【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶岸电系统领域，尤其涉及一种直流母线分段的船舶岸电系统及其协同控制方法。
技术介绍
1、船舶停靠港口后，通常会采用船舶发电机技术来解决船舶用电问题，以确保船舶泵组、通风装置、照明装置、通讯装置和其他设施的正常运行。船舶停靠港口且利用其船舶发电机发电时，启动工作后的船舶发电机会产生空气污染，并且还会产生较大的噪声问题，影响港口的正常运行环境。
2、为了船舶发电机启动工作后所产生的空气污染和噪声污染问题，船舶岸用电系统(简称船舶岸电系统)应运而生。现有的船舶岸用电系统包括岸上供电系统、船岸变换系统和船舶受电系统这三个重要组成部分，船岸变换系统是岸电系统的核心部分，其基本功能是实现将码头电源转换成船舶能电源。其中，船岸变换系统包含换流器、断路器和控制保护装置，控制保护装置是船岸变换系统的稳定运行的保证，控制保护装置实现故障的快速清除，系统的协同配合。
3、因此，如何在给停靠港后的船舶正常供电以维持其设施正常运行情况下，降低空气污染和噪声，成为船舶供电领域需要解决的一个技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种直流母线分段的船舶岸电系统。
2、本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种应用于上述船舶岸电系统的船舶岸电协同控制方法。
3、本专利技术解决第一个技术问题所采用的技术方案为：直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，具有多个船舶岸电子系统；其中，船舶岸电子
4、交流母线；
5、变换器，其电压输入端通过第一断路器连接交流母线；
6、直流母线，通过第二断路器连接变换器的电压输出端；
7、至少一个负载，通过第三断路器连接直流母线；
8、三端口直流变换器，通过第四断路器连接直流母线，该三端口直流变换器具有第一端口、第二端口和第三端口；
9、功率型储能系统，连接三端口直流变换器；
10、控制保护装置，分别连接第一断路器、变换器、直流母线、三端口直流变换器以及功率型储能系统；
11、其中，在前后相邻的两个船舶岸电子系统中，前一个船舶岸电子系统的控制保护装置与后一个船舶岸电子系统的控制保护装置通信连接，前一个船舶岸电子系统的直流母线通过联络开关与后一个船舶岸电子系统的直流母线连接，前一个船舶岸电子系统的控制保护装置连接三端口直流变换器的第一端口，后一个船舶岸电子系统的控制保护装置连接三端口直流变换器的第二端口。
12、改进地，在所述直流母线分段的船舶岸电系统中，所述前一个船舶岸电子系统的控制保护装置与后一个船舶岸电子系统的控制保护装置通过光纤通信连接。
13、再改进，在所述直流母线分段的船舶岸电系统中，所述控制保护装置包括：
14、数据采集模块，采集与该控制保护装置相对应变换器的实时工作参数；其中，实时工作参数包括电压、电流以及温度中的至少一种；
15、状态判断模块，连接数据采集模块，基于对数据采集模块所采集到的变换器的实时工作参数做出处理，产生控制第一断路器和第二断路器的跳闸指令；
16、保护模块，分别连接状态判断模块、三端口直流变换器和功率型储能系统，驱动第一断路器和第二断路器执行状态判断模块的跳闸指令；以及，将跳闸指令分别发送给三端口直流变换器和功率型储能系统；
17、协同控制模块，分别连接保护模块、三端口直流变换器和功率型储能系统，接收保护模块转发来的跳闸指令，控制与该控制保护装置相对应变换器的停运；
18、其中，该协同控制模块发送跳闸指令给另一个控制保护装置的协同控制模块以启动协同控制。
19、进一步地，在所述直流母线分段的船舶岸电系统中，所述保护模块通过快速do驱动板卡触发第一断路器和第二断路器执行状态判断模块的跳闸指令。
20、本专利技术解决第二个技术问题所采用的技术方案为：应用于任一项所述船舶岸电系统的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
21、步骤1，第一控制保护装置采集与该第一控制保护装置相对应换流器的实时工作参数；其中，换流器的实时工作参数包括电压、电流以及温度中的至少一种；
22、步骤2，第一控制保护装置根据所采集换流器的实时工作参数判断换流器状态情况：
23、当该换流器发生故障时，产生指令第一断路器和第二断路器跳闸的跳闸指令，转入步骤3；否则，转入步骤1；
24、步骤3，第一控制保护装置控制第一断路器和第二断路器分别执行跳闸指令，并且控制发生故障的该换流器停止运行；
25、步骤4，第一控制保护装置将跳闸指令分别发送给三端口直流变换器和功率型储能系统；
26、步骤5，三端口直流变换器和功率型储能系统执行协同配合以维持与该第一控制保护装置相对应的直流母线的直流电压稳定；
27、步骤6，第一控制保护装置将其产生的跳闸指令发送给与其配合的第二控制保护装置，以启动协同配合控制机制；
28、步骤7，第二控制保护装置对联络开关是否满足合闸条件做出判断处理：
29、当该联络开关满足合闸条件时，生成针对联络开关的预合闸指令，转入步骤8；否则，将联络开关不满足合闸条件的信息发送给三端口直流变换器，转入步骤13；
30、步骤8，第一控制保护装置判断与其对应的第二断路器处于分闸状态，将该第二断路器分闸状态发送给第二控制保护装置；
