一种用于养殖装备的配电系统及方法与流程

1.本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种用于养殖装备的配电系统及方法。


背景技术：

2.全潜式养殖装备，是一种大型深远海养殖网箱，用以在某一海域开展海洋渔业养殖任务。该养殖装备可大力拓展蓝色海洋经济新空间，提高海洋资源开发利用能力，改变传统渔业生产方式，破解海洋水域环境污染、生态破坏、资源耗竭等难题。全潜式养殖网箱具有抗风浪、无人值守的特点，配置有饲料存储、鱼苗接收、养殖监控、成鱼收集、饲料投喂、水下补气、电力供应、临时带缆、物资起吊和远程遥控等系统设备。一般情况下，网箱采取养殖水体范围内的主体结构全部沉入海平面以下的安全控制策略，必要时通过沉浮作业完成坐底，解决恶劣海况下养殖装备的自存问题，保障深远海渔业养殖作业。
3.而由于全潜式养殖装备长期在无人值守的状态下运行，导致现有的养殖装备存在诸多弊端，例如：养殖装备长时间运行，导致燃料损耗大，同时对生态造成一定损坏，无人值守存在一定的安全隐患，等等。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供了一种用于养殖装备的配电系统及方法，该系统可根据养殖装备当前所处的工况自动切换不同工况下的配电方案，保障电力供应的连续性和经济性，有效地解决了养殖装备在无人值守情况下电力供应成本较高、操作不灵活等技术问题。
5.第一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：
6.一种用于养殖装备的配电系统，包括：
7.智能电站以及配电子系统，所述智能电站用于与岸基连接，用于接收所述岸基发送的控制信号，所述智能电站与所述配电子系统连接，所述配电子系统包括：主配电板、主发电机、充放电板以及蓄电池组；所述智能电站与所述主配电板连接，所述主配电板与所述主发电机连接，所述智能电站用于基于所述控制信号控制所述主发电机的启动或停机，所述主配电板用于与第一负载以及第二负载连接，用于在所述主发电机启动时，向所述第一负载或所述第二负载供电，所述第一负载为养殖装备正常工况下运行的负载，所述第二负载为沉浮工况下运行的负载；所述充放电板与所述蓄电池组连接，所述蓄电池组与所述主配电板连接，所述主配电板与所述充放电板经过第一断路器连接，所述主配电板还用于与第三负载连接，所述智能电站用于在确定出养殖装备从所述正常工况进入静默工况时，控制所述第一断路器闭合，并控制所述主发电机停机，以使得所述蓄电池组作为供电电源，向所述第三负载供电，所述第三负载为静默工况下运行的负载。
8.优选地，所述配电子系统还包括：应急配电板以及应急发电机；所述应急配电板与所述应急发电机连接，所述主配电板与所述应急配电板经过第二断路器连锁，所述应急配电板还与所述蓄电池组连接，所述应急配电板用于与第四负载连接；所述智能电站用于在确定出所述养殖装备进入应急工况时，控制所述第二断路器闭合，并控制所述应急发电机
启动，向第四负载供电，所述第四负载为应急工况下运行的负载。
9.优选地，所述主发电机包括两台相并联的第一主发电机以及所述第二主发电机，所述第一主发电机与第二主发电机均与所述主配电板连接；所述智能电站用于在确定出所述养殖装备进入所述正常工况时，控制所述第一主发电机启动，向所述正常工况下运行的负载供电；所述智能电站还用于在确定出所述养殖装备进入所述沉浮工况时，控制所述第一主发电机与第二主发电机启动，向所述沉浮工况下运行的负载供电。
10.优选地，所述主配电板包括第一段输入电压汇流排、第二段输入电压汇流排、第一段输出电压汇流排以及第二段输出电压汇流排，所述第一段输入电压汇流排经过第三断路器与所述第一主发电机连接，所述第二段输入电压汇流排经过第四断路器与所述第二主发电机连接；所述第一段输入电压汇流排与所述第二段输入电压汇流排通过第五断路器连接，所述第一段输出电压汇流排与第二段输出电压汇流排通过第六断路器连接，所述第一段输入电压汇流排经过第一主变压器与所述第一段输出电压汇流排连接，所述第二段输入电压汇流排经过第二主变压器与所述第二段输出电压汇流排连接；所述充放电板经过第一断路器与所述第二段输出电压汇流排连接，所述第一断路器与所述第六断路器连锁，所述第二段输出汇流排用于与所述第三负载连接，用于向所述第三负载供电。
11.优选地，所述蓄电池组包括相并联的第一组蓄电池与第二组蓄电池，所述第一组蓄电池与第二组蓄电池均与所述充放电板连接，所述第一组蓄电池与第二组蓄电池均与所述主配电板连接；所述配电子系统还包括：第八断路器以及第九断路器，所述第八断路器与所述第九断路器互锁，所述第八断路器与所述第一组蓄电池串联，所述第九断路器与所述第二组蓄电池串联，所述第八断路器以及所述第九断路器均与所述智能电站连接。
12.第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：
13.一种用于养殖装备的配电方法，应用于前述第一方面中任一项所述的配电系统中，所述方法包括：
