一种智能化船舶岸基供电设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于岸基供电设施领域，涉及一种智能化船舶岸基供电设备。
【背景技术】
[0002]目前国内大多数船舶靠港期间采用船舶自带发电机提供电源，这会对港口环境产生极大的影响，同时也不利于节能减排。船舶靠港期间采用岸基电源供电可有效降低环境污染，但是，由于国外船舶电源频率与国内供电电源频率不一致，电网供电电源需经过频率变换后才能满足船舶需求，致使岸基供电设备发展缓慢，并且目前已有的岸基供电设备存在操作复杂、功能简单、保护不完善等问题。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种智能化船舶岸基供电设备，实现自动调节供电电源频率、无扰切换船舶电源、自动监测供电设备和船舶用电设备状态及智能进行电源管理的目的。
[0004]为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]所述智能化船舶岸基供电设备由变压器及输入连接部分、功率部分、控制系统、输出连接部分、调试系统、控制小屏和上级接口组成。所述变压器及输入连接部分实现岸基市电与所述供电设备的连接，为所述供电设备提供电源；所述功率部分将输入的市电转换成船舶所需频率和电压的输出电源；所述输出连接部分，实现所述供电设备与船舶用电系统的连接，为船舶供电；所述控制系统是所述供电设备的控制中枢；所述控制小屏用于显示设备状态和参数信息，以及用于输入控制命令和控制参数；所述调试系统是用于对设备的功能及参数指标进行调试；所述上级接口是用于向上级数据中心传输所述供电设备的状态参数，接受上级数据中心对所述供电设备的控制命令。所述变压器及输入连接部分与所述功率部分通过电力线连接，所述功率部分与所述输出连接部分通过电力线连接，所述功率部分与控制系统通过光纤连接，所述控制小屏和所述调试系统分别通过RS232接口与所述控制系统连接，所述上级接口模块通过RS485接口与所述控制系统连接。所述供电设备采用IGBT组成所述功率部分，采用DSP芯片作为控制核心。
[0006]所述功率部分包括整流单元、逆变单元、滤波单元和变压器。所述整流单元将交流电转变为直流电，所述逆变单元将直流电再转换为所需频率的交流电，所述滤波单元对逆变单元输出的电源进行滤波处理，确保输出电源的电能质量能够满足船舶供电需求，所述变压器将交流电变换到船舶所需的电压，从而将电网的50Hz电源转换为能够满足船舶需求的60Hz电源。
[0007]所述控制系统在船舶靠港后，可自动检测船舶电源的频率和相位，并调节岸基电源输出频率和相位，使其与船舶电源一致，而后再停止船舶发电机，转而由岸基电源供电；所述控制系统内置一个相位PI调节器，可实时调节输出电源相位。
[0008]所述控制系统内置电源管理模块，可实现岸基供电系统的智能管理，具体包括:显示和控制电源输入、输出谐波；电量和计费管理；岸基供电系统智能诊断；船舶用电系统智能诊断；系统配置网络接口，可将岸基供电系统的所有数据通过网络远程传输至DCS控制系统，实现远程监控和管理。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010](1)智能无扰切换，可实现岸基电源的带电切换，在船舶侧有一台发电机运行时将船舶负载转移至岸基电源，对船舶用电设备无任何影响；
[0011](2)先进的谐波控制技术，通过采用领先的变频控制技术，同时配置谐波滤波装置，确保输入和输出谐波含量均满足国际和国家标准要求；
[0012](3)智能供电管理，采用先进的能源管理软件，实现电量和计费管理、供电系统智能故障诊断、船舶用电系统智能故障诊断；
[0013](4)快速的扰动恢复功能，当负载发生导致电压变化时，系统快速响应，扰动恢复时间小于20ms ；
[0014](5)可实现船舶岸基供电系统的智能化、无人化、安全可靠运行。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]图1是本实用新型所述智能化船舶岸基供电设备结构框图。
[0017]图2是本实用新型所述智能化船舶岸基供电设备主工作回路示意图。
[0018]图中:1.变压器及输入连接部分，2.功率部分，3.控制系统，4.输出连接部分，
5.调试系统，6.控制小屏，7.上级接口，8.输入开关矩阵，9.整流单元，10.逆变单元，
11.滤波单元，12.变压器，13.受电船舶，14.电力线，15.光纤，16.RS232，17.RS485。
【具体实施方式】
[0019]参见图1、图2，所述智能化船舶岸基供电设备由变压器及输入连接部分1、功率部分2、控制系统3、输出连接部分4、调试系统5、控制小屏6和上级接口 7组成。所述变压器及输入连接部分1实现岸基市电与所述供电设备的连接，为所述供电设备提供电源；所述功率部分2将输入的市电转换成船舶所需频率和电压的输出电源；所述输出连接部分4实现所述供电设备与受电船舶13的连接，为船舶供电；所述控制系统3是所述供电设备的控制中枢；所述控制小屏6用于显示设备状态和参数信息，以及用于输入控制命令和控制参数；所述调试系统5是用于对设备的功能及参数指标进行调试；所述上级接口 7是用于向上级数据中心传输所述供电设备的状态参数，接受上级数据中心对所述供电设备的控制命令。所述变压器及输入连接部分1与所述功率部分2通过电力线14连接，所述功率部分2与所述输出连接部分4通过电力线14连接，所述功率部分2与控制系统3通过光纤15连接，所述控制小屏6和所述调试系统5分别通过RS232接口 16与所述控制系统3连接，所述上级接口模块7通过RS485接口 17与所述控制系统3连接。所述供电设备采用IGBT组成功率部分2，采用DSP芯片作为控制核心。
