[发明专利]一种船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制系统和方法

权利要求书

1.一种船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制系统，包括电机控制系统，所述电机控制系统包括相连接的无刷双馈电机和第一PWM变流器，其特征在于，所述船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制系统还包括并网断路器和功率因素校正器，所述电机控制系统和功率因素校正器连接，所述功率因素校正器通过并网断路器与柴油发电系统连接。

2.根据权利要求1所述的船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制系统，其特征在于，所述功率因素校正器包括滤波电感、直流母线电容和第二PWM变流器，所述第二PWM变流器通过滤波电感与所述并网断路器一端相连，所述直流母线电容并列在所述第二PWM变流器的输出端。

3.根据权利要求2所述的船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制系统，其特征在于，还包括直流源，所述直流源连接在直流母线电容的两端。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制系统，其特征在于，所述柴油发电系统还连接有负载。

5.一种船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对船舶轴带发电系统通过矢量控制进行离网启动，并运行至稳定；

S2、通过对柴油发电系统的三相电压进行检测，并计算出其电压矢量角；

S3、通过调节船舶轴带发电系统的控制侧电压矢量角，使得船舶轴带发电系统的功率侧电压矢量角与柴油发电系统的电压矢量角一致，并通过电压环将功率侧电压幅值调节至柴油发电系统的电压幅值后，闭合并网断路器，实现柴油发电系统与船舶轴带发电系统联合发电运行。

6.根据权利要求5所述的船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

S11、通过直流源对直流母线电容进行充电，为无刷双馈电机的控制侧提供初始励磁电流；

S12、无刷双馈电机采用功率侧电压定向，当船舶轴带发电系统的功率侧电压稳定后，接入电压环；

S13、当功率侧电压幅值超过直流源的幅值后，开启功率因素校正器，当母线电压和功率侧电压都稳定在给定值时，船舶轴带发电系统实现离网启动。

7.根据权利要求5所述的船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，当柴油发电系统与船舶轴带发电系统联合发电运行后，由于船舶轴带发电系的功率侧电压幅值受到柴油发电系统的控制，因此，切除无刷双馈电机控制器的电压环，只保留电流环，通过电流环对无刷双馈电机的有功电流和无功电流进行控制。

8.根据权利要求7所述的船舶轴带发电与柴油发电联合发电的控制方法，其特征在于，通过电流环对无刷双馈电机的有功电流和无功电流进行控制具体方法为：

先通过检测柴油发电系统的输出端，得到柴油发电系统的瞬时功率值；

当柴油发电系统输出的有功功率大于0时，则提高无刷双馈电机的有功电流，使柴油发电系统输出的有功功率接近0；

当柴油发电系统的无功功率输出大于0时，则提高无刷双馈电机的无功电流，使柴油发电系统的无功输出接近于0；

当柴油发电系统输出的有功功率或者无功功率超过无刷双馈电机功率输出的能力范围时，则将无刷双馈电机的电流给定调到最大值，使得船舶轴带发电系统功率输出最大化。