轴带发电机和船只的电网质量:

船舶领域一项具有质的飞跃的技术革新

从时间顺序来看,轴带发电机最初是作为优化船舶的能源效率而被引入船舶领域的。尽管最近由于油价降低,出现了一些反对的声音;但是从长期来看,我们仍然需要寻找降低船只燃油消耗的解决方案。此外,MARPOL公约(国际防止船舶造成污染公约)正在不断增强对于船只减少排放的需求并努力促使让船舶工业的技术更绿色;因而相关环保的法规会更加严格。所以,无论最开始引用轴带发电机的动机是什么,轴带发电机都无疑是最适合目前船舶工业的技术。

轴带发电机还有一项优点往往为人们所忽视,而该领域正是很多人的兴趣所在,并且是斯维奇的强项。让我们先来看看船级社的参数要求吧:THD小于8%,稳态工作频率范围+/-5%,瞬态允许电压波动范围-15%~+20%。虽然,一般而言使用基本的变流器也能达到这些要求,但是必须使用很强的滤波(或,使用很大的滤波器)。

与之相比较,斯维奇最先进的四象限矢量控制变流器能够轻松的达到小于3%的THD,极其准确的频率控制,以及0%的电压瞬态波动。

当一艘船只的电能完全由发电机组来供应室,电网的控制和稳定性为机械控制问题。相对应的,和电气的动态控制比较,一台先进的变流器看到的不是机械惯性而是阻抗,不是燃油注入量而是电磁转矩。显而易见,对于电网质量而言,斯维奇能够提升其标准。

我们别忘了变流器还没有走到取代发电机组那一步。任何行业归根到底都是保守的。因此,除了瞄准更好的解决方案,减少风险也是我们的目标。

在一艘船只的分布式电网中,我们发现两种类型的电力来源:一台或多台同步发电机与一台或更多的并联在一起的多个变频器一起工作。然而一个老难题仍然存在:负载分配。

是的,斯维奇变频器现在还可以处理船只电网的有差控制(Droop Control)。能够完全控制所有支路之间的负载分配是一步非常积极的改进,这使我们获得了找到冗余和效率之间完美平衡的额外自由。想象一下这一稳定性的改进吧,当变流器控制发电机组运行在最小燃料消耗的状态下时,如果出现任何状况仍然能够随时投入。

我们可以负责任的说船舶技术通过给电力电子设备更多的功能而已经有了质的飞跃。

变频器经过相当长时间才发展到现在的水平。但是还有很多工作要做使其应用更主流。最终,电网质量和轴带发电机的解决方案会在本质上相关。电力电子设备将成为有力的工具,为在的船舶不断开发新的、更多的节能增效解决方案。

José Galvez
变流器产品经理