14.若接收到岸基发送的控制信号，则基于所述控制信号，控制所述主发电机的启动或停机；所述基于所述控制信号，控制所述主发电机的启动或停机，包括：若所述控制信号为启动信号，则启动所述主发电机，使得主配电板向第一负载或第二负载供电，所述养殖装备进入正常工况或沉浮工况；判断所述养殖装备的运行工况；若确定出所述养殖装备从所述正常工况进入静默工况，则控制第一断路器闭合，并控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源，向第三负载供电。
15.优选地，方法还包括：若确定出所述养殖装备从所述正常工况进入应急工况，则断开第二断路器，并启动应急发电机，以控制应急工况下的负载运行。
16.优选地，所述主发电机包括第一主发电机以及第二主发电机，所述方法还包括：若确定出所述养殖装备从所述正常工况进入沉浮工况，则启动第一主发电机以及第二主发电机，并控制第三断路器闭合，以控制沉浮工况下的负载运行。
17.优选地，所述控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源之后，还包括：判断所述蓄电池组容量是否低于预设最低容量值；若否，则判断所述养殖装备是否需要投喂饲料；若需要投喂饲料，则启动所述主发电机，并控制第一断路器断开，使得所述主配电板向所述第一负载供电，所述养殖装备进入正常工况；若不需要投喂饲料，则所述养殖装备持续处于所述静默工况。
18.优选地，所述控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源之后，还包括：判断所述养殖装备是否处于应急工况；若是，则断开第二断路器，并启动应急发电机，以控制应急工况下的负载运行；若否，则所述养殖装备持续处于所述静默工况。
19.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
20.本发明实施例提供的用于养殖装备的配电系统，包括智能电站、主配电板、主发电机、充放电板以及蓄电池组，智能电站用于接收岸基发送的控制信号，并基于控制信号控制主发电机的启动或停机，在主发电机启动时，向第一负载或第二负载供电，实现基于岸基远程遥控主发电机，进而调节养殖装备运行工况。通过将蓄电池组与充放电板以及主配电板连接，在确定出养殖装备从正常工况进入静默工况时，通过控制主配电板与充放电板之间的断路器闭合，并控制主发电机停机，实现将蓄电池组作为静默工况下的主电源，使得在所有发电机都停机状态下，通过远程控制操作，仅有部分涉及到网箱养殖监测和安全等相关系统(即静默工况下运行的负载)运行，减少能源消耗，由此，本技术可根据不同工况自主切换选择主电源，通过给出一种在静默工况下养殖装备电力供应自动监控的解决方案，基于岸基对智能电站进行远程遥控，大大提高配电系统的灵活性。有利于保障电力供应的连续性和经济性，有效地解决了养殖装备在无人值守情况下电力供应成本较高、操作不灵活等技术问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的用于养殖装备的配电系统的结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的全潜式养殖装备的配电系统的单线图；
24.图3为本发明实施例提供的用于养殖装备的配电方法的流程图；
25.图4为本发明实施例提供的全潜式智能养殖装备智能配电系统的工作流程图。
具体实施方式
26.发明人经过研究发现，养殖装备的作业工况具有周期性和各工况电力负荷差异较大的特点，当网箱在静默工况时采用蓄电池作为主电源对必须运行的部分系统和设备供电，节约燃油发电机长期作业的成本。为契合大型智能化深海养殖装备的发展需求，通过设计一种具有远程遥控的智能配电系统，具有远程操控启动或停止主发电机，对断路器的监测与控制等功能，可以有效地保证电网供电的连续性和经济性。
27.有鉴于此，本技术实施例通过提供了一种用于养殖装备的配电系统及方法，该系统可根据养殖装备当前所处的工况自动切换不同工况下的配电方案，保障电力供应的连续性和经济性，有效地解决了养殖装备在无人值守情况下电力供应成本较高、操作不灵活等技术问题。
28.本技术实施例的技术方案总体思路如下：
29.一种用于养殖装备的配电系统，包括：
30.智能电站以及配电子系统，智能电站用于与岸基连接，用于接收岸基发送的控制信号，智能电站与配电子系统连接，配电子系统包括：主配电板、主发电机、充放电板以及蓄电池组；智能电站与主配电板连接，主配电板与主发电机连接，智能电站用于基于控制信号控制主发电机的启动或停机，主配电板用于与第一负载以及第二负载连接，用于在主发电机启动时，向第一负载或第二负载供电，第一负载为养殖装备正常工况下运行的负载，第二负载为沉浮工况下运行的负载；充放电板与蓄电池组连接，蓄电池组与主配电板连接，主配电板与充放电板经过第一断路器连接，主配电板还用于与第三负载连接，智能电站用于在确定出养殖装备从正常工况进入静默工况时，控制第一断路器闭合，并控制主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源，向第三负载供电，第三负载为静默工况下运行的负载。
