CN106451445A - 一种多机并联运行的船舶岸电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多机并联运行的船舶岸电系统，包括：上位机、高压母线、多个配电单元、母排和岸电箱；上位机通过通讯总线分别与多个配电单元的控制端相连；配电单元的输入端与高压母线相连，配电单元的输出端与母排相连；母排与岸电箱的输入端相连，岸电箱的输出端用于为船舶供电；配电单元用于对高压母线输入的电压进行变压、变频处理；上位机用于控制配电单元的开关状态和输出参数，输出参数包括输出电压的频率、相位和幅值。该船舶岸电系统通过上位机同时控制多个配电单元的运行状态，通过切换技术，在系统输出容量不足时自动并网扩容，容量有余时自动切掉。

Description

一种多机并联运行的船舶岸电系统

技术领域

本发明涉及岸电电源技术领域，特别涉及一种多机并联运行的船舶岸电系统。

背景技术

以往，在港口停靠码头的船舶必须一天24小时采用船舶辅机发电，以满足船舶用电的需求。然而，船舶的辅机在工作中燃烧大量的油料，排出大量的废气，并且会24小时不间断地产生噪声污染。为了解决这一问题，可采用将船舶接入港口电网的方式，利用岸上电力系统向停靠码头的船舶供电。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的岸电系统一般是单对单的形势，不能灵活控制输出容量，从而影响岸电系统的工作效率，在工作过程中存在诸多不便。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多机并联运行的船舶岸电系统，从而克服现有船舶岸电系统工作效率低下的缺陷。

本发明实施例提供的一种多机并联运行的船舶岸电系统，包括：上位机、高压母线、多个配电单元、母排和岸电箱；

所述上位机通过通讯总线分别与多个所述配电单元的控制端相连；所述配电单元的输入端与所述高压母线相连，所述配电单元的输出端与所述母排相连；所述母排与所述岸电箱的输入端相连，所述岸电箱的输出端用于为船舶供电；

所述配电单元用于对所述高压母线输入的电压进行变压、变频处理；所述上位机用于控制所述配电单元的开关状态和输出参数，所述输出参数包括输出电压的频率、相位和幅值。

在一种可能的实现方式中，该船舶岸电系统还包括：与多个所述配电单元相对应的多个第一开关；

所述高压母线分别通过多个所述第一开关与相对应的所述配电单元的输入端相连。

在一种可能的实现方式中，该船舶岸电系统还包括：与多个所述配电单元相对应的多个第二开关；

所述配电单元的输出端通过相对应的所述第二开关与所述母排相连。

在一种可能的实现方式中，该船舶岸电系统还包括：总开关；

所述母排通过所述总开关与所述岸电箱的输入端相连。

在一种可能的实现方式中，所述上位机设有同步切换系统；

所述上位机用于根据所述同步切换系统控制所述配电单元的输出电压的频率、相位和幅值与电网电压的频率、相位和幅值相一致。

在一种可能的实现方式中，所述通讯总线支持Modbus、CAN、Profibus-DP或以太网通信协议。

本发明实施例提供的一种多机并联运行的船舶岸电系统，多组配电单元采用并联布局，并联穿结于高压母线和母排之间，多组配电器的设置充分满足输出要求。上位机同时控制多个配电单元的运行状态，通过切换技术，在系统输出容量不足时自动并网扩容，容量有余时自动切掉，故障机停掉后降额，有效提高了岸电系统的工作效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中多机并联运行的船舶岸电系统的第一结构图；

图2为本发明实施例中多机并联运行的船舶岸电系统的第二结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

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。

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、元件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

本发明实施例提供了一种多机并联运行的船舶岸电系统，图1为该系统的结构示意图。具体的，该船舶岸电系统包括：上位机1、高压母线2、多个配电单元3、母排4和岸电箱5。

其中，上位机1通过通讯总线分别与多个配电单元3的控制端相连；配电单元3的输入端与高压母线2相连，配电单元3的输出端与母排4相连；母排4与岸电箱5的输入端相连，岸电箱5的输出端用于为船舶供电。

配电单元3具体集成变压器、变频器等，用于对高压母线2输入的电压进行变压、变频处理；上位机1用于控制配电单元3的开关状态和输出参数，该输出参数包括输出电压的频率、相位和幅值，该开关状态用于表示配电单元3是否处于闭合状态，当配电单元处于闭合状态时，该配电单元3为母排4提供电能。

