LNG运输船的推进装置、LNG运输船、海洋设备的供电装置以及包括其的海洋设备的制作方法

本发明涉及液化天然气运输船的推进装置，尤其涉及在需要迅速地进行加减速的情况下也能够以气体模式运行双燃料油发电机的液化天然气运输船的推进装置。另外，本发明涉及海洋设备的供电装置以及包括该供电装置的海洋设备，尤其涉及在钻探设备以及推进电动机的消耗电力急剧变化时也能够以气体模式运行双燃料油发电机的海洋设备的供电装置。
背景技术：
：天然气是主要由甲烷组成并包含少量乙烷、丙烷等的化石燃料，并且最近在各个
技术领域：
作为低污染能源而受到关注。尤其是，由于液化天然气(LNG)比较便宜并引起较少的污染，因此LNG适合用作发电燃料。近来，在地下能源枯竭的情况下，各种海洋资源被积极开发，并且很多国家正在争相确保和开发用于在海上开采原油或天然气的油井和气井。天然气以气态被运输，或通过液化天然气运输船(LNGC，LiquefiedNaturalGasCarrier)以液化天然气(LNG，LiquefiedNaturalGas)被运输至遥远的消费者。LNG是通过将天然气冷却至极低温(大约-163℃或更小)而得到的，并且由于LNG的体积为气态天然气的约1/600，因此非常适合于海上长距离运输。当天然气以液化天然气状态被运输时，液化天然气在生产现场通过将天然气冷却至极低温度而产生，然后通过LNG运输船被运输至遥远的目的地，在该目的地LNG通过浮式储存和再气化单元(FSRU，FloatingStorageandRegasificationUnit)或陆上装卸码头而被再气化，然后被供应至消费者。或者，当LNG通过LNG再气化船(RV)而被传输时，LNG在LNG-RV自身中被再气化，然后直接被供应至消费者，而无需经过LNG浮式存储再气化装置或陆上装卸码头。由于天然气的液化温度在大气压力下为约-163℃的极低温度，因此如果LNG的温度在大气压力下略高于-163℃，则LNG蒸发。例如，对于现有的LNG运输船，虽然LNG运输船的货舱配有热绝缘结构，但外部的热被持续传递至LNG，使得在通过LNG运输船运输LNG的过程中货舱内的LNG被持续气化从而在货舱内产生蒸发气体。双燃料油电力推进LNG运输船使用由双燃料油发电机所产生的电力来驱动推进电动机。双燃料油发电机使用重油、轻油和天然气三种燃料当中的一种燃料油而驱动多个发动机并通过连接至其驱动轴的发电机而产生电力。产生的电力通过配电板而被供应至辅助装置、推进电动机等。而且，为了以推进船舶所需的转速驱动推进电动机，使用变频转换器以向主推进电动机供应电力并控制速度。与一般的重油和轻油相比，气体对于相同的发电量需要较低的成本并排放较少的有毒物质。然而，与以油模式运行相比，发电机以气体模式运行时需要更长的负载变化时间。图1是示出发电机的最大负载增加率的图，并且表1示出发电机以气体模式和以油模式运行时用于改变轴速度的时间。[表1]轴速度油气体从0rpm至26rpm15秒30秒从26rpm至53rpm45秒180秒从53rpm至81rpm360秒780秒从81rpm至53rpm220秒780秒从53rpm至26rpm15秒30秒从26rpm至0rpm15秒30秒如表1所示，在发电机以气体模式运行时，用于以相同量改变发电机负载所花费的时间是以油模式运行时的约2倍。然而，在例如港口停泊或全速倒车等的情况下，需要迅速的加速或减速。图2是示出当港口停泊时轴速度变化的图。如图2所示，在港口停泊期间，轴速率突然变化，从而导致发电机负载突然变化。因此，在需要迅速的加速或减速的港口停泊或全速倒车等的情况下，双燃料油发电机不能以气体模式运行，并且双燃料油发电机以气体模式强行运行可能导致对发动机造成损害或由于主电源的频率不稳定而导致船内停电。因此，现有技术的问题在于：当需要船的迅速的加速或减速时，双燃料油发电机不能以气体模式运行。尤其是，由于在港口停泊时所需的船的迅速的加速或减速在双燃料油发电机以气体模式运行的状态下超过了可能的负载变化的容许度，因此在双燃料油发电机切换至油模式之后，进行港口停泊。