二输出端,其中该第二输出端经由频率转换器连接到该输入端, 使得当该系统连接到主电网时,分别在第一输出端提供在第一频率的电力以及在第二输出端提供在第二频率的电力;用于向相应船支传送电力的多个船支连接装置,每个船支连接装置连接到从电网连接装置向相应一个所述船支连接装置延伸的馈电线,其中每个船支连接装置布置在相应码头泊位;以及开关装置,其用于将每条馈电线选择性连接到第一输出端或第二输出端。第一输出端和第二输出端可分别包含第一和第二母线。该系统可包含用于控制开关装置的控制器。该控制器可包括用于接收抵达一个所述码头泊位的船支的电力要求。该电力要求可包含工作频率,并且控制器可适于控制开关装置,以使得在工作频率的电力被供应到位于相应码头泊位的船支连接装置。该电力要求可包含电压水平并且控制器适于控制船支连接装置从而向船支供应在电力要求的电压水平的电力。每个船支连接装置可以包括变压器。至少一个变压器可以设有位于两个不同电压水平的两个输出端,并且每个船支连接装置可进一步包括用于将每个船支选择性连接到相应变压器的第一输出端或第二输出端的第二开关装置。此外,多个实施例提供了为讨论中的船支选择合适电压水平的装置。对于每个码头泊位可以独立地选择频率和电压水平这二者,使得相应船支可以被供应适当的电力。依照本专利技术,用于利用匹配开关设备进行频率转换的中央放置设施可以连接到倍频输出端。频率转换器或者若干并联连接的频率转换器(取决于特定港口的电力需求)经由降压和升压变压器耦合到所述输出端之一。为了能够同时连接在不同泊位的50Hz以及 60Hz船舶,集成了附加输出端,该附加输出端经由变压器直接连接到国家电网。在那种情况下,有一个输出端提供50Hz且第二输出端提供60Hz。从中央放置设施连接的每个泊位经由断路器和转换开关被馈电。转换开关使得有可能在该特定场景下选择哪个输出端应连接到该泊位。这种配置的优点在于,频率转换器仅仅用于需要其的场合,以将例如50Hz转换为 60Hz。例如,在电网频率为50Hz的港口,该装置不负担50Hz船舶,其中所述转换器可以被旁路,从而致使该设施中更高的效率。在中央放置频率转换器处可以利用总安装频率转换器的容量,而不是在每个泊位具有单独的频率转换器,在该情形中当具有更少量电力需求的船舶被连接时,不可能利用频率转换器的过剩容量。此外,使用中央放置频率转换器允许更灵活地适配频率转换的容量从而与需求对应。到每个泊位的合适的电力输出将介于 5-10MVA之间,例如对于集装箱船舶和滚装船舶为7. 5MVA。利用中央放置频率转换器,有可能将频率转换器大小设定到终端处的集体实际电力需求。在每个泊位处的变压器和其它连接设备可以根据比如7. 5MVA的规定电力而设定大小。在每个泊位处的设备本身应当不造成瓶颈,因此当电力需求随着新的且更大的船舶而增大时,有可能附加地并联连接多个频率转换器。优点在于,本专利技术的系统布局在每个泊位需要较小的空间。设备的主部是中央放置的,并且可以置为远离各终端,在各终端处具有更多的可用空间。在每个泊位不需要频率转换器。 附图说明现在参考附图通过实例的方式描述本专利技术,附图中图1为示出根据本专利技术实施例的系统的示意图,以及图2为示出使用本专利技术实施例的方法的流程图。具体实施例方式现在参考附图在下文中更全面地描述本专利技术,在附图中示出了本专利技术的某些实施例。然而,本专利技术可以以许多不同形式实施且不应解读为限制于此处给出的实施例;相反, 这些实施例通过实例方式被提供,使得此公开内容将是彻底且完整的,并且将向本领域技术人员全面地传达本专利技术的范围。相同数字在说明书中总是指代相同元件。各实施例包括电网连接1,该电网连接合适用于从国家主输电网进行供电,向船舶提供例如50Hz和60Hz的两种频率的电力输出。船支连接装置14a-14e被提供用于在码头的合适泊位19a_19e的船支,其中每个船支连接装置能够从任一电力输出提供供电,即具有50Hz供电系统的船支连接到50Hz输出端,而使用60Hz的电气系统的船支将连接到60Hz 输出端。图1示出一实施例,其中来自主输电网的具有第一交流频率的电力被转换成第二频率并且在第一和第二频率的电力被输出到相应第一和第二输出端,所述输出端可以是母线。提供开关从而将选定一个的输出端,即在选定频率的电源,连接到所述船支连接装置 14a_14e其中之一。每个船支连接装置14a_14e可以独立地连接到任何一个所述输出端。 因此,每个船支可以选择在兼容频率处的电源。电网连接装置包括连接点1,该连接点为电连接到主交流电力电网的输入端。在第一频率和主电网电压水平(通常为高电压)从电网供应电力。在所示出的装置2中提供该输入端,该输入端具有两个并联的电力支路3、4,从而本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于将来自主电网的电力适配到多个船支的系统(20),包括:电网连接装置,其具有用于连接到所述主电网的输入端(1)、频率转换器(8)、连接到所述输入端(1)的第一输出端(6)以及第二输出端(5),其中所述第二输出端(5)经由所述频率转换器(8)连接到所述输入端(1),使得当该系统连接到主电网时,分别在所述第一输出端(6)提供在第一频率的电力以及在所述第二输出端(5)提供在第二频率的电力,用于向相应船支传送电力的多个船支连接装置(14a-14e),每个船支连接装置(14a-14e)连接到从电网连接装置(2)向相应一个所述船支连接装置(14a-14e)延伸的馈电线(13a-13e),其中每个船支连接装置布置在相应码头泊位,以及开关装置(12a-12e),其用于将每条馈电线(13a-13e)选择性地连接到所述第一输出端(6)或所述第二输出端(5)。

【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:A·桑尼诺
申请(专利权)人:ABB研究有限公司
类型:发明
国别省市:CH

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