專利名稱：一種船舶用岸電電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于船舶供電電源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種船舶用岸電電源。
背景技術(shù)：
大型船舶特別是油船和集裝箱船靠港時通常使用燃油制品(多為重油和柴油)發(fā)電，來滿足船舶停泊靠岸后的船上的供電系統(tǒng)用電需求，這樣就需要大量的燃油來給船舶提供電力。而重油和柴油等燃油制品在燃燒過程中產(chǎn)生大量硫化物和氮氧化物，對周邊環(huán)境造成嚴重污染。目前國內(nèi)電網(wǎng)供電為50HZ，而國外船舶供電電源均為60HZ，如果采用陸地電網(wǎng)直接供電，港口和船舶供電電制的不同勢必對船舶電氣設(shè)備造成嚴重影響。在這樣一個環(huán)境下一種船用岸電電源應運而生。岸電電源的通用做法是以變頻器為核心，系統(tǒng)的配置采用輸入濾波器+變頻器+輸出變壓器+正弦濾波器的設(shè)備配置形式。除變頻器外， 其它部件均為無源器件，具有非常高的可靠性和穩(wěn)定性。為滿足陸地電網(wǎng)對靠港船舶的供電需求，目前有兩種可行性比較高的大功率岸電電源方案一種低壓逆變大功率岸電電源方案，其原理是把電網(wǎng)三相50HZ的高壓電先采用變壓器降壓至380V/50HZ，然后輸入低壓岸電電源，經(jīng)低壓逆變系統(tǒng)整流逆變?yōu)?0HZ輸出， 然后再經(jīng)電力變壓器升壓至60HZ后，給靠港船舶供電，這種低壓岸電供電技術(shù)存在以下不足1、在低壓逆變岸電技術(shù)中，對于容量過高的岸電電源要求并聯(lián)的逆變模塊縱多，對于船舶負載復雜需用大功率電機直接啟動的，低壓逆變可靠性大大降低；2、低壓逆變脈沖采用的是6脈沖整流，輸入功率低也對電網(wǎng)形成較大的污染。隨后公開了申請?zhí)枮?008101581340的一種大功率船舶岸電電源方案，其原理是高壓逆變系統(tǒng)將電網(wǎng)三相交流電經(jīng)降壓為440V的高壓電直接進行整流和逆變，并輸出高壓三相交流電，從而減少中間變換環(huán)節(jié)但相同的逆變電路。此高壓逆變岸電技術(shù)確實彌補了上述低壓逆變技術(shù)的部分不足，但其本身也存在著一些缺點1、在電源傳輸問題中，現(xiàn)實的船舶靠岸時與岸的距離仍然較遠，船越大與岸的距離就越遠，有時達到500米以上，如果采用低壓440VAC電源與船上駁接，連接線的電流大、電壓降高，線損很多，從而不能進行大功率電源傳輸供電給船用負載，只能做些小于200米的近距離的和小于400KVA的船用負載，對于供給遠距離或負載較大的船舶供電輸送設(shè)計不合理。2、該系統(tǒng)電源轉(zhuǎn)換不夠理想， 在船舶靠岸后，要用岸電電源進行切換時，會有幾分鐘的切換時間船上的設(shè)備會失電，而船上有些設(shè)備用電是不能停電的，這樣會給船舶作業(yè)帶來不便。3、控制方式和電路保護上不夠完美，性能不夠穩(wěn)定，在電路設(shè)計上沒有使用模塊化設(shè)計，給電路維護及維修帶來不便。 4、高壓電網(wǎng)三相電流直接轉(zhuǎn)變成直流電的功率單元模塊所需元件數(shù)目較多，輸入功率低對電網(wǎng)形成較大的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種船舶用岸電電源，該岸電電源自動代替在停掉船用主機輔機后的動力電源，使船舶可以連續(xù)運行工作，不影響正常的生產(chǎn)運作。