尤其是，在进行使货舱冷却以用于LNG装载的港口停泊期间，或当船在装载LNG之后离开港口时，产生大量过量的蒸发气体。根据现有技术，由于双燃料油发电机在港口停泊期间不能以气体模式运行，因此有浪费大量蒸发气体的问题。随着快速的产业化现象和工业发展，诸如石油等资源的使用量在逐渐增加，因此，石油的稳定生产和供应在全球范围内成为非常重要的问题。由于这些理由，对至今被视为没有经济性而被忽略的小规模的边际油田或深海油田的开发变得具有经济性。因此，随着海底开采技术的发展，正在积极开展对具有适用于开发这种油田的钻探装置的海洋设备。海洋设备具有诸如井架系统、绞车、顶驱、泥浆泵、水泥泵、取油管、钻杆等各种钻探相关装置，从而能够对存在于海底的地下的石油或天然气。绞车为用于执行钻杆的升降以及壳体的插入等操作的装置，包括卷筒和电动机。卷筒从电动机接收动力以进行对钢缆的卷绕或退卷，从而调节钻杆的升降。电动机能够调节速度，因此能够卷筒的速度，从而调节钻杆的速度。顶驱为在钻探作业中提供用于钻探以及紧固管的动力的装置。海洋设备分为停泊在近海的某个地点并进行钻探作业的固定式平台和在3000m以上的深海中能够进行钻探作业的浮式海洋设备。在浮式海洋设备中安装有多个螺旋桨，作为主推进装置或用于基于电脑的动态位置控制的推进装置。螺旋桨作为安装在船底并能够切换螺旋桨的作用方向的推进装置，通常用于自行在运河上行驶或进出港。螺旋桨从被连接至螺旋桨的螺旋桨电动机接收动力的供应。图3是根据现有技术的供电系统的示意图。如图3所示，由发电机100所产生的交流电力被供应至A.C总线，而A.C总线上连接有第一AC/DC转换器121、第二AC/DC转换器122以及第三AC/DC转换器123。第一AC/DC转换器121将由A.C总线所供应的交流转换成直流并供应至第一DC总线131，DC/AC转换器141将由第一DC总线131所供应的直流转换成交流并供应至第一螺旋桨电动机151。第二AC/DC转换器122将由A.C总线所供应的交流转换成直流并供应至第二DC总线132，DC/AC转换器142将由第二DC总线132所供应的直流转换成交流并供应至第二螺旋桨电动机152。另外，第三AC/DC转换器123将由A.C总线所供应的交流转换成直流并供应至第三DC总线133，在第三DC总线133上连接有多个DC/AC转换器143至148。多个DC/AC转换器143至148分别将由第三DC总线133所供应的直流转换成交流并供应至多个绞车电动机153、154、155、158、159以及多个顶驱电动机156、157中连接至自身的电动机。绞车电动机153、154、155、158、159以及顶驱电动机156、157需要对钻杆等钻探装置反复执行升降操作，因此具有以额定功率旋转的过程中经常发生突然停止或逆向旋转等制动的操作特征，螺旋桨电动机151、152也具有以额定功率旋转的过程中经常发生突然停止或逆向旋转等制动的操作特征。然而，当在电动机中发生制动时，会产生再生电力。另外，当螺旋桨由于外部干扰而进行旋转时，在螺旋桨电动机中产生再生电力。当在绞车电动机、顶驱电动机或螺旋桨电动机中产生再生电力时，连接至绞车电动机、顶驱电动机或螺旋桨电动机的DC总线的电压会上升，如果电压上升至DC总线所能承受的限度，则DC总线会跳闸(trip)。因此，在现有技术中，通过设置电阻(resistor)161至166来对再生电力进行热消耗，从而防止DC总线的跳闸现象。图4是示出根据现有技术的供电系统中的各组成部分所消耗的电力的图表。在图4中，由发电机所产生的电力通过配电板而被供应至第一负载220以及AC/DC转换器260。AC/DC转化器260将交流转换成直流并供应至第二负载240，通过DC/AC转换器而被供应至绞车230。第一负载220和第二负载240是消耗一定的电力的负载。相反，绞车230中所消耗的电力量持续变化，当图4中的电力为负数时，表示再生电力的产生。