JP2023127782A - Shore power supply system, shore power supply method - Google Patents

Shore power supply system, shore power supply method Download PDF

Info

Publication number
JP2023127782A
JP2023127782A JP2022031676A JP2022031676A JP2023127782A JP 2023127782 A JP2023127782 A JP 2023127782A JP 2022031676 A JP2022031676 A JP 2022031676A JP 2022031676 A JP2022031676 A JP 2022031676A JP 2023127782 A JP2023127782 A JP 2023127782A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
storage battery
power supply
land
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022031676A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
幸男 青木
Yukio Aoki
秀昭 長浜
Hideaki Nagahama
悟 藤田
Satoru Fujita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2022031676A priority Critical patent/JP2023127782A/en
Publication of JP2023127782A publication Critical patent/JP2023127782A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

To avoid temporary power outages when switching from generator power to shore power in shore power supply systems.SOLUTION: A shore electric line 22 is connected to a shore grid power supply 21 and storage batteries 27. A connection connector 14 is provided onshore and connects a cable 15 of an anchored vessel 12 to connect the shore electric line 22 to a marine electric line 31 in the vessel 12. A controller 28 supplies power from the shore power line 22 to the marine electric power line 31 when the shore power line 22 and the marine electric power line 31 are connected while the vessel 12 was self-supplying power with a generator 34. In that case, power is supplied from storage batteries 27 to marine electric power line 31 after synchronizing the power of storage batteries 27 with respect to the power of generator 34.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、陸上電力供給システム、陸上電力供給方法に関する。 The present invention relates to a land power supply system and a land power supply method.

停泊している船舶は、内燃機関を動力源として発電機を運転することにより、船舶内で必要な電力を賄うことができるが、二酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NO)、硫黄酸化物(SO)等の排出ガスや、さらに騒音が問題となる。そこで、特許文献1に示される岸壁給電システムのように、停泊している船舶に対して陸上から電力を供給することで、発電機の運転を抑制して港湾地域の環境改善を図っている。 A berthed ship can provide the necessary electricity onboard by operating a generator using an internal combustion engine as the power source, but it is possible to provide the necessary electricity within the ship by using an internal combustion engine as a power source.However, carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen oxides ( NO Exhaust gases such as oxides (SO x ) and noise pose problems. Therefore, like the quay power supply system shown in Patent Document 1, by supplying power from land to moored ships, the operation of generators is suppressed and the environment of the port area is improved.

特開2012-239365号公報JP2012-239365A

停泊している船舶に対して陸上から電力を供給する場合、発電機の電力を遮断してから陸上からの電力に切り替えることになるため、船舶内で一時的に停電する瞬断が生じてしまう。
本発明の目的は、陸上電力供給システムにおいて、発電機の電力から陸上の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することである。
When supplying power from shore to a berthed ship, the power from the generator must be cut off and then switched to the power from shore, resulting in a momentary power outage inside the ship. .
An object of the present invention is to avoid temporary power outages when switching from generator power to land power in a land power supply system.

本発明の一態様に係る陸上電力供給システムは、蓄電池と、陸上電路と、制御部と、接続器と、を備えている。蓄電池は、陸上に設けられている。陸上電路は、陸上の系統電源及び蓄電池が接続される。制御部は、蓄電池及び陸上電路を制御する。接続器は、陸上に設けられ、停泊した船舶のケーブルが接続されることで、陸上電路と船舶内の船舶電路とを接続する。制御部は、船舶が発電機で電力を自給していた状態で、陸上電路と船舶電路とが接続され、陸上電路から船舶電路に電力を供給する場合、発電機の電力に対して蓄電池の電力を同期させた後に蓄電池から船舶電路に電力を供給する。
本発明の他の態様に係る陸上電力供給方法は、停泊した船舶が発電機で電力を自給していた状態で、船舶のケーブルが陸上の接続器に接続されることで陸上電路と船舶電路とが接続される。このときに、発電機の電力に対して蓄電池の電力を同期させた後に蓄電池から船舶電路に電力を供給する。
A land power supply system according to one aspect of the present invention includes a storage battery, a land power line, a control unit, and a connector. The storage battery is installed on land. The land power line is connected to a land power system and a storage battery. The control unit controls the storage battery and the land power line. The connector is provided on land and connects the cable of a berthed ship to connect the land power line and the ship power line within the ship. When the shore power line and the ship power line are connected and power is supplied from the shore power line to the ship power line in a state where the ship is self-sufficient in electric power from a generator, the control unit controls the power of the storage battery relative to the power of the generator. After synchronizing the storage batteries, power is supplied to the ship's electrical circuit.
In a shore power supply method according to another aspect of the present invention, when a ship at anchor is self-sufficient with electricity from a generator, a cable of the ship is connected to a connector on land, thereby connecting a land power line and a ship power line. is connected. At this time, after synchronizing the power of the storage battery with the power of the generator, power is supplied from the storage battery to the ship's power line.

本発明によれば、発電機の電力に対して蓄電池の電力を同期させた後に蓄電池から船舶電路に電力を供給することができる。したがって、発電機の電力から陸上の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。 According to the present invention, power can be supplied from the storage battery to the marine power line after synchronizing the power of the storage battery with the power of the generator. Therefore, temporary power outages can be avoided when switching from generator power to shore power.

陸上電力供給システムを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a land-based power supply system. 陸上電力供給システムを示す単線図である。FIG. 1 is a single line diagram showing a shore power supply system. 陸上電力供給制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows land power supply control processing. 蓄電池を充電している状態を示す図である。It is a figure showing the state where a storage battery is being charged. 蓄電池のみから電力供給をしている状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which power is supplied only from a storage battery. 発電機から電力を供給している状態を示す図である。It is a figure showing the state where electric power is supplied from a generator. 蓄電池の電力に切り替えている状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is switching to the electric power of a storage battery. 発電機を切り離した状態を示す図である。It is a diagram showing a state in which the generator is separated. 系統電源の電力に切り替えている状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which power is switched to power from a grid power source. 系統電源のみから電力供給をしている状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which power is supplied only from a grid power source. 蓄電池の電力に切り替えている状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is switching to the electric power of a storage battery. 系統電源を切り離した状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which the grid power supply is disconnected. 発電機の電力に切り替えている状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which power is switched to power from a generator. 船舶電路を切り離した状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which the ship's electrical circuit is disconnected. 実施形態の動作を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing the operation of the embodiment. 比較例の陸上電力供給システムを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a land power supply system of a comparative example. 比較例の動作を示すタイムチャートである。7 is a time chart showing the operation of a comparative example.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. Note that each drawing is schematic and may differ from the actual drawing. Furthermore, the following embodiments are intended to exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the configuration is not limited to the following. That is, the technical idea of the present invention can be modified in various ways within the technical scope described in the claims.

《実施形態》
《構成》
図1は、陸上電力供給システム11を示す図である。
陸上電力供給システム11は、港湾の係留施設に設けられ、停泊している船舶12に対して陸上から電力を供給するシステムであり、コンテナ13と、接続コネクタ14(接続器)と、を備えている。
船舶12としては、客船、フェリー、コンテナ船、Ro‐Ro船、自動車運搬船、バルカー、タンカー等を想定しているが、内燃機関を動力源として発電機を運転することにより、電力を自給できる船舶12であれば用途や形態は問わない。
《Embodiment》
"composition"
FIG. 1 is a diagram showing a land power supply system 11. As shown in FIG.
The land power supply system 11 is a system that is installed at a mooring facility in a port and supplies power from land to a moored ship 12, and includes a container 13 and a connector 14 (connector). There is.
The ships 12 are assumed to be passenger ships, ferries, container ships, Ro-Ro ships, car carriers, bulkers, tankers, etc., but ships that are self-sufficient in electricity by using an internal combustion engine as the power source and operating a generator. As long as it is 12, the purpose and form do not matter.

