本發(fā)明涉及雙燃料船舶的管理，具體為一種雙燃料船舶的智能電站管理方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的電站管理系統(tǒng)是基于發(fā)電機(jī)（或軸帶發(fā)電機(jī)）、變壓器、配電板等構(gòu)建的常規(guī)配電管理系統(tǒng)，因系統(tǒng)構(gòu)成較為單一，僅執(zhí)行備機(jī)啟停、負(fù)載轉(zhuǎn)移、負(fù)載均分等簡單的自動化管理功能，不能滿足多種工況變換時進(jìn)行電能調(diào)度的情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，具備優(yōu)先使用清潔能源、及時調(diào)度各電源電力并精準(zhǔn)分配等優(yōu)點，解決了上述技術(shù)問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，包括以下步驟：

5、s1、判斷船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速，依據(jù)船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速對船舶狀態(tài)進(jìn)行分類，船舶狀態(tài)包括海上航行、離靠港、裝卸貨和在港共四種狀態(tài)；

6、s2、依據(jù)步驟s1中的分類的四種狀態(tài)分別對軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)和儲能電池以及處于岸上的高壓岸電之間給出不同用電或儲電的調(diào)度方式；

7、s3、在用電或儲電過程中，對軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)、儲能電池和高壓岸電狀態(tài)進(jìn)行收集，并分析計算，并逐一判斷是否進(jìn)行預(yù)警，當(dāng)出現(xiàn)需要預(yù)警的時候及時通知管理人員進(jìn)行預(yù)警。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s1中船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速對船舶狀態(tài)進(jìn)行分類的過程如下：

9、s1.1、對當(dāng)前時刻船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行收集；

10、s1.2、將船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速送入轉(zhuǎn)速判斷函數(shù)中進(jìn)行判斷，具體轉(zhuǎn)速判斷函數(shù)的表達(dá)式如下：

11、其中，表示轉(zhuǎn)速單位，表示當(dāng)前時刻船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速判斷函數(shù)輸出為高速或中速時判斷船舶狀態(tài)為海上航行狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)速判斷函數(shù)輸出為低速時判斷船舶狀態(tài)為離靠港狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)速判斷函數(shù)輸出為停機(jī)時判斷船舶狀態(tài)為裝卸貨或在港狀態(tài)。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s2中對海上航行狀態(tài)的調(diào)度步驟如下：

13、s2a.1、對讀取當(dāng)前船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷是否為高速，若不為高速則執(zhí)行步驟s2a.2，若為高速，則執(zhí)行步驟s2a.3；

14、s2a.2、軸帶發(fā)電機(jī)降負(fù)荷運轉(zhuǎn)，并判斷軸帶發(fā)電機(jī)是否滿足負(fù)荷需求，若滿足則執(zhí)行步驟s2a.4，若不滿足則執(zhí)行步驟s2a.5；

15、s2a.3、軸帶發(fā)電機(jī)進(jìn)入額定輸出工況，并將多余電量分配給儲能電池進(jìn)行充電；

16、s2a.4、將儲能電池和一號雙燃料發(fā)電機(jī)依次設(shè)置為第一備用電源和第二備用電源；

17、s2a.5、接入儲能電池并網(wǎng)供電，并判斷供應(yīng)的電力是否滿足負(fù)荷需求，若滿足，則將一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)依次設(shè)置為第一備用電源和第二備用電源，若仍不滿足，則接入一號雙燃料發(fā)電機(jī)同時并網(wǎng)供電，將二號雙燃料發(fā)電機(jī)設(shè)置為備用電源。

18、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s2中對離靠港狀態(tài)的調(diào)度步驟如下：

19、s2b.1、一號雙燃料發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)，并判斷是否有多余電量，若有則將多余電量分配給儲能電池進(jìn)行充電，若沒有則判斷一號雙燃料發(fā)電機(jī)負(fù)載是否滿足需求，若滿足則繼續(xù)執(zhí)行步驟s2b.1，若不滿足則執(zhí)行步驟s2b.2；

20、s2b.2、接入儲能電池并網(wǎng)供電，將二號雙燃料發(fā)電機(jī)設(shè)置為備用電源。

21、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s2中對裝卸貨和在港的判斷過程為：在轉(zhuǎn)速判斷函數(shù)輸出為停機(jī)時，對當(dāng)前船舶內(nèi)的負(fù)載進(jìn)行判斷，若當(dāng)前船舶內(nèi)的負(fù)載處于900kw~1200kw區(qū)間，則判斷為高負(fù)載，則輸出當(dāng)前狀態(tài)為裝卸貨狀態(tài)，若當(dāng)前負(fù)載低于900kw，則輸出當(dāng)前狀態(tài)為在港狀態(tài)。

22、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s2中對裝卸貨狀態(tài)的調(diào)度步驟如下：

23、s2c.1、船舶接駁岸上的高壓岸電，若接駁失敗，則一號雙燃料發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)，并判斷是否有多余電量，若有則將多余電量分配給儲能電池進(jìn)行充電，若沒有則接入儲能電池并網(wǎng)供電，將二號雙燃料發(fā)電機(jī)設(shè)置為備用電源，若接駁成功則執(zhí)行步驟s2c.2；