在绞车230中所产生的再生电力则在第二负载240或电阻250中被消耗。可知，随着绞车230的消耗电力的急剧变化，发电机210的电力输出也会急剧变化。然而，与电力输出恒定的情况相比，柴油发电机在电力输出急剧变化的情况下会使用更多燃料，随着所使用的燃料增多，所排出的废气也增多。另外，为了根据绞车电动机、顶驱电动机、螺旋桨电动机的电力消耗的急剧变化而供应相应的电力，发电机需要能够迅速改变输出电力。但是，发电机的反应速度较慢，因此存在无法根据绞车电动机、顶驱电动机、螺旋桨电动机的电力消耗的急剧变化而供应相应的电力的问题。当无法向绞车电动机、顶驱电动机、螺旋桨电动机提供适当的电力时，存在由于钻探作业的特殊性而引起危险的状况的问题。另外，当发生停电时，向轿车电动机或顶驱电动机的电力供应会突然断开，从而可能导致危险的状况发生。或者，发电机210可以是双燃料油发电机。双燃料油发电机通过使用重油、轻油、天然气等三种燃料中的一种燃料来驱动多个引擎，且通过被连接至其驱动轴的发电机来产生电力。与通常的重油、轻油相比，天然气产生相同的动力所需的成本更低，因此为了节省燃料，双燃料油发电机应尽可能在气体模式下运行。另外，当双燃料油发电机将天然气用作燃料时，所排出的废气中所包含的有害物质(NOX、SOX等)的量会降低，从而能够满足IMO所规定的废气中NOX排量规定，即NOX第三阶段要求(Tier-IIIrequirement)。另外，至于通常的柴油引擎，通过利用选择性催化还原(SCR)系统来降低NOX，从而满足NOX第三阶段要求，而至于双燃料油发电机，不需要SCR装置，因此相当有利于船舶的布置设计。SCR通常被安装在燃料舱，其直径为气体管道的2.5倍以上，因此难以布置。然而，与在油模式下的运行相比，双燃料油发电机在气体模式下运行时，负载改变时间较长。如图1所示，当发电机在气体模式下运行时，实现相同量的发电机负载改变所需的时间显著长于在油模式下的运行情况。当绞车的放松/拉起动作较快时，2至5秒内会需要较大的负载，而在油模式下无法在该时间段内提供绞车所需要的大负载，因此当强行以气体模式运行时，可能会引起引擎的顺坏以及主电力的频率不稳定，从而导致停电的发生，而钻探过程中的停电的发生也有可能导致钻井(well)的爆炸。即，在现有技术中存在如下问题：当钻探装置的消耗电力急剧变化时，无法以气体模式运行双燃料油发电机；由于通过电阻来消耗再生电力，因此导致资源浪费；由于发电机电力输出的剧变而导致的燃料消耗和废气的增加；发电机无法向绞车电动机、顶驱电动机、螺旋桨电动机提供适当的电力；以及由于突然的停电而有可能发生危险状况。技术实现要素：技术问题本发明的目的在于提供在需要迅速的加减速的情况下也能够以气体模式运行双燃料油发电机的液化天然气运输船的推进装置。另外，本发明的目的在于在钻探设备以及推进电动机的消耗电力急剧变化时也能够以气体模式运行双燃料油发电机的海洋设备的供电装置。技术方案根据用于实现上述目的的本发明的一实施例，提供液化天然气运输船的推进装置，其包括双燃料油发电机、变频转换器、主推进电动机以及电力存储单元，其中，所述双燃料油发电机在气体模式下将气体用作燃料，且在油模式下将油用作燃料，所述变频转换器从双燃料油发电机接收电力并将该电力供应至所述主推进电动机，所述主推进电动机被连接至所述变频转换器上并从所述变频转换器接收电力以旋转螺旋桨，所述电力存储单元被连接至变频转换器，当所述主推进电动机的消耗电力的增加量在第一阈值以上时，所述电力存储单元向所述主推进电动机供应电力。具体的，所述第一阈值可根据所述双燃料油发电机以气体模式运行时的所述双燃料油发电机的负载变化允许值来确定。此外，在由所述双燃料油发电机所生成的电力有剩余时，所述电力储存单元可以储存剩余的电力。此外，所述液化天然气运输船的推进装置还可以包括电阻单元，在由所述双燃料油发电机所生成的电力有剩余时，在所述电力储存单元的容量充满的情况下，所述电阻单元消耗剩余的电力。