コンテナ13は、インターモーダル輸送が可能となるように国際的に標準化された一般的な輸送コンテナであり、耐久性のある密閉型のスチールボックスによって構成され、各種電気機器が収容されて陸上に設けられている。
接続コネクタ14は、陸上に設けられ、プラグ&ソケットによって船舶12のケーブル15が接続される。接続コネクタ14は、固定式としたり、船舶12の船種に応じて埠頭の岸壁に沿って移動可能な移動式としたりしてもよい。ここでは、ケーブル15を送り出すリール16を船舶12に固定している例を示しているが、陸上側に固定してあってもよい。
Container 13 is a general shipping container that has been internationally standardized to enable intermodal transportation, and is composed of a durable sealed steel box that houses various electrical equipment and is installed on land. It is being
The connector 14 is provided on land, and is connected to the cable 15 of the ship 12 using a plug and socket. The connector 14 may be of a fixed type or may be of a movable type that can be moved along the quay wall of the pier depending on the type of ship 12. Here, an example is shown in which the reel 16 for sending out the cable 15 is fixed to the ship 12, but it may be fixed to the land side.

図2は、陸上電力供給システム11を示す単線図である。
系統電源21は、電力会社が保有する商用の配電線網から供給される交流電源であり、陸上電路22を介して接続コネクタ14に接続される。ここでは、一例として6.6kVの高圧電源を想定している。系統電源21と陸上電路22とは、開閉器23を介して接続されており、開閉器23の開閉によって、系統電源21と陸上電路22との遮断及び接続が切り替えられる。陸上電路22と接続コネクタ14とは、開閉器24を介して接続されており、開閉器24の開閉によって陸上電路22と接続コネクタ14との遮断及び接続が切り替えられる。
FIG. 2 is a single line diagram showing the land power supply system 11.
The system power supply 21 is an AC power supply supplied from a commercial power distribution network owned by an electric power company, and is connected to the connection connector 14 via a land power line 22. Here, a 6.6 kV high voltage power supply is assumed as an example. The system power supply 21 and the land power line 22 are connected via a switch 23, and by opening and closing the switch 23, disconnection and connection between the system power supply 21 and the land power line 22 are switched. The land power line 22 and the connection connector 14 are connected via a switch 24, and opening and closing of the switch 24 switches between disconnection and connection between the land power line 22 and the connection connector 14.

陸上電路22のうち、開閉器23と開閉器24との間には、変圧器25及び電力変換器26を順に介して蓄電池27が接続されている。電力変換器26は、インバータ回路であり、蓄電池27の充電時には電力を交流から直流に変換し、蓄電池27の放電時には電力を直流から交流に変換する。蓄電池27は、充放電が可能な二次電池であり、例えば鉛蓄電池、ニッケル水素充電池、ナトリウム硫黄電池、ナトリウムイオン電池、リチウムイオン二次電池等である。電力変換器26及び蓄電池27は、無停電電源装置(UPS:Uninterruptible Power Supply)とみなせる。 A storage battery 27 is connected between the switch 23 and the switch 24 in the land power line 22 via a transformer 25 and a power converter 26 in this order. The power converter 26 is an inverter circuit, and converts power from alternating current to direct current when charging the storage battery 27, and converts power from direct current to alternating current when discharging the storage battery 27. The storage battery 27 is a secondary battery that can be charged and discharged, and is, for example, a lead-acid battery, a nickel-metal hydride rechargeable battery, a sodium-sulfur battery, a sodium ion battery, a lithium ion secondary battery, or the like. The power converter 26 and the storage battery 27 can be considered as an uninterruptible power supply (UPS).

開閉器23の開閉、開閉器24の開閉、及び電力変換器26を介して蓄電池27の充放電は、陸上側のコントローラ28(制御部)によって制御される。コントローラ28は、例えばマイクロコンピュータで構成され、陸上電力供給制御処理を実行する。
開閉器23、開閉器24、変圧器25、電力変換器26、蓄電池27、及びコントローラ28の全ては、陸上のコンテナ13に収容され、パッケージ化されている。なお、火災のリスクを考え、変圧器25及び電力変換器26を収容したコンテナと、蓄電池27を収容したコンテナと、を個別に設けてもよい。
Opening and closing of the switch 23, opening and closing of the switch 24, and charging and discharging of the storage battery 27 via the power converter 26 are controlled by a controller 28 (control unit) on the land side. The controller 28 is composed of, for example, a microcomputer, and executes land power supply control processing.
The switch 23, the switch 24, the transformer 25, the power converter 26, the storage battery 27, and the controller 28 are all housed in the container 13 on land and packaged. Note that, considering the risk of fire, a container housing the transformer 25 and the power converter 26 and a container housing the storage battery 27 may be provided separately.

船舶12のケーブル15は、先端側が接続コネクタ14に接続され、基端側が船舶12内の交流回路である船舶電路31に接続される。ケーブル15と船舶電路31とは、開閉器32を介して接続されており、開閉器32の開閉によってケーブル15と船舶電路31の遮断及び接続が切り替えられる。
船舶電路31には、開閉器33を介して発電機34が接続されており、開閉器33の開閉によって船舶電路31と発電機34との遮断及び接続が切り替えられる。開閉器33及び発電機34は、複数の系統があり、各発電機34を同期させているものとする。発電機34は、図示しない内燃機関を動力源として運転される。
The cable 15 of the ship 12 has its distal end connected to the connector 14 and its proximal end connected to a ship electrical circuit 31 that is an AC circuit inside the ship 12 . The cable 15 and the marine power line 31 are connected via a switch 32, and the disconnection and connection of the cable 15 and the marine power line 31 are switched by opening and closing the switch 32.
A generator 34 is connected to the marine power line 31 via a switch 33, and the disconnection and connection between the marine power line 31 and the generator 34 are switched by opening and closing the switch 33. It is assumed that the switch 33 and the generator 34 have a plurality of systems, and each generator 34 is synchronized. The generator 34 is operated using an internal combustion engine (not shown) as a power source.

船舶電路31には、開閉器35及び変圧器36を順に介して負荷設備37が接続されており、開閉器35の開閉によって船舶電路31と負荷設備37との遮断及び接続が切り替えられる。開閉器35、変圧器36、及び負荷設備37は、複数の系統があるものとする。
開閉器32の開閉、開閉器33の開閉、発電機34の運転、及び開閉器35の開閉は、船舶12側のコントローラ38によって制御される。コントローラ38は、例えばマイクロコンピュータで構成されている。
A load equipment 37 is connected to the ship electric line 31 via a switch 35 and a transformer 36 in this order, and disconnection and connection between the ship electric line 31 and the load equipment 37 are switched by opening and closing the switch 35. It is assumed that there are multiple systems of the switch 35, the transformer 36, and the load equipment 37.
The opening and closing of the switch 32, the opening and closing of the switch 33, the operation of the generator 34, and the opening and closing of the switch 35 are controlled by a controller 38 on the ship 12 side. The controller 38 is composed of, for example, a microcomputer.

次に、コントローラ28で実行する陸上電力供給制御処理について説明する。
図3は、陸上電力供給制御処理を示すフローチャートである。
ステップS101では、船舶12が停泊中であるか否かを判定する。船舶12が停泊中であるか否かは、例えば船舶12が碇を下ろしている、又は係留されていることを検出して判断する。船舶12が停泊していないときには、蓄電池27の充電を実行するためにステップS102に移行する。一方、船舶12が停泊中であるときには、陸上からの電力供給を船舶12から要求される可能性があるためにステップS103に移行する。
Next, the shore power supply control process executed by the controller 28 will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the shore power supply control process.
In step S101, it is determined whether the ship 12 is at anchor. Whether or not the ship 12 is at anchor is determined, for example, by detecting that the ship 12 is anchored or moored. When the ship 12 is not at anchor, the process moves to step S102 to charge the storage battery 27. On the other hand, when the ship 12 is at anchor, there is a possibility that the ship 12 requests power supply from land, so the process moves to step S103.