24、s2c.2、通過高壓岸電對儲能電池進(jìn)行充電，同時將一號雙燃料發(fā)電機(jī)、儲能電池依次設(shè)置為第一備用電源和第二備用電源。

25、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s2中在港狀態(tài)的調(diào)度步驟如下：

26、s2d.1、船舶接駁岸上的高壓岸電，若接駁失敗，則通過儲能電池為船舶供電，同時設(shè)置一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)依次設(shè)置為第一備用電源和第二備用電源，若接駁成功，則執(zhí)行步驟s2d.2；

27、s2d.2、通過高壓岸電為船舶供電，并對儲能電池進(jìn)行充電，同時設(shè)置儲能電池、一號雙燃料發(fā)電機(jī)依次設(shè)置為第一備用電源和第二備用電源。

28、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s2b.1中判斷是否有多余電量的具體計算表達(dá)式如下：

29、其中，表示剩余電量，為當(dāng)前供給電量，表示當(dāng)前第i個設(shè)備所需要的電量，表示當(dāng)前需要電量的設(shè)施集合中電量的綜合，當(dāng)時，表明有剩余電量給儲能電池充電，當(dāng)時，表明沒有剩余電量給儲能電池充電，且負(fù)載不能滿足需求，需要額外電量供給。

30、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s3中對軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)和儲能電池狀態(tài)收集的數(shù)據(jù)表達(dá)式如下：

31、其中，表示狀態(tài)數(shù)據(jù)集，分別表示軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)、儲能電池和高壓岸電的工作溫度，分別表示軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)、儲能電池和高壓岸電的輸出功率。

32、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟s3中對軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)和儲能電池狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警的具體表達(dá)式如下：

33、，其中，表示對狀態(tài)數(shù)據(jù)集中的工作溫度代入計算，表示當(dāng)前時刻狀態(tài)數(shù)據(jù)集任一溫度數(shù)據(jù)，表示對應(yīng)的溫度閾值，表示對狀態(tài)數(shù)據(jù)集中的輸出功率代入計算，表示當(dāng)前時刻狀態(tài)數(shù)據(jù)集任一輸出功率數(shù)據(jù)，表示對應(yīng)的額定功率。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，具備以下有益效果：

35、1、本發(fā)明通過依據(jù)船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速分為高轉(zhuǎn)速區(qū)間、中轉(zhuǎn)速區(qū)間、低轉(zhuǎn)速區(qū)間及停機(jī)四種狀態(tài)，并對應(yīng)結(jié)合船舶海上航行、離靠港、裝卸貨、在港四種典型運營工況，對船舶電網(wǎng)電力進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，從而使船舶所有工況都可以優(yōu)先使用綠色能源，使船舶排放達(dá)到最小化或零排放的效果。

36、2、本發(fā)明通過對軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)和儲能電池狀態(tài)進(jìn)行收集，并對其進(jìn)行計算，從而判斷軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)和儲能電池在工作中是否需要預(yù)警。

技術(shù)特征：

1.一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s1中船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速對船舶狀態(tài)進(jìn)行分類的過程如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s2中對海上航行狀態(tài)的調(diào)度步驟如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s2中對離靠港狀態(tài)的調(diào)度步驟如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s2中對裝卸貨和在港的判斷過程為：在轉(zhuǎn)速判斷函數(shù)輸出為停機(jī)時，對當(dāng)前船舶內(nèi)的負(fù)載進(jìn)行判斷，若當(dāng)前船舶內(nèi)的負(fù)載處于900kw~1200kw區(qū)間，則判斷為高負(fù)載，則輸出當(dāng)前狀態(tài)為裝卸貨狀態(tài)，若當(dāng)前負(fù)載低于900kw，則輸出當(dāng)前狀態(tài)為在港狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s2中對裝卸貨狀態(tài)的調(diào)度步驟如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s2中對在港狀態(tài)的調(diào)度步驟如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s2b.1中判斷是否有多余電量的具體計算表達(dá)式如下：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s3中對軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)和儲能電池狀態(tài)收集的數(shù)據(jù)表達(dá)式如下：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，其特征在于：所述步驟s3中對軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)和儲能電池狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警的具體表達(dá)式如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及雙燃料船舶的管理技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種雙燃料船舶的智能電站管理方法，判斷船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速，依據(jù)船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速對船舶狀態(tài)進(jìn)行分類，之后對軸帶發(fā)電機(jī)、一號雙燃料發(fā)電機(jī)、二號雙燃料發(fā)電機(jī)和儲能電池以及處于岸上的高壓岸電之間給出不同用電或儲電的調(diào)度方式，在用電或儲電過程中，對各個供電設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行收集，并分析計算，當(dāng)出現(xiàn)需要預(yù)警的時候及時通知管理人員進(jìn)行預(yù)警。該方法通過依據(jù)船舶的雙燃料主機(jī)的轉(zhuǎn)速分為高轉(zhuǎn)速區(qū)間、中轉(zhuǎn)速區(qū)間、低轉(zhuǎn)速區(qū)間及停機(jī)四種狀態(tài)，并對應(yīng)結(jié)合船舶海上航行、離靠港、裝卸貨、在港四種典型運營工況，對船舶的整體的電量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，從而滿足多種工況變換時進(jìn)行電能調(diào)度。

技術(shù)研發(fā)人員：張東清,楊海建,杜學(xué)鵬,王國普,戚雪弟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南通中遠(yuǎn)海運川崎船舶工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21