31.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
32.需要说明的是，本技术针对的养殖装备为全潜式养殖装备，本技术中提到的负载均为养殖装备负载。其中，正常工况表示养殖装备正常运行时的状态，浮沉工况表示养殖装备需要坐底躲避台风时的状态，静默工况表示投饲、补气及其他机械设备不开启，使得电力负荷较小，仅有部分涉及到装备养殖监测和安全等相关装置运行的状态，应急工况表示主配电板失电或配电系统出现火警等紧急情况下，需要向应急设备与安全系统供电满足应急需要的状态。
33.另外，本技术中的用电负载除常规装备自存系统及设备外，还包括养殖相关设备如饲料投喂和装备养殖监测系统等特有设备。其中，岸基与智能电站均可以是plc控制器。
34.第一方面，本发明实施例提供的一种用于养殖装备的配电系统，具体来讲，如图1所示，所述系统包括：智能电站10以及配电子系统20，智能电站10用于与岸基连接，用于接收岸基发送的控制信号，智能电站10与配电子系统20连接，配电子系统20包括：主配电板201、主发电机202、充放电板203以及蓄电池组204。
35.智能电站10与主配电板201连接，主配电板201与主发电机202连接，智能电站10用于基于控制信号控制主发电机202的启动或停机，主配电板201用于与第一负载以及第二负载连接，用于在主发电机202启动时，向第一负载或第二负载供电，第一负载为养殖装备正常工况下运行的负载，第二负载为沉浮工况下运行的负载。
36.充放电板203与蓄电池组204连接，蓄电池组204与主配电板201连接，主配电板201与充放电板203经过第一断路器k1连接，主配电板201还用于与第三负载连接，智能电站10用于在确定出养殖装备从正常工况进入静默工况时，控制第一断路器k1闭合，并控制主发电机202停机，以使得蓄电池组204作为供电电源，向第三负载供电，第三负载为静默工况下运行的负载。
37.其中，智能电站10可以在装备操作室内独立安装，与主配电板201之间具有必要的安装接口。具体地，本技术中的充放电板203还用于与直流用电负载连接，用于向养殖装备中的直流用电负载提供电源。
38.本技术中的岸基可以是一种设置在岸上的主控制平台，或者，可以是一种管护中心，该主控制平台与智能电站10连接，能够对智能电站10进行远程遥控。具体地，岸基或管护平台可以通过微波通信(或通讯)的方式对全潜式养殖装备进行远程遥控，可通过微波通信无线传输实现在岸基上对养殖装备的电力供应进行远程遥控，实现在养殖装备处于不同
工况下对电力源进行切换，同时还能对整个配电系统进行监测与控制。
39.在任何工况下，智能电站10具有自动启动和停止主发电机202、对配电系统中断路器的监测与控制等功能，能够快速响应岸基发送的控制指令(包括：主发电机202的启动或停止指令)，基于指令断开或闭合主发电机主开关及母联开关，智能电站10能够判定出养殖装备所处的工况，进而选择配电方式供电给当前工况下的必要负载，以保证供电的连续性和经济性。
40.具体而言，智能电站10用于基于控制信号控制主发电机202的启动或停机，包括：智能电站10基于控制信号向主配电板201发送主发动机启动或停机信号，主配电板201基于启动或停机信号控制主发电机202的启动或停机。
41.若控制信号为主发动机启动信号，则启动主发电机202，使得主配电板201向第一负载或第二负载供电，养殖装备进入正常工况或沉浮工况。其中，第一负载为正常工况下运行的养殖装备负载，第二负载为沉浮工况下运行的负载。
42.举例来说，正常工况下的养殖装备负载包括：投饲、补气及其他机械设备相关负载，浮沉工况下的负载包括：压载泵、照明、空调风机、无线传输及火灾相关负载。
43.若智能电站10监测到养殖装备从正常工况进入到静默工况，则控制充放电板203与主配电板201之间的第一断路器k1闭合，并控制在正常工况下运行的主发电机202停机，以使得蓄电池组204作为主配电板201的供电电源，由蓄电池组204通过充放电板203向静默工况下运行的负载供电。
44.具体而言，若检测到养殖装备投饲、补气及其他机械设备不开启，且所有发电机均处于停机状态下，则养殖装备进入静默工况。举例来说，静默工况下的负载包括：装备上环境监测、视频监控、自动化系统、无线传输系统等少数养殖和监测相关负载。
45.进一步地，为了实现在配电系统处于紧急情况下，能够对应急负载进行稳定的电力供应，如图1所示，配电子系统20还包括：应急配电板205以及应急发电机206。
46.应急配电板205与应急发电机206连接，主配电板201与应急配电板205经过第二断路器k2连锁，应急配电板205还与蓄电池组204连接，应急配电板205用于与第四负载连接；智能电站10用于在确定出养殖装备进入应急工况时，控制第二断路器k2闭合，并控制应急发电机206启动，向第四负载供电，第四负载为应急工况下运行的负载。