本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種船舶用岸電電源，包括置于岸上與三相高壓母線連接的開關(guān)柜，其特征在于，該船舶用岸電電源還包括置于岸上與開關(guān)柜連接的高壓變頻裝置、置于船上的電壓降壓裝置和同步并網(wǎng)裝置，高壓變頻裝置和電壓降壓裝置的高壓側(cè)之間通過高壓電纜連接，電壓降壓裝置的低壓側(cè)與同步并網(wǎng)裝置連接，所述的高壓變頻裝置能夠?qū)⑷喔邏航涣麟娺M行切分移相并進行整流和逆變得到需要的頻率，所述的同步并網(wǎng)裝置能夠?qū)⒆冾l降壓后的三相交流電無縫并入到船舶電網(wǎng)中并切斷船舶自身電源。電網(wǎng)三相高壓50HZ交流電經(jīng)高壓母線直接接入開關(guān)柜內(nèi)，進行統(tǒng)一開關(guān)管理，三相高壓50HZ交流電流經(jīng)高壓變頻裝置進行切分移相并進行整流和逆變得到三相高壓60HZ 交流電。三相高壓60HZ交流電通過高壓電纜輸送到電壓降壓裝置中，由于是采用高壓交流輸送，輸送距離達到200至2000米遠，輸送的負載能夠達到400KVA至2000KVA，因此能夠適用于大型的船舶。而將電壓降壓裝置和同步并網(wǎng)裝置設(shè)置于船上，能夠?qū)⒆冾l降壓后的三相交流電無縫并入到船舶電網(wǎng)中并切斷船舶自身供電電源，在斷開船用發(fā)電機后船上的所有設(shè)備都不會停機，也不會有任何沖擊電流，當船再次出航時可反向重復操作一次即可恢復船用發(fā)電機供電，收回高壓電纜，達到船舶在?？堪镀陂g關(guān)閉船用發(fā)電機組，降低能耗， 減少空氣環(huán)境和噪聲污染的目的。在上述的船舶用岸電電源中，所述的高壓變頻裝置包括主控單元、高壓切分移相變壓器、高壓串聯(lián)頻率變換裝置和高壓濾波裝置，所述的高壓切分移相變壓器的初級線圈與上述的開關(guān)柜連接，次級線圈與上述的串聯(lián)頻率變換裝置連接，串聯(lián)頻率變換裝置與高壓濾波裝置連接，所述的主控單元能夠向高壓串聯(lián)頻率變換裝置發(fā)送SPWM控制波形進行脈寬調(diào)制得到所需頻率的正弦波交流電。高壓電網(wǎng)中的三相高壓50HZ交流電通過高壓高壓切分移相變壓器將高壓電以不同的角度進行切分，供給高壓串聯(lián)頻率變換裝置進行整流、濾波和逆變，完成交-直-交的高壓交流變頻。主控單元向高壓串聯(lián)頻率變換裝置發(fā)送SPWM控制波形進行脈寬調(diào)制，調(diào)制成所需的頻率的高壓60Hz正弦交流電。這種變頻方式能夠使輸出電流的波形好、抗干擾強、耐沖擊負載能力強、電壓穩(wěn)定性好、諧波少對電網(wǎng)無污染。在上述的船舶用岸電電源中，所述的高壓串聯(lián)頻率變換裝置包括若干個功率單元，每個功率單元由整流濾波單元和逆變單元通過復合母銅排連接為一個整體，所述的次級線圈具有若干個且分別于相應的整流濾波單元連接，每個所述的整流濾波單元和相應的逆變單元連接，所述的逆變單元串聯(lián)并通過高壓變送器與電壓降壓裝置連接。 功率單元是基本的交-直-交單項逆變電路，功率單元的電路拓撲結(jié)構(gòu)相同，并實行模塊化的設(shè)計，功率單元六個一組的形式分別對應高壓回路的三相，功率單元由移相切分變壓器進行供電，由于功率單元提供電源的變壓器副邊繞組間有一定的相位差，從而消除了大部分由單個功率單元引起的諧波電流，同時能保持很高的輸入功率因數(shù)。高壓串聯(lián)頻率變換裝置通過整流濾波單元把三相高壓50HZ交流電整流濾波成穩(wěn)定的高壓直流電， 高壓直流電通過逆變單元逆變成所需頻率的高壓60HZ交流電。 在上述的船舶用岸電電源中，所述的高壓變送器包括依次連接的濾波器、高壓電抗器、零序CT和綜保電路，在高壓電抗器的輸出端連接有電壓電流取樣電路，該電壓電流取樣電路與上述的高壓變頻裝置連接形成反饋電路。