ステップS102では、蓄電池27の充電を実行して所定のメインプログラムに復帰する。
図4は、蓄電池27を充電している状態を示す図である。
コントローラ28は、船舶12が停泊していないときに、開閉器23を閉じ、開閉器24を開き、系統電源21からの電力によって蓄電池27の充電を実行する。すなわち、系統電源21の電力を、変圧器25によって高い電圧から低い電圧に変換し、電力変換器26によって交流から直流に変換して蓄電池27に充電を行なう。なお、停泊する前の船舶12においては、ケーブル15を巻き取り、開閉器32を開き、開閉器33及び開閉器35を閉じ、発電機34を運転することにより、負荷設備37に電力を供給している。すなわち、発電機34で発電した電力を、変圧器36によって高い電圧から低い電圧に変換して負荷設備37に供給している。
In step S102, the storage battery 27 is charged and the process returns to the predetermined main program.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the storage battery 27 is being charged.
The controller 28 closes the switch 23 and opens the switch 24 when the ship 12 is not at anchor, and charges the storage battery 27 with the power from the system power supply 21. That is, the electric power of the system power supply 21 is converted from a high voltage to a low voltage by the transformer 25, and from AC to DC by the power converter 26, and the storage battery 27 is charged. In addition, in the ship 12 before berthing, power is supplied to the load equipment 37 by winding the cable 15, opening the switch 32, closing the switch 33 and the switch 35, and operating the generator 34. ing. That is, the electric power generated by the generator 34 is converted from a high voltage to a low voltage by the transformer 36 and is supplied to the load equipment 37.

ステップS103では、接続コネクタ14にケーブル15が接続されたか否かを判定する。接続コネクタ14にケーブル15が接続されていないときには、陸上からの電力供給を船舶12から要求されていないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、接続コネクタ14にケーブル15が接続されているときには、陸上からの電力供給を船舶12から要求されていると判断してステップS104に移行する。
ステップS104では、系統電源21が正常であるか否かを判定する。系統電源21に地絡や短絡等の異常があるときには、系統電源21からの電力供給を実行できないためステップS105に移行する。一方、系統電源21が正常であるときには、系統電源21からの電力供給を実行できるためステップS106に移行する。
In step S103, it is determined whether the cable 15 is connected to the connection connector 14. When the cable 15 is not connected to the connector 14, it is determined that the ship 12 does not request power supply from land, and the process returns to the predetermined main program. On the other hand, if the cable 15 is connected to the connector 14, it is determined that the ship 12 is requesting power supply from land, and the process moves to step S104.
In step S104, it is determined whether the system power supply 21 is normal. When there is an abnormality such as a ground fault or a short circuit in the system power supply 21, power supply from the system power supply 21 cannot be executed, so the process moves to step S105. On the other hand, when the system power supply 21 is normal, power can be supplied from the system power supply 21, so the process moves to step S106.

ステップS105では、陸上電力として蓄電池27のみからの電力供給を実行して所定のメインプログラムに復帰する。
図5は、蓄電池27のみから電力供給をしている状態を示す図である。
ここでは、接続コネクタ14にケーブル15が接続され、船舶電路31では、開閉器32が閉じ、開閉器33が開き、開閉器35が閉じている。コントローラ28は、系統電源21に異常があるときに、開閉器23を開き、開閉器24を閉じ、蓄電池27のみから船舶電路31に電力を供給する。すなわち、蓄電池27の電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換し、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換し、さらに変圧器36によって高い電圧から低い電圧に変換して負荷設備37に供給している。蓄電池27から電力を供給する処理は、船舶12が発電機34を再始動させて電力を自給できるようになったら終了する。
In step S105, power is supplied only from the storage battery 27 as shore power, and the process returns to the predetermined main program.
FIG. 5 is a diagram showing a state in which power is supplied only from the storage battery 27.
Here, the cable 15 is connected to the connector 14, and in the ship electrical line 31, the switch 32 is closed, the switch 33 is open, and the switch 35 is closed. When there is an abnormality in the system power supply 21, the controller 28 opens the switch 23, closes the switch 24, and supplies power to the marine power line 31 only from the storage battery 27. That is, the power in the storage battery 27 is converted from DC to AC by the power converter 26, from a low voltage to a high voltage by the transformer 25, and from a high voltage to a low voltage by the transformer 36. is supplied to. The process of supplying power from the storage battery 27 ends when the ship 12 restarts the generator 34 and becomes self-sufficient in power.

ステップS106では、船舶12が発電機34で電力を自給している状態で、陸上からの電力供給を開始するときであるか否かを判定する。陸上からの電力供給を開始するときであればステップS107に移行する。一方、陸上からの電力供給を開始するときでなければステップS111に移行する。
ステップS107では、発電機34の電力に対して蓄電池27の電力を同期させる。
図6は、発電機34から電力を供給している状態を示す図である。
船舶電路31では、開閉器32、開閉器33、及び開閉器35の全てを閉じ、発電機34を運転することにより、負荷設備37に電力を供給している。すなわち、発電機34で発電した電力を、変圧器36によって高い電圧から低い電圧に変換して負荷設備37に供給している。コントローラ28は、開閉器23及び開閉器24の双方を開き、蓄電池27から供給する電力を発電機34の電力に同期させる。すなわち、開閉器24の二次側から発電機34の電圧、周波数、及び位相を検出し、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換すると共に、発電機34の周波数及び位相に一致させている。さらに、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換することで発電機34の電圧に一致させている。
In step S106, it is determined whether or not it is time to start supplying power from land in a state where the ship 12 is self-sufficient with electric power from the generator 34. If it is time to start power supply from land, the process moves to step S107. On the other hand, if it is not time to start power supply from land, the process moves to step S111.
In step S107, the power of the storage battery 27 is synchronized with the power of the generator 34.
FIG. 6 is a diagram showing a state in which power is being supplied from the generator 34.
In the ship electrical line 31, electric power is supplied to the load equipment 37 by closing all of the switches 32, 33, and 35 and operating the generator 34. That is, the electric power generated by the generator 34 is converted from a high voltage to a low voltage by the transformer 36 and is supplied to the load equipment 37. The controller 28 opens both the switch 23 and the switch 24 and synchronizes the power supplied from the storage battery 27 with the power of the generator 34 . That is, the voltage, frequency, and phase of the generator 34 are detected from the secondary side of the switch 24, and the power supplied from the storage battery 27 is converted from DC to AC by the power converter 26, and the frequency of the generator 34 is and the phase is matched. Furthermore, the voltage is matched with the voltage of the generator 34 by converting the voltage from a low voltage to a high voltage using a transformer 25.

続くステップS108では、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給し、船舶電路31に供給する電力を発電機34の電力から蓄電池27の電力に切り替える。
図7は、蓄電池27の電力に切り替えている状態を示す図である。
コントローラ28は、蓄電池27から供給する電力を発電機34の電力に同期させた後に、開閉器24を閉じ、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。このとき、電力変換器26の制御によって蓄電池27から供給する電力を増加させることで、発電機34から供給する電力を減少させて、船舶電路31に供給する電力を発電機34の電力から蓄電池27の電力へと徐々に切り替えている。
In the subsequent step S108, power is supplied from the storage battery 27 to the marine power line 31, and the power supplied to the marine power line 31 is switched from the power of the generator 34 to the power of the storage battery 27.
FIG. 7 is a diagram showing a state in which power is switched to power from the storage battery 27.
After synchronizing the power supplied from the storage battery 27 with the power of the generator 34, the controller 28 closes the switch 24 and supplies power from the storage battery 27 to the marine power line 31. At this time, by increasing the power supplied from the storage battery 27 by controlling the power converter 26, the power supplied from the generator 34 is decreased, and the power supplied to the marine power line 31 is converted from the power of the generator 34 to the storage battery 27. are gradually switching to electric power.

