变频岸电电源双向并网系统的制作方法

文档序号:15660085发布日期:2018-10-13 00:32阅读:520来源:国知局

本实用新型涉及一种变频岸电电源,尤其涉及一种变频岸电电源双向并网系统。



背景技术:

船舶供电采用柴油发电机,对环境污染严重,现有技术在船舶靠港期间,通过变频电源对其供电,从而达到节能减排的效果。现有技术采用船舶自带并网装置,在船舶靠港后通过调整船舶发电机输出电压,使其与变频电源同步,此时船舶发电机处于带载状态,调整不易,并网速度慢,不符合电网并网操作规范。船舶离港前采取同样的方式调整船舶发电机跟随变频电源,不同的是此时发电机负载较轻,容易快速并网成功后切除变频电源。靠港后和离港前都是由船舶并网装置调节船舶发电机跟随变频电源,方向单一,一旦船舶并网装置故障,将无法与岸电电源自动并网。



技术实现要素:

本实用新型针对上述现有技术存在的问题作出改进,即本实用新型要解决的技术问题是提供一种变频岸电电源双向并网系统,利用变频电源自身具备的并网功能和船舶自带的自动并网装置,具有选择以轻载电源跟随重载电源参数双向并网的功能。

为解决上述技术问题,本实用新型包括变频电源、变压器、接电箱、船舶发电机以及船舶并网装置。所述变频电源为具有自动并网功能的高压或低压变频器设备,该变频设备具有通过检测其输出断路器后端电压,控制输出与其同幅值、同相位,同频率的电压,从而达到PLC控制器控制各断路器的分合;同期控制器检测船舶电网电压和船舶发电机输出电压,控制船舶发电机输出与船舶电网同步的电压,并将同步信号传送给PLC控制器。

在上述技术方案中,所述变频电源输入通过断路器KM11与电网相连,变频电源输出经断路器KM12连接到变压器,通过变压器后连入接电箱,接电箱后端连接船侧断路器KM21,变频电源(1)经通讯电缆与接电箱(3)连接,船舶并网装置(5)内PLC控制器也经通讯电缆与接电箱(3)连接。

作为针对上述技术方案的进一步改进,本实用新型变频电源连接电压互感器JS11,入港后由变频电源检测输出断路器KM12后端电压,控制输出与其同步的电压,并将同步信号通过通讯方式发送给船舶并网装置的PLC控制器,再由PLC 控制器控制断路器切换为变频电源供电,船舶发电机退出运行。船舶并网装置中同期控制器分别连接电压互感器JS21和电压互感器JS22,同期控制器电压检测线分别连接到船舶电网母线和船舶发电机输出端,同期控制线与船舶发电机相连,同期信号线连接至PLC控制器。离港前通过船舶并网装置的同期控制器检测和调整船舶发电机输出电压,使其与变频电源同步,并将同步信号发送给PLC 控制器,再由PLC控制器控制断路器切换为船舶发电机供电,变频电源退出运行。

此外,上述技术方案中,船舶并网装置作为船舶自带装置,具有控制投切断路器、检测船舶电网电压、调节发电机同步,与变频器通讯控制的功能;还具有调整轻载参数跟随重载电源的双向并网功能,当船舶进入港口后,由变频电源跟随船舶电源并入电网,发电机退出工作,当船舶离开港口前,由船舶发电系统所集成的自动并网装置跟随变频电源,调整船载发电机输出同步电压并网,变频电源退出工作。

与现有技术相比,本实用新型有益效果是:

该并网系统采用高压或低压变频器提供岸电电源,变频器本身具有自动并网功能,无需增加额外的自动并网装置,并且输出电压、频率设置灵活,适应各类船舶供电。

自动并网装置与变频电源使用通讯控制,只需软件升级,控制简单、可靠。

实现了调整轻载电源电压、频率、相位同步并入重载电源的双向并网功能,符合电网并网操作规范,在船舶自动并网装置故障后,可使用变频电源的自动并网功能,提高了并网系统的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型变频岸电电源双向并网系统示意图。

具体实施方式

下面结合图1,对本实用新型控制系统结构及原理和具体实施方式详细说明。

变频电源1用于提供输出电压和频率可调的岸电电源,其本身具备自动并网功能;船舶并网装置5用于检测船舶电网电压信号后,调节船舶发电机4相位和频率,输出同步电压后控制并网断路器KM22动作转换为船舶发电机4供电;接电箱3用于变频电源1与船舶电网系统的电缆接口,包括一次主电缆和二次控制电缆接口。

实施步骤:船舶靠港后,通过接电箱3将一、二次电缆连接,船舶发电机 4处于供电状态,并网断路器KM22为合闸状态,断路器KM21、断路器KM12为分闸状态;接电箱3正确连线后,将断路器KM21合闸,变频电源1收到PLC控制器发的并网指令后,变频电源1锁定船舶电网电压作为调制波信号,输出同幅值、频率、相位的电压,达到同步并网条件后控制并网切换柜断路器KM12合闸;然后变频器控制系统通过RS485信号传给PLC分发电机信号,即断路器KM22 分闸,船舶供电切换为岸电电源。同理当船舶离港时,通过船舶并网装置5启动调节船舶发电机4输出跟随变频电源1,同步后控制并网断路器KM22合闸、 KM21分闸;然后将分闸信号通过RS485信号传给变频器系统,变频控制系统将 KM12分闸,船舶供电自动切换为船舶发电机4电源,再将断路器KM21分闸,拆除接电箱3连线。

在靠港和离港时分别使用变频电源1和船舶并网装置5自动并网,实现了调整轻载电源参数跟随重载电源达到同步后并网,达到了双向并网功能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

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