高壓變送器內(nèi)的濾波器一端連接高壓變頻裝置的輸出端，另一端連接高壓電抗器，高壓電抗器具有防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過電源輸入回路返回到電網(wǎng)的作用，60HZ高壓交流電通過濾波器和高壓電抗器進行濾波使60Hz頻率的高壓交流電達到完美的正弦高壓交流電輸出，濾波后輸出的高壓交流電路上連接有電壓電流取樣電路，電壓電流取樣電路形成閉環(huán)反饋，可根據(jù)負載來調(diào)節(jié)電網(wǎng)穩(wěn)定的實際電壓輸出，以免造成對負載電器的影響和損壞。在上述的船舶用岸電電源中，所述的電壓降壓裝置為降壓變壓器。降壓變壓器設(shè)置與船上。在上述的船舶用岸電電源中，所述的電壓降壓裝置和同步并網(wǎng)裝置之間依次連接的濾波器和電抗器。降壓變壓器輸出端連接濾波器和電抗器，電抗器能抑制長電纜對地耦合電容的影響。濾波器輸出完美的船舶電器所需的440V/60HZ電源。在上述的船舶用岸電電源中，所述的同步并網(wǎng)裝置包括同步檢測器、并網(wǎng)斷路器、 分別與上述的同步檢測器連接的電網(wǎng)同相位顯示屏、相位同步信號反饋裝置和并網(wǎng)按鈕， 相位同步信號反饋裝置與并網(wǎng)斷路器連接，所述的同步檢測器能夠?qū)Π峨婋娫春痛白陨黼娫吹南辔贿M行檢測并輸出信號給相位同步信號反饋裝置，所述的相位同步信號反饋裝置能夠控制上述的并網(wǎng)斷路器工作與否。按下并網(wǎng)按鈕，同步檢測器能夠電壓降壓裝置輸出的交流電和船舶電網(wǎng)的交流電相位進行實時跟蹤，并在兩者交流電的相違通過為零時由相位同步信號反饋裝置發(fā)出控制信號控制并網(wǎng)斷路器斷開，使岸電電源無縫接入船舶電網(wǎng)， 而船舶自身發(fā)動機停止發(fā)電，實現(xiàn)自動并網(wǎng)。在上述的船舶用岸電電源中，所述的船舶用岸電電源還包括設(shè)置在高壓變頻裝置上的就地操作面板、與所述高壓變頻裝置內(nèi)的主控單元連接的遠控箱和上位機。就地控制是通過就地操作面板對高壓變頻器的運行、停機、復位、升降等功能進行控制；遠程控制是通過遠程箱內(nèi)的PLC編程與高壓變頻器的端口進行連接實現(xiàn)遠程控制；與高壓變頻器接口連接的下位機通過DCS等系統(tǒng)的連接實現(xiàn)上位機控制。三種控制方式使得電路的控制功能更加強大、全面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，現(xiàn)有技術(shù)相比，本船舶用岸電電源具有以下優(yōu)點1、本船舶用岸電電源通過高壓變頻器變頻再降壓把高壓電網(wǎng)中的高壓電變成船舶所需的特定頻率的低壓交流電，實現(xiàn)高壓變頻的船舶岸電源供電方案，高壓電網(wǎng)三相電流直接轉(zhuǎn)變成直流電的功率單元模塊所需元件數(shù)目少，輸出性能穩(wěn)定、諧波含量少，由此降低負載電器設(shè)備的噪音和發(fā)熱量，同時延長了負載機器的使用壽命。同時本發(fā)明采用高壓 10KVAC電源傳輸方式，可進行大于200至2000米的遠距離和大于400至2000KVA的船用負載。2、本船舶用岸電電源通過同步并網(wǎng)裝置，對船上原有電源相位、電壓、頻率進行自動跟蹤并并機，并機后等船上負載電流完全轉(zhuǎn)移到岸電電源后，再斷開船用發(fā)電機，從而達到，在斷開船用發(fā)電機時，船上的所有設(shè)備都不停機，也不會有任何沖擊電流，當船再次出航時可反向重復一次即可恢復船用發(fā)電機供電，由此來實現(xiàn)無縫切換，讓負載持續(xù)不間斷的運行工作，不影響船舶的正常的生產(chǎn)運作，同時達到了節(jié)能降耗，經(jīng)濟環(huán)保的目的。3、本船舶用岸電電源采用三種不同的控制方式和外加綜保電路和零序CT兩個保護電路使電路更加完美，輸出性能穩(wěn)定，諧波含量少。同時電路采用模塊化設(shè)計，電路維護及維修更加簡單方便。