図8は、発電機34を切り離した状態を示す図である。
発電機34から供給する電力がゼロになると、開閉器33が開かれることで、船舶電路31から発電機34が切り離される。コントローラ28は、発電機34が切り離された後に、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって発電機34の周波数から自走発振周波数へと徐々に移行させる。こうして、発電機34による電力供給から蓄電池27による電力供給への切り替えが完了する。発電機34が切り離されたことは、蓄電池27から供給した電力に基づいて推定したり、コントローラ38から開閉器33の開閉信号を取得したりして検出する。
続くステップS109では、系統電源21の電力に対して蓄電池27から供給する電力を同期させる。すなわち、開閉器23の一次側から系統電源21の電圧、周波数、及び位相を検出し、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換すると共に、系統電源21の周波数及び位相に一致させる。さらに、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換することで系統電源21の電圧に一致させる。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the generator 34 is separated.
When the power supplied from the generator 34 becomes zero, the switch 33 is opened and the generator 34 is disconnected from the marine electrical line 31. After the generator 34 is disconnected, the controller 28 uses the power converter 26 to gradually shift the power supplied from the storage battery 27 from the frequency of the generator 34 to the free-running oscillation frequency. In this way, the switching from power supply by the generator 34 to power supply by the storage battery 27 is completed. The disconnection of the generator 34 is detected by estimation based on the electric power supplied from the storage battery 27 or by obtaining the opening/closing signal of the switch 33 from the controller 38 .
In the subsequent step S109, the power supplied from the storage battery 27 is synchronized with the power of the system power supply 21. That is, the voltage, frequency, and phase of the grid power supply 21 are detected from the primary side of the switch 23, and the power supplied from the storage battery 27 is converted from DC to AC by the power converter 26, and the frequency and phase of the grid power supply 21 are detected. Match the phase. Furthermore, the voltage is made to match the voltage of the system power supply 21 by converting the low voltage to a high voltage using the transformer 25.

続くステップS110では、系統電源21から船舶電路31に電力を供給し、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から系統電源21の電力に切り替えて所定のメインプログラムに復帰する。
図9は、系統電源21の電力に切り替えている状態を示す図である。
コントローラ28は、蓄電池27から供給する電力を系統電源21の電力に同期させた後に、開閉器23を閉じることで、陸上電路22に系統電源21が接続されて並列状態となり、系統電源21から船舶電路31に電力を供給する。このとき、電力変換器26の制御によって蓄電池27から供給する電力を減少させることで、系統電源21から供給する電力を増加させ、これによって船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から系統電源21の電力へと徐々に切り替えている。そして、蓄電池27から供給する電力がゼロになると、蓄電池27による電力供給から系統電源21による電力供給への切り替えが完了する。こうして、陸上からの電力供給が開始される。
In the subsequent step S110, power is supplied from the system power supply 21 to the marine power line 31, the power supplied to the marine power line 31 is switched from the power of the storage battery 27 to the power of the system power supply 21, and the process returns to the predetermined main program.
FIG. 9 is a diagram showing a state in which power is switched to the power from the system power supply 21.
The controller 28 synchronizes the power supplied from the storage battery 27 with the power from the grid power supply 21 and then closes the switch 23 to connect the grid power supply 21 to the shore power line 22 and establish a parallel state, and from the grid power supply 21 to the ship. Power is supplied to the electric line 31. At this time, by reducing the power supplied from the storage battery 27 by controlling the power converter 26, the power supplied from the grid power supply 21 is increased, and thereby the power supplied to the ship electrical line 31 is changed from the power of the storage battery 27 to the grid power supply. We are gradually switching to 21 power. Then, when the power supplied from the storage battery 27 becomes zero, the switching from the power supply by the storage battery 27 to the power supply by the grid power supply 21 is completed. In this way, power supply from land is started.

ステップS111では、系統電源21から船舶電路31に電力を供給していた状態で、陸上からの電力供給を停止するときであるか否かを判定する。陸上からの電力供給を停止するときでなければステップS112に移行する。一方、陸上からの電力供給を停止するときであればステップS113に移行する。
ステップS112では、陸上電力として系統電源21のみからの電力供給を実行して所定のメインプログラムに復帰する。
図10は、系統電源21のみから電力供給をしている状態を示す図である。
コントローラ28は、系統電源21のみから船舶電路31に電力を供給する。すなわち、系統電源21の電力を、変圧器36によって高い電圧から低い電圧に変換して負荷設備37に供給している。コントローラ28は、さらに系統電源21からの電力によって蓄電池27の充電を実行する。すなわち、系統電源21の電力を、変圧器25によって高い電圧から低い電圧に変換し、電力変換器26によって交流から直流に変換して蓄電池27に充電を行なう。
In step S111, it is determined whether or not it is time to stop the power supply from land while power is being supplied from the system power supply 21 to the marine power line 31. If it is not time to stop power supply from land, the process moves to step S112. On the other hand, if it is time to stop power supply from land, the process moves to step S113.
In step S112, power is supplied only from the grid power supply 21 as shore power, and the process returns to the predetermined main program.
FIG. 10 is a diagram showing a state in which power is supplied only from the system power supply 21.
The controller 28 supplies power to the marine power line 31 only from the system power supply 21 . That is, the electric power of the system power supply 21 is converted from a high voltage to a low voltage by the transformer 36 and is supplied to the load equipment 37. The controller 28 further charges the storage battery 27 with the power from the system power supply 21. That is, the electric power of the system power supply 21 is converted from a high voltage to a low voltage by the transformer 25, and from AC to DC by the power converter 26, and the storage battery 27 is charged.

ステップS113では、系統電源21の電力に対して蓄電池27から供給する電力を同期させる。すなわち、陸上電路22から系統電源21の電圧、周波数、及び位相を検出し、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換すると共に、系統電源21の周波数及び位相に一致させる。さらに、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換することで系統電源21の電圧に一致させる。
続くステップS114では、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給し、船舶電路31に供給する電力を系統電源21の電力から蓄電池27の電力に切り替える。
図11は、蓄電池27の電力に切り替えている状態を示す図である。
コントローラ28は、蓄電池27から供給する電力を系統電源21の電力に同期させた後に、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。このとき、電力変換器26の制御によって蓄電池27から供給する電力を増加させることで、系統電源21から供給する電力を減少させ、これによって船舶電路31に供給する電力を系統電源21の電力から蓄電池27の電力へと徐々に切り替えている。
In step S113, the power supplied from the storage battery 27 is synchronized with the power of the system power supply 21. That is, the voltage, frequency, and phase of the grid power supply 21 are detected from the land power line 22, and the power supplied from the storage battery 27 is converted from DC to AC by the power converter 26, and the frequency and phase of the grid power supply 21 are matched. let Furthermore, the voltage is made to match the voltage of the system power supply 21 by converting the low voltage to a high voltage using the transformer 25.
In the subsequent step S114, power is supplied from the storage battery 27 to the marine power line 31, and the power supplied to the marine power line 31 is switched from the power of the system power supply 21 to the power of the storage battery 27.
FIG. 11 is a diagram showing a state in which power is switched to power from the storage battery 27.
The controller 28 synchronizes the power supplied from the storage battery 27 with the power of the system power supply 21, and then supplies the power from the storage battery 27 to the marine power line 31. At this time, by increasing the power supplied from the storage battery 27 by controlling the power converter 26, the power supplied from the grid power supply 21 is decreased, and thereby the power supplied to the ship's power line 31 is transferred from the power of the grid power supply 21 to the storage battery. We are gradually switching to 27 electric power.

