匹配電力供應信號的關聯設備、方法、以及電力供應系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種用于適配從電轉換器接收并且能夠被傳遞至負載的電力供應信 號的設備。本發明還設及包括至少一個電轉換器和一個運種適配設備的用于負載的電力供 應系統、W及用于適配從電轉換器接收并且能夠被傳遞至負載的電力供應信號的方法。
【背景技術】
[0002] 在由電轉換器傳遞至負載的電力供應信號的適配的領域中，使用用于適配電力供 應信號的設備是已知實踐。適配設備包括電變壓器并且被適配為修改傳遞至負載的電壓水 平，其中電變壓器包括電鏈接至負載的輸出端和電鏈接至電轉換器的輸入端。轉換器一般 是固態轉換器，也就是說，在半導體電氣組件的基礎上形成并且包括電力開關。電力開關被 配置為將由轉換器傳遞的電流限制到第一短路電流水平，并且當在轉換器的輸出處的電流 在預定時間段內大于或等于第一電流水平的值時，切斷從轉換器到負載的電力供應。負載 例如是要被電力供電的在碼頭的船的電網。
[0003] 在包括連接在運種電轉換器和運種負載之間的運種適配設備的電氣設施中，轉換 器在其開關切斷到負載的電力供應之前可接受的第一短路電流水平小于電保護裝置（例 如，位于變壓器的下游的斷路器的保護繼電器）所需的第二短路電流水平，W確保故障的 隔離。在實踐中，例如，船在其不在碼頭時意圖經由柴油發電機組被電力供電，并且與船的 電網關聯的保護裝置被適配為當它們測量到=倍于額定工作電流的量級的高電流時跳閩 (trip),而上述轉換器被適配為當在轉換器的輸出處的電流具有從一倍到兩倍于額定電流 的量級時，切斷到負載的電力供應，并停止工作。
[0004] 因此，當在負載中發生了短路時，轉換器切換至限流模式，并在1秒的量級的時間 段內向負載供應其最大短路電流，然后經由其電力開關切斷到負載的電力供應，并且負載 不再被供電。不再確保電保護裝置（尤其是與船的電網關聯的斷路器的電保護裝置）的選 擇性，并且同樣地不再確保船的電力供應的連續性。
[0005] 現在，通過保證電保護裝置的選擇性，可W具有運樣的電氣設施：在短路的情況 下，僅通過相對于轉換器而緊挨著短路的上游放置的保護裝置消除短路。

【發明內容】

[0006] 因此，本發明的目的是提出一種用于適配從電轉換器接收且能夠被傳遞至負載的 電力供應信號的設備，其使得可W改善負載的電力供應，尤其是確保負載的電力供應的連 續性并且保證與負載關聯的電保護裝置的選擇性。
[0007] 為此，本發明設及一種用于適配電力供應信號的設備，該信號能夠從電轉換器接 收并傳遞到負載，適配設備包括包含輸出端和輸入端的電變壓器、W及用于檢測在輸出端 的短路的構件，其中該輸出端適于被電鏈接至負載，并且該輸入端適于被電鏈接至電轉換 器。根據本發明，電變壓器具有可變值的變壓比，并且適配設備還包括用于作為檢測短路的 函數而控制變壓器的變壓比的部件。
[0008] 借助本發明，當檢測部件檢測到短路時，控制部件能夠修改變壓器的變壓比并因 此修改流到負載的電流的值。對流到負載的電流的修改使得可W改善負載的操作W及尤其 是在短路的情況下與負載關聯的保護裝置的跳閩，W有利地保證與負載關聯的電保護裝置 的選擇性并確保負載的電力供應的連續性。
[0009] 根據本發明的其它有利方面，適配設備還包括單獨地或W所有技術上允許的組合 采取的W下特征中的一個或多個：
[0010] -檢測構件包括用于測量在輸入端接收的初級電流的強度的部件、W及用于將所 測量的初級電流的強度與第一闊值相比較的部件，該檢測構件被配置為當所測量的強度的 值高于第一闊值時檢測到短路，
[0011] -檢測構件包括用于測量施加到變壓器的輸入端的初級電壓的部件、W及用于將 所測量的初級電壓與第二闊值相比較的部件，該檢測構件被配置為當所測量的初級電流的 強度的值高于第一闊值并且所測量的初級電壓的值低于第二闊值時檢測到短路，
