一种高压大容量双向岸电变频电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压大容量双向岸电变频电源，所述岸电变频电源输入电压为6kV/50Hz，输出为6kV/50Hz及6.6kV/60Hz双频供电；所述岸电变频电源由网侧回路及船侧回路组成；网侧回路包括6kV/690V降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容，其中降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容依次连接；船侧回路包括逆变模块、船侧滤波回路、690V/6.6kV升压变压器，其中逆变模块、船侧滤波回路、升压变压器依次连接，最终为船舶提供双频供电；所述整流模块及逆变模块采用标准功率模块的结构，通过并联的方式提高其功率容量。本实用新型专利技术提高了系统容量的可扩展性，提高了岸电电源接入港口电网的功率因数，降低了注入电网的电流谐波含量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及岸电变频电源，尤其涉及一种高压大容量双向岸电变频电源，属于岸电

技术介绍
随着国家经济持续快速发展，港口建设的步伐越来越快，目前全球十大港口中，有八个港口在中国，中国成为毫无争议的世界第一港口大国。随着港口集装箱吞吐量的日益增加，停靠在码头的海外船舶的数量和密度大幅增加，船舶靠岸停泊期间消耗了大量燃油，并产生大量的废气和颗粒物排放，从而对港口附近的大气环境产生了严重的污染。船舶接用岸电电源作为一项可以有效减少港口污染物排放的技术，越来越受到重视，但由于大型港口停泊的海外船舶供电多为60Hz，与我国目前的供电频率50Hz不匹配，因此岸电电源中需要配置变频电源以实现对不同频率船舶的供电。沿江、沿海等大型港口所停靠的船舶吨位高、功率需求大，一般采用高压大容量岸电系统接入，但目前传统变频器整流侧多采用二极管整流的方式，在船舶侧负荷功率波动及与船舶辅机并联运行时易出现直流侧电压不稳定、直流电压抬升等问题，直接导致岸电电源故障解列，甚至出现损坏设备器件的现象，同时随着港口岸电系统配置的增加，整流侧不控整流产生的谐波重、功率因数低等问题对港口电网带来电能污染，影响着岸电电源在港口的推广应用。
技术实现思路
本技术是为了解决上述不足，提供了一种高压大容量双向岸电变频电源。可有效提高岸电变频电源直流侧电压稳定性，改善岸电系统接入港口电网的电能质量。本技术的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种高压大容量双向岸电变频电源，其特征在于：所述岸电变频电源输入电压为6kV/50Hz，输出为6kV/50Hz及6.6kV/60Hz双频供电；所述岸电变频电源由网侧回路及船侧回路组成；网侧回路包括6kV/690V降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容，其中降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容依次连接；船侧回路包括逆变模块、船侧滤波回路、690V/6.6kV升压变压器，其中逆变模块、船侧滤波回路、升压变压器依次连接，最终为船舶提供双频供电；所述整流模块及逆变模块采用标准功率模块的结构，通过并联的方式提高其功率容量。所述降压变压器T1为Y/D接法，将6kV港口电网降到690V为岸电变频电源提供输入电压。所述网侧预充电回路包括主回路接触器K1、并联预充电支路接触器K2及预充电电阻R1，K1、K2均为三相接触器；R1预充电电阻为三个电阻，并串联在K2预充电接触器三相回路中。所述网侧滤波回路包括滤波电容C1及滤波电抗L1、L2，其中滤波电容C1为三角形接法的三个电容，滤波电抗L1、L2为三相滤波电抗。所述整流模块、直流侧电容、逆变模块构成所述岸电变频电源的标准功率模块，所述整流模块由G1、G2、G3、G4、G5、G6构成，其中G1、G3、G5为IGBT功率回路的上桥臂，G2、G4、G6为IGBT功率回路的下桥臂，G1与G2组成A相，G3与G4组成B相，G5与G6组成C相；所述直流侧电容起到能量缓冲及直流电压支撑的作用；所述逆变模块由G7、G8、G9、G10、G11、G12构成，其中G7、G9、G11为IGBT功率回路的上桥臂，G8、G10、G12为IGBT功率回路的下桥臂，G7与G8组成A相，G9与G10组成B相，G11与G12组成C相。所述船侧滤波回路包括滤波电容C4及滤波电抗L3、L4，其中滤波电容C4为三角形接法的三个电容，滤波电抗L3、L4为三相滤波电抗。所述升压变压器T2为D/Y接法，将岸电变频电源输出的50Hz/60Hz的双频输出升压到6kV/50Hz或6.6kV/60Hz，为船舶提供稳定可靠的供电电压。本技术与现有技术相比的优点是：为港口高压岸电应用场合提供了一种大容量双向岸电变频电源，采用标准功率模块并联的方式提高了系统容量的可扩展性，网侧采用四象限整流器提高了岸电电源接入港口电网的功率因数，同时降低了注入电网的电流谐波含量。附图说明图1是本技术的岸电变频电源主拓扑图。图2是本技术的岸电变频电源的标准功率模块电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步详述。