本发明涉及一种船舶岸基变频供电系统自动同期并网技术，属于船舶岸电控制领域。
背景技术：
近年来，随着中国经济的高速发展和对外贸易的不断扩大，中国的船舶制造业正蓬勃发展，船舶的出口订单也急剧增加，国外到中国港口作业或中转运输船的数量也越来越多。当船舶到港口停靠，如果通过自身柴油发电机供电来满足自身的电气设备工作，将会造成严重污染。因为柴油发电机发电需要燃烧大量燃油，燃油在燃烧过程中会产生大量硫化物和氮氧化物。国内大多港口区都比较靠近市区，这些污染气体很容易进入市区，造成雾霾等恶劣天气，对人的身体造成伤害。如果采用岸基陆地电网对靠港船舶供电，不仅仅使得船东的经济受益，减少运营成本，同时也对于港区环境保护、建设绿色港口具有十分重要的意义。
由于船舶电网频率有50Hz/60Hz两种，配电电压为6.6kV、6kV或440V、380V不等，必须利用变压变频技术实现岸基供电系统对船舶的供电。另外，为了提高生产效率，实现船舶靠港后船电和岸电的无缝切换也很重要。因此，提供一种船舶岸基变频供电系统自动同期并网技术显得尤为重要。
技术实现要素：
为了满足现有技术的需要，本发明的目的是提供一种控制简单，不需要船载电源额外配置相位调节控制装置的船舶岸基变频供电系统自动同期并网技术。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种船舶岸基变频供电系统自动同期并网技术，其特征在于：不需要船载电源配置额外的并网调节装置即可以实现船舶电力系统与岸基供电系统的无缝切换，且对于频率为50Hz或60Hz的船舶电力系统均适用。
特别地，所述的船舶岸基变频供电系统自动同期并网技术包括锁相单元、相位控制单元、电压波形生成单元、电压跟踪控制单元和PWM控制单元。
特别地，所述的锁相单元为一个三相软件锁相环单元。
特别地，所述的相位控制单元设计为一个PI调节，所述PI调节器的输入为船载电力系统的电压相位与岸基变频供电系统输出电压相位的差，所述PI调节器的输出为给定电压波形的频率设定值。
特别地，所述的电压跟踪控制单元设计为一个PI调节，所述PI调节器的输入为给定电 压与实际输出电压的瞬时值的差，所述PI调节器的输出为PWM参考电压信号。
本发明的有益效果：
(1)本发明不需要船载电源配置额外的相位调节控制系统即可实现船舶电力系统与岸基电源的无缝切换，适用范围广。
(2)本发明实现方法简单，可通过原有的变频器控制系统升级实现，成本低，大部分控制系统基于变频器原有控制系统，成熟可靠。
附图说明
图1为本发明实施例提供的船舶岸基变频供电系统自动同期并网技术的控制原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图1，为本发明实施例提供的船舶岸基变频供电系统自动同期并网技术的控制原理框图，包括锁相单元、相位控制单元、电压波形生成单元、电压跟踪控制单元和PWM控制单元。该控制系统中含有两个相同功能的锁相单元，分别为锁相单元1和锁相单元2，锁相单元2的输入与船载电源的输出电压采样相连接，其输入为船载电源的电压信号v2。锁相单元2的输出为船载电源电压的相位φ2；锁相单元1的输入与岸基变频供电系统的输出电压采样相连接，其输入为岸基变频供电系统的输出电压信号v1。锁相单元1的输出为岸基变频供电系统的输出电压的相位φ1；φ2与φ1的差值φe作为相位控制单元的输入，相位控制单元的输出ωe与岸基变频供电系统的设定频率ω1相加后得到电压波形生成单元的给定频率ω*，电压波形生成单元同时接收船载电源电压信号v2作为其输入，电压波形生成单元得到ω*和v2后，经过运算可以得到给定的电压输出瞬时值与岸基变频供电系统的输出电压v1相减后得到瞬时电压误差ve。电压跟踪控制单元的输入为电压误差ve，输出为PWM参考电压信号vref，vref送至PWM控制单元，采用正弦波调制技术(SPWM)得到变频供电系统中半导体开关器件的开关信号，实现岸基变频供电系统的输出电压与船舶电力系统的电压相位，幅值，频率均一致，可以实现二者的自动无缝切换。
所述的锁相单元为一个三相软件锁相环(PLL)单元。
所述的相位控制单元设计为一个PI调节，所述PI调节器的输入为船载电力系统的电压相位与岸基变频供电系统输出电压相位的差，所述PI调节器的输出为给定电压波形的频率设定值。
所述的电压跟踪控制单元设计为一个PI调节，所述PI调节器的输入为给定电压与实际 输出电压的瞬时值的差，所述PI调节器的输出为PWM参考电压信号。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。