CN107065626B - 电压控制性能的验证方法、装置及船舶电网系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电压控制性能的验证方法、装置及船舶电网系统。该方法包括：确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机；确定所述在网电机电连接所述船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关；如果监测到所述连接开关在设定时间内先断开后闭合，则确定船舶中的动力设备在所述设定时间内的工作状态；根据所述工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能。本发明通过监测在网电机对应的连接开关的通断，并根据动力设备在设定时间内的工作状态，确定船舶电网系统的电压控制性能，完成了对非DP3船舶上设置的电压骤降时对应电压控制电路的控制性能的验证。

Description

电压控制性能的验证方法、装置及船舶电网系统

技术领域

本发明涉及电力控制技术领域，尤其涉及船舶设计中电压控制性能的验证方法、装置及船舶电网系统。

背景技术

船舶电网系统中，电压控制性能的好坏可以通过主供电电网出现电压骤降的2-3秒内，涉及到动力和电网的辅助设备能否正常功能以及能否实现在电压骤降过程中的平稳过渡来体现。

现有技术中，对电压骤降过程中的电压控制通常针对配有动态定位系统(DNV-DP3)符号的船舶，如果没有配有动态定位系统的船舶，则一般不存在适用于电压骤降过程的电压控制电路。

由于在非DP3的船舶上没有满足电压控制性能的方案，所以也就没有验证电压控制性能的试验方法。

发明内容

本发明实施例提供了电压控制性能的验证方法、装置及船舶电网系统，以实现对非DP3船舶电压控制性能进行验证。

第一方面，本发明实施例提供了一种电压控制性能的验证方法，包括：

确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机；

确定在网电机电连接船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关；

如果监测到所述连接开关在设定时间内先断开后闭合，则确定船舶中的动力设备在所述设定时间内的工作状态；

根据工作状态，确定船舶电网系统的电压控制性能。

第二方面，本发明实施例提供了一种电压控制性能的验证装置，包括：

第一确定模块，用于确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机；

第二确定模块，用于确定在网电机电连接船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关；

监控模块，用于监测到所述连接开关在设定时间内先断开后闭合；

第三确定模块，用于确定船舶中的动力设备在所述设定时间内的工作状态；

第四确定模块，用于根据所述工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能。

第三方面，本发明实施例提供了一种船舶电网系统，包括：主发电模块、高压配电模块、电力驱动模块、变压模块、低压配电模块以及动力设备，还包括本发明任意实施例所提供的电压控制性能的验证装置；

验证装置，与主发电模块相连，用于确定主发电模块中的在网电机，同时确定主发电模块中与高压配电模块电连接的连接开关，以及控制连接开关的断开和闭合；

主发电模块，与高压配电模块通过连接开关电连接，用于向高压配电模块提供主电源；

高压配电模块，通过变压模块与低压配电模块电连接，用于构成船舶电网系统的主控制回路；

电力驱动模块，分别与高压配电模块以及低压配电模块电连接，用于在主控制回路处于断路时形成船舶电网系统的备用控制回路；

动力设备，连接于主控制回路以及备用控制回路中，用于根据主控制回路或备用控制回路的电力控制产生动力。

上述提供的电压控制性能的验证方法、装置及船舶电网系统中，在对电压控制性能进行验证时，首先确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机，然后确定在网电机电连接船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关；之后在监测到连接开关在设定时间内先断开后闭合时，确定船舶中的动力设备在设定时间内的工作状态；最终根据工作状态确定船舶电网系统的电压控制性能。基于上述技术方案，能够对非DP3船舶上设置的电压骤降时对应电压控制电路的控制性能进行验证，实现了对所设计电压控制电路在电压骤降时操作可行性的验证。

附图说明

图1是本发明实施例一中的电压控制性能的验证方法流程示意图；

图2是本发明实施例二中的电压控制性能的验证装置结构示意图；

图3是本发明实施例三的船舶电网系统结构示意图；

图4是本发明实施例四的船舶电网系统结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的电压控制性能的验证方法流程示意图。该方法适用于对非DP3船舶中所设定电压控制电路的控制性能进行验证的情况，该方法可以由电压控制性能的验证装置执行，其中，该装置可以由软件和/或硬件实现。