此外，在所述主推进电动机的电力消耗的变化量大于或等于第二阈值时，所述双燃料油发电机可以以气体模式运行。此外，在所述液化天然气运输船停泊在港口时可以出现所述主推进电动机的电力消耗的变化量大于或等于所述第二阈值。此外，所述变频转换器可以包括：直流总线；交流/直流转换器，所述交流/直流转换器将由所述双燃料油发电机所产生的交流电转换成直流电并将所述直流电供应至所述直流总线；直流/交流转换器，所述直流/交流转换器将所述直流总线的直流电转换成交流电并将所述交流电供应至所述主推进电动机；以及直流/直流转换器，所述直流/直流转换器连接至所述直流总线。此外，所述电力储存单元可以是超级电容器。根据用于实现上述目的的本发明的另一实施方式，提供一种液化天然气运输船，包括：液化天然气储罐，所述液化天然气储罐储存液化天然气；双燃料油发电机，所述双燃料油发电机在气体模式中使用气体作为燃料并且在油模式中使用油作为燃料；主推进电动机，所述主推进电动机通过从所述双燃料油发电机接收电力而使螺旋桨旋转；以及电力储存单元，在所述主推进电动机的电力消耗的增加量大于或等于第一阈值时，所述电力储存单元向所述主推进发动机供给电力，其中，所述双燃料油发电机在以气体模式运行期间使用储存在所述液化天然气运输船的液化天然气储罐中的蒸发气体产生电力。尤其是，所述第一阈值可以根据在所述双燃料油发电机以气体模式运行时所述双燃料油发电机的负载变化允许值来确定。根据用于实现上述目的的本发明的又一实施方式，提供一种海洋设备的电力供给装置，包括：双燃料油发电机，所述双燃料油发电机在气体模式中使用气体作为燃料并且在油模式中使用油作为燃料；交流/直流转换器，所述交流/直流转换器将由所述发电机所产生的交流电转换成直流电并将所述直流电供应至直流总线；电力负载，所述电力负载连接至所述直流总线；以及电力储存单元，所述电力储存单元连接至所述直流总线，并且在所述电力负载的电力消耗的每单位时间的增加量大于或等于第一阈值时向所述电力负载供给电力。尤其是，在所述电力负载的电力消耗的每单位时间的增加量大于或等于所述第一阈值时，所述双燃料油发电机可以以气体模式运行。此外，所述第一阈值可以根据在所述双燃料油发电机以气体模式运行时所述双燃料油发电机的负载变化允许值来确定。此外，在由所述双燃料油发电机所生成的电力有剩余时，所述电力储存单元可以储存剩余的电力。此外，所述海洋设备的电力供给装置还可以包括电阻单元，在由所述双燃料油发电机所生成的电力有剩余时，在所述电力储存单元的容量充满的情况下，所述电阻单元消耗剩余的电力。此外，所述电力负载生成再生电力，所述电力储存单元可以储存所述再生电力。此外，所述电力负载可以为钻井设备。此外，所述电力负载可以为推进器。此外，所述第一电力储存单元可以是超级电容器。根据用于实现上述目的的本发明的又一实施方式，提供一种海洋设备，包括：双燃料油发电机，所述双燃料油发电机在气体模式中使用气体作为燃料并且在油模式中使用油作为燃料；交流/直流转换器，所述交流/直流转换器将由所述发电机所产生的交流电转换成直流电并将所述直流电供应至直流总线；电力负载，所述电力负载连接至所述直流总线；以及电力储存单元，所述电力储存单元连接至所述直流总线，并且在所述电力负载的电力消耗的每单位时间的增加量大于或等于第一阈值时向所述电力负载供给电力。尤其是，在所述电力负载的电力消耗的每单位时间的增加量大于或等于所述第一阈值时，所述双燃料油发电机可以以气体模式运行。有益效果根据本发明的实施方式，LNG运输船的推进装置具有电力储存单元，以使双燃料油发电机在恒定负载下运行，且在由双燃料油发电机所产生的电力剩余时电力储存单元储存剩余的电力，且在电力不足时电力储存单元提供所储存的电力，因此，即使在需要迅速加速或减速时双燃料油发电机也能够以气体模式运行，从而减少燃料成本和有害物质的排放。而且，根据本发明的实施方式，在绞车电动机、顶驱电动机、推进器电动机的电力消耗急剧增大时，利用电力储存单元提供储存在电力储存单元中的电力，因此即使在钻井设备的电力消耗突然改变时，双燃料油发电机也可以以气体模式运行。