C逆變器連接。
[0025]本實用新型提供的船舶多類型能源管理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]本實用新型提供的船舶多類型能源管理系統(tǒng)填補(bǔ)了多類型綠色能源發(fā)電整合入船舶熱能發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)空白，滿足節(jié)能減排，應(yīng)對全球氣候變暖，可控制溫室氣體排放，保護(hù)大氣環(huán)境，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型提供的船舶多類型能源管理系統(tǒng)的原理圖；
[0028]圖2為本實用新型提供的船舶多類型能源管理系統(tǒng)的功能框圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0030]針對節(jié)能減排、全球氣候變暖、控制溫室氣體排放、保護(hù)大氣環(huán)境、國際公約法規(guī)推動的低碳經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的需要，本實用新型提供一種船舶多類型能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了柴油機(jī)發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、波浪能發(fā)電、蓄電池儲能和岸電供電在船舶上的綜合利用，采用模塊化、分布式、交直流混合電網(wǎng)系統(tǒng)集成化技術(shù)方案，以柴油機(jī)效率最佳為目標(biāo)優(yōu)化管理，解決了多類型綠色能源發(fā)電嵌入船舶柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的難點(diǎn)和柴油機(jī)效率受不確定性負(fù)荷影響的問題。
[0031]結(jié)合圖1，為本實用新型提供的船舶多類型能源管理系統(tǒng)的原理圖，船舶多類型能源管理系統(tǒng)包括:監(jiān)控及能源管理總模塊(即PMS)、柴油發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、波浪能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池儲能系統(tǒng)、岸電系統(tǒng)、直流母線排以及若干路輸電系統(tǒng);監(jiān)控及能源管理總模塊分別與柴油發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、波浪能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池儲能系統(tǒng)以及岸電系統(tǒng)連接;柴油發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、波浪能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池儲能系統(tǒng)以及岸電系統(tǒng)均并聯(lián)到直流母線排的一端;直流母線排的另一端與各路用于向負(fù)載輸電的輸電系統(tǒng)連接。
[0032]以下結(jié)合圖1，對各個系統(tǒng)分別詳細(xì)介紹:
[0033](一)船舶供電環(huán)節(jié)
[0034](I)柴油發(fā)電系統(tǒng)
[0035]柴油發(fā)電系統(tǒng)的配置數(shù)量為兩套，每套柴油發(fā)電系統(tǒng)均包括柴油發(fā)電機(jī)組、獨(dú)立的可控AC/DC整流器、獨(dú)立的空氣斷路器以及柴油發(fā)電控制器;柴油發(fā)電機(jī)組和可控AC/DC整流器串聯(lián)后，通過空氣斷路器連接到直流母線排;另外，柴油發(fā)電控制器與柴油發(fā)電機(jī)組連接;另外，柴油發(fā)電控制器和可控AC/DC整流器均連接到監(jiān)控及能源管理總模塊;其中，柴油發(fā)電機(jī)組包括串聯(lián)的船舶柴油機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)。
[0036](2)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
[0037]風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、獨(dú)立的可控AC/DC整流器、獨(dú)立的空氣斷路器以及風(fēng)力發(fā)電控制器;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和可控AC/DC整流器串聯(lián)后，通過空氣斷路器連接到直流母線排;另外，風(fēng)力發(fā)電控制器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接;另外，風(fēng)力發(fā)電控制器和可控AC/DC整流器均連接到監(jiān)控及能源管理總模塊;其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括串聯(lián)的風(fēng)力渦輪機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)。
[0038](3)波浪能發(fā)電系統(tǒng)
[0039]波浪能發(fā)電系統(tǒng)包括波浪能發(fā)電機(jī)組、獨(dú)立的可控AC/DC整流器、獨(dú)立的空氣斷路器以及波浪能發(fā)電控制器;波浪能發(fā)電機(jī)組和可控AC/DC整流器串聯(lián)后，通過空氣斷路器連接到直流母線排；另外，波浪能發(fā)電控制器與波浪能發(fā)電機(jī)組連接；另外，波浪能發(fā)電控制器和可控AC/DC整流器均連接到監(jiān)控及能源管理總模塊;其中，波浪能發(fā)電機(jī)組包括串聯(lián)的波浪能轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和永磁發(fā)電機(jī)。