47.具体而言，若智能电站10监测到养殖装备中主配电板201失电，则智能电站10进入应急工况，控制主配电板201与应急配电板205之间的第二断路器k2闭合，并控制应急发电机206启动，以使得应急发电机206向静默工况下运行的负载供电。
48.举例来说，应急工况下的负载包括：能够满足自动化、无线传输、照明、通信、火灾、水下摄像、鱼群密度监视以及压载泵等相关负载。
49.在一种应用场景中，主发电机202包括两台相并联的第一主发电机与第二主发电机，第一主发电机与第二主发电机均与主配电板201连接。举例来说，两台主发电机可以均为柴油发电机。
50.智能电站10用于在确定出养殖装备进入正常工况时，控制第一主发电机启动，向正常工况下运行的负载供电，另一台主发电机处于待机状态；智能电站10还用于在确定出养殖装备进入沉浮工况时，控制第一主发电机与第二主发电机均启动，向沉浮工况下运行的负载供电。
51.具体地，在智能电站10接收到岸基发送的主发电机202启动时，则智能电站10可以确定养殖装备进入正常工况。
52.可选地，养殖装备还可以包括气象检测仪，气象检测仪与智能电站10连接，用于实时获取气象信息，并向智能电站10反馈监测到的气象信息，智能电站10基于气象信息确定养殖装备是否进行沉浮工况。
53.具体来说，气象检测仪能够获取未来几小时或未来几天的气象信息，将检测到未来几小时或未来几天的气象信息发送给智能电站10，智能电站10可向岸基反馈气象信息，在检测到气象信息存在台风等较恶劣情况时，智能电站10确定养殖装备进入沉浮工况。
54.由此，正常工况下，一台主发电机启动，通过主配电板201给装备负载供电；沉浮工况下，两台主发电机稳定并联运行，通过主配电板201给装备负载供电；应急工况下，一台应急发电机206自动启动，通过应急配电板205给装备应急负载供电；静默工况下，由蓄电池组204通过充放电板203给装备上特定系统和设备供电。
55.当然，在其他应用场景中，为了有效地保证养殖装备坐底实现沉浮，主发电机202可以包括两台相并联的第一主发电机、第二主发电机以及第三主发电机，第一主发电机、第二主发电机以及第三主发电机均与主配电板201连接。
56.智能电站10用于在确定出养殖装备进入正常工况时，控制第一主发电机启动，向正常工况下运行的负载供电；智能电站10还用于在确定出养殖装备进入沉浮工况时，控制第一主发电机、第二主发电机以及第三主发电机启动，向沉浮工况下运行的负载供电。
57.可选地，本技术提供的蓄电池组204带充电器，蓄电池组204设有接地故障监视器和电压/充电故障等监视报警器，满足规范要求。
58.在一种应用场景中，为了保证蓄电池组204能长时间稳定对静默工况下对电力负载进行供电，提高可靠性和续航力，蓄电池组204可以包括相并联的第一组蓄电池与第二组蓄电池，第一组蓄电池与第二组蓄电池均与充放电板203连接，第一组蓄电池与第二组蓄电池均与主配电板201连接。
59.可选地，两组蓄电池的电池容量均为300ah，逆变输出ac220v电压，作为在主发电机202和应急发电机206都不开启时的主电源，供应养殖装备负载运行。
60.为了延长蓄电池组204的使用寿命周期，本技术采用两组蓄电池相互切换以保证连续供电的使用模式，配电子系统20还包括：第八断路器k8以及第九断路器k9，第八断路器k8与第九断路器k9互锁，第八断路器k8与第一组蓄电池串联，第九断路器k9与第二组蓄电池串联，第八断路器k8以及第九断路器k9均与智能电站10连接，智能电站10用于控制第八断路器k8与第九断路器k9的开闭，实现对第一组蓄电池与第二组蓄电池之间的切换。本技术中的两组蓄电池互为备用，主备可任意选择。
61.可选地，每一组蓄电池均配有独立的充电器以及逆变器，每个充电器具有在给容量耗尽的蓄电池充电的同时，还能承载该蓄电池所供电的所有负载。
62.具体来说，在充放电板203内安装有两套充电装置，每套充电装置分别对各自的蓄电池进行充电、逆变，充电为恒压、恒流、浮充式并具有增强充电能力，充电器可以在蓄电池断开时单独供电。其中，充电装置的电源由主配电板201供给，例如：主配电板201供给ac380v电源。
63.可选地，两组蓄电池可共用一个放电板，采用互锁开关实现其中一组蓄电池在线
供电，各负载分路由小型断路器实现过载，短路保护。
64.具体地，充放电板203还安装有电压表，电压表与智能电站10连接，智能电站10可在线监测充放电板203及蓄电池组204工作情况。进一步地，为了实现对充放电板203以及蓄电池组204全面地监控，充放电板203还可以设置有电流表、指示灯、绝缘监测仪等仪表，用于在线监测充放电板203及蓄电池组204工作情况。
65.具体来说，采用两组蓄电池相互切换供电的方法可以包括：检测当前工作蓄电池的电池容量；若电池容量低于预设最低容量值，则将当前工作蓄电池切换到另一组蓄电池。将当前工作蓄电池切换到另一组蓄电池之后，方法还包括：检测另一组蓄电池的电池容量，若电池容量低于预设最低容量值，则向智能电站10发送低电量预警信号。