如图1所示，本发明实施例一提供的一种电压控制性能的验证方法，包括如下步骤：

步骤110、确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机。

在本实施例中，船舶电网系统可理解为设置于向航行船舶提供各种电能支持的电力系统。所述在网电机具体可作为所述船舶电网系统中的主发电设备，向所述船舶电网系统提供电源，其中，所述在网电机可以为柴油发电机，一般地，所述在网电机的额定功率可以是8800KW或6600KW。

具体地，本步骤可以确定当前处于发电状态的在网电机以便于对其进行控制，从而控制动力设备，以完成电压控制性能的验证。

步骤120、确定所述在网电机电连接所述船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关。

在本实施例中，所述船舶电网系统中同时设定了高压配电板，可以接收在网电机产生的电压，以通过设定的电路连接与船舶电网系统中的低压配电板形成主控制回路。本实施例中，所述在网电机与所述高压配电板通过连接开关实现电连接，可以确定的是，上述每个在网电机均存在对应的连接开关与高压配电板相连。

具体地，在确定完当前正处于发电状态的在网电机后，进一步的确定与在网电机相对应的连接开关，以便通过控制连接开关对在网电机进行控制。需要注意的是，本步骤中可人为控制连接开关的断开或关闭，同时也可自动控制连接开关的开闭。

步骤130、如果监测到所述连接开关在设定时间内先断开后闭合，则确定船舶中的动力设备在所述设定时间内的工作状态。

在本实施例中，连接开关在设定时间内先断开后闭合是为了模拟电压骤降的过程。一般地，产生电压骤降的其中一种情况可能是：船舶电网系统中的主供电在网电机瞬间出现故障，此时，为保证船舶中各动力设备的正常工作，设定了备用电源。

本步骤可通过设定时间内对动力设备工作状态的监测，实现电压骤降时电压控制性能的验证，其中，所述设定时间可以为电压骤降时的实际时间，可优选为2-3秒。本步骤具体通过监控船舶中动力设备的工作状态来验证电压骤降过程中主供电在网电机到所设置备用电源切换时的电压控制性能。

步骤140、根据所述工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能。

在本实施例中，动力设备的工作状态可以为正常工作、工作停止或延时停机。通过判定动力设备的工作状态可以对电压控制性能进行验证。示例性地，可以在确定动力设备的工作状态为正常工作时，确定其电压控制性能良好。

本发明实施例一提供的电压控制性能的验证方法，在对电压控制性能进行验证时，首先确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机，然后确定在网电机电连接船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关；之后在监测到连接开关在设定时间内先断开后闭合时，确定船舶中的动力设备在设定时间内的工作状态；最终根据工作状态确定船舶电网系统的电压控制性能。利用该方法，能够对非DP3船舶上设置的电压骤降时对应电压控制电路的控制性能进行验证，实现了对所设计电压控制电路在电压骤降时操作可行性的验证。

在上述各技术方案的基础上，电压控制性能的验证方法进一步增加了控制所述连接开关在设定时间内先断开后闭合。

具体地，开关的控制方式优选为自动控制。这样设置的好处在于，能够有效的模拟电压骤降的过程，从而能够有效的对电压控制性能进行验证。

在上述各技术方案的基础上，根据所述工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能进一步优化为：如果所述动力设备在所述设定时间内的工作状态为正常工作，则确定所述船舶电网系统的电压控制性能为电压骤降时的电压控制操作可行。

这样设置的好处在于通过动力设备在设定时间内的工作状态，能够有效的对电压控制性能进行验证。其中，如果所述动力设备在所述设定时间内的工作状态为工作停止或延时停机，则确定所述船舶电网系统的电压控制性能为电压骤降时的电压控制操作不可行。

在上述各技术方案的基础上，动力设备优选可以为用于推动船舶航行的主推动器。

具体地，主推动器可以一个或多个，优选为两个。主推动器通过船舶上的电力控制产生船舶所需的动力。动力设备这样设置的好处在于，可以通过主推动器的工作状态验证电压控制性能。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的电压控制性能的验证装置结构示意图，如图2所示，该电压控制性能的验证装置的具体结构包括：第一确定模块210、第二确定模块220、监控模块230、第三确定模块240以及第四确定模块250。