而且，电力储存单元储存在绞车电动机、顶驱电动机、推进器电动机中生成的再生电力，然后在绞车电动机、顶驱电动机、推进器电动机的电力消耗急剧增大时供给所储存的电力，从而可以有效地使用再生电力。附图说明图1是示出发电机的最大负载增加率的图；图2是示出当港口停泊时轴速度变化的图；图3是根据现有技术的供电系统的示意图；图4是示出根据现有技术的供电系统中的各组成部分所消耗的电力的图表；图5是根据本发明的第一实施方式的LNG运输船的推进装置的图；图6是示出根据本发明的第二实施方式的LNG运输船的推进装置的图；图7是示出根据本发明的第三实施方式的海洋设备的电力供给装置的图。具体实施方式下面将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。首先，应注意的是，在对各附图的组成部分赋予附图标记时，对于相同的组成部分，即使该组成部分在不同的附图中示出，也尽可能以相同的附图标记表示。此外，在说明本发明时，在认为对公知的结构或功能的具体说明将不必要地使本发明的主题不清楚时，省略该具体说明。首先，将参照图5描述根据本发明的第一实施方式的LNG运输船的推进装置。图5是根据本发明的第一实施方式的LNG运输船的推进装置的图。如图3所示，根据本发明的第一实施方式的LNG运输船的推进装置包括双燃料油发电机310、变频转换器320、主推进电动机330、电阻单元340、减速齿轮350和螺旋桨360。双燃料油发电机310使用油或天然气作为燃料而产生电力。双燃料油发电机310在以油模式运行时使用油产生电力，并且在以气体模式运行时使用天然气产生电力。LNGC将LNG储存在LNG储罐中并运输，储存在该LNG储罐中的LNG自然蒸发而产生蒸发气体(BOG)。因此，双燃料油发电机310在以气体模式运行时能够使用BOG产生电力。由于天然气比油便宜，并产生较少的有害物质，因此双燃料油发电机310在以气体模式运行时更加有利。然而，在双燃料油发电机310以气体模式运行时，以相同的量改变发电机负载的时间是以油模式运行时的约两倍。然而，在港口停泊或全速倒车等的情况下，需要迅速的加速或减速，从而导致主推进电动机330所需电力的突然变化。在本发明的第一实施方式中，当需要迅速的加速或减速时，双燃料油发电机310以气体模式在恒定负载下运行。也就是说，双燃料油发电机310以气体模式产生恒定的电力。然后，当由于LNGC的速度低而使电力剩余时，剩余的电力通过电阻单元340消耗。在一个示例中，当需要迅速的加速/减速时，主推进电动机330的需求电力突然变化并且双燃料油发电机310继续运行以满足主推进电动机的需求电力的最大值。而且，当主推进电动机330的需求电力达到最大值时，由双燃料油发电机310所产生的电力被主推进电动机330消耗，并且当主推进电动机330的需求电力小于最大值时，由双燃料油发电机310所产生的电力中的剩余量的电力被电阻单元340消耗。在另一个示例中，双燃料油发电机310可以运行，以满足主推进电动机330的需求电力的最大值的一定比例。例如，当主推进电动机的需求电力的最大值为A时，双燃料油发电机310可以在能够满足0.8A的负载下运行。当主推进电动机330的需求电力为0.8A或更小时，双燃料油发电机310可以持续在恒定负载下运行以能够满足0.8A，并且当主推进电动机330的需求电力超过0.8A时，双燃料油发电机310在能够满足主推进电动机330的需求电力的负载下运行。也就是说，即使当主推进电动机330的需求电力为0.8A或更小时，双燃料油发电机310也在能够满足0.8A的负载下运行，从而当主推进电动机330的需求电力突然增大时也满足主推进电动机330的需求电力。变频转换器320从双燃料油发电机310接收电力，并将该电力供应至主推进电动机330。如图3所示，变频转换器320包括交流/直流转换器321、直流总线322、直流/交流转换器324和直流/直流转换器323。