圖1是船舶用岸電電源電氣原理示意圖；圖2是船舶用岸電電源的高壓變頻結(jié)構(gòu)示意3是船舶用岸電電源的并網(wǎng)同期結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、開關(guān)柜；2、高壓變頻裝置；021、主控單元；022、高壓切分移相變壓器； 023、高壓串聯(lián)頻率變換裝置；024、高壓濾波裝置；3、高壓變送器；031、濾波器；032、高壓電抗器；033、電壓電流取樣電路；034、綜保電路；035、零序CT ；4、電壓降壓裝置；051、濾波器；052、電抗器；6、同步并網(wǎng)裝置；061、同步檢測器；062、并網(wǎng)斷路器；063、電網(wǎng)同相位顯示屏；064、相位同步信號反饋裝置；065、并網(wǎng)按鈕；7、負載；8、控制裝置；081、就地操作面板；082、遠控箱；083、上位機；9、高壓電纜。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實施例。如圖1、2、3所示，一種船舶用岸電電源，包括置于岸上與三相高壓母線連接的開關(guān)柜1，其特征在于，該船舶用岸電電源還包括置于岸上與開關(guān)柜1連接的高壓變頻裝置2、 置于船上的電壓降壓裝置4和同步并網(wǎng)裝置6。高壓變頻裝置2包括主控單元021、高壓切分移相變壓器022、高壓串聯(lián)頻率變換裝置023和高壓濾波裝置024，高壓切分移相變壓器022的初級線圈與開關(guān)柜1連接，次級線圈與串聯(lián)頻率變換裝置023連接，串聯(lián)頻率變換裝置023與高壓濾波裝置OM連接，主控單元021能夠向高壓串聯(lián)頻率變換裝置023發(fā)送 SPWM控制波形進行脈寬調(diào)制得到所需頻率的正弦波交流電。高壓串聯(lián)頻率變換裝置023包括若干個功率單元，每個功率單元由整流濾波單元和逆變單元通過復合母銅排連接為一個整體，次級線圈具有若干個且分別于相應的整流濾波單元連接，每個整流濾波單元和相應的逆變單元連接，逆變單元串聯(lián)并通過高壓變送器3與電壓降壓裝置4的高壓側(cè)通過高壓電纜9連接。高壓變送器3包括依次連接的濾波器0031、高壓電抗器032、零序CT035和綜保電路034，在高壓電抗器032的輸出端連接有電壓電流取樣電路033，該電壓電流取樣電路033與高壓變頻裝置2連接形成反饋電路。還分別有就地操作面板081、與高壓變頻裝置 2內(nèi)的主控單元連接的遠控箱082和上位機083與高壓變頻裝置2連接。高壓變頻裝置2 能夠?qū)⑷喔邏航涣麟娺M行切分移相并進行整流和逆變得到需要的頻率。電壓降壓裝置4為降壓變壓器，電壓降壓裝置4的低壓側(cè)通過依次連接的濾波器 051和電抗器052與同步并網(wǎng)裝置6連接。同步并網(wǎng)裝置6包括同步檢測器061、并網(wǎng)斷路器062、分別與同步檢測器061連接的電網(wǎng)同相位顯示屏063、相位同步信號反饋裝置064 和并網(wǎng)按鈕065，相位同步信號反饋裝置064與并網(wǎng)斷路器062連接，同步檢測器061能夠?qū)Π峨婋娫春痛白陨黼娫吹南辔贿M行檢測并輸出信號給相位同步信號反饋裝置064，相位同步信號反饋裝置064能夠控制并網(wǎng)斷路器062工作與否。同步并網(wǎng)裝置6能夠?qū)⒆冾l降壓后的三相交流電無縫并入到船舶電網(wǎng)中并切斷船舶自身電源。電網(wǎng)三相交流電經(jīng)高壓母線直接接入開關(guān)柜1內(nèi)，進行統(tǒng)一開關(guān)管理，三相高壓50HZ交流電流經(jīng)高壓變頻裝置2通過整流成高壓直流電后經(jīng)逆變成所需頻率60HZ的高壓交流電從而實現(xiàn)高壓變頻，高壓變頻裝置2上連接有控制裝置8，控制裝置8可以根據(jù)電路所需設(shè)定指定的頻率來控制高壓變頻裝置2中的逆變成的交流電脈沖頻率。