66.在一种实施方式中，在静默工况下，采用两组蓄电池相互切换保证连续供电的使用模式为：一组蓄电池使用到容量低于30％以下时，自动切换到另一组蓄电池继续给充放电板203供电，当第二组蓄电池使用到容量低于30％以下时，发出预警信号。
67.进一步地，为了保证蓄电池的长期稳定运行，智能电站10还用于在检测到接收到的预警信号持续时间超过预设预警阈值时，控制一台待机的主发电机202启动，给蓄电池组204进行充电。
68.举例来说，若智能电站10检测到预警信号持续时间超过2分钟仍无反应动作，则自动启动一台待机的主发电机202给蓄电池充电，此时养殖装备自动退出静默工况，待主发电机202运行稳定后，断开充放电板203与主配电板201的连接，电力系统按正常工况运行。
69.当然，在其他应用场景中，蓄电池组204还可以包括三组以上的蓄电池，该多组蓄电池均与充放电板203、主配电板201以及应急配电板205连接。可选地，多组蓄电池采用并联连接，通过多组蓄电池之间的切换来保证连续供电。
70.具体地，为了便于对配电系统的理解，如图2所示，本技术给出了全潜式养殖装备智能配电系统的单线示意图，以主发电机202包括两台并联的主发电机202，蓄电池组204包括两组蓄电池为例：
71.主配电板201包括第一段输入电压汇流排、第二段输入电压汇流排、第一段输出电压汇流排以及第二段输出电压汇流排，第一段输入电压汇流排经过第三断路器k3与第一主发电机连接，第二段输入电压汇流排经过第四断路器k4与第二主发电机连接。
72.第一段输入电压汇流排与第二段输入电压汇流排通过第五断路器k5连接，第一段输出电压汇流排与第二段输出电压汇流排通过第六断路器k6连接，第一段输入电压汇流排经过第一主变压器h1与第一段输出电压汇流排连接，第二段输入电压汇流排经过第二主变压器h2与第二段输出电压汇流排连接；充放电板203经过第一断路器k1与第二段输出电压汇流排连接，第一断路器k1与第六断路器k6连锁，第二段输出汇流排用于与第三负载连接，用于向第三负载供电。
73.第一段输入电压汇流排以及第二段输入电压汇流排均用于与第一负载以及第二负载连接，用于向第一负载或第二负载供电，第一段输出电压汇流排用于与第一负载连接，用于向第一负载供电。
74.可选地，第一段输入电压汇流排以及第二段输入电压汇流排的电压值均可以为400v，第一段输出电压汇流排以及第二段输出电压汇流排的电压值均可以为220v。
75.如图2所示，第一主发电机以及第二主发电机给主配电板两段400v汇流排供电，两
段400v汇流排通过2台主变压器(一用一备)与两段220v汇流排(3号220v汇流排和4号220v汇流排)连接，两段汇流排相互独立且通过各自的断路器连接，其中，第五断路器k5在正常工况下处于常闭状态。
76.需要说明的是，第二段220v汇流排(4号220v汇流排)仅向静默工况下运行的负载用电，在静默工况时，充放电板203通过第一断路器k1与第二段220v汇流排连接供电，第一断路器k1与第六断路器k6连锁，使得第六断路器k6与第一断路器k1不能同时闭合。
77.应急配电板205包括：应急配电板输入汇流排以及应急配电板输出汇流排，应急配电板输入汇流排经过第七断路器k7与应急发电机206连接，应急配电板输入汇流排经过应急变压器h3与应急配电板输出汇流排连接，其中，应急配电板输入汇流排与第一段输入电压汇流排互锁。
78.举例来说，如图2所示，应急配电板205包括应急配电板400v汇流排以及应急配电板220v汇流排，应急配电板400v汇流排与主配电板1号400v汇流排连锁。
79.如图2所示，配电系统中的第一组蓄电池以及第二组蓄电池连接在应急配电板400v汇流排与充放电板203之间，第一组蓄电池还与主配电板1号400v汇流排连接，第二组蓄电池还与主配电板2号400v汇流排连接。其中，充放电板203(220v)还与直流用电负载连接。
80.具体而言，主配电板201和应急配电板205之间具有连锁功能，当主配电板201失电时，应急发电机206自动启动，断开主配电板201与应急配电板205的第二断路器k2，应急发电机主开关(第七断路器k7)自动合闸，向应急配电板205供电。当主配电板201恢复供电时，控制应急发电机主开关(第七断路器k7)断开，然后控制主配电板201与应急配电板205之间的第二断路器k2合闸。当应急配电板汇流排失电时，智能电站10进入应急工况，由蓄电池组204、充放电板203向全船的应急设备自动供电。
81.如图4所示，本技术提供的配电方法包括：在养殖装备处于正常工况下，启动一台主发电机，通过主配电板201供正常工况下工作的负载运行；在养殖装备进入正常工况之后，继续判断养殖装备的运行工况；若确定出养殖装备从正常工况进入静默工况，则控制第一断路器k1闭合，并控制主发电机202停机，以使得蓄电池组204作为供电电源，向第三负载供电。
82.具体地，确定出养殖装备从正常工况进入静默工况之前，还包括：判断养殖装备是否处于静默工况。判断养殖装备是否处于静默工况，包括：在检测到养殖设备不开启时，且所有发电机均处于停机状态下，则进入静默工况，其中，养殖设备包括养殖装备投饲、补气及其他机械设备。