交流/直流转换器321将由双燃料油发电机310所生成的交流电转换成直流电并将该直流电供应至直流总线322，并且直流/交流转换器324将从直流总线322供应的直流电转换成交流电并将该交流电供应至主推进电动机330。直流/直流转换器323连接至电阻单元340并控制对电阻单元340的电力供应。也就是说，当由双燃料油发电机310所产生的电力剩余时，直流/直流转换器323将剩余的电力供应至电阻单元340。电阻单元340连接至变频转换器320，以当由双燃料油发电机310所产生的电力剩余时消耗剩余的电力。主推进电动机330连接至变频转换器320并从变频转换器320接收电力以使螺旋桨360旋转。减速齿轮350将其每分钟转速转变成螺旋桨360的每分钟转速。然后，将参照图6来描述根据本发明的第二实施方式的LNG运输船的推进装置。图6是示出根据本发明的第二实施方式的LNG运输船的推进装置的图。如图6所示，根据本发明的第二实施方式的LNG运输船的推进装置包括双燃料油发电机310、变频转换器320、主推进电动机330、电力存储单元410、电阻单元340、减速齿轮350和螺旋桨360。双燃料油发电机310使用油或天然气作为燃料产生电力。双燃料油发电机310在以油模式运行时使用油产生电力，且在以气体模式运行时使用天然气产生电力。LNGC将LNG储存在LNG储罐中并运输，储存在该LNG储罐中的LNG自然蒸发而产生蒸发气体(BOG)。因此，双燃料油发电机310在以气体模式运行时能够使用BOG产生电力。在本发明的第二实施方式中，当需要迅速的加速或减速时，若双燃料油发电机310以气体模式运行，且主推进电动机330的电力消耗的增加量大于或等于阈值，则电力储存单元410向主推进电动机330提供电力。此时，阈值可以根据在双燃料油发电机310以气体模式运行时双燃料油发电机310的负载变化允许值来确定。也就是说，当需要迅速加速或减速时，双燃料油发电机310在气体模式下运行，且主推进电动机330的电力消耗的增加量大于双燃料油发电机310的负载改变允许值，从而双燃料油发电机310不能满足主推进电动机330的电力消耗，电力储存单元410补充该不能满足的部分。。在主推进电动机330的电力消耗的增加量小于阈值时，电力储存单元410可以储存电力。尤其是，在由双燃料油发电机310所生成的电力剩余时，电力储存单元410可以储存剩余的电力。而且，在主推进电动机330的电力消耗急剧减小时，双燃料油发电机310的负载改变程度可能不能跟上主推进电动机330的电力消耗减小。在该情况下，由双燃料油发电机310所生成的电力剩余，电力储存单元410储存剩余的电力。而且，在由双燃料油发电机310所生成的电力剩余时，在电力储存单元410的容量充满的情况下，电阻单元340消耗剩余的电力。变频转换器320从双燃料油发电机310接收电力，并将该电力供应至主推进电动机330。如图3所示，变频转换器320包括交流/直流转换器321、直流总线322、直流/交流转换器324和直流/直流转换器323。交流/直流转换器321将由双燃料油发电机310所生成的交流电转换成直流电并将该直流电供应至直流总线322，并且直流/交流转换器324将从直流总线322供应的直流电转换成交流电并将该交流电供应至主推进电动机330。直流/直流转换器323连接至电阻单元340并控制对电阻单元340的电力供应。也就是说，当由双燃料油发电机310所产生的电力剩余时，在电力储存单元410的容量充满的情况下，向电阻单元340供给剩余的电力。电力存储单元410可以是超级电容器、电容器和电池中的至少一者。具体地，当电力存储单元410是具有比发电机310更快的反应速度的超级电容器时，在主推进电动机330的需求电力突然增大时，电力存储单元410能够迅速地将电力供应至主推进电动机330。电阻单元340连接至变频转换器320，以当通过双燃料油发电机310产生的电力剩余时消耗剩余的电力。主推进电动机330连接至变频转换器320并从变频转换器320接收电力以使螺旋桨360旋转。