図12は、系統電源21を切り離した状態を示す図である。
系統電源21から供給する電力がゼロになると、開閉器23が開かれることで、陸上電路22から系統電源21が切り離されて解列状態となる。コントローラ28は、系統電源21が切り離された後に、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって発電機34の周波数から自走発振周波数へと徐々に移行させる。こうして、系統電源21による電力供給から蓄電池27による電力供給への切り替えが完了する。船舶12は、陸上電路22から系統電源21が切り離されると、開閉器33を開いた状態で発電機34を再始動させる。
続くステップS115では、発電機34の電力に対して蓄電池27から供給する電力を同期させる。すなわち、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換すると共に、発電機34の周波数に一致させる。さらに、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換することで発電機34の電圧に一致させる。発電機34の電圧、及び周波数については、ステップS107で検出した値を記憶しておき、それを用いる。
FIG. 12 is a diagram showing a state in which the system power supply 21 is disconnected.
When the power supplied from the grid power supply 21 becomes zero, the switch 23 is opened, thereby disconnecting the grid power supply 21 from the land power line 22, resulting in a disconnected state. After the system power supply 21 is disconnected, the controller 28 uses the power converter 26 to gradually shift the power supplied from the storage battery 27 from the frequency of the generator 34 to the free-running oscillation frequency. In this way, the switching from the power supply by the grid power supply 21 to the power supply by the storage battery 27 is completed. When the system power supply 21 is disconnected from the shore power line 22, the ship 12 restarts the generator 34 with the switch 33 open.
In the subsequent step S115, the power supplied from the storage battery 27 is synchronized with the power of the generator 34. That is, the electric power supplied from the storage battery 27 is converted from direct current to alternating current by the power converter 26 and is made to match the frequency of the generator 34 . Further, by converting the low voltage to a high voltage using the transformer 25, the voltage is made to match the voltage of the generator 34. Regarding the voltage and frequency of the generator 34, the values detected in step S107 are stored and used.

続くステップS116では、発電機34から船舶電路31に電力を供給し、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から発電機34の電力に切り替えて所定のメインプログラムに復帰する。
図13は、発電機34の電力に切り替えている状態を示す図である。
蓄電池27から供給する電力を発電機34の電力に同期させた後に、開閉器33が閉じられると、コントローラ28は、電力変換器26の制御によって蓄電池27から供給する電力を減少させることで、発電機34から供給する電力を増加させる。これによって、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から発電機34の電力へと徐々に切り替えている。
図14は、船舶電路31を切り離した状態を示す図である。
蓄電池27から供給する電力がゼロになると、開閉器24が開かれることで、陸上電路22から船舶電路31が切り離される。こうして、陸上からの電力供給が停止される。
In the subsequent step S116, power is supplied from the generator 34 to the marine power line 31, the power supplied to the marine power line 31 is switched from the power of the storage battery 27 to the power of the generator 34, and the process returns to the predetermined main program.
FIG. 13 is a diagram showing a state in which power is switched to power from the generator 34.
When the switch 33 is closed after synchronizing the power supplied from the storage battery 27 with the power of the generator 34, the controller 28 controls the power converter 26 to reduce the power supplied from the storage battery 27, thereby reducing the power generation. The power supplied from the machine 34 is increased. As a result, the power supplied to the marine power line 31 is gradually switched from the power of the storage battery 27 to the power of the generator 34.
FIG. 14 is a diagram showing a state in which the ship electric line 31 is separated.
When the electric power supplied from the storage battery 27 becomes zero, the switch 24 is opened and the ship electric line 31 is disconnected from the land electric line 22. In this way, power supply from land is stopped.

《動作》
次に、実施形態の一連の動作について説明する。
図15は、実施形態の動作を示すタイムチャートである。
ここでは、発電機の供給電力Wgと、蓄電池27の供給電力Wbと、系統電源21の供給電力Wsと、負荷設備37の使用電力Wcと、を示している。負荷設備37の使用電力Wcは一定であるものとする。
まず、発電機34の供給電力Wgが負荷設備37に供給されており、時点t1までに、発電機34の供給電力Wgに対して蓄電池27の供給電力Wbの同期が完了する。
時点t1では、蓄電池27が接続され、時点t1から時点t2では、負荷設備37に供給される電力が、発電機34の供給電力Wgから蓄電池27の供給電力Wbへと切り替えられる。すなわち、蓄電池27の供給電力Wbを増加させることで、発電機34の供給電力Wgを減少させる。時点t2では、発電機34の供給電力Wgがゼロになり、発電機34が切り離される。時点t2までは、発電機34の周波数fgに従った電力が供給されている。
"motion"
Next, a series of operations of the embodiment will be described.
FIG. 15 is a time chart showing the operation of the embodiment.
Here, the power supply Wg of the generator, the power supply Wb of the storage battery 27, the power supply Ws of the grid power supply 21, and the power consumption Wc of the load equipment 37 are shown. It is assumed that the power consumption Wc of the load equipment 37 is constant.
First, the power supply Wg of the generator 34 is supplied to the load equipment 37, and by time t1, the synchronization of the power supply Wb of the storage battery 27 with the power supply Wg of the generator 34 is completed.
At time t1, the storage battery 27 is connected, and from time t1 to time t2, the power supplied to the load equipment 37 is switched from the power supply Wg of the generator 34 to the power supply Wb of the storage battery 27. That is, by increasing the power supply Wb of the storage battery 27, the power supply Wg of the generator 34 is decreased. At time t2, the power Wg supplied by the generator 34 becomes zero, and the generator 34 is disconnected. Until time t2, power is supplied according to the frequency fg of the generator 34.

時点t2から時点t3では、蓄電池27の供給電力Wbが負荷設備37に供給されている。ここでは、電力変換器26の自走発振周波数fiに従った電力が供給される。時点t3までに、系統電源21の供給電力Wsに対して蓄電池27の供給電力Wbの同期が完了する。
時点t3では、系統電源21が接続され、時点t3から時点t4では、負荷設備37に供給される電力が、蓄電池27の供給電力Wbから系統電源21の供給電力Wsへと切り替えられる。すなわち、蓄電池27の供給電力Wbを減少させることで、系統電源21の供給電力Wsを増加させる。時点t4では、蓄電池27の供給電力Wbがゼロになる。
From time t2 to time t3, power Wb supplied from storage battery 27 is supplied to load equipment 37. Here, power is supplied according to the free-running oscillation frequency fi of the power converter 26. By time t3, the synchronization of the power supply Wb of the storage battery 27 with the power supply Ws of the system power supply 21 is completed.
At time t3, the system power supply 21 is connected, and from time t3 to time t4, the power supplied to the load equipment 37 is switched from the power supply Wb of the storage battery 27 to the power supply Ws of the system power supply 21. That is, by decreasing the power supply Wb of the storage battery 27, the power supply Ws of the system power supply 21 is increased. At time t4, the power Wb supplied by the storage battery 27 becomes zero.

時点t4から時点t5では、系統電源21の供給電力Wsが負荷設備37に供給されている。時点t5までに、系統電源21の供給電力Wsに対して蓄電池27の供給電力Wbの同期が完了する。
時点t5から時点t6では、負荷設備37に供給される電力が、系統電源21の供給電力Wsから蓄電池27の供給電力Wbへと切り替えられる。すなわち、蓄電池27の供給電力Wbを増加させることで、系統電源21の供給電力Wsを減少させる。時点t6では、系統電源21の供給電力Wsがゼロになり、系統電源21が切り離される。時点t3から時点t6までは、系統電源21の周波数fsに従った電力が供給されている。
From time t4 to time t5, the power Ws supplied by the system power supply 21 is supplied to the load equipment 37. By time t5, the synchronization of the power supply Wb of the storage battery 27 with the power supply Ws of the system power supply 21 is completed.
From time t5 to time t6, the power supplied to the load equipment 37 is switched from the power supply Ws of the system power supply 21 to the power supply Wb of the storage battery 27. That is, by increasing the power supply Wb of the storage battery 27, the power supply Ws of the system power supply 21 is decreased. At time t6, the power supply Ws of the system power supply 21 becomes zero, and the system power supply 21 is disconnected. From time t3 to time t6, power according to the frequency fs of the system power supply 21 is supplied.