[0020]参见图1、图2，所述功率部分2包括整流单元9、逆变单元10、滤波单元11和变压器12。所述整流单元9将交流电转变为直流电，所述逆变单元10将直流电再转换为所需频率的交流电，所述滤波单元11对逆变单元10输出的电源进行滤波处理，确保输出电源的电能质量能够满足船舶供电需求，所述变压器12将交流电变换到船舶所需的电压，从而将电网的50Hz电源转换为能够满足船舶需求的60Hz电源。
[0021]所述控制系统3在船舶靠港后，可自动检测船舶电源的频率和相位，并调节岸基电源输出频率和相位，使其与船舶电源一致，而后再停止船舶发电机，转而由岸基电源供电；所述控制系统3内置一个相位PI调节器，可实时调节输出电源相位。
[0022]所述控制系统3内置电源管理模块，可实现岸基供电系统的智能管理，具体包括:显示和控制电源输入、输出谐波；电量和计费管理；岸基供电系统智能诊断；船舶用电系统智能诊断；系统配置网络接口，可将岸基供电系统的所有数据通过网络远程传输至DCS控制系统，实现远程监控和管理。
[0023]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【主权项】
1.一种智能化船舶岸基供电设备，其特征在于:所述供电设备由变压器及输入连接部分、功率部分、控制系统、输出连接部分、调试系统、控制小屏和上级接口组成；所述变压器及输入连接部分实现岸基市电与所述供电设备的连接，为所述供电设备提供电源；所述功率部分将输入的市电转换成船舶所需频率和电压的输出电源；所述输出连接部分，实现所述供电设备与船舶用电系统的连接，为船舶供电；所述控制系统是所述供电设备的控制中枢；所述控制小屏用于显示设备状态和参数信息，以及用于输入控制命令和控制参数；所述调试系统是用于对设备的功能及参数指标进行调试；所述上级接口是用于向上级数据中心传输所述供电设备的状态参数，接受上级数据中心对所述供电设备的控制命令；所述变压器及输入连接部分与所述功率部分通过电力线连接，所述功率部分与所述输出连接部分通过电力线连接，所述功率部分与控制系统通过光纤连接，所述控制小屏和所述调试系统分别通过RS232接口与所述控制系统连接，所述上级接口模块通过RS485接口与所述控制系统连接；所述供电设备采用IGBT组成所述功率部分，采用DSP芯片作为控制核心。2.如权利要求1所述的智能化船舶岸基供电设备，其特征在于:所述功率部分包括整流单元、逆变单元、滤波单元和变压器；所述整流单元将交流电转变为直流电，所述逆变单元将直流电再转换为所需频率的交流电，所述滤波单元对逆变单元输出的电源进行滤波处理，确保输出电源的电能质量能够满足船舶供电需求，所述变压器将交流电变换到船舶所需的电压，从而将电网的50Hz电源转换为能够满足船舶需求的60Hz电源。3.如权利要求1所述的智能化船舶岸基供电设备，其特征在于:所述控制系统在船舶靠港后，可自动检测船舶电源的频率和相位，并调节岸基电源输出频率和相位，使其与船舶电源一致，而后再停止船舶发电机，转而由岸基电源供电；所述控制系统内置一个相位PI调节器，可实时调节输出电源相位。4.如权利要求1所述的智能化船舶岸基供电设备，其特征在于:所述控制系统内置电源管理模块，可实现岸基供电系统的智能管理，具体包括:显示和控制电源输入、输出谐波；电量和计费管理；岸基供电系统智能诊断；船舶用电系统智能诊断；系统配置网络接口，可将岸基供电系统的所有数据通过网络远程传输至DCS控制系统，实现远程监控和管理。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能化船舶岸基供电设备。所述供电设备由变压器及输入连接部分、功率部分、控制系统、输出连接部分、调试系统、控制小屏和上级接口组成。所述变压器及输入连接部分与所述功率部分通过电力线连接，所述功率部分与所述输出连接部分通过电力线连接，所述功率部分与控制系统通过光纤连接，所述控制小屏和所述调试系统分别通过RS232接口与所述控制系统连接，所述上级接口模块通过RS485接口与所述控制系统连接。所述供电设备采用IGBT组成所述功率部分，采用DSP芯片作为控制核心。所述供电设备能够实现自动调节供电电源频率、无扰切换船舶电源、自动监测供电设备和船舶用电设备状态及智能进行电源管理。
【IPC分类】H02J13/00, H02J3/00, H02J3/01
【公开号】CN205081469
【申请号】CN201520855278
【发明人】祖军, 于胜涛, 孙俊杰, 董亚军, 肖瑞锋
【申请人】能科节能技术股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月29日