[0040]對于上述的柴油發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和波浪能發(fā)電系統(tǒng)，由于柴油機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)和波浪能轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性不同，其發(fā)電效果差別較大，因此，需要將永磁發(fā)電機(jī)發(fā)出的電分別被AC/DC整流成直流，再通過各自的自動空氣斷路器ACB并聯(lián)在直流母線排上。為了滿足直流并網(wǎng)條件，即極性相同、電平相等，需要配置可控AC/DC整流器，實現(xiàn)自動控制直流側(cè)電壓滿足600VDC的要求。
[0041](4)光伏發(fā)電系統(tǒng)
[0042]光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏發(fā)電組件、可控DC/DC斬波器、獨(dú)立的空氣斷路器以及光伏發(fā)電控制器;光伏發(fā)電組件和可控DC/DC斬波器串聯(lián)后，通過空氣斷路器連接到直流母線排;另外，光伏發(fā)電控制器和光伏發(fā)電組件連接;另外，光伏發(fā)電控制器和可控DC/DC斬波器均連接到監(jiān)控及能源管理總模塊。
[0043](5)蓄電池儲能系統(tǒng)
[0044]蓄電池儲能系統(tǒng)包括蓄電池組、雙向可控DC/DC斬波器、獨(dú)立的空氣斷路器以及儲能控制器;蓄電池組依次經(jīng)過雙向可控DC/DC斬波器和空氣斷路器后連接到直流母線排;另夕卜，儲能控制器與蓄電池連接;儲能控制器和雙向可控DC/DC斬波器均連接到監(jiān)控及能源管理總模塊。
[0045]可見，蓄電池組經(jīng)雙向可控DC/DC斬波器和空氣斷路器后自動并聯(lián)在直流母線排上，采用雙向可控DC/DC斬波器的原因為:可穩(wěn)定直流母線電壓Ud，使求Ud = 600 ± 1VDC。具體的，當(dāng)Ud < 590VDC時，蓄電池組經(jīng)雙向可控DC/DC放電，提高直流母線排電壓；當(dāng)Ud >610VDC時，直流母線排電能經(jīng)雙向可控DC/DC向蓄電池組充電，從而降低直流母線排電壓。
[0046](6)岸電系統(tǒng)
[0047]根據(jù)岸上提供的電源及船舶類型，岸電分為低壓、中壓和高壓，其中中壓居多，為了適應(yīng)岸電類型，岸電系統(tǒng)配置三相可調(diào)變壓器Υ-Υ-Λ，即原邊為Y形，副邊為兩套三相繞組Y形和Λ形，變壓器變比可調(diào)節(jié)，該接線方式還有濾波功能，大大降低諧波污染。
[0048]具體的，岸電系統(tǒng)包括岸電、三相可調(diào)變壓器、獨(dú)立的Y形側(cè)可控AC/DC整流器、獨(dú)立的Λ形側(cè)可控AC/DC整流器、獨(dú)立的Y形側(cè)空氣斷路器、獨(dú)立的Λ形側(cè)空氣斷路器以及岸電控制器;三相可調(diào)變壓器為Υ-Υ-Λ型變壓器，其原邊為Y形，用于與岸電連接;其副邊包括Y形三相繞組和Λ形三相繞組，Y形三相繞組依次通過Y形側(cè)可控AC/DC整流器和Y形側(cè)空氣斷路器后，連接到直流母線排;Λ形三相繞組依次通過Λ形側(cè)可控AC/DC整流器和Λ形側(cè)空氣斷路器后，連接到直流母線排;另外，岸電控制器與岸電連接;岸電控制器、Y形側(cè)可控AC/DC整流器和Λ形側(cè)可控AC/DC整流器均連接到監(jiān)控及能源管理總模塊。
[0049](二)船舶用電環(huán)節(jié)
[0050]船舶用電環(huán)節(jié)為:通過輸電系統(tǒng)向各類負(fù)載供電。
[0051 ]其中，參考圖1，輸電系統(tǒng)包括7路輸電子系統(tǒng)；
[0052]第I路輸電子系統(tǒng)包括:第I空氣斷路器和第I可控DC/AC逆變器;第I可控DC/AC逆變器的DC側(cè)經(jīng)過第I空氣斷路器后連接到直流母線排;第I可控DC/AC逆變器的AC側(cè)用于與第I主推電機(jī)連接；
[0053]第2路輸電子系統(tǒng)包括:第2空氣斷路器和第2可控DC/AC逆變器;第2可控DC/AC逆變器的DC側(cè)經(jīng)過第2空氣斷路器后連接到直流母線排;第2可控DC/AC逆變器的AC側(cè)用于與第2主推電機(jī)連接；
[0054]第3路輸電子系統(tǒng)包括:第3空氣斷路器和第3可控DC/AC逆變器;第3可控DC/AC逆變器的DC側(cè)經(jīng)過第3空氣斷路器后連接到直流母線排;第3可控DC/AC逆變器的AC側(cè)用于與艉推電機(jī)連接；
[0055]第4路輸電子系統(tǒng)包括:第4空氣斷路器和第4可控DC/AC逆變器;第4可控DC/AC逆變器的DC側(cè)經(jīng)過第4空氣斷路器后連接到直流母線排;第4可控DC/AC逆變器的AC側(cè)用于與艏推電機(jī)連接；
[0056]第5路輸電子系統(tǒng)包括:第I交流母線排和若干個可控DC/AC逆變器;每個可控DC/AC逆變器的DC側(cè)均經(jīng)過獨(dú)立的空氣斷路器后連接到直流母線排，每個可控DC/AC逆變器的AC側(cè)均經(jīng)過獨(dú)立的空氣斷路器后連接到第I交流母線排的一端，第I交流母線排的另一端用于直接與各個輔助電機(jī)類負(fù)載連接，用于向各個輔助電機(jī)類負(fù)載供電；
[0057]第6路輸電子系統(tǒng)包括:第2交流母線排和若干個可控DC/AC逆變器;每個可控DC/AC逆變器的DC側(cè)均經(jīng)過獨(dú)立的空氣斷路器后連接到直流母線排，每個可控DC/AC逆變器的AC側(cè)均經(jīng)過獨(dú)立的空氣斷路器后連接到第2交流母線排的一端，第2交流母線排的另一端用于直接與各個照明類負(fù)載連接，用于向各個照明類負(fù)載供電；
[0058]對于上述的第I路輸電子系統(tǒng)到第6路輸電子系統(tǒng)，其配置原因為:
[0059]由于主推電機(jī)、艉側(cè)電機(jī)和艏側(cè)電機(jī)的運(yùn)行功率較高，因此，主推電機(jī)、艉側(cè)電機(jī)和艏側(cè)電機(jī)這三類負(fù)載配置單獨(dú)的輸電支路。而對于功率較小的輔助電機(jī)類負(fù)載和照明類負(fù)載，可分別采用交流母線排