一種岸電電源測試系統的製作方法
2023-05-31 01:23:11
本發明涉及岸電電源技術領域，尤其涉及一種岸電電源測試系統。
背景技術：
隨著港口高壓岸電電源的發展以及不同船舶用電量的需求，船舶用電負荷不斷加大，對岸電電源的要求衝擊也不斷增長，使得高壓岸電電源輸出質量發生變化，對高壓電源的品質要求也越來越高。
目前國內所有的高壓電源基本上都是採用高壓型，高壓電源模塊集成化程度高，高壓電源模塊作為高壓岸電電源的「心臟」，關係到整個岸電電源系統的供電質量及運行的穩定可靠性。
發明人在實現本發明的過程中，發現相關技術存在以下技術問題：傳統的模擬化調試系統已經不能滿足高壓岸電電源模塊的檢驗調試的需求，目前市面上還沒有一款專門針對高壓岸電模塊的測試系統。
公開於該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明要解決的技術問題是，如何提供一種針對高壓岸電模塊的集成化、數位化、通用化程度高的岸電電源測試系統。
為解決以上技術問題，本發明在第一方面提供一種岸電電源測試系統，包括：高壓開關櫃、高壓變頻櫃、隔離變頻器、中壓開關櫃、模擬負載箱、控制終端、光電模塊、主控模塊和無功功率發生器，所述高壓開關櫃、高壓變頻櫃、隔離變頻器、中壓開關櫃、模擬負載箱依次電性連接；所述高壓開關櫃與所述高壓變頻櫃的公共連接端與所述無功功率發生器電性連接，所述無功功率發生器、主控模塊、光電模塊、控制終端依次電性連接；所述控制終端還與所述模擬負載箱電性連接。
在一種可能的實現方式中，所述高壓開關櫃的電壓為8kv-20kv。
在一種可能的實現方式中，所述中壓開關櫃為5kv-8kv。
在一種可能的實現方式中，所述中壓開關櫃包括連續可調節的電感和以離散步幅可調節的電容。
在一種可能的實現方式中，所述模擬負載箱包括：斷路器和能量回收裝置，所述斷路器通過所述能量回收裝置與外部電網電性連接。
在一種可能的實現方式中，所述控制終端包括：數位訊號轉換模塊、圖像處理模塊和對比分析模塊，所述數位訊號轉換模塊用於將接收到的模擬信號轉換成數位訊號；所述圖像處理模塊用於對所述數位訊號進行圖像處理；所述對比分析模塊用於將所述數位訊號與預設的數據進行比較，並分析二者的差距是否在預設的區間內。
在一種可能的實現方式中，所述主控模塊包括數據分析存儲模塊和數據傳輸模塊，所述數據分析存儲模塊通過所述數據傳輸模塊與外部管理系統電性連接；所述數據分析存儲模塊用於按目錄、子目錄對所述光電模塊傳輸的測試數據及設備參數進行分析並得出分析結論，形成歷史報表和變化曲線圖；所述數據傳輸模塊用於將所述歷史報表和變化曲線圖上傳到所述外部管理系統。
在一種可能的實現方式中，所述無功功率發生器為靜止型無功功率發生器，所述功率單元無功功率發生器採用全控型器件絕緣柵雙極型電晶體。
本發明實施例提供的一種岸電電源測試系統，採用模擬負載箱模擬對船舶進行岸電供電時的各種工況，以實現在各種工況下對船舶進行岸電供電的測試和檢驗，並輸出相應的測試結果。本發明實施例的測試系統具有集成化、數位化、通用化程度高等優點，能夠滿足高壓電源模塊各種的工況下的調試和檢驗需求，並且能夠提供相關測試數據以及波形圖，簡單實用、易於推廣。
根據下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明，本發明的其它特徵及方面將變得清楚。
附圖說明
包含在說明書中並且構成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發明的示例性實施例、特徵和方面，並且用於解釋本發明的原理。
圖1示出本發明實施例提供的一種岸電電源測試系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發明的保護範圍並不受具體實施方式的限制。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語「包括」或其變換如「包含」或「包括有」等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而並未排除其它元件或其它組成部分。
在這裡專用的詞「示例性」意為「用作例子、實施例或說明性」。這裡作為「示例性」所說明的任何實施例不必解釋為優於或好於其它實施例。
另外，為了更好的說明本發明，在下文的具體實施方式中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員應當理解，沒有某些具體細節，本發明同樣可以實施。在一些實例中，對於本領域技術人員熟知的方法、手段、元件未作詳細描述，以便於凸顯本發明的主旨。
本發明實施例提供的一種岸電電源測試系統，採用模擬負載箱模擬對船舶進行岸電供電時的各種工況，以實現在各種工況下對船舶進行岸電供電的測試和檢驗，並輸出相應的測試結果。
如圖1所示，本發明實施例的測試系統包括：高壓開關櫃1、高壓變頻櫃2、隔離變頻器3、中壓開關櫃4、模擬負載箱5、控制終端6、光電模塊7、主控模塊8和無功功率發生器9，所述高壓開關櫃1、高壓變頻櫃2、隔離變頻器3、中壓開關櫃4、模擬負載箱5依次電性連接；所述高壓開關櫃1與所述高壓變頻櫃2的公共連接端與所述無功功率發生器9電性連接，所述無功功率發生器9、主控模塊8、光電模塊7、控制終端6依次電性連接；所述控制終端6還與所述模擬負載箱5電性連接。