其中，第一确定模块210，用于确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机。

第二确定模块220，用于确定所述在网电机电连接所述船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关。

监控模块230，用于监测到所述连接开关在设定时间内先断开后闭合。

第三确定模块240，用于确定船舶中的动力设备在所述设定时间内的工作状态。

第四确定模块250，用于根据所述工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能。

在本实施例中，该验证装置首先可以通过第一确定模块210确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机；然后通过第二确定模块220确定在网电机电连接船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关；之后可以通过监控模块230在监测连接开关在设定时间内先断开后闭合时，通过第三确定模块240确定船舶中的动力设备在设定时间内的工作状态；最终，通过第四确定模块250根据工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能。

本实施例的技术方案，通过监测在网电机对应的连接开关的开闭状态来模拟电压骤降，并通过监控动力设备的工作状态，完成对电压控制性能的验证。解决了非DP3船舶电压骤降方案不能验证的问题，实现了对非DP3船舶电压骤降方案的验证。

在上述技术方案的基础上，电压控制性能的验证装置还包括控制模块，用于控制所述连接开关在设定时间内先断开后闭合。

这样设置的好处在于模拟电压骤降过程，为进行电压控制性能验证提供基础。

在上述技术方案的基础上，第四确定模块250进一步可具体用于：如果所述动力设备在所述设定时间内的工作状态为正常工作，则确定所述船舶电网系统的电压控制性能为电压骤降时的电压控制操作可行。第四确定模块这样优化的好处在于通过电力设备的工作状态，对船舶电网系统的电力控制性能进行了有效的验证。

在上述技术方案的基础上，动力设备优选为用于推动船舶航行的主推动器。动力设备这样设置的好处在于能够通过推进器的工作与否，来对船舶电网系统的电压控制性能进行验证。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的船舶电网系统的结构示意图，该船舶电网系统的具体结构包括：主发电模块320、高压配电模块330、电力驱动模块360、变压模块340、低压配电模块350以及动力设备370，其特征在于，还包括：本发明任意实施例所提供的电压控制性能的验证装置310。

验证装置310，与所述主发电模块320相连，用于确定所述主发电模块320中的在网电机，同时确定所述主发电模块320中与所述高压配电模块330电连接的连接开关，以及控制所述连接开关的断开和闭合。

主发电模块320，与所述高压配电模块330通过连接开关电连接，用于向高压配电模块330提供主电源。

具体地，主发电模块320可以为两个或多个，优选为两个。主发电模块320可以为柴油发电机，额定功率可以为8800KW和/或6600KW，用于提供全船所需的电量。高压配电模块330可以为两个或多个，优选为两个，通过连接开关与主发电模块320相连。其中高压配电模块330之间可以通过联络开关进行连接。

高压配电模块330，通过所述变压模块340与所述低压配电模块350电连接，用于构成所述船舶电网系统的主控制回路。

示例性地，变压模块340可以为两个或多个，优选为两个，与高压配电模块330相对应。低压配电模块350可以为两个或多个，优选为两个。高压配电模块330、变压模块340和低压配电模块350构成了船舶电网系统的主控制回路，为船舶提供电力控制。

电力驱动模块360，分别与所述高压配电模块330以及低压配电模块350电连接，用于在所述主控制回路处于断路时形成所述船舶电网系统的备用控制回路。

具体地，电力驱动模块360可以通过开关与高压配电模块330以及低压配电模块350进行电连接，当主控制回路正常工作时，备用控制回路对应的开关处于断开状态；当主控制回路出现故障时，备用控制回路对应的开关处于接通状态，为船舶提供电力控制。