83.在静默工况下，由蓄电池组204、充放电板203系统向装备上环境监测、视频监控、自动化系统、无线传输系统等少数养殖和监测相关系统供电，这一过程通过充放电板203与主配电板201反向供电来实现。
84.需要说明的是，在确定出养殖装备从正常工况进入静默工况之后，控制第一断路器k1闭合之前，还可以包括：控制主配电板201的第一段输出电压汇流排与第二段输出电压汇流排之间的第六断路器k6断开。
85.该配电方法还包括：若确定出养殖装备从正常工况进入应急工况，则断开第二断路器k2，并启动应急发电机206，以控制应急工况下的负载运行。
86.具体地，确定出养殖装备从正常工况进入应急工况之前，还包括：判断养殖装备是否处于应急工况。判断养殖装备是否处于应急工况，包括：在检测到主配电板201失电时，则进入应急工况。
87.在应急工况下，通过断开主配电板201与应急配电板205之间的第二断路器k2，并控制控制应急发电机206启动，应急发电机主开关合闸，向应急配电板205供电，整个过程不超过45s，系统按应急工况运行，满足中国船级社ccs的相关要求。
88.该配电方法还包括：若确定出养殖装备从正常工况进入沉浮工况，则启动第一主发电机以及第二主发电机，并控制第三断路器k3闭合，以控制沉浮工况下的负载运行。
89.具体地，确定出养殖装备从正常工况进入沉浮工况之前，还包括：判断养殖装备是否处于沉浮工况。判断养殖装备是否处于沉浮工况，包括：在判断出接收到气象检测仪发送的气象信息处于异常状态时，则进入沉浮工况。
90.在沉浮工况下，通过控制两台主发电机长时稳定并联运行，通过主配电板201向沉浮工况下运行的负载供电，将养殖装备坐底，达到躲避台风的目的。
91.为了保证蓄电池组204的电量稳定，提高养殖装备的可靠性，所述配电方法中，在控制主发电机202停机，以使得蓄电池组204作为供电电源之后，还可以包括：
92.判断蓄电池组204容量是否低于预设最低容量值；若否，则判断养殖装备是否需要投喂饲料；若需要投喂饲料，则启动主发电机202，并控制第一断路器k1断开，使得主配电板201向第一负载供电，养殖装备进入正常工况；若不需要投喂饲料，则养殖装备持续处于静默工况。
93.若确定出蓄电池组204容量不低于预设最低容量值，则直接启动一台主发电机，并控制第一断路器k1断开，使得主配电板201向第一负载供电，养殖装备退出静默工况进入正常工况。
94.可选地，预设最低容量值为总容量的30％。
95.在一种应用场景中，可以通过养殖装备进行自动投喂，具体地，通过对投喂饲料过程进行周期设定，在满足一个周期时，智能电站10控制养殖装备投喂饲料，例如：每隔三个小时或四个小时投喂一次饲料。当然，也可以采用人工进行饲料投喂，或者是，采用自动投喂与人工投喂相结合的方式。
96.具体而言，当需要进行饲料投喂时，控制一台主发电机启动，以满足投饲的用电负荷，此时自动退出静默工况，待主发电机202启动后，断开充放电板203与主配电板201之间的连接，电力系统按正常工况运行。
97.所述配电方法中，在控制主发电机202停机，以使得蓄电池组204作为供电电源之后，还可以包括：判断养殖装备是否处于应急工况；若是，则断开第二断路器k2，并启动应急发电机206，以控制应急工况下的负载运行；若否，则养殖装备持续处于静默工况。
98.也就是说，在养殖装备处于静默工况下，确定养殖装备是否进入应急工况。判断养殖装备是否处于应急工况，包括：检测养殖是否处于紧急状态，若是则进入应急工况，其中紧急状态包括火警、洪灾等状况。
99.在应急工况下，通过控制充放电板203与主配电板201之间的第一断路器k1断开，控制一台应急发电机206启动，对应急工况下运行的负载供电，满足自动化、无线传输、照明、通信、火灾、水下摄像、鱼群密度监视、一台压载泵等设备系统的用电需求。
100.由此，本技术提出的配电系统具有全面的管理、自动监测、控制与保护功能，装备具有正常工况、沉浮工况、应急工况和静默工况等四种工作模式，针对每一种工况下的实际用电需求，配电系统可自主切换供电电源对负载供电，尤其是给出了一种在静默工况下养殖装备电力供应自动监控的解决方案，本技术提供的蓄电池组仅作为静默工况下的主电源。通过微波通信技术，在岸基或管护平台上对网箱进行远程遥控，大大提高配电系统的灵活性。该智能配电方案充分考虑了全潜式养殖装备的可靠性，配置应急电源，满足ccs入级规范需求。
101.综上所述，通过本发明实施例提供的一种用于养殖装备的配电系统，可根据养殖装备当前所处的工况自动切换不同工况下的配电方案，保障电力供应的连续性和经济性，使装备在无人值守状态下更加安全、高效，在无人值守状态下保证了配电系统可靠性，节约资源和简化操作流程，大大提高配电系统的灵活性，有效地解决了养殖装备在无人值守情况下电力供应成本较高、操作不灵活等技术问题。
102.第二方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种用于养殖装备的配电方法，如图3所示，包括步骤s101到s104：