如图1所示，本技术的一种高压大容量双向岸电变频电源主拓扑图，所述的岸电变频电源输入为港口电网的6kV/50Hz电压，经过岸电变频电源的转换为6kV/50Hz或6.6kV/60Hz提供双频供电，所属的岸电变频电源由网侧回路及船侧回路组成，网侧回路包括6kV/690V降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容，其中降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容依次连接，船侧回路包括逆变模块、船侧滤波回路、690V/6.6kV升压变压器，其中逆变模块、船侧滤波回路、升压变压器依次连接，最终为船舶提供双频供电。所述整流模块及逆变模块采用标准功率模块的结构，通过并联的方式提高其功率容量，图1所示为两路功率模块并联的示意图，根据港口码头停靠船舶的功率需求，通过增加功率模块并联路数提高岸电变频电源的输出容量。所述降压变压器T1为Y/D接法，可有效抑制网侧的三次谐波含量，所述降压变压器将6kV港口电网降到690V为岸电变频电源提供输入电压。所述网侧预充电回路包括主回路接触器K1、并联预充电支路接触器K2及预充电电阻R1，K1、K2均为三相接触器，R1预充电电阻为三个电阻串联在K2预充电接触器三相回路中，其中R1选用波纹电阻，在合闸瞬间对电容充电电流较大，K2及R1需具备短时耐受冲击电流的影响，K1满足主回路的额定电流的需求，在运行时处于常闭工作状态。所述网侧滤波回路包括滤波电容C1及滤波电抗L1、L2，其中滤波电容C1为三角形接法的三个电容，滤波电抗L1、L2为三相滤波电抗，所述网侧滤波回路主要滤除注入电网的电流谐波含量。所述整流模块、直流侧电容、逆变模块构成所述岸电变频电源的标准功率模块，如图2所示，所述整流模块由G1、G2、G3、G4、G5、G6构成，其中G1、G3、G5为IGBT功率回路的上桥臂，G2、G4、G6为IGBT功率回路的下桥臂，G1与G2组成A相，G3与G4组成B相，G5与G6组成C相。所述直流侧电容起到能量缓冲及直流电压支撑的作用。所述逆变模块由G7、G8、G9、G10、G11、G12构成，其中G7、G9、G11为IGBT功率回路的上桥臂，G8、G10、G12为IGBT功率回路的下桥臂，G7与G8组成A相，G9与G10组成B相，G11与G12组成C相。根据岸电变频电源的功率需求，可配置多组标准功率模块并联运行。所述船侧滤波回路包括滤波电容C4及滤波电抗L3、L4，其中滤波电容C4为三角形接法的三个电容，滤波电抗L3、L4为三相滤波电抗，所述船侧滤波回路主要滤除为船舶供电的输出电压的谐波含量。所述升压变压器T2为D/Y接法，将岸电变频电源输出的50Hz/60Hz的双频输出升压到6kV/50Hz或6.6kV/60Hz，为船舶提供稳定可靠的电压，所述升压变压器要求具备50Hz/60Hz的双频输出能力。以上为本技术的具体实施方式，本技术一种高压大容量双向岸电变频电源可满足港口中较大吨位码头的船舶停靠的功率需求，采用标准功率模块并联的方式提高了系统容量的可扩展性，网侧采用四象限整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压大容量双向岸电变频电源，其特征在于：所述岸电变频电源输入电压为6kV/50Hz，输出为6kV/50Hz及6.6kV/60Hz双频供电；所述岸电变频电源由网侧回路及船侧回路组成；网侧回路包括6kV/690V降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容，其中降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容依次连接；船侧回路包括逆变模块、船侧滤波回路、690V/6.6kV升压变压器，其中逆变模块、船侧滤波回路、升压变压器依次连接，最终为船舶提供双频供电；所述整流模块及逆变模块采用标准功率模块的结构，通过并联的方式提高其功率容量。

【技术特征摘要】
1.一种高压大容量双向岸电变频电源，其特征在于：所述岸电变频电源输入电压为6kV/50Hz，输出为6kV/50Hz及6.6kV/60Hz双频供电；所述岸电变频电源由网侧回路及船侧回路组成；网侧回路包括6kV/690V降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容，其中降压变压器、网侧预充电回路、网侧滤波回路、整流模块、直流侧电容依次连接；船侧回路包括逆变模块、船侧滤波回路、690V/6.6kV升压变压器，其中逆变模块、船侧滤波回路、升压变压器依次连接，最终为船舶提供双频供电；所述整流模块及逆变模块采用标准功率模块的结构，通过并联的方式提高其功率容量。2.根据权利要求1所述的一种高压大容量双向岸电变频电源，其特征在于：所述降压变压器T1为Y/D接法，将6kV港口电网降到690V为岸电变频电源提供输入电压。3.根据权利要求1所述的一种高压大容量双向岸电变频电源，其特征在于：所述网侧预充电回路包括主回路接触器K1、并联预充电支路接触器K2及预充电电阻R1，K1、K2均为三相接触器；R1预充电电阻为三个电阻，并串联在K2预充电接触器三相回路中。4.根据权利要求1所述的一种高压大容量双向岸电变频电源，其特征在于：所述网侧滤波回路包括滤波电容C1及滤波电抗L1、L2，其中滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金杭，苗亚，曹亢，
申请(专利权)人：澄瑞电力科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31