CN104852596A - 一种岸电电源系统 - Google Patents

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陆立民
邱峰
张国庆
强卫钢
游仕洪
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Abstract

本发明公开了一种岸电电源系统，用于为停靠的船舶供电，岸电电源系统包括与市网供电电缆相电路连接的变频电源系统、与变频电源系统相电路连接的用于控制变频电源系统供电状态的接电箱、与变频电源系统相电路连接的用于对船舶进行供电的接线盒。变频电源系统，由电抗器、滤波器和核心变流模块组成，用于将输入电源根据船舶的需求变压变频后输出。本发明一种岸电电源系统，通过变频电源系统将市网供电电缆提供的电源根据船舶的需求变频变压输出，该岸电电源系统结构简单，安全可靠，维护成本低。

Description

一种岸电电源系统
技术领域
本发明涉及一种岸电电源系统。
背景技术
目前，我国港口的生产规模快速增长，港口生产能源消耗和污染物排放规模也相应增大。我国靠港船舶通常利用辅机发电，以满足船上冷藏、空调、加热、通讯、照明等电力需求。但是，船舶辅机为燃油发电机，在消耗燃油的过程中，会排放出氮氧化物、硫氧化物等空气污染物，影响港口及所在城市的环境质量。
采用陆地电源对靠港船舶供电的方式称为“岸电技术”，当船舶泊靠码头时，停止船舶柴油机电站运转，将船舶用电改由岸电电源提供，以达到降低港区污染废气的排放量。我国港口岸电电网或船舶标准电压和频率为380V/50Hz，而大部分国外船舶用标准电压和频率为440V/60Hz的供电电源，所以需要研制适合我国电制的岸电技术，将我国港口电网的50Hz交流电变换成适合于给船舶供电的440V/60Hz或380V/50Hz交流电。目前，如何提供稳定可靠的港口岸电电源系统一直是供电领域的一项重大技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够对多种电制的船舶供电的岸电电源系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种岸电电源系统，用于为停靠的船舶供电，所述岸电电源系统包括与市网供电电缆相电路连接的变频电源系统、与所述变频电源系统相电路连接的用于控制所述变频电源系统供电状态的接电箱、与所述变频电源系统相电路连接的用于对船舶进行供电的接线盒；
所述变频电源系统，由电抗器、滤波器和核心变流模块组成，用于将输入电源根据船舶的需求变压变频后输出。
优选地，所述核心变流模块由整流升压模块、直流电容模块、逆变模块和控制模块组成。
更优选地，所述控制模块包括用于采集输入电源电流电压信号的信号调理单元、与所述信号调理单元相电路连接的控制单元、与所述控制单元相电路连接的用于控制所述整流升压模块的直流电压的第一驱动单元、与所述控制单元相电路连接的用于控制所述逆变模块的输出电压的第二驱动单元。
优选地，所述核心变流模块，与380V/50Hz的市网供电电缆相电路连接，用于输出380V至480V之间的电源。
更优选地，所述核心变流模块，用于输出380V/50Hz和440V/60Hz的电源。
优选地，所述接电箱包括用于刷卡买电的刷卡电表、用于查看所述变频电源系统供电状态的触摸显示屏，所述触摸显示屏，还用于选择送电参数，进行送电、关电操作。
优选地，所述变频电源系统与所述接电箱箱体之间间隙分布。
优选地，所述变频电源系统还包括散热装置，所述散热装置包括用于为所述核心变流模块散热的空调装置、用于为所述电抗器散热的强制风冷装置。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种岸电电源系统，通过变频电源系统将市网供电电缆提供的电源根据船舶的需求变频变压输出，该岸电电源系统结构简单，安全可靠，维护成本低。
附图说明
附图1为岸电电源系统的原理示意图；
附图2为岸电电源系统的结构示意图；
附图3为核心变流模块的工作原理示意图。
其中：1、变频电源系统；2、接电箱；3、接线盒；4、核心变流模块；41、整流升压模块；42、直流电容模块；43、逆变模块；44、信号调理单元；45、控制单元；46、第一驱动单元；47、第二驱动单元。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1- 3所示，上述一种岸电电源系统，用于为停靠的船舶供电。该岸电电源系统包括与市网供电电缆相电路连接的变频电源系统1、与该变频电源系统1相电路连接的用于控制变频电源系统1供电状态的接电箱2、与该变频电源系统1相电路连接的用于对船舶进行供电的接线盒3。