時点t6から時点t7では、蓄電池27の供給電力Wbが負荷設備37に供給されている。ここでは、電力変換器26の自走発振周波数fiに従った電力が供給される。時点t7までに、発電機34の供給電力Wgに対して蓄電池27の供給電力Wbの同期が完了する。
時点t7では、発電機34が接続され、時点t7から時点t8では、負荷設備37に供給される電力が、蓄電池27の供給電力Wbから発電機34の供給電力Wgへと切り替えられる。すなわち、蓄電池27の供給電力Wbを減少させることで、発電機34の供給電力Wgを増加させる。時点t8では、蓄電池27の供給電力Wbがゼロになる。時点t7以降は、発電機34の周波数fgに従った電力が供給されている。
From time t6 to time t7, power Wb supplied from storage battery 27 is supplied to load equipment 37. Here, power is supplied according to the free-running oscillation frequency fi of the power converter 26. By time t7, the synchronization of the power supply Wb of the storage battery 27 with the power supply Wg of the generator 34 is completed.
At time t7, the generator 34 is connected, and from time t7 to time t8, the power supplied to the load equipment 37 is switched from the power Wb supplied by the storage battery 27 to the power Wg supplied by the generator 34. That is, by decreasing the power supply Wb of the storage battery 27, the power supply Wg of the generator 34 is increased. At time t8, the power Wb supplied by the storage battery 27 becomes zero. After time t7, power is supplied according to the frequency fg of the generator 34.

《作用効果》
次に、実施形態の主要な作用効果について説明する。
陸上電力供給システム11は、蓄電池27と、陸上電路22と、コントローラ28と、接続コネクタ14と、を備えている。蓄電池27は、陸上に設けられている。陸上電路22は、陸上の系統電源21及び蓄電池27が接続される。コントローラ28は、蓄電池27及び陸上電路22を制御する。接続コネクタ14は、陸上に設けられ、停泊した船舶12のケーブル15が接続されることで、陸上電路22と船舶12内の船舶電路31とを接続する。コントローラ28は、船舶12が発電機34で電力を自給していた状態で、陸上電路22と船舶電路31とが接続されたときに、陸上電路22から船舶電路31に電力を供給する。その場合、発電機34の電力に対して蓄電池27の電力を同期させた後に蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。これにより、発電機34の電力から陸上の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
《Effect》
Next, the main effects of the embodiment will be explained.
The land power supply system 11 includes a storage battery 27, a land power line 22, a controller 28, and a connection connector 14. The storage battery 27 is provided on land. The land power line 22 is connected to a land system power supply 21 and a storage battery 27 . The controller 28 controls the storage battery 27 and the land power line 22. The connector 14 is provided on land and connects the cable 15 of the anchored ship 12 to connect the land power line 22 and the ship power line 31 in the ship 12. The controller 28 supplies power from the land power line 22 to the ship power line 31 when the land power line 22 and the ship power line 31 are connected in a state where the ship 12 is self-sufficient in electric power from the generator 34. In that case, after synchronizing the power of the storage battery 27 with the power of the generator 34, power is supplied from the storage battery 27 to the marine power line 31. Thereby, a temporary power outage can be avoided when switching from the electric power of the generator 34 to the electric power on the land.

コントローラ28は、蓄電池27の電力を増加させてゆくことで、船舶電路31に供給する電力を発電機34の電力から蓄電池27の電力に切り替える。これにより、容易に且つ滑らかに切り替えることができる。
コントローラ28は、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力に切り替えたら、系統電源21の電力に対して蓄電池27の電力を同期させた後に蓄電池27及び系統電源21から船舶電路31に電力を供給する。これにより、蓄電池27の電力から系統電源21の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
コントローラ28は、蓄電池27の電力を減少させてゆくことで、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から系統電源21の電力に切り替える。これにより、容易に且つ滑らかに切り替えることができる。
The controller 28 switches the power supplied to the marine power line 31 from the power of the generator 34 to the power of the storage battery 27 by increasing the power of the storage battery 27 . This allows easy and smooth switching.
After switching the power supplied to the marine power line 31 to the power of the storage battery 27, the controller 28 synchronizes the power of the storage battery 27 with the power of the system power supply 21, and then supplies power from the storage battery 27 and the system power supply 21 to the marine power line 31. supply Thereby, a temporary power outage can be avoided when switching from the power of the storage battery 27 to the power of the system power supply 21.
The controller 28 switches the power supplied to the marine power line 31 from the power of the storage battery 27 to the power of the system power supply 21 by decreasing the power of the storage battery 27 . This allows easy and smooth switching.

コントローラ28は、系統電源21から船舶電路31に電力を供給していた状態で、船舶12に発電機34で電力を自給させる。この場合、系統電源21の電力に対して蓄電池27の電力を同期させた後に系統電源21及び蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。これにより、系統電源21の電力から蓄電池27の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
コントローラ28は、蓄電池27の電力を増加させてゆくことで、船舶電路31に供給する電力を系統電源21の電力から蓄電池27の電力に切り替える。これにより、容易に且つ滑らかに切り替えることができる。
The controller 28 makes the ship 12 self-sufficient with electric power using the generator 34 while power is being supplied from the system power supply 21 to the ship electric line 31. In this case, after synchronizing the power of the storage battery 27 with the power of the system power supply 21, power is supplied from the system power supply 21 and the storage battery 27 to the ship electrical line 31. Thereby, a temporary power outage can be avoided when switching from the power of the system power supply 21 to the power of the storage battery 27.
The controller 28 switches the power supplied to the marine power line 31 from the power of the system power supply 21 to the power of the storage battery 27 by increasing the power of the storage battery 27 . This allows easy and smooth switching.

コントローラ28は、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力に切り替えたら、発電機34の電力に対して蓄電池27の電力を同期させた後に蓄電池27及び発電機34から船舶電路31に電力を供給する。これにより、蓄電池27の電力から発電機34の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
コントローラ28は、蓄電池27の電力を減少させてゆくことで、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から発電機34の電力に切り替える。これにより、容易に且つ滑らかに切り替えることができる。
After switching the power supplied to the marine power line 31 to the power of the storage battery 27, the controller 28 synchronizes the power of the storage battery 27 with the power of the generator 34, and then supplies power from the storage battery 27 and the generator 34 to the marine power line 31. supply Thereby, a temporary power outage can be avoided when switching from the power of the storage battery 27 to the power of the generator 34.
The controller 28 switches the power supplied to the marine power line 31 from the power of the storage battery 27 to the power of the generator 34 by decreasing the power of the storage battery 27 . This allows easy and smooth switching.

コントローラ28は、船舶12が着岸する前に、系統電源21から蓄電池27に充電しておく。これにより、停泊後の電力供給に備えることができる。
コントローラ28は、系統電源21に異常があるときには、蓄電池27のみから船舶電路31に電力を供給する。これにより、系統電源21をバックアップし、電力供給の信頼性を高めることができる。
蓄電池27は、コンテナ13に収容されている。これにより、インターモーダル輸送が可能となり、港湾の係留施設に設置しやすくなる。さらに、品質が安定するだけでなく、パッケージ化に伴う工程の多くが工場で完了しているため、現地での作業が大きく削減され、工期を短縮でき、コストの増大を抑制できる。
The controller 28 charges the storage battery 27 from the system power supply 21 before the ship 12 docks. This makes it possible to prepare for power supply after berthing.
The controller 28 supplies power to the marine power line 31 only from the storage battery 27 when there is an abnormality in the system power supply 21. Thereby, it is possible to back up the system power supply 21 and improve the reliability of power supply.
The storage battery 27 is housed in the container 13. This enables intermodal transport and facilitates installation at port mooring facilities. Furthermore, not only is quality stable, but many of the processes associated with packaging are completed at the factory, which greatly reduces on-site work, shortens construction time, and suppresses increases in costs.

