[发明专利]一种船舶电力系统管理方法及船舶电力管理系统

权利要求书

1.一种船舶电力系统管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在电力系统的工作区域布置用于收集电网环境数据的电网环境传感器，建立用于模拟电力系统的电力系统虚拟模型，电力系统虚拟模型与电力控制系统连接以组建电力虚实交互系统；

2)将电网环境传感器的电网环境数据、电力系统中电力设备运行数据映射至电力虚实交互系统，使电力虚实交互系统能够显示整船电力系统工作状况和电力系统工作区域内电力情况；

3)电力虚实交互系统根据电网环境数据和电力设备运行数据判断电网负荷是否符合安全性和运行经济性要求，如果符合要求则不执行操作，如果不符合要求，则电力虚实交互系统将控制指令发送至电力控制系统，电力控制系统根据控制指令对电力系统进行控制，使电网负荷符合安全性和运行经济性要求。

2.根据权利要求1所述的船舶电力系统管理方法，其特征在于，在电力虚实交互系统中构建电力系统决策库，步骤3)中电力虚实交互系统将控制指令发送至电力控制系统的方式是：电力虚实交互系统判断步骤3)中电网环境数据和电力设备运行数据条件下电力系统决策库中是否有对应的控制指令供执行操作，如果有，电力虚实交互系统将电力系统决策库中对应的控制指令发送至电力控制系统，如果没有则提示人工操作，人工操作完成后，电力虚实交互系统将人工操作的控制指令发送至电力控制系统，并将电网环境数据、电力设备运行数据与人工操作的控制指令存储至电力系统决策库。

3.根据权利要求2所述的船舶电力系统管理方法，其特征在于，电力系统决策库的构建方法为：

31)收集电网环境数据、电力设备运行数据、周期发电量；

32)将数据信息规划为数据集，该区域的电网环境数据集S＝{S1,S2,S3,S4,…,Sn}，电力设备运行数据集a＝{a1,a2,a3,a4,…,an}，周期发电量数据集W＝{W1,W2,W3,W4,…,Wn}；

33)依据电网环境数据集、电力设备运行数据集、周期发电量数据集，在现场电力环境安全性与设备运行经济性两个维度构建船舶电力系统决策库。

4.根据权利要求1所述的船舶电力系统管理方法，其特征在于，步骤1)中布置电网环境传感器的操作包括布置电压传感器、电流传感器、温度传感器中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的船舶电力系统管理方法，其特征在于，步骤3)中电力系统中电力设备运行数据包括设备电流、设备电压、设备功率、设备温度、设备转速、设备制冷量、设备开关状态中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的船舶电力系统管理方法，其特征在于，所述电力虚拟模型为根据电力系统原理图建立的二维原理模型。

7.根据权利要求1所述的船舶电力系统管理方法，其特征在于，所述电力系统虚拟模型为三维仿真模型，电力虚实交互系统中能够可视化显示整船电力系统工作状态、电网发电量、设备用电量。

8.根据权利要求1所述的船舶电力系统管理方法，其特征在于，船舶电力系统管理方法还包括电力虚实交互系统检测的步骤：

收集电网环境数据和电力设备运行数据并记录在数据库，对比当前获得数据与数据库中历史数据，如果数据异常，电力虚实交互系统发出报警信号。

9.根据权利要求1所述的船舶电力系统管理方法，其特征在于，船舶电力系统管理方法还包括电力设备调用方法：在电力设备需要更换且备件库中没有备件时，查询附近船只和岸基备件库的备货情况，并根据本船与其他船舶计划航行，计算出最佳备件领取点，告知对方船只或岸基备件库所需备件类型及预计到达时间。

10.一种船舶电力管理系统，其特征在于，包括：

电力系统，包括电力设备和用于收集电力设备运行数据的电力设备数据传感器；

电网环境传感器，用于布置在电力系统的工作区域收集电网环境数据；

电力虚实交互系统，包括建模平台和电力控制系统，建模平台用于构建模拟电力系统的电力系统虚拟模型，电力系统虚拟模型与电力控制系统连接；

电网环境传感器和电力设备数据传感器均与电力虚实交互系统连接，以能够将电网环境传感器的电网环境数据、电力系统中电力设备运行数据映射至电力虚实交互系统，使电力虚实交互系统能够显示整船电力系统工作状况和电力系统工作区域内电力情况，并且电力虚实交互系统根据电网环境数据和电力设备运行数据判断电网负荷是否符合安全性和运行经济性要求，如果符合要求则不执行操作，如果不符合要求，则电力虚实交互系统将控制指令发送至电力控制系统，电力控制系统根据控制指令对电力系统进行控制，使电网负荷符合安全性和运行经济性要求。