动力设备370，连接于所述主控制回路以及所述备用控制回路中，用于根据所述主控制回路或备用控制回路的电力控制产生动力。

具体地，动力设备370可以为电力驱动的推进器，动力设备370根据主控制回路或备用控制回路的电力产生船舶的动力。

在本实施例中，该船舶电网系统首先可以通过验证装置310与所述主发电模块320相连，来确定所述主发电模块320中的在网电机。同时确定所述主发电模块320中与所述高压配电模块330电连接的连接开关，以及控制所述连接开关的断开和闭合；然后主发电模块320，与所述高压配电模块330通过连接开关电连接，用于向高压配电模块330提供主电源；之后高压配电模块330，通过所述变压模块340与所述低压配电模块350电连接，用于构成所述船舶电网系统的主控制回路；之后电力驱动模块360，分别与所述高压配电模块330以及低压配电模块350电连接，用于在所述主控制回路处于断路时形成所述船舶电网系统的备用控制回路；最后动力设备370，连接于所述主控制回路以及所述备用控制回路中，用于根据所述主控制回路或备用控制回路的电力控制产生动力。

本实施例的技术方案，通过主发电模块、高压配电模块、电力驱动模块、变压模块、低压配电模块、动力设备以及验证装置的协作，解决了非DP3船舶电压骤降方案不能验证的问题，实现了对非DP3船舶电压骤降方案的验证。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的船舶电网系统的结构示意图，本实施例在上述各实施例的基础上，优选将主发电模块进一步优化为包括至少两台在网电机410，其中，所述至少两台在网电机410分别通过连接开关与所述高压配电模块电连接。

具体地，在网电机410对应的连接开关的通断决定电机在网与否。连接开关的状态可以为自动控制。

优选将高压配电模块进一步优化为包括两段高压配电板420，其中，所述两段高压配电板通过两个串联的第一联络开关430连接。

具体地，第一联络开关430的通断取决于在网电机所在高压配电板420的位置。第一联络开关430可以为自动控制。

优选将低压配电模块进一步优化为包括两段低压配电板450，其中，所述两段低压配电板450通过两个串联的第二联络开关460连接。

具体地，第二联络开关460的通断取决于在网电机410所在高压配电板420的位置。同时，第二联络开关460的通断与第一联络开关430的通断对应。

优选将变压模块进一步优化为包括两台变压器440，其中，所述变压器440的两端分别与所述高压配电板420和低压配电板450一一对应连接。

具体地，变压器440可以选用日用变压器，变压器440分别与高压配电板420和低压配电板450一一连接，用于电压转换，进而为船舶提供电力。

优选将电力驱动模块进一步优化为包括两个不间断电源箱470，其中所述不间断电源箱470的两端分别与所述高压配电板420和低压配电板450一一对应连接。

具体地，不间断电源箱470可以通过开关与高压配电板420和低压配电板450一一对应连接，当主控制回路故障时接入船舶电网系统为船舶提供电力。

在本实施例中，该船舶电网系统中首先将主发电模块进一步优化为包括至少两台在网电机410，其中，所述至少两台在网电机410分别通过连接开关与所述高压配电模块电连接；然后将高压配电模块进一步优化为包括两段高压配电板420，其中，所述两段高压配电板通过两个串联的第一联络开关430连接；之后将低压配电模块进一步优化为包括两段低压配电板450，其中，所述两段低压配电板450通过两个串联的第二联络开关460连接；之后将变压模块进一步优化为包括两台变压器440，其中，所述变压器440的两端分别与所述高压配电板420和低压配电板450一一对应连接；最后将电力驱动模块进一步优化为包括两个不间断电源箱470，其中所述不间断电源箱470的两端分别与所述高压配电板420和低压配电板450一一对应连接。

本实施例的技术方案，通过在网电机、高压配电板、第一联络开关、变压器、低压配电板、第二联络开关、电源箱的协作，解决了非DP3船舶电压骤降方案不能验证的问题，实现了对非DP3船舶电压骤降方案的验证。

在上述各个实施例的基础上，如果所述至少两台在网电机410分别通过连接开关连接在同一高压配电板420上，则所述两个串联的第一联络开关430均处于断开状态，且所述两个串联的第二联络开关460均处于闭合状态；否则，所述两个串联的第一联络开关430均处于闭合状态，且所述两个串联的第二联络开关460均处于断开状态。