コントローラ28は、電力変換器26を介して蓄電池27の充放電を制御する。これにより、蓄電池27の充放電を任意に制御し、負荷設備37に安定した電力を供給することができる。
陸上電力供給方法は、停泊した船舶12が発電機34で電力を自給していた状態で、船舶12のケーブル15が陸上の接続コネクタ14に接続されることで陸上電路22と船舶電路31とが接続される。このときに、発電機34の電力に対して蓄電池27の電力を同期させてから陸上電路22に蓄電池27を接続し、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。これにより、発電機34の電力から陸上の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
Controller 28 controls charging and discharging of storage battery 27 via power converter 26 . Thereby, charging and discharging of the storage battery 27 can be arbitrarily controlled, and stable power can be supplied to the load equipment 37.
The onshore power supply method is such that when the anchored ship 12 is self-sufficient with electricity from the generator 34, the cable 15 of the ship 12 is connected to the onshore connector 14, thereby connecting the onshore power line 22 and the ship power line 31. Connected. At this time, after synchronizing the power of the storage battery 27 with the power of the generator 34, the storage battery 27 is connected to the land power line 22, and power is supplied from the storage battery 27 to the ship power line 31. Thereby, a temporary power outage can be avoided when switching from the electric power of the generator 34 to the electric power on the land.

《比較例》
次に、比較例について説明する。
図16は、比較例の陸上電力供給システム41を示す図である。
ここでは、開閉器24、変圧器25、電力変換器26、及び蓄電池27を省略したことを除いては、前述した実施形態と同様の構成を備えるため、共通する部分については詳細な説明を省略する。
陸上電力供給システム41は、蓄電池27を備えていないため、系統電源21のみから船舶電路31に電力を供給せざるを得ない。
《Comparative example》
Next, a comparative example will be explained.
FIG. 16 is a diagram showing a land power supply system 41 of a comparative example.
Here, except for omitting the switch 24, the transformer 25, the power converter 26, and the storage battery 27, the configuration is similar to that of the above-described embodiment, so a detailed explanation of the common parts will be omitted. do.
Since the land power supply system 41 does not include the storage battery 27, it has no choice but to supply power to the marine power line 31 only from the grid power supply 21.

図17は、比較例の動作を示すタイムチャートである。
ここでは、発電機34の供給電力Wgと、系統電源21の供給電力Wsと、負荷設備37の使用電力Wcと、を示している。発電機34の供給電力Wgから系統電源21の供給電力Wsに切り替える場合、まず時点t1から時点t2で、発電機34の供給電力Wgを減少させる。そして時点t3から時点t4で、系統電源21の供給電力Wsを増加させ、時点t4から時点t5で、系統電源21の供給電力Wsを負荷設備37に供給する。このように、発電機34の供給電力Wgを遮断してから、系統電源21の供給電力Wsに切り替える場合、時点t2からt3で、船舶12内で一時的に停電する瞬断が生じてしまう。また、系統電源21の供給電力Wsから発電機34の供給電力Wgに切り替える場合、まず時点t5から時点t6で、系統電源21の供給電力Wsを減少させる。そして時点t7から時点t8で、発電機34の供給電力Wgを増加させ、時点t8から、発電機34の供給電力Wgを負荷設備37に供給する。このように、系統電源21の供給電力Wsを遮断してから、発電機34の供給電力Wgに切り替える場合も、時点t6からt7で、船舶12内で一時的に停電する瞬断が生じてしまう。
FIG. 17 is a time chart showing the operation of the comparative example.
Here, the power supply Wg of the generator 34, the power supply Ws of the system power supply 21, and the power consumption Wc of the load equipment 37 are shown. When switching from the power supply Wg of the generator 34 to the power supply Ws of the system power supply 21, the power supply Wg of the generator 34 is first decreased from time t1 to time t2. Then, from time t3 to time t4, the power supply Ws of the system power supply 21 is increased, and from time t4 to time t5, the power supply Ws of the system power supply 21 is supplied to the load equipment 37. In this way, when switching to the power supply Ws from the system power supply 21 after cutting off the power supply Wg from the generator 34, an instantaneous power outage occurs in the ship 12 from time t2 to time t3. Moreover, when switching from the power supply Ws of the grid power supply 21 to the power supply Wg of the generator 34, the power supply Ws of the grid power supply 21 is first decreased from time t5 to time t6. Then, from time t7 to time t8, the power supply Wg of the generator 34 is increased, and from time t8, the power supply Wg of the generator 34 is supplied to the load equipment 37. In this way, even when switching to the power supply Wg from the generator 34 after cutting off the power supply Ws from the grid power supply 21, an instantaneous power outage occurs in the ship 12 from time t6 to time t7. .

《変形例》
上記の実施形態では、系統電源21の他に蓄電池27を追加する構成について説明したが、これに限定されるものではない。他にも再生可能エネルギーとして、例えば太陽光発電、風力発電、水力発電、バイオマス発電、地熱発電等によって得た電力を、船舶電路31に供給したり、蓄電池27を充電したりしてもよい。
上記の実施形態では、交流で600Vを超え且つ7,000V以下となる高圧の系統電源21について説明したが、これに限定されるものではない。交流で600V以下となる低圧や、交流で7,000Vを超える特別高圧にも適用可能である。特別高圧の場合は、特別高圧の受電設備もコンテナ13に収容する。
上記の実施形態では、コントローラ28がコンテナ13に収容されている構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、コントローラ28は、通信を介して外部から遠隔操作してもよい。
《Modified example》
In the above embodiment, the configuration in which the storage battery 27 is added in addition to the system power supply 21 has been described, but the present invention is not limited to this. In addition, as renewable energy, for example, power obtained from solar power generation, wind power generation, hydroelectric power generation, biomass power generation, geothermal power generation, etc. may be supplied to the ship's power line 31 or the storage battery 27 may be charged.
In the above embodiment, the high-voltage system power supply 21 with an AC voltage of more than 600V and less than 7,000V has been described, but the present invention is not limited to this. It can also be applied to low voltages below 600V AC and extra high voltages exceeding 7,000V AC. In the case of extra high voltage, extra high voltage power receiving equipment is also accommodated in the container 13.
Although the above embodiment describes a configuration in which the controller 28 is housed in the container 13, the present invention is not limited to this. That is, the controller 28 may be remotely operated from the outside via communication.

以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。 Although the embodiments have been described above with reference to a limited number of embodiments, the scope of rights is not limited thereto, and modifications of the embodiments based on the above disclosure will be obvious to those skilled in the art.

11…陸上電力供給システム、12…船舶、13…コンテナ、14…接続コネクタ、15…ケーブル、16…リール、21…系統電源、22…陸上電路、23…開閉器、24…開閉器、25…変圧器、26…電力変換器、27…蓄電池、28…コントローラ、31…船舶電路、32…開閉器、33…開閉器、34…発電機、35…開閉器、36…変圧器、37…負荷設備、38…コントローラ、41…陸上電力供給システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11...Land power supply system, 12...Ship, 13...Container, 14...Connector, 15...Cable, 16...Reel, 21...System power supply, 22...Land electric line, 23...Switch, 24...Switch, 25... Transformer, 26... Power converter, 27... Storage battery, 28... Controller, 31... Ship electrical line, 32... Switch, 33... Switch, 34... Generator, 35... Switch, 36... Transformer, 37... Load Equipment, 38...Controller, 41...Land power supply system

Claims (13)