103.步骤s101，若接收到岸基发送的控制信号，则基于所述控制信号，控制所述主发电机的启动或停机；
104.步骤s102，所述基于所述控制信号，控制所述主发电机的启动或停机，包括：若所述控制信号为启动信号，则启动所述主发电机，使得主配电板向第一负载或第二负载供电，所述养殖装备进入正常工况或沉浮工况；
105.步骤s103，判断所述养殖装备的运行工况；
106.步骤s104，若确定出所述养殖装备从所述正常工况进入静默工况，则控制第一断路器闭合，并控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源，向第三负载供电。
107.需要说明的是，步骤s101至步骤s102的具体实施过程可以参照上述用于养殖装备的配电系统实施例中的相应描述，此处不再赘述。
108.作为一种可选地实施例，所述方法还包括：若确定出养殖装备从正常工况进入应急工况，则断开第二断路器，并启动应急发电机，以控制应急工况下的负载运行。
109.作为一种可选地实施例，所述主发电机包括第一主发电机以及第二主发电机，所述方法还包括：若确定出养殖装备从正常工况进入沉浮工况，则启动第一主发电机以及第二主发电机，并控制第三断路器闭合，以控制沉浮工况下的负载运行。
110.作为一种可选地实施例，所述控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源之后，还包括：判断蓄电池组容量是否低于预设最低容量值；若否，则判断养殖装备是否需要投喂饲料；若需要投喂饲料，则启动主发电机，并控制第一断路器断开，使得主配电板向第一负载供电，养殖装备进入正常工况；若不需要投喂饲料，则养殖装备持续处于静默工况。
111.作为一种可选地实施例，所述控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源之后，还包括：判断养殖装备是否处于应急工况；若是，则断开第二断路器，并启动应急发电机，以控制应急工况下的负载运行；若否，则养殖装备持续处于静默工况。
112.本发明实施例所提供的一种用于养殖装备的配电方法，其实现原理及产生的技术效果和前述第一方面所述系统的实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可
参考前述系统实施例中相应内容。
113.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
114.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
115.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的模块。
116.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令模块的制造品，该指令模块实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
117.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
118.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
119.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种用于养殖装备的配电系统，其特征在于，包括：智能电站以及配电子系统，所述智能电站用于与岸基连接，用于接收所述岸基发送的控制信号，所述智能电站与所述配电子系统连接，所述配电子系统包括：主配电板、主发电机、充放电板以及蓄电池组；所述智能电站与所述主配电板连接，所述主配电板与所述主发电机连接，所述智能电站用于基于所述控制信号控制所述主发电机的启动或停机，所述主配电板用于与第一负载以及第二负载连接，用于在所述主发电机启动时，向所述第一负载或所述第二负载供电，所述第一负载为养殖装备正常工况下运行的负载，所述第二负载为沉浮工况下运行的负载；所述充放电板与所述蓄电池组连接，所述蓄电池组与所述主配电板连接，所述主配电板与所述充放电板经过第一断路器连接，所述主配电板还用于与第三负载连接，所述智能电站用于在确定出养殖装备从所述正常工况进入静默工况时，控制所述第一断路器闭合，并控制所述主发电机停机，以使得所述蓄电池组作为供电电源，向所述第三负载供电，所述第三负载为静默工况下运行的负载。2.如权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述配电子系统还包括：应急配电板以及应急发电机；所述应急配电板与所述应急发电机连接，所述主配电板与所述应急配电板经过第二断路器连锁，所述应急配电板还与所述蓄电池组连接，所述应急配电板用于与第四负载连接；所述智能电站用于在确定出所述养殖装备进入应急工况时，控制所述第二断路器闭合，并控制所述应急发电机启动，向所述第四负载供电，所述第四负载为应急工况下运行的负载。