31、步骤9，第二控制保护装置通过其生成的预合闸指令控制联络开关执行合闸动作；
32、步骤10，第二控制保护装置根据联络开关合闸成败做出判断处理：
33、当该联络开关合闸时，转入步骤11；否则，转入步骤12；
34、步骤11，令三端口直流变换器的第一端口退出直流电压控制模式并且令该第一端口切换为功率控制模式，以及令功率型储能系统维持soc稳定输出，转入步骤13；
35、步骤12，三端口直流变换器系统将由第三端口提供功率模式调整为由第二端口提供功率模式并维持第一端口的功率输出，以及令功率型储能系统通过第三端口维持soc稳定输出，转入步骤13；
36、步骤13，第二控制保护装置控制与其对应的换流器工作以维持该第二控制保护装置所对应直流母线运行。
37、进一步地，在所述船舶岸电协同控制方法中，所述第一控制保护装置对换流器状态情况的判断方式如下：
38、当该换流器的实时工作参数超过预设工作参数阈值且维持预设时长时，判定换流器发生故障；否则，判定换流器未发生故障。
39、改进地，在所述船舶岸电协同控制方法中，在步骤5中，所述三端口直流变换器和功率型储能系统执行协同配合以维持与第一控制保护装置相对应的直流母线的直流电压稳定时，令功率型储能系统优先放电维持直流母线的直流电压稳定。
40、再进一步地，在所述船舶岸电协同控制方法中，所述功率型储能系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，具有多个船舶岸电子系统(S)；其中，船舶岸电子系统包括：
2.根据权利要求1所述的直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，所述前一个船舶岸电子系统的控制保护装置与后一个船舶岸电子系统的控制保护装置通过光纤通信连接。
3.根据权利要求1所述的直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，所述控制保护装置包括：
4.根据权利要求3所述的直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，所述保护模块通过快速DO驱动板卡触发第一断路器和第二断路器执行状态判断模块的跳闸指令。
5.应用于权利要求1～4任一项所述船舶岸电系统的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，所述第一控制保护装置对换流器状态情况的判断方式如下：
7.根据权利要求5所述的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，在步骤5中，所述三端口直流变换器和功率型储能系统执行协同配合以维持与第一控制保护装置相对应的直流母线的直流电压稳定时，令功率型储能系统优先放电维持直流母线
8.根据权利要求7所述的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，还包括：所述功率型储能系统检测到其荷电状态SOC值接近荷电状态SOC预设值时，该功率型储能系统自动修改其荷电状态SOC预设值，以维持功率型储能系统对直流母线的供电支撑。
9.根据权利要求5所述的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，在步骤8中，所述第一控制保护装置判断与其对应的第二断路器未处于分闸状态时，该第一控制保护装置重新令该第二断路器执行跳闸动作。
10.根据权利要求9所述的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，还包括：所述第一控制保护装置判断所述第二断路器仍处于合闸状态时，该第一控制保护装置将与该第一控制保护装置所对应直流母线相连船舶失电的提示信息发送给岸电监控系统。
...【技术特征摘要】
1.直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，具有多个船舶岸电子系统(s)；其中，船舶岸电子系统包括：
2.根据权利要求1所述的直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，所述前一个船舶岸电子系统的控制保护装置与后一个船舶岸电子系统的控制保护装置通过光纤通信连接。
3.根据权利要求1所述的直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，所述控制保护装置包括：
4.根据权利要求3所述的直流母线分段的船舶岸电系统，其特征在于，所述保护模块通过快速do驱动板卡触发第一断路器和第二断路器执行状态判断模块的跳闸指令。
5.应用于权利要求1～4任一项所述船舶岸电系统的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，所述第一控制保护装置对换流器状态情况的判断方式如下：
7.根据权利要求5所述的船舶岸电协同控制方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，黄辉，郭建军，赵江峰，苏文，孙桂锴，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。