陸上に設けられた蓄電池と、
陸上の系統電源及び前記蓄電池が接続される陸上電路と、
前記蓄電池及び前記陸上電路を制御する制御部と、
陸上に設けられ、停泊した船舶のケーブルが接続されることで、前記陸上電路と前記船舶内の船舶電路とを接続する接続器と、を備え、
前記制御部は、前記船舶が発電機で電力を自給していた状態で、前記陸上電路と前記船舶電路とが接続され、前記陸上電路から前記船舶電路に電力を供給する場合、前記発電機の電力に対して前記蓄電池の電力を同期させた後に前記蓄電池から前記船舶電路に電力を供給することを特徴とする陸上電力供給システム。
A storage battery installed on land,
a land power line to which a land system power source and the storage battery are connected;
a control unit that controls the storage battery and the land power line;
A connector provided on land and connected to a cable of a berthed ship to connect the land power line and a ship power line in the ship,
When the land power line and the ship power line are connected and power is supplied from the land power line to the ship power line in a state where the ship is self-sufficient in electric power with a generator, the control unit controls the power of the generator. A land power supply system characterized in that after synchronizing the power of the storage battery with respect to electric power, power is supplied from the storage battery to the ship electrical line.
前記制御部は、前記蓄電池の電力を増加させてゆくことで、前記船舶電路に供給する電力を前記発電機の電力から前記蓄電池の電力に切り替えることを特徴とする請求項1に記載の陸上電力供給システム。 The land power according to claim 1, wherein the control unit switches the power supplied to the ship electrical line from the power of the generator to the power of the storage battery by increasing the power of the storage battery. supply system. 前記制御部は、前記船舶電路に供給する電力を前記蓄電池の電力に切り替えたら、前記系統電源の電力に対して前記蓄電池の電力を同期させた後に前記蓄電池及び前記系統電源から前記船舶電路に電力を供給することを特徴とする請求項2に記載の陸上電力供給システム。 After switching the power supplied to the marine power line to the power of the storage battery, the control unit synchronizes the power of the storage battery with the power of the system power supply, and then supplies power from the storage battery and the system power supply to the marine power line. The land power supply system according to claim 2, wherein the onshore power supply system supplies: 前記制御部は、前記蓄電池の電力を減少させてゆくことで、前記船舶電路に供給する電力を前記蓄電池の電力から前記系統電源の電力に切り替えることを特徴とする請求項3に記載の陸上電力供給システム。 The land power according to claim 3, wherein the control unit switches the power supplied to the ship electrical line from the power of the storage battery to the power of the grid power source by decreasing the power of the storage battery. supply system. 前記制御部は、前記系統電源から前記船舶電路に電力を供給していた状態で、前記船舶に前記発電機で電力を自給させる場合、前記系統電源の電力に対して前記蓄電池の電力を同期させた後に前記系統電源及び前記蓄電池から前記船舶電路に電力を供給することを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載の陸上電力供給システム。 The control unit synchronizes the power of the storage battery with the power of the grid power source when making the ship self-sufficient with power from the generator while power is being supplied from the grid power source to the ship electrical line. The land power supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein power is supplied from the system power supply and the storage battery to the ship's power line after the power supply is completed. 前記制御部は、前記蓄電池の電力を増加させてゆくことで、前記船舶電路に供給する電力を前記系統電源の電力から前記蓄電池の電力に切り替えることを特徴とする請求項5に記載の陸上電力供給システム。 The land power according to claim 5, wherein the control unit switches the power supplied to the marine power line from the power of the grid power supply to the power of the storage battery by increasing the power of the storage battery. supply system. 前記制御部は、前記船舶電路に供給する電力を前記蓄電池の電力に切り替えたら、前記発電機の電力に対して前記蓄電池の電力を同期させた後に前記蓄電池及び前記発電機から前記船舶電路に電力を供給することを特徴とする請求項6に記載の陸上電力供給システム。 After switching the power supplied to the marine power line to the power of the storage battery, the control unit synchronizes the power of the storage battery with the power of the generator, and then supplies the power from the storage battery and the generator to the marine power line. The land power supply system according to claim 6, characterized in that it supplies: 前記制御部は、前記蓄電池の電力を減少させてゆくことで、前記船舶電路に供給する電力を前記蓄電池の電力から前記発電機の電力に切り替えることを特徴とする請求項7に記載の陸上電力供給システム。 The land power according to claim 7, wherein the control unit switches the power supplied to the ship electrical line from the power of the storage battery to the power of the generator by decreasing the power of the storage battery. supply system. 前記制御部は、前記船舶が着岸する前に、前記系統電源から前記蓄電池に充電しておくことを特徴とする請求項1~8の何れか一項に記載の陸上電力供給システム。 The land power supply system according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit charges the storage battery from the system power source before the ship docks. 前記制御部は、前記系統電源に異常があるときには、前記蓄電池のみから前記船舶電路に電力を供給することを特徴とする請求項1~9の何れか一項に記載の陸上電力供給システム。 The land power supply system according to any one of claims 1 to 9, wherein the control unit supplies power to the marine power line only from the storage battery when there is an abnormality in the system power supply. 前記蓄電池は、コンテナに収容されていることを特徴とする請求項1~10の何れか一項に記載の陸上電力供給システム。 The land power supply system according to any one of claims 1 to 10, wherein the storage battery is housed in a container. 前記制御部は、電力変換器を介して前記蓄電池の充放電を制御することを特徴とする請求項1~11の何れか一項に記載の陸上電力供給システム。 The land power supply system according to any one of claims 1 to 11, wherein the control unit controls charging and discharging of the storage battery via a power converter. 停泊した船舶が発電機で電力を自給していた状態で、前記船舶のケーブルが陸上の接続器に接続されることで陸上電路と船舶電路とが接続されたときに、前記発電機の電力に対して蓄電池の電力を同期させてから前記陸上電路に前記蓄電池を接続し、前記蓄電池から前記船舶電路に電力を供給することを特徴とする陸上電力供給方法。
When an anchored ship is self-sufficient in electricity from a generator, and the ship's cable is connected to a connector onshore, thereby connecting the onshore power line and the ship's power line, the power from the generator becomes A shore power supply method characterized in that the storage battery is synchronized with the electric power of the storage battery, and then the storage battery is connected to the shore power line, and power is supplied from the storage battery to the ship power line.
JP2022031676A 2022-03-02 2022-03-02 Shore power supply system, shore power supply method Pending JP2023127782A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022031676A JP2023127782A (en) 2022-03-02 2022-03-02 Shore power supply system, shore power supply method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022031676A JP2023127782A (en) 2022-03-02 2022-03-02 Shore power supply system, shore power supply method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023127782A true JP2023127782A (en) 2023-09-14

Family

ID=87973120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022031676A Pending JP2023127782A (en) 2022-03-02 2022-03-02 Shore power supply system, shore power supply method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023127782A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102534729B1 (en) Electric charging system and method
Karimi et al. Shore charging for plug-in battery-powered ships: Power system architecture, infrastructure, and control
US8546976B2 (en) System and apparatus for power transfer to vessels
Zhao et al. Distributed power sharing control based on adaptive virtual impedance in seaport microgrids with cold ironing
US11205902B2 (en) Energy storage system
US20130009591A1 (en) Electric plant with capacity to charge electric batteries
KR20030020883A (en) Power system utilizing a dc bus
CN103929115B (en) And the double mode boats and ships solar power system of off-network
JP5894845B2 (en) Power supply method and power supply system
US20190229546A1 (en) Power Supply System
JP2014212659A (en) Power supply system and method
CN109494869A (en) A kind of atomic-powered ship electric system
JP2014197955A (en) Power feeding system and power feeding method
CN112398175A (en) Medium-voltage photovoltaic grid-connected inverter system and photovoltaic power generation system
CN114336948A (en) Uninterrupted power supply distribution system for new energy ship and control method thereof
Qazi et al. Powering maritime: Challenges and prospects in ship electrification
Khan et al. A review of shore infrastructures for electric ferries
JP2023127782A (en) Shore power supply system, shore power supply method
KR20210094630A (en) Flexible connection substation and control method
CN113169551A (en) Energy supply system for a wading installation having a first and a second winding system of a generator system for feeding different direct voltage busbars
CN110797859A (en) Redundant power supply network and ship with redundant power supply network as on-board power supply network
JP2023127781A (en) Shore power supply system, shore power supply method
Falahati et al. A novel design for an expandable, modular microgrid unit
Momeneh et al. Design and control of a small-scale industrial microgrid in islanding mode
CN104065064A (en) Control method for a 110 kilovolt transformer substation micro-grid