開關(guān)柜1連接至高壓電源移相切分變壓器，經(jīng)移相切分產(chǎn)生的電源連接至高壓單元串聯(lián)頻率變換裝置， 使至產(chǎn)生所需的高壓三相60HZ正弦波交流電源，再經(jīng)高壓濾波系統(tǒng)濾波，成為純凈穩(wěn)定的 60HZ正弦波電源，三相高壓60HZ交流電通過高壓電纜9輸送到電壓降壓裝置4中，由于是采用高壓交流輸送，輸送距離達到200至2000米遠，輸送的負載7能夠達到400KVA至 2000KVA,因此能夠適用于大型的船舶。電壓降壓裝置4對60HZ頻率的高壓電進行濾波、檢測、監(jiān)控從而輸出的完美電流、電壓波形的所需60HZ頻率的高壓交流電，同時具有保護電路的功能。高壓變頻裝置2與所需60HZ頻率的高壓交流電通過連接在電路上的電壓降壓裝置4降壓成船上負載7所需的440V/60HZ低壓交流電。同步并網(wǎng)裝置6連接在電路的輸出端，電壓降壓裝置4和同步并網(wǎng)裝置6設(shè)置于船上，高壓變頻產(chǎn)生的電流通過高壓電纜9 傳送至靠岸的船舶進行降壓。當負載7接入電路中需要供電時，同步并網(wǎng)裝置6對電路的電壓、相位進行實時跟蹤，當兩個電網(wǎng)的電壓、相位完全相符時自動并網(wǎng)，然后切斷船舶自身供電電源，完成整個由岸電電源供電的過程。同步并網(wǎng)裝置6實現(xiàn)將變頻降壓后的三相低壓交流電440V/60HZ無縫并入到船舶電網(wǎng)中并切斷船舶自身供電電源，在斷開船用發(fā)電機后船上的所有設(shè)備都不會停機，也不會有任何沖擊電流，當船再次出航時可反向重復操作一次即可恢復船用發(fā)電機供電，收回高壓電纜9，達到船舶在?？堪镀陂g關(guān)閉船用發(fā)電機組，降低能耗，減少空氣環(huán)境和噪聲污染的目的。；如圖2所示，高壓電網(wǎng)中的10KV/50HZ三相高壓交流電通過高壓切分移相變壓器 022將高壓電以不同的角度進行切分，先供給整流濾波單元進行整流、濾波成10KV/50HZ高壓直流電，后經(jīng)逆變單元進行逆變成所需頻率的10KV/60HZ高壓交流電，完成交-直-交高壓交流電高壓變頻過程。與高壓變頻裝置2相連接的控制裝置8上的主控單元021向所有的功率單元發(fā)送SPWM控制波形進行脈寬調(diào)制，調(diào)制成所需的60Hz頻率的正弦高壓交流電。 控制裝置8包括設(shè)置在高壓變頻裝置2上的就地操作面板081、與高壓變頻裝置2內(nèi)的主控單元021連接的遠控箱082和上位機083。通過就地操作面板081對高壓變頻裝置2的運行、停機、復位、升降等功能進行就地控制；通過遠程箱082內(nèi)的PLC編程與高壓變頻裝置2 的端口進行連接實現(xiàn)遠程控制；與高壓變頻裝置2接口連接的下位機通過DCS等系統(tǒng)與上位機083連接實現(xiàn)上位機控制。高壓變送器3包括依次連接的濾波器031、高壓電抗器032、 零序CT035和綜保電路034，在高壓電抗器032的輸出端連接有電壓電流取樣電路033，電壓電流取樣電路033與高壓變頻裝置2連接形成反饋電路。高壓電抗器032具有防止高壓變頻裝置2產(chǎn)生的高次諧波通過電源輸入回路返回到電網(wǎng)的作用，60HZ頻率的高壓交流電通過濾波器031和高壓電抗器032進行濾波使60Hz頻率的高壓交流電達到完美的正弦高壓交流電輸出，濾波后輸出的高壓交流電路上連接有電壓電流取樣電路033，電壓電流取樣電路033形成閉環(huán)反饋，可根據(jù)負載7來調(diào)節(jié)電網(wǎng)穩(wěn)定的實際電壓輸出，以免造成對負載7 電器的影響和損壞，同時零序CT035和綜保電路034組成的保護電路，零序CT035具有缺相保護功能，綜保電路034實現(xiàn)線路短路、漏電、過載保護，并作用于短路器。次電路的輸出端高壓母線電壓為三相10KV/60HZ高壓交流電。如圖3所示，10KV/60HZ高壓交流電經(jīng)通過高壓電纜9傳送至靠岸的船舶，接到船