高壓開關櫃1的電壓為8-20kV，開關櫃(switch cabinet)是一種電氣設備，開關櫃外線先進入櫃內主控開關，然後進入分控開關，各分路按其需要設置。開關櫃(switchgear)的主要作用是在電力系統進行發電、輸電、配電和電能轉換的過程中，進行開合、控制和保護用電設備。開關櫃內的部件主要有斷路器、隔離開關、負荷開關、操作機構、互感器以及各種保護裝置等組成。開關櫃的分類方法很多，如通過斷路器安裝方式可以分為移開式開關櫃和固定式開關櫃；或按照櫃體結構的不同，可分為敞開式開關櫃、金屬封閉開關櫃、和金屬封閉鎧裝式開關櫃；根據電壓等級不同又可分為高壓開關櫃，中壓開關櫃和低壓開關櫃等。主要適用於發電廠、變電站、石油化工、冶金軋鋼、輕工紡織、廠礦企業和住宅小區、高層建築等各種不同場合。
高壓變頻櫃2的電壓也為8kv-20kv，變頻櫃是應用變頻器拖動動力裝置的控制櫃。因其良好的啟動性能、調速性能和節能效果而成為當前推廣的動力拖動方式。高壓變頻櫃2主要由移相變壓器、功率單元和控制單元三大部分組成。採用模塊化設計，由於採用功率單元相互串聯的辦法解決了高壓的難題而得名，可直接驅動交流電動機，無需輸出變壓器，更不需要任何形式的濾波器。
隔離變頻器3，變頻器(Variable-frequency Drive，VFD)是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的。
中壓開關櫃4的電壓為5-8kV，能夠滿足國內各種高壓電源模塊的調試、檢驗的需求。所述的中壓開關櫃4上設置連續可調節的電感和以離散步幅可調節的電容，通過以離散步幅可調節的電容進行測試系統的粗調，當測量到測試系統中的電容不足時，通過重複粗調過程接通個別電容；或者當測量到電容過量時，切斷個別電容，直到達到提前確定的、電容過量的閾值；通過所述連續可調節的電感進行測試系統的精調，以離散步幅可調節的電容和連續可調節的電感作為測試對象一起形成諧振點可調諧的串聯諧振電路。
模擬負載箱5，模擬負載箱5用於模擬採用岸電電源對船舶進行供電時的負載消耗，如：電壓、電流、功率等。模擬負載箱5內設有併網斷路器和能量回收裝置，斷路器和能量回收裝置，所述斷路器通過所述能量回收裝置與外部電網電性連接。在測試結束後，斷開併網斷路器，並進行快速放電，能夠自動併網，將再生能量回饋到外部交流電網，提高了岸電電源的整機品質及整機效率，為船舶提供了一種性能更穩定、更可靠的岸電電源。
控制終端6內設有數位訊號轉換模塊、圖像處理模塊和對比分析模塊，數位訊號轉換模塊、圖像處理模塊和對比分析模塊，所述數位訊號轉換模塊用於將接收到的模擬信號轉換成數位訊號，所述圖像處理模塊用於對所述數位訊號進行圖像處理，所述對比分析模塊用於將採集到的數據與預先設定的合理工作範圍的數據進行對比，判斷二者的差距是否處在合理的區間。以使得本發明實施例的岸電電源測試系統具有集成化、數位化、通用化程度高等優點，並且能夠提供相關測試數據以及波形圖，簡單實用、易於推廣。
光電模塊7，光電模塊的作用是光電轉換，也就是將電信號轉為光信號，通過光纖傳輸，再通過光模塊將傳輸過來的光信號轉換成電信號。光電模塊在隔離領域應用比較多，比如數字電路設計中的數位訊號和模擬信號的隔離，另外在傳感監測領域也有應用，也就是光電信號的互相轉換。
主控模塊8內設有數據分析存儲模塊和數據傳輸模塊，其中數據傳輸模塊通過接口軟體有線或無線兩種方式，並與國網公司PMIS(項目管理信息系統(project management information system，PMIS)是計算機輔助項目管理的工具，為項目目標的實現提供了強有力的幫助。項目管理信息系統能夠收集相關信息來計算掙得值和繪製S曲線，能夠進行複雜的時間和資源調度，還能夠幫助進行風險分析)管理系統實現數據雙向交換，數據存儲分析模塊可按目錄、子目錄對測試數據及設備參數進行分析並得出分析結論，自動形成歷史報表和直觀的曲線圖；數據傳輸模塊可以保證數據信息快速傳輸，按PMIS格式正確上傳試驗報告、編輯任務工單、工作票、作業文本等。
無功功率發生器9為靜止型無功功率發生器，各功率單元採用全控型器件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型電晶體)，並採用鏈式串聯結構進行電性連接，採用目前最為先進的無功補償技術，不再採用大容量的電容和電感器件，將IGBT構成的橋式電路經過變壓器或電抗器並聯到電網上，通過調節其交流輸出電壓的幅值和相位從而吸收和發出滿足要求的無功電流，實現無功補償的目的。
本發明實施例提供的一種岸電電源測試系統，採用模擬負載箱模擬對船舶進行岸電供電時的各種工況，以實現在各種工況下對船舶進行岸電供電的測試和檢驗，並輸出相應的測試結果。本發明實施例的測試系統具有集成化、數位化、通用化程度高等優點，能夠滿足高壓電源模塊各種的工況下的調試和檢驗需求，並且能夠提供相關測試數據以及波形圖，簡單實用、易於推廣。
前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述並非想將本發明限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現並利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的範圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。
以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性的勞動的情況下，即可以理解並實施。