这样设置的好处在于根据在网电机的位置，并通过第一联络开关和第二联络开关的配合，实现船舶电网系统的电力供应。

在上述各个实施例的基础上，至少两台在网电机410优选为包括至少一台额定功率为第一功率值的发电机和至少一台额定功率为第二功率值的发电机，其中，所述第一功率值高于所述第二功率值。

具体地，发电机可以为柴油发电机。在网电机这样设置的好处在于在正常的航行工况下，优选可以为至少一台大功率的发电机和至少一台小功率的发电机配合使用。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的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，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，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)执行本发明各个实施例所述的方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电压控制性能的验证方法，其特征在于，适用于非DP3船舶，包括：

确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机；

确定所述在网电机电连接所述船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关；

如果监测到所述连接开关在设定时间内先断开后闭合，则确定船舶中的动力设备在所述设定时间内的工作状态；

根据所述工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

控制所述连接开关在设定时间内先断开后闭合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能，包括：

如果所述动力设备在所述设定时间内的工作状态为正常工作，则确定所述船舶电网系统的电压控制性能为电压骤降时的电压控制操作可行。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，所述动力设备为用于推动船舶航行的主推动器。

5.一种电压控制性能的验证装置，其特征在于，适用于非DP3船舶，包括：

第一确定模块，用于确定船舶电网系统中当前处于发电状态的在网电机；

第二确定模块，用于确定所述在网电机电连接所述船舶电网系统中高压配电板时对应的连接开关；

监控模块，用于监测到所述连接开关在设定时间内先断开后闭合；

第三确定模块，用于确定船舶中的动力设备在所述设定时间内的工作状态；

第四确定模块，用于根据所述工作状态，确定所述船舶电网系统的电压控制性能。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

控制模块，用于控制所述连接开关在设定时间内先断开后闭合。

7.一种船舶电网系统，包括：主发电模块、高压配电模块、电力驱动模块、变压模块、低压配电模块以及动力设备，其特征在于，还包括：权利要求5或6所述的验证装置；

所述验证装置，与所述主发电模块相连，用于确定所述主发电模块中的在网电机，同时确定所述主发电模块中与所述高压配电模块电连接的连接开关，以及控制所述连接开关的断开和闭合；

所述主发电模块，与所述高压配电模块通过连接开关电连接，用于向高压配电模块提供主电源；

所述高压配电模块，通过所述变压模块与所述低压配电模块电连接，用于构成所述船舶电网系统的主控制回路；

所述电力驱动模块，分别与所述高压配电模块以及低压配电模块电连接，用于在所述主控制回路处于断路时形成所述船舶电网系统的备用控制回路；

所述动力设备，连接于所述主控制回路以及所述备用控制回路中，用于根据所述主控制回路或备用控制回路的电力控制产生动力。

8.根据权利要求7所述的船舶电网系统，其特征在于，所述主发电模块，包括至少两台在网电机，其中，所述至少两台在网电机分别通过连接开关与所述高压配电模块电连接；

所述高压配电模块，包括两段高压配电板，其中，所述两段高压配电板通过两个串联的第一联络开关连接；

所述低压配电模块，包括两段低压配电板，其中，所述两段低压配电板通过两个串联的第二联络开关连接；

所述变压模块，包括两台变压器，其中，所述变压器的两端分别与所述高压配电板和低压配电板一一对应连接；

所述电力驱动模块，包括两个不间断电源箱，其中所述不间断电源箱的两端分别与所述高压配电板和低压配电板一一对应连接。

9.根据权利要求8所述的船舶电网系统，其特征在于，

如果所述至少两台在网电机分别通过连接开关连接在同一高压配电板上，则所述两个串联的第一联络开关均处于断开状态，且所述两个串联的第二联络开关均处于闭合状态；否则，

所述两个串联的第一联络开关均处于闭合状态，且所述两个串联的第二联络开关均处于断开状态。

10.根据权利要求8或9所述船舶电网系统，其特征在于，所述至少两台在网电机中包括至少一台额定功率为第一功率值的发电机和至少一台额定功率为第二功率值的发电机，其中，所述第一功率值高于所述第二功率值。