[0012] -該控制部件被配置為在檢測到短路的情況下減小變壓比的值，
[0013] -該控制部件被配置為在未檢測到短路的情況下將變壓比R設置在預定義值，
[0014] -該變壓器包括初級繞組，該初級繞組包括由第一組線應形成的第一部分、W及由 第二組線應形成的第二部分，第二組遠離第一組，并且該設備包括用于在第一狀態與第二 狀態之間切換的第一可控模塊，其中，在第一狀態中，僅第一組電連接至變壓器的輸入端并 且第一組與第二組電隔離，在第二狀態中，第一組和第二組串聯連接至變壓器的輸入端，
[0015] -該控制部件被配置為在檢測到短路的情況下命令第一切換模塊到其第二狀態，
[0016] -該控制部件被配置為在未檢測到短路的情況下命令第一切換模塊到其第一狀 態，
[0017] -變壓器包括次級繞組，該次級繞組包括由第=組線應形成的第=部分、W及由第 四組線應形成的第四部分，第四組遠離第=組，并且該設備包括用于在第=狀態與第四狀 態之間切換的第二可控模塊，其中，在第=狀態中，第=組和第四組串聯連接至變壓器的輸 出端，在第四狀態中，僅第=組電連接至變壓器的輸出端并且第=組與第四組電隔離，
[0018] -該控制部件被配置為在檢測到短路的情況下命令第二切換模塊到其第四狀態，
[0019] -該控制部件被配置為在未檢測到短路的情況下命令第二切換模塊到其第=狀 態。
[0020] 而且，本發明的主題是一種用于負載的電力供應系統，包括至少一個電轉換器W 及一個用于適配從每個電轉換器接收的電力供應信號的設備，該設備能夠將適配的信號傳 遞至負載。根據本發明，適配設備如上述所定義。
[0021] 而且，本發明的主題是用于適配電力供應信號的方法，該信號能夠從電轉換器接 收并傳遞至負載，該方法通過包括電變壓器的適配設備實施，該電變壓器包括適于被電鏈 接至負載的輸出端W及適于被電鏈接至電轉換器的輸入端，該方法包括W下步驟：
[0022] -a)檢測在輸出端處的短路。
[0023] 根據本發明，電變壓器具有可變值的變壓比，并且該方法包括W下步驟：
[0024] -b)作為檢測短路的函數而控制變壓器的變壓比。
[00巧]根據本發明的其它有利方面，適配方法還包括單獨地或W所有技術上允許的組合 采取的W下特征中的一個或多個：
[00%]-該變壓器包括包含線應的初級繞組，并且在控制步驟b)中，控制電連接至變壓 器的輸入端的初級繞組的線應數目，W修改變壓比的值，
[0027] -該變壓器包括包含線應的次級繞組，并且在控制步驟b)中，控制電連接至變壓 器的輸出端的次級繞組的線應數目，W修改變壓比的值。
【附圖說明】
[0028] 根據純粹作為非限制性示例并且參考附圖給出的W下描述，將更好理解本發明， 并且本發明的其它優點將變得顯而易見，附圖中：
[0029] -圖1是根據本發明的第一實施例的包括由電力供應系統供電的負載的電氣設施 的示意圖；
[0030] -圖2是用于由屬于圖1的電力供應系統的轉換器適配傳遞至負載的電力供應信 號的方法的流程圖；
[0031] -圖3是與圖1的圖類似的圖，其中電力供應系統遵循本發明的第二實施例；W及
[0032] -圖4是用于由屬于圖3的電力供應系統的轉換器適配傳遞至負載的電力供應信 號的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033] 在圖1中示出根據本發明的第一實施例的包括電力供應系統12W及電力負載14 的電氣設施10。
[0034] 電力供應系統12包括電轉換器16、W及用于適配能夠從電轉換器16接收并傳遞 至負載14的電力供應信號Sl的設備18。
[0035] 電力負載14例如包括未示出的多個電氣設備項目和諸如斷路器的電保護裝