本发明实施例中，该船舶岸电系统的工作过程具体如下：上位机1实时监测船舶岸电系统的输出容量及故障情况等，根据监测结果控制配电单元3的开关状态，即是否闭合配电单元3以使该配电单元3工作；同时确定配电单元输出电压的频率、相位和幅值，之后该配电单元3通过岸电箱5即可以为相连的船舶供电。上位机同时控制多个配电单元，通过切换技术，在系统输出容量不足时自动并网扩容，容量有余时自动切掉，故障机停掉后降额。

在一种可能的实现方式中，参见图2所示，该装置还包括：与多个配电单元相对应的多个第一开关6。高压母线2分别通过多个第一开关6与相对应的配电单元3的输入端相连。

本发明实施例中，第一开关6主要起到保护作用，例如在需要对配电单元3进行维修或检测时，通过断开第一开关6从而避免维修人员或检测人员与高压母线2之间存在直接连接，防止发生触电。第一开关6同时也可以作为相应支路的控制开关，通过该第一开关6来控制支路的通断。

在一种可能的实现方式中，参见图2所示，该装置还包括：与多个配电单元3相对应的多个第二开关7；配电单元3的输出端通过相对应的第二开关7与母排4相连。

本发明实施例中，第二开关7为配电单元相应支路的控制开关，上位机1通过控制第二开关7从而可以控制相应配电单元3的通断。

其中，第一开关可设置于进线柜内，第二开关设置于出线柜内，通过设置进线柜和出线柜可以有效地规范走线，防止线路错乱。

在一种可能的实现方式中，参见图2所示，该装置还包括：总开关8；母排4通过总开关8与岸电箱的输入端相连。该总开关为船舶岸电系统的总开关，通过控制该总开关8即可以控制是否为船舶供电。

本发明实施例中，第一开关、第二开关、总开关具体可以为断路器。

在一种可能的实现方式中，上位机1设有同步切换(Syn-transfer)系统；上位机1用于根据同步切换系统控制配电单元3的输出电压的频率、相位和幅值与母排电压的频率、相位和幅值相一致。具体的，上位机利用锁相技术，使配电单元3的变频器输出电压的频率、相位、幅值和母排电压的频率、相位、幅值保持一致，进行变频器之间的无扰切换，防止因变频器输出电压和母排电压之间存在相位差而产生冲击电流，损坏岸侧或船侧设备。同时减小了投切时产生的“短路电流”，保证了同步切换的可靠性。

在一种可能的实现方式中，通讯总线支持Modbus、CAN、Profibus-DP或以太网通信协议。例如，通过采用差分信号传输的CAN总线协议可以很好地传输控制信号，且抗干扰能力强。

本发明实施例提供的一种多机并联运行的船舶岸电系统，多组配电单元采用并联布局，并联穿结于高压母线和母排之间，多组配电器的设置充分满足输出要求。上位机同时控制多个配电单元的运行状态，通过切换技术，在系统输出容量不足时自动并网扩容，容量有余时自动切掉，故障机停掉后降额，有效提高了岸电系统的工作效率。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种多机并联运行的船舶岸电系统，其特征在于，包括：上位机、高压母线、多个配电单元、母排和岸电箱；

所述上位机通过通讯总线分别与多个所述配电单元的控制端相连；所述配电单元的输入端与所述高压母线相连，所述配电单元的输出端与所述母排相连；所述母排与所述岸电箱的输入端相连，所述岸电箱的输出端用于为船舶供电；

所述配电单元用于对所述高压母线输入的电压进行变压、变频处理；所述上位机用于控制所述配电单元的开关状态和输出参数，所述输出参数包括输出电压的频率、相位和幅值。

2.根据权利要求1所述的船舶岸电系统，其特征在于，还包括：与多个所述配电单元相对应的多个第一开关；

所述高压母线分别通过多个所述第一开关与相对应的所述配电单元的输入端相连。

3.根据权利要求1所述的船舶岸电系统，其特征在于，还包括：与多个所述配电单元相对应的多个第二开关；

所述配电单元的输出端通过相对应的所述第二开关与所述母排相连。

4.根据权利要求1所述的船舶岸电系统，其特征在于，还包括：总开关；

所述母排通过所述总开关与所述岸电箱的输入端相连。

5.根据权利要求1所述的船舶岸电系统，其特征在于，所述上位机设有同步切换系统；

所述上位机用于根据所述同步切换系统控制所述配电单元的输出电压的频率、相位和幅值与电网电压的频率、相位和幅值相一致。

6.根据权利要求1-5任一所述的船舶岸电系统，其特征在于，所述通讯总线支持Modbus、CAN、Profibus-DP或以太网通信协议。