[发明专利]智能环保高压岸电电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能环保高压岸电电源系统。

背景技术

近年来，由于国民经济的快速发展，港口业务日益繁忙，船舶停靠码头次数和密度成倍增长，由于现有的船舶通常使用燃油制品如重油、柴油等来发电，进而满足船舶停泊靠岸后的船上的供电系统用电需求，一般需要大量的燃油来给船舶提供电力，形成了港口烟囱群，对港口环境造成了巨大的污染；且船舶发电机工作时存在一定的噪音污染；另外船舶发电机效率低，故在停泊期间，若能通过港口供电则能有效的降低成本，且有利于船舶发电设备的维护，同时由于国外船舶电网频率大多为60Hz，小部分船舶电网频率为50Hz。我国港口电网频率为50Hz，不同电网频率的船舶可能会同时停泊在港口，而目前的岸电技术方案不能同时为多个船舶供电，也不能够同时提供50Hz和60Hz电源，这阻碍了港口岸电系统的发展和推广，因此研究港口电网为60Hz船舶和50Hz船舶同时供电技术具有重大的现实意义和实用价值；另外，现有的岸电电源一般采用：输入滤波器+变频器+输出变压器+正弦滤波器的设备配置形式，能够看出为了避免普通变频器所产生的谐波对船舶用电设备和船舶电网的干扰，需要在岸电电源的输入端和输出端分别配置滤波器，结构复杂、成本较高、维护不便。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种结构简单、节约成本、使用和维护方便的智能环保高压岸电电源系统。

本发明的技术手段如下：

一种智能环保高压岸电电源系统，包括：

与三相高压输入端相连接的高压开关柜Ⅰ；

与高压开关柜Ⅰ相连接的高压变频器；

与高压变频器输出端相连接的高压开关柜Ⅱ；

连接高压开关柜Ⅱ和船舶用电设备的高压电缆；

通过高压开关柜Ⅱ连接高压变频器，分别用于检测高压变频器输出电压幅值、频率和相位的电压变送器Ⅱ、频率计Ⅱ和相位检测仪Ⅱ；

通过高压开关柜Ⅱ连接高压变频器，用于检测高压变频器的输出电流的电流变送器Ⅱ；

分别连接电压变送器Ⅱ、频率计Ⅱ、相位检测仪Ⅱ和电流变送器Ⅱ的第二DSP；

分别连接船舶发电机和第二DSP，用于将船舶发电机的输出电压幅值、频率、相位和输出电流传输给第二DSP的通信模块；

所述第二DSP比较电压变送器Ⅱ、频率计Ⅱ、相位检测仪Ⅱ和电流变送器Ⅱ检测到的高压变频器输出电压幅值、频率、相位和输出电流与通过通信模块所传输过来的船用发电机的输出电压幅值、频率、相位、输出电流是否同步，不同步时第二DSP通过控制高压变频器调整其输出与船舶发电机输出同步；

所述高压电缆卷绕在高压电缆车上，该高压电缆车连接电缆车驱动及控制器；

进一步地，还包括连接高压开关柜Ⅰ，分别用于检测输入电压幅值、频率和相位的电压变送器Ⅰ、频率计Ⅰ和相位检测仪Ⅰ；连接高压开关柜Ⅰ，用于检测输入电流的电流变送器Ⅰ；分别连接电压变送器Ⅰ、频率计Ⅰ、相位检测仪Ⅰ和电流变送器Ⅰ的第一DSP；所述第一DSP和第二DSP相互连接，互为备份，构成了冗余控制系统；

进一步地，连接高压开关柜Ⅰ、第一DSP的温度变送器Ⅰ和连接高压开关柜Ⅱ、第二DSP的温度变送器Ⅱ；

进一步地，所述第一DSP、第二DSP与高压变频器之间通过光纤通信模块连接；

进一步地，分别连接第一DSP、第二DSP，用于接收用户操作的设置单元、实时显示高压变频器工作状态的显示单元和当温度变送器Ⅰ、电压变送器Ⅰ、电流变送器Ⅰ、温度变送器Ⅱ、电压变送器Ⅱ、电流变送器Ⅱ检测到的参数异常时进行报警的报警单元；

进一步地，所述高压变频器包括三相变压器和若干个变频单元；所述若干个变频单元均分为三组，每组串联构成高压变频器的每一相；每一变频单元包括第一整流电路、第二整流电路和SPWM三电平逆变电路；所述三相变压器的原边绕组通过三角形方式与高压开关柜Ⅰ相连接，该三相变压器具有多个副边绕组，每两个副边绕组的输出端各以三角形和星形方式分别连接第一整流电路和第二整流电路的输入端；所述第一整流电路的输出负端与所述第二整流电路的输出正端相连接；所述SPWM三电平逆变电路的输入端分别连接第一整流电路的输出正端和第二整流电路的输出负端；