7上電壓降壓裝置4，由降壓變壓器4進行降壓成船舶供電所需的440V/60HZ低壓交流電，并通過連接的濾波器051和電抗器052完善輸出波形，電壓、電流波形更平滑，電容電量的衰減小。同步并網(wǎng)裝置6包括同步檢測器061、并網(wǎng)斷路器062、分別與同步檢測器061連接的電網(wǎng)同相位顯示屏063、相位同步信號反饋裝置064和并網(wǎng)按鈕065，且相位同步信號反饋裝置064與并網(wǎng)斷路器062連接。當按下并網(wǎng)按鈕065，通過同步檢測器061對電壓降壓裝置4輸出的交流電和船舶電網(wǎng)的交流電相位進行實時跟蹤，并在兩者交流電的相違通過為零時由相位同步信號反饋裝置064發(fā)出控制信號控制并網(wǎng)斷路器062斷開，使岸電電源無縫接入船舶電網(wǎng)，同時船舶自身發(fā)動機停止發(fā)電，實現(xiàn)無間隙自動并網(wǎng)操作。同步并網(wǎng)裝置6讓負載7持續(xù)不間斷的運行工作，同時達到了節(jié)能降耗，經(jīng)濟環(huán)保的目的。本船舶用岸電電源是將高壓變頻裝置2產(chǎn)生的60Hz的高壓電通過一根專用的高壓電纜9連接到一個固定的轉(zhuǎn)接箱中，轉(zhuǎn)接箱防護的防護做到了防油、防水、防鹽霧、防滑落、防震動等五防要求，此轉(zhuǎn)接箱同時具有光纖通訊的功能；再通過高壓電纜專用纜車將船舶的配套裝置進行可靠連接，連接好后通過并網(wǎng)按鈕065同時給總控部分一個信號，進行高壓操作；60Hz的高壓交流電通過安裝在船上的降壓變壓裝置4進行降壓，達到船舶所需的額定電壓為440V/60HZ的低壓電，再通過低壓開關(guān)柜進行低壓送電，同時通過同步并網(wǎng)裝置6進行電壓、相位的實時跟蹤，當兩個船舶的電器電網(wǎng)和供給的電源的電壓、相位完全相符時，由同期屏進行自動并網(wǎng)，并網(wǎng)后可以將船舶上的主機、輔機完全停掉，從而實現(xiàn)不間斷并網(wǎng)，達到船舶在?？堪镀陂g關(guān)閉船用發(fā)電機組，降低能耗，減少空氣環(huán)境和噪聲污染的目的。所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了開關(guān)柜1、高壓變頻裝置2、主控單元021、高壓切分移相變壓器022、高壓串聯(lián)頻率變換裝置023、高壓濾波裝置024、高壓變送器3、濾波器031、高壓電抗器032、電壓電流取樣電路033、綜保電路034、零序CT035、降壓變壓器4、低壓電流變送器5、濾波器051、電抗器052、同步并網(wǎng)裝置6、同步檢測器061、并網(wǎng)斷路器062、電網(wǎng)同相位顯示屏063、相位同步信號反饋裝置064、并網(wǎng)按鈕065、負載7、控制裝置8、就地操作面板 081、遠控箱082、上位機083、高壓電纜9等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種船舶用岸電電源，包括置于岸上與三相高壓母線連接的開關(guān)柜(1)，其特征在于，該船舶用電岸電電源還包括置于岸上與開關(guān)柜(1)連接的高壓變頻裝置O)、置于船上的電壓降壓裝置(4)和同步并網(wǎng)裝置(6)，高壓變頻裝置( 和電壓降壓裝置(4)的高壓側(cè)之間通過高壓電纜(9)連接，電壓降壓裝置(4)的低壓側(cè)與同步并網(wǎng)裝置(6)連接，所述的高壓變頻裝置(2)能夠?qū)⑷喔邏航涣麟娺M行切分移相并進行整流和逆變得到需要的頻率，所述的同步并網(wǎng)裝置(6)能夠?qū)⒆冾l降壓后的三相交流電無縫并入到船舶電網(wǎng)中并切斷船舶自身電源。
