[发明专利]一种船舶与岸电并网及无缝切换的控制方法

摘要

本发明涉及一种船舶与岸电并网及无缝切换的控制方法，通过电磁转矩Te直接补偿功率得到期望电压，进一步通过转动惯量J与频率响应速度的关系控制频率，再加上相位预同步的过程，实现并网及无缝切换。本发明的优点在于：通过功率和电流检测装置检测得到功率和电压，通过三相交流电计算规律计算得出三相电压，岸电作为无限大电网，当检测到的功率不满足期望条件时可以进行功率补偿，在此情况下得到的电压与船舶期望电压对比频率和相位，首先进行P‑f控制调整频率，在频率相等情况下进行相位同步的调整，能够稳定的实现船舶岸电的并网，通过虚拟同步发电机特性的模拟，可以通过船舶PMS的控制，增强岸电在船舶上的可操作性，减少并网失败的概率。

主权项

1.一种船舶与岸电并网及无缝切换的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：步骤1：通过采样装置采集船舶电网期望的电压U_ref和功率P_ref，同时采集陆地电网经过变压器后与船舶电网连接点电流i^*以及逆变器输出的功率P^*；步骤2：将船舶电网期望功率P_ref与逆变器输出的功率P^*做差，判断误差，通过电磁转矩的补偿来控制逆变器的输出功率P^*，直至达到期望功率P_ref；步骤3：将得到的期望逆变器的功率P_ref与逆变器输出的电流i₁^*通过交流电功率计算，得到逆变器输出电压U^*；步骤4：使用PLL锁相环得到期望电压U_ref和逆变器输出电压U^*的相位和频率；步骤5：判断逆变器输出的电压的频率和期望电压的频率是否相同，当频率不等时需要给得到的调制波频率一定的补偿，以及观察逆变器输出电压频率达到稳定的响应速度，当响应速度过慢和波动较大可以改变虚拟同步发电机控制技术中的控制参数转动惯量J调节；步骤6：当检测调制波频率和期望电压的频率相等时，则可以进行相位同步的过程，将调制波相位，即调制波根据船舶电网电压相位进行锁相与期望电压的相位作差，依据差值决定相位补偿的大小；步骤7：将调制波的频率和相位与期望电压相同的调制波通过SVPWM得到的脉冲给逆变器，构成完整的闭环回路；步骤8：将逆变器得到的电压与期望电压对比，判断电压是否相等，通过变压器调整电压，调整电压与期望电压相同，则完成频率、相位、电压同步的过程；步骤9：进行并网动作，之后切除船舶发电机，使用岸电独立供电；步骤10：进行切换时，通过船舶PMS系统进行发电机调节满足并网条件。