船舶岸电系统的制作方法_2

文档序号:9550328阅读:来源:国知局
尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
[0026]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0027]另外,为了更好的说明本发明,在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
[0028]图1示出根据本发明一实施例的船舶岸电系统的概略图。如图1所示,该船舶岸电系统100可以与船舶200和电网300分别连接,船舶岸电系统100主要包括:配电部110和变电部120。其中,配电部110可以与电网300连接,用于从电网300电力系统电源接收电网电压,并对电网300进行无功补偿和谐波治理;变电部120可以与配电部110连接,用于从配电部110接收电网电压,并对电网电压进行变压和/或变频。在变电部120与船舶200连接的情况下,变电部120将变压和/或变频后的转换电压供给至船舶200。
[0029]在一种可能的实现方式中,本发明实施例的船舶岸电系统100可以经由船舶接入点(由图1中附图标记C示意性示出)与船舶200连接。船舶200可以包括船用变电所210和各种船用电器220。例如,船舶岸电系统100从电网300接收10kV的电压,经变压后变为6kV,然后经由船舶接入点C提供给船舶200,通过船舶200本身自带的船用变电所210将6kV的电压转换为船用电器220适用的电压、例如400V。
[0030]另外,由于各个国家的船舶用电频率不同,以50Hz为主,但也有不少国家的船舶用电频率为60Hz,因此,给船舶供电的频率要适应该船舶的用电频率。根据本发明实施例的船舶岸电系统设置有变电部,能够对电网的电网电压进行变压和/或变频,因此,可以连接任何国家的包括用电频率为50Hz和非50Hz的船舶供电系统。
[0031]换言之,通过设置有变电部,对电网的电网电压进行变压和/或变频,在变电部与船舶连接的情况下,变电部将变压和/或变频后的转换电压供给至所述船舶。因此,无论停靠在码头的船舶的供电系统频率是50Hz还是非50Hz,根据本发明实施例的船舶岸电系统都能够连接船舶的供电系统,来满足船舶用电。
[0032]另外,根据本发明实施例的船舶岸电系统还设置有配电部,能够对电网进行无功补偿和谐波治理,从而确保对电网电力系统不会产生谐波污染。
[0033]在一种可能的实现方式中,根据本发明一实施例的船舶岸电系统中的配电部110可以包括电能质量治理装置111。如图2示出的电能质量治理装置的示意图所示,电能质量治理装置111可以包括:电流互感器(英文:Current Transformer,缩写:CT) 1113、运算模块1114和控制模块1115。其中,CT 1113可以与电网300连接,用于采集电网300电力系统中的电流;运算模块1114可以是数字信号处理器(英文:Digital Signal Processor ;缩写:DSP),其可以与CT 1113连接,用于从CT 1113接收电流,并根据该电流确定无功分量信息和谐波分量信息,例如可以通过对网侧谐波进行快速傅立叶变换(英文:Fast FourierTransform,缩写:FFT)及同步旋转坐标系(英文 -Synchronous Rotating Frame,缩写:SRF)变换,确定无功分量情况和预定次数例如65次以下的谐波分量情况,其中,谐波分量信息用于确定电网中谐波电流的幅值和方向;控制模块1115可以与运算模块1114连接,用于从运算模块1114接收无功分量信息和谐波分量信息,并可以在例如50 μ s内发出电能质量治理信号,其中,电能质量治理信号可以包括无功补偿用驱动信号和谐波治理用驱动信号。
[0034]在一种可能的实现方式中,如图2所示,根据本发明实施例的电能质量治理装置111还可以包括:无功补偿模块1111和有源滤波模块1112。其中,无功补偿模块1111可以与控制模块1115连接,用于从控制模块1115接收无功补偿用驱动信号,并根据无功补偿用驱动信号产生无功补偿电流;有源滤波模块1112也可以与控制模块1115连接,用于从控制模块1115接收谐波治理用驱动信号,并根据谐波治理用驱动信号产生谐波补偿电流,其中,谐波补偿电流与谐波电流的方向相反且幅值相等。
[0035]在一种可能的实现方式中,根据本发明实施例的电能质量治理装置111还可以包括:无功补偿输出接口(未图示)和有源滤波输出接口(未图示)。其中,无功补偿输出接口可以与电网300和无功补偿模块1111分别连接,无功补偿模块1111经由无功补偿输出接口向电网300输出无功补偿电流;有源滤波输出接口可以与电网300和有源滤波模块1112分别连接,有源滤波模块1112经由有源滤波输出接口向电网300输出谐波补偿电流。
[0036]在一种可能的实现方式中,如图2所示,无功补偿输出接口和有源滤波输出接口与电网之间还可以连接有用于平滑所输出波形的电抗器、以及用于电路保护的预充电接触器和断路器等。
[0037]另外,为了便于说明,如图2所示,通过波形图①示意性示出电网300的电力系统的系统电流,通过波形图②示意性示出经CT 1113采集到的电流,通过波形图③示意性示出由无功补偿模块1111输出的无功补偿电流,通过波形图④示意性示出由有源滤波模块1112输出的谐波补偿电流。
[0038]这样,本发明实施例的电能质量治理装置通过网侧的CT采集电流谐波,经高速DSP快速计算,对网侧谐波进行FFT快速傅立叶分解及SRF同步旋转坐标变换法,从而能够确定出65次以下谐波分量及无功分量情况,并在50 μ s内动作发出电流命令,通过功率执行器件产生与谐波源谐波电流方向相反幅值相等的补偿谐波电流及无功补偿电流,并注入电网电力系统,达到抵消非线性负荷所产生的谐波电流的作用及无功补偿。
[0039]需要说明的是,尽管以无功补偿模块1111和有源滤波模块1112作为两个单独的模块为例介绍了电能质量治理装置111的功率执行器件如上,但本领域技术人员能够理解,本发明应不限于此。事实上,还可以在一个模块中集成有同时实现上述的无功补偿模块1111的功能和上述的有源滤波模块1112的功能的电子器件,以使得该模块能够实现无功补偿和滤除谐波。下面详细说明这种实现方式。
[0040]如图3所示,在这种实现方式中,电能质量治理装置111除了包括CT 1113、运算模块1114和控制模块1115以外,还可以包括电能质量治理执行模块1110,该电能质量治理执行模块1110即上述的能够实现无功补偿和滤除谐波的模块。其中,CT 1113、运算模块1114和控制模块1115之间的连接关系和所能够实现的功能与上述参照图2说明的相同,这里不再赘述。不同的是,在图2中,控制模块1115分别与无功补偿模块1111和有源滤波模块1112连接,在图3中,控制模块1115与电能质量治理执行模块1110连接,电能质量治理执行模块1110能够从控制模块1115接收电能质量治理信号,并根据电能质量治理信号产生电能质量
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