3.如权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述主发电机包括两台相并联的第一主发电机与第二主发电机，所述第一主发电机以及所述第二主发电机均与所述主配电板连接；所述智能电站用于在确定出所述养殖装备进入所述正常工况时，控制所述第一主发电机启动，向所述正常工况下运行的负载供电；所述智能电站还用于在确定出所述养殖装备进入所述沉浮工况时，控制所述第一主发电机与所述第二主发电机启动，向所述沉浮工况下运行的负载供电。4.如权利要求3所述的配电系统，其特征在于，所述主配电板包括第一段输入电压汇流排、第二段输入电压汇流排、第一段输出电压汇流排以及第二段输出电压汇流排，所述第一段输入电压汇流排经过第三断路器与所述第一主发电机连接，所述第二段输入电压汇流排经过第四断路器与所述第二主发电机连接；所述第一段输入电压汇流排与所述第二段输入电压汇流排通过第五断路器连接，所述第一段输出电压汇流排与第二段输出电压汇流排通过第六断路器连接，所述第一段输入电压汇流排经过第一主变压器与所述第一段输出电压汇流排连接，所述第二段输入电压汇流排经过第二主变压器与所述第二段输出电压汇流排连接；所述充放电板经过所述第一断路器与所述第二段输出电压汇流排连接，所述第一断路器与所述第六断路器连锁，所述第二段输出汇流排用于与所述第三负载连接，用于向所述第三负载供电。5.如权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述蓄电池组包括相并联的第一组蓄电池与第二组蓄电池，所述第一组蓄电池与第二组蓄电池均与所述充放电板连接，所述第一
组蓄电池与第二组蓄电池均与所述主配电板连接；所述配电子系统还包括：第八断路器以及第九断路器，所述第八断路器与所述第九断路器互锁，所述第八断路器与所述第一组蓄电池串联，所述第九断路器与所述第二组蓄电池串联，所述第八断路器以及所述第九断路器均与所述智能电站连接。6.一种用于养殖装备的配电方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任一项所述的配电系统中，所述方法包括：若接收到岸基发送的控制信号，则基于所述控制信号，控制所述主发电机的启动或停机；所述基于所述控制信号，控制所述主发电机的启动或停机，包括：若所述控制信号为启动信号，则启动所述主发电机，使得主配电板向第一负载或第二负载供电，所述养殖装备进入正常工况或沉浮工况；判断所述养殖装备的运行工况；若确定出所述养殖装备从所述正常工况进入静默工况，则控制第一断路器闭合，并控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源，向第三负载供电。7.如权利要求6所述的配电方法，其特征在于，还包括：若确定出所述养殖装备从所述正常工况进入应急工况，则断开第二断路器，并启动应急发电机，以控制应急工况下的负载运行。8.如权利要求6所述的配电方法，其特征在于，所述主发电机包括第一主发电机以及第二主发电机，所述方法还包括：若确定出所述养殖装备从所述正常工况进入沉浮工况，则启动第一主发电机以及第二主发电机，并控制第三断路器闭合，以控制沉浮工况下的负载运行。9.如权利要求6所述的配电方法，其特征在于，所述控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源之后，还包括：判断所述蓄电池组容量是否低于预设最低容量值；若否，则判断所述养殖装备是否需要投喂饲料；若需要投喂饲料，则启动所述主发电机，并控制第一断路器断开，使得所述主配电板向所述第一负载供电，所述养殖装备进入正常工况；若不需要投喂饲料，则所述养殖装备持续处于所述静默工况。10.如权利要求6所述的配电方法，其特征在于，所述控制所述主发电机停机，以使得蓄电池组作为供电电源之后，还包括：判断所述养殖装备是否处于应急工况；若是，则断开第二断路器，并启动应急发电机，以控制应急工况下的负载运行；若否，则所述养殖装备持续处于所述静默工况。

技术总结
本发明公开了一种用于养殖装备的配电系统及方法，所述系统包括：智能电站以及配电子系统，智能电站用于与岸基连接，智能电站与配电子系统连接，配电子系统包括：主配电板、主发电机、充放电板以及蓄电池组；智能电站与主配电板连接，主配电板与主发电机连接，智能电站用于基于控制信号控制主发电机的启动或停机，用于在主发电机启动时，向第一负载或第二负载供电；充放电板与蓄电池组连接，蓄电池组与主配电板连接，主配电板与充放电板经过第一断路器连接，智能电站用于在确定出养殖装备从正常工况进入静默工况时，控制第一断路器闭合，并控制主发电机停机，向第三负载供电。该系统可根据养殖装备当前所处的工况自动切换不同工况下的配电方案。况下的配电方案。况下的配电方案。


技术研发人员：叶茂 李聪聪 曹国强 文铭 方杰 刘波 胡学颖
受保护的技术使用者：武昌船舶重工集团有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/28