一种用于直流组网系统的功率限制装置和功率限制方法与流程

本发明属于船舶电力推进领域，具体涉及一种直流组网系统的功率限制装置，以及功率限制方法。

背景技术：

功率限制是电力推进船舶的一种特有功能，用于实时监测并限制推进负载的大小，使之余电站可用负荷相匹配，避免电站过载，造成电网失电。

常规以交流为主配电形式的电力推进船舶中，推进变频器控制器通过采集机组开关、负荷率等信息，采用相关算法实现推进功率限制。

以直流为主配电形式的电力推进船舶发展迅速，近年来，直流已是船舶配电的主要表现形式，本发明旨在为直流组网的电力推进系统提供功率限制解决方案，使之与电站可用负荷相匹配，避免电站过载，造成电网失电。

技术实现要素：

本发明的目的之一是为直流组网形式的电力推进系统提供一种简单、便捷的功率限制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于直流组网系统的功率限制装置，包括通过整流单元汇集到直流母线上的多台发电机组，还包括通过推进变频器连接直流母线的推进电机，所述的推进变频器与直流母线之间还连接有由电压传感器及变频器控制器组成的功率限制器。

所述的一种用于直流组网系统的功率限制装置，其电压传感器内置于推进变频器，用于采集直流母线的电压并送入变频器控制器。

本发明所的目的之二是提供一种用于直流组网系统的功率限制方法，是一种基于上述功率限制装置开发的软件算法，步骤为：

a）直流母线的电压比较与计算：实时采集直流母线的电压uact与直流母线电压下限设定值uset，计算得到差值∆u；

b）变频器输出转矩限幅值计算：将步骤a）计算得到的差值∆u经pi控制器计算得到推进变频器转矩限幅tmax值，使变频器输出功率限制到设定值。

所述的一种用于直流组网系统的功率限制方法，所述的pi控制器采用具有输出限幅的pi软件算法。

本发明的主要有益效果在于：为直流组网系统提供了一种功率限制装置和功率限制方法，该方法只需采样直流母线电压，与常规采用负荷率的算法相比，中间环节少，可靠，易于实现。

附图说明

图1是本发明功率限制装置的硬件配置图；

图2是本发明功率限制方法的软件功能图。

图中各附图标记：1－发电机组，2－整流单元，3－直流母线，4－功率限制器，5－推进变频器，6—推进电机。

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，直流组网系统一般由多台发电机组1经整流单元2汇集到直流母线3上，直流是船舶配电的主要表现形式，功率限制器4由电压传感器和推进变频器控制器组成，所述电压传感器可采用推进变频器5内部内置的电压传感器，用于采集直流母线3的电压并送入推进变频器控制器。

如图2所示，所述功率限制方法包含下述步骤：

1）直流母线电压比较与计算

通过电压传感器实时采集直流母线电压uact与直流母线电压下限设定值uset计算得到差值∆u。

2）变频器输出转矩限幅值计算

将步骤1）计算得到的差值∆u经pi控制器03计算得到推进变频器转矩限幅tmax。所述pi控制器03为具有输出限幅的pi软件算法。所述功率限制方法是基于功率限制器开发的软件算法。

最后应当说明的是：以上所述仅是用以说明的技术方案而非对其限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的实施例，所述领域的技术人员应当理解，未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于直流组网系统的功率限制装置，包括通过整流单元汇集到直流母线上的多台发电机组，还包括通过推进变频器连接直流母线的推进电机，所述的推进变频器与直流母线之间还连接有由电压传感器及变频器控制器组成的功率限制器；还公开了一种功率限制装置方法，该方法只需采样直流母线电压，与常规采用负荷率的算法相比，中间环节少，可靠，易于实现。

技术研发人员：胡国昭;张丽;龚博;龙飞
受保护的技术使用者：武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所）
技术研发日：2019.01.01
技术公布日：2019.04.19