[发明专利]50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的方法及装置

权利要求书

1.一种50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将包括岸电变压器和整流逆变器在内的岸电电网线路分别与岸上电源、船舶电网电连接；

步骤2：对整流逆变器采用内环控制方法和外环控制方法，其中，外环控制方法采用V/f控制方法，由船舶发电机的目标频率转换为岸电变压器输出的目标频率；同时，使用锁相环控制方法控制整流逆变器输出的频率和电压；

步骤3：将整流逆变器的外环控制方法由V/f控制方法转换为P/Q控制方法，控制船舶发电机频率和电压，以船舶电网实时负载功率为目标功率，进行功率转移，使整流逆变器输出功率增加，船舶发电机输出功率下降；同时，使用锁相环控制方法控制整流逆变器输出的频率和电压；

步骤4：当船舶发电机输出功率下降到预设功率时，关闭船舶发电机。

2.根据权利要求1所述的50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的方法，其特征在于：所述岸电电网线路包括岸电变压器、整流逆变器和60Hz线路，所述60Hz线路包括第三开关、第三电感、第五电感、第二电容、第一电阻、第六电感和第四开关；

岸电变压器的一端用于连接岸上电源，另一端接整流逆变器的一端，整流逆变器的另一端接第三开关的一端；第三开关的另一端连接第三电感的第一连接端，第三电感的第二连接端依次串接第五电感、第一电阻、第六电感和第四开关，通过所述第四开关与船舶电网连接，第二电容的一端连接在第三电感与第五电感之间，其另一端接地。

3.根据权利要求2所述的50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的方法，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：

步骤21：获得第三电感的第二连接端处的整流逆变器输出电流值i₁，并计算其dq轴分量i_1d、i_1q；获得第五电感和第一电阻之间的整流逆变器输出电压值v、电流值i₂，其中，电压v包括其abc轴分量v_a、v_b、v_c，计算电流值i₂的dq轴分量i_2d、i_2q，以及电压的dq轴分量v_d、v_q；

步骤22：根据ω、u_ref、v_d、v_q，以V/f控制方法获得电流环参考值i_dref、i_qref，具体公式如下：

θ＝∫(2πf-ω)dt,U_dref＝u_refcosθ,U_qref＝u_refsinθ,

i_dref＝K_pv(u_dref-v_d)+K_iv∫(u_dref-v_d)dt,i_qref＝K_pv(u_dref-v_d)+K_iv∫(u_qref-v_q)dt

其中，u_ref为电压环参考值，ω为整流逆变器输出角频率，θ为整流逆变器输出电压相角，K_pv为电压环比例系数，K_iv为电压环积分系数；

步骤23：根据i_1d、i_1q、i_2d、i_2q、i_dref、i_qref、v_d、v_q，以内环控制方法获得v_sd、v_sq，具体公式如下：

v_sd＝v_d-ωL_si_lq+K_pi(i_dref-i_2d)+K_ii∫(i_dref-i_2d)dt

v_sq＝v_q-ωL_si_lq+K_pi(i_qref-i_2q)+K_ii∫(i_qref-i_2q)dt；

其中，K_pi为电流环比例系数，K_ii为电流环积分系数，L_s为滤波电感；

步骤24：根据v_sd、v_sq，计算其abc轴分量，转换为PWM后输出至整流逆变器。