然后，参照图7说明根据本发明的第三实施方式的海洋设备的电力供给装置。图7是示出根据本发明的第三实施方式的海洋设备的电力供给装置的图。海洋设备指的是诸如钻探船、半潜式钻井装置等与海洋资源开发相关的设备。如图7所示，根据本发明的实施方式的海洋设备的电力供给装置包括双燃料油发电机710、交流/直流转换器721、电力负载730、电力储存单元740和电阻单元750。双燃料油发电机710使用油或天然气作为燃料而产生电力。双燃料油发电机710在以油模式运行时使用油产生电力，并且在以气体模式运行时使用天然气产生电力。由双燃料油发电机710生成的电力也可以在借助变压器被改变为适合于电力负载使用的电压后供给至交流/直流转换器721。交流/直流转换器721将由双燃料油发电机710所生成的交流电转换成直流电并将该直流电供应至直流总线722。如图4所示，直流总线722可以为钻井直流总线或螺旋桨直流总线，钻井直流总线连接至与钻井设备相关的电力负载，螺旋桨直流总线连接至螺旋桨电动机。电力负载730与直流总线722连接且从直流总线722接收电力。电力负载730可以为诸如绞车电动机、顶驱电动机的钻井设备或螺旋桨电动机。绞车电动机、顶驱电动机和螺旋桨电动机由于运行特性而使其电力消耗急剧改变，并且生成再生电力。在本发明的实施例中，即使在电力负载730的电力消耗急剧变化时，双燃料油发电机710也以气体模式运行，且通过由电力储存单元740向电力负载730供给电力，可以补充双燃料油发电机710不能满足电力负载730的电力消耗的问题。例如，在电力负载730的电力消耗的每单位时间的增加量大于或等于阈值时，双燃料油发电机710以气体模式运行，电力储存单元740向电力负载730供给电力。阈值可以根据在双燃料油发电机710以气体模式运行时双燃料油发电机710的负载变化允许值来确定。也就是说，当电力负载730的电力消耗突然增大时，双燃料油发电机710在气体模式下运行，且电力负载730的电力消耗的增加量大于双燃料油发电机710的负载改变允许值，从而双燃料油发电机710不能满足主推进电动机730的电力消耗，电力储存单元740补充该不能满足的部分。在由双燃料油发电机710所生成的电力有剩余时，电力储存单元740可以储存剩余的电力。尤其是，电力储存单元740可以储存由电力负载730所生成的再生电力。也就是说，电力储存单元740可以在电力负载730生成再生电力时储存该再生电力，且在电力负载730的电力消耗急剧增加时向电力负载730供给该再生电力。而且，在电力负载730的电力消耗急剧减小时，双燃料油发电机710的负载改变程度可能不能跟上电力负载730的电力消耗减小。在该情况下，由双燃料油发电机710所生成的电力剩余，电力储存单元740储存剩余的电力。而且，在由双燃料油发电机710所生成的电力有剩余时，在电力储存单元740的容量充满的情况下，电阻单元750消耗剩余的电力。而且，如果电力负载730生成再生电力，则首先电力储存单元740储存再生电力，且在电力储存单元740的容量充满时，电阻单元750消耗再生电力。电力存储单元740可以是超级电容器、电容器和电池中的至少一者。具体地，当电力存储单元740是具有比双燃料油发电机710更快的反应速度的超级电容器时，在电力负载730的需求电力突然增大时，电力存储单元740能够迅速地将电力供应至电力负载730。以上说明仅用于示例性地说明本发明的技术思想，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的实质特征的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因此，在本发明中公开的实施方式仅用于说明而不是限制本发明的技术思想，本发明的技术思想的范围不受这些实施方式限制。本发明的保护范围应该根据所附权利要求而被解释，且在其等同范围内的所有技术思想应被解释为包括在本发明的权利要求范围内。当前第1页1 2 3