上述变频电源系统1，由电抗器、滤波器和核心变流模块4组成；用于将输入电源根据船舶的需求变压变频后输出。通过设置该滤波器，可抑制和吸收变频回路产生的谐波，提高输出电源的电能质量。该变频电源系统1具有诊断功能和保护功能。诊断功能包括开机自检、运行中实时检测诊断。保护功能包括电网电压异常保护、输出缺相保护、防雷保护、直流过欠压保护、短路保护、过流保护等。
上述核心变流模块4由整流升压模块41、直流电容模块42、逆变模块43和控制模块组成。在本实施例中，该控制模块包括用于采集输入电源电流电压信号的信号调理单元44、与该信号调理单元44相电路连接的控制单元45、与该控制单元45相电路连接的用于控制整流升压模块41的直流电压的第一驱动单元46、与控制单元45相电路连接的用于控制逆变模块43的输出电压的第二驱动单元47。第一驱动单元46和第二驱动单元47均为IGBT驱动板。控制单元45通过信号调理单元44得到采样电压、电流等相关参数，通过第一驱动单元46控制整流升压模块41，使其维持直流电压的稳定，通过第二驱动单元47控制逆变模块43逆变出需要的输出电源。
在本实施例中，该核心变流模块4，与380V/50Hz的市网供电电缆相电路连接。该变频电源系统1采用两电平拓扑技术、自动相序判断技术；具有输出电压可调功能，可在380V至480V范围内设置调节，当电源输出端电压过低时，可通过调节电压进供电，保障船舶设备安全。
该变频电源系统可输出市电电缆直供的380V/50Hz电源、变频电源系统供给的380V/50Hz电源和440V/60Hz电源。其中，市电电缆直供的380V/50Hz电源经过长距离电缆传输，输出的380V电源会有一定的压降，可供国内小功率船舶使用。变频电源系统供给的380V/50Hz和440V/60Hz电源是经过变频电源系统变频变压输出的，380V/50Hz电源输出电网波形相对更好，可供国内较大功率船舶使用。440V/60Hz电源是大部分国外电源标准，适用于国际船舶。
上述变频电源系统还包括散热装置，该散热装置包括用于为核心变流模块4散热的空调装置、用于为电抗器散热的强制风冷装置。这样既避免了户外的炎热天气与阳光直射对核心电路元器件的影响，又节省了造价、缩减了体积。
上述接电箱2包括用于刷卡买电的刷卡电表、用于查看变频电源系统1供电状态的触摸显示屏，该触摸显示屏还用于选择送电参数，并进行送电、关电操作。其中，仅当刷卡完成后，才能够启动变频电源系统1。
为了防止误操作、误碰变频电源系统1，确保用电安全，变频电源系统1与接电箱2的箱体之间间隙分布。
上述接线盒3主要由岸基插座箱和电缆管理系统组成，用于岸电电源与船舶的接线工作。采用快装安全接线装置，以减少接线工作强度和船舶靠港的接线时间，提高工作效率。快装安全接线装置与供电系统之间设计成电气联锁，接线完成之前和接线过程中，供电系统将无法合闸供电；如果供电系统已经处于供电状态，将无法打开接线箱进行接线操作；所有电源输出侧，均采用断路器保护，确保使用安全性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种岸电电源系统，用于为停靠的船舶供电，其特征在于：所述岸电电源系统包括与市网供电电缆相电路连接的变频电源系统、与所述变频电源系统相电路连接的用于控制所述变频电源系统供电状态的接电箱、与所述变频电源系统相电路连接的用于对船舶进行供电的接线盒；
所述变频电源系统，由电抗器、滤波器和核心变流模块组成，用于将输入电源根据船舶的需求变压变频后输出。
2.根据权利要求1所述的一种岸电电源系统，其特征在于：所述核心变流模块由整流升压模块、直流电容模块、逆变模块和控制模块组成。
3.根据权利要求2所述的一种岸电电源系统，其特征在于：所述控制模块包括用于采集输入电源电流电压信号的信号调理单元、与所述信号调理单元相电路连接的控制单元、与所述控制单元相电路连接的用于控制所述整流升压模块的直流电压的第一驱动单元、与所述控制单元相电路连接的用于控制所述逆变模块的输出电压的第二驱动单元。
4.根据权利要求1所述的一种岸电电源系统，其特征在于：所述核心变流模块，与380V/50Hz的市网供电电缆相电路连接，用于输出380V至480V之间的电源。
5.根据权利要求4所述的一种岸电电源系统，其特征在于：所述核心变流模块，用于输出380V/50Hz和440V/60Hz的电源。
6.根据权利要求1所述的一种岸电电源系统，其特征在于：所述接电箱包括用于刷卡买电的刷卡电表、用于查看所述变频电源系统供电状态的触摸显示屏，所述触摸显示屏，还用于选择送电参数，进行送电、关电操作。
7.根据权利要求1所述的一种岸电电源系统，其特征在于：所述变频电源系统与所述接电箱箱体之间间隙分布。
8.根据权利要求1所述的一种岸电电源系统，其特征在于：所述变频电源系统还包括散热装置，所述散热装置包括用于为所述核心变流模块散热的空调装置、用于为所述电抗器散热的强制风冷装置。
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