2.根據(jù)權(quán)利1要求所述的船舶用岸電電源，其特征在于，所述的高壓變頻裝置(2)包括主控單元(021)、高壓切分移相變壓器(022)、高壓串聯(lián)頻率變換裝置(02 和高壓濾波裝置(OM)，所述的高壓切分移相變壓器(022)的初級線圈與上述的開關(guān)柜(1)連接，次級線圈與上述的高壓串聯(lián)頻率變換裝置(02 連接，高壓串聯(lián)頻率變換裝置(023)與高壓濾波裝置(024)連接，所述的主控單元(021)能夠向高壓串聯(lián)頻率變換裝置(02 發(fā)送SPWM 控制波形進行脈寬調(diào)制得到所需頻率的正弦波交流電。
3.根據(jù)權(quán)利1或2要求所述的船舶用岸電電源，其特征在于，所述的高壓串聯(lián)頻率變換裝置(02 包括若干個功率單元，每個功率單元由整流濾波單元和逆變單元通過復合母銅排連接為一個整體，所述的次級線圈具有若干個且分別于相應的整流濾波單元連接，每個所述的整流濾波單元和相應的逆變單元連接，所述的逆變單元串聯(lián)并通過高壓變送器(3) 與電壓降壓裝置⑷連接。
4.根據(jù)權(quán)利1要求所述的船舶用岸電電源，其特征在于，所述的高壓變送器(3)包括依次連接的濾波器(031)、高壓電抗器(032)、零序CT(03 和綜保電路(034)，在高壓電抗器 (032)的輸出端連接有電壓電流取樣電路(033)，該電壓電流取樣電路(03 與上述的高壓變頻裝置( 連接形成反饋電路。
5.根據(jù)權(quán)利1或4要求所述的船舶用岸電電源，其特征在于，所述的電壓降壓裝置(4) 為降壓變壓器。
6.根據(jù)權(quán)利1或5要求所述的船舶用岸電電源，其特征在于，所述的電壓降壓裝置(4) 和同步并網(wǎng)裝置(6)之間依次連接的濾波器(051)和電抗器(052)。
7.根據(jù)權(quán)利1或2要求所述的船舶用岸電電源，其特征在于，所述的同步并網(wǎng)裝置(6) 包括同步檢測器(061)、并網(wǎng)斷路器(062)、分別與上述的同步檢測器(061)連接的電網(wǎng)同相位顯示屏(063)、相位同步信號反饋裝置(064)和并網(wǎng)按鈕(065)，相位同步信號反饋裝置(064)與并網(wǎng)斷路器(062)連接，所述的同步檢測器(061)能夠?qū)Π峨婋娫春痛白陨黼娫吹南辔贿M行檢測并輸出信號給相位同步信號反饋裝置(064)，所述的相位同步信號反饋裝置(064)能夠控制上述的并網(wǎng)斷路器(062)工作與否。
8.根據(jù)權(quán)利1或2要求所述的船舶用岸電電源，其特征在于，所述的船舶用岸電電源還包括設(shè)置在高壓變頻裝置( 上的就地操作面板(081)、與所述高壓變頻裝置( 內(nèi)的主控單元(021)連接的遠控箱(08 和上位機(083)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種船舶用岸電電源，屬于船舶供電電源技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法遠距離或大型船舶供電，和無法實現(xiàn)船舶不間斷的并網(wǎng)運行等問題。本船舶用岸電電源，包括開關(guān)柜，還包括置于岸上與開關(guān)柜連接的高壓變頻裝置、置于船上的電壓降壓裝置和同步并網(wǎng)裝置，高壓變頻裝置和電壓降壓裝置的高壓側(cè)之間通過高壓電纜連接，電壓降壓裝置的低壓側(cè)與同步并網(wǎng)裝置連接，高壓變頻裝置能夠?qū)⑷喔邏航涣麟娺M行切分移相并進行整流和逆變得到需要的頻率，同步并網(wǎng)裝置能夠?qū)⒆冾l降壓后的三相交流電無縫并入到船舶電網(wǎng)中并切斷船舶自身電源。本發(fā)明不僅能給遠距離或大型船舶供電，同時實現(xiàn)自動并網(wǎng)，使船舶不間斷工作，不影響正常的生產(chǎn)運作。
文檔編號H02J3/40GK102255517SQ20111015647
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月11日
發(fā)明者鐘志兵 申請人:臺州富凌電氣有限公司