CN115395575A - 一种船厂电源的并网调制模式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船厂电源的并网调制模式，包括采样系统以及电流异常判断模块，电流异常判断模块用于分析采样系统的电能数据信息，当数据正常时，供电电源将电源输送至电源运行模块中实现正常供电常，当数据异常时，自动关断IGBT模块，并启动独立采样模块用于单独电能数据采样，单独采集到的电能数据信息经由调整输出模块调整后输送至U/A分析模块，当U/A分析数据正常时，电源运行模块继续运行，当U/A分析数据异常时，启动用于控制电源运行模块的电源停机模块实现电源运行模块的关闭，本装置结构简单，运行方便，有效的保证电网电压和逆变器的输出电流同频、同相，当电能传输数据出现异常时，保证设备停机，防止设备烧毁，保证设备的使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种船厂电源的并网调制模式。
背景技术
船舶在船厂内建造或改装期间，需要使用岸基市网提供日常用电，这就要求船舶电网与岸基市网能够并网使用。因船载配电系统的电制的不同，船厂需要在电网的末端增加一套船厂电源装置。受船厂末端供电能力限制，并网运行时将会产生持续的冲击电流，了解现有技术的电源装置后发现，现有的电源装置结构功能单一，检测精确度、准确度低，因此，一种船厂电源的并网调制模式应运而生。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种船厂电源的并网调制模式。
一种船厂电源的并网调制模式，包括采样系统以及电流异常判断模块，采样系统用于采集供电电源输送时的电能数据，电流异常判断模块用于分析采样系统的电能数据信息，当数据正常时，供电电源将电源输送至电源运行模块中实现正常供电常，当数据异常时，自动关断IGBT模块，并启动独立采样模块用于单独电能数据采样，单独采集到的电能数据信息经由调整输出模块调整后输送至U/A分析模块，当U/A分析数据正常时，电源运行模块继续运行，当U/A 分析数据异常时，启动用于控制电源运行模块的电源停机模块实现电源运行模块的关闭。
作为进一步改进，所述采样系统的采样周期为0.01秒，所述单独采样模块的采样周期为0.0001秒，当采样系统采集到的电能数据信息分析后的数据出现异常时，立即启动独立采样模块，采样周期从0.01秒变成0.0001秒，减小采样周期，实现快速采样，并对电能传输进行调整，然后分析其传输过程中的U和A的数据情况，判断是否能正常运行，提高独立采样模块的采样时间，有效的增强了电能数据采样的精度、准确性和速率。
作为进一步改进，所述采样系统的采样计算周期为0.2秒，所述单独采样模块的采样计算周期为0.0005秒，当采样系统采集到的电能数据信息分析后的数据出现异常时，立即启动独立采样模块，采样计算周期从0.2秒变成 0.0005秒，减小采样计算周期，实现快速采样，并对电能传输进行调整，然后分析其传输过程中的U和A的数据情况，判断是否能正常运行，避免船厂内设备损坏，保证设备运行的安全性。
作为进一步改进，所述电流异常判断模块用于操控传感器控制启停IGBT 模块。
作为进一步改进，所述U/A分析数据模块分析生成U/A曲线，分别为感性负载曲线、阻性负载曲线或容性负载曲线，其中，当出现感应负载曲线和容性负载曲线是容易出现大电流的情况，感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间，会产生反电动势电压，这种电压的峰值远远大于负载交流供电器所能承受的电压值，很容易引起车用逆变器的瞬时超载，影响逆变器的使用寿命；阻性负载指的是通过电阻类的元件进行工作的纯阻性负载；容性负载一般是指带电容参数的负载，即符合电流超前电压特性的负载，容性负载充放电时，电压不能突变，其对应的功率因数为负值，对应的感性负载的功率因数为正值；电路中类似电容的负载，可以使电流超前电压降低电路功率因数；在高频领域,是指负载虚部为负值的负载，容性负载和电源相比，负载电流超前负载电压一个相位差，此时负载为容性负载。
有益效果：
本装置使用中当采样系统采集到的电能数据信息分析后的数据出现异常时，立即启动独立采样模块，采样周期从0.01秒变成0.0001秒，采样计算周期从0.02秒变成0.0005秒，减小采样周期，实现快速采样，并对电能传输进行调整，然后分析其传输过程中的U和A的数据情况，判断是否能正常运行，避免船厂内设备损坏，保证设备运行的安全性，提高独立采样模块的采样时间，有效的增强了电能数据采样的精度、准确性和速率。
本装置结构简单，运行方便，有效的保证电网电压和逆变器的输出电流同频、同相，当电能传输数据出现异常时，保证设备停机，防止设备烧毁，保证设备的使用安全。
附图说明
图1是逻辑控制图；
图2是U/A曲线图示意图；
图3是并网调制模式运行波形图；
图4是IGBT的关断波形图；
图5是并网调制模式示意图；
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1～4所示作为本发明的一种具体实施方式，一种船厂电源的并网调制模式，包括采样系统以及电流异常判断模块，采样系统用于采集供电电源输送时的电能数据，电流异常判断模块用于分析采样系统的电能数据信息，当数据正常时，供电电源将电源输送至电源运行模块中实现正常供电常，当数据异常时，自动关断IGBT模块，并启动独立采样模块用于单独电能数据采样，单独采集到的电能数据信息经由调整输出模块调整后输送至U/A分析模块，当U/A 分析数据正常时，电源运行模块继续运行，当U/A分析数据异常时，启动用于控制电源运行模块的电源停机模块实现电源运行模块的关闭，电流异常判断模块用于操控传感器控制启停IGBT模块。
采样系统的采样周期为0.01秒，所述单独采样模块的采样周期为0.0001 秒，当采样系统采集到的电能数据信息分析后的数据出现异常时，立即启动独立采样模块，采样周期从0.01秒变成0.0001秒，减小采样周期，实现快速采样，并对电能传输进行调整，然后分析其传输过程中的U和A的数据情况，判断是否能正常运行，提高独立采样模块的采样时间，有效的增强了电能数据采样的精度、准确性和速率。
采样系统的采样计算周期为0.2秒，所述单独采样模块的采样计算周期为 0.0005秒，当采样系统采集到的电能数据信息分析后的数据出现异常时，立即启动独立采样模块，采样计算周期从0.01秒变成0.0001秒，减小采样计算周期，实现快速采样，并对电能传输进行调整，然后分析其传输过程中的U和A 的数据情况，判断是否能正常运行，避免船厂内设备损坏，保证设备运行的安全性。
U/A分析数据模块分析生成U/A曲线，分别为感性负载曲线、阻性负载曲线或容性负载曲线，其中，当出现感应负载曲线和容性负载曲线是容易出现大电流的情况，感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间，会产生反电动势电压，这种电压的峰值远远大于负载交流供电器所能承受的电压值，很容易引起车用逆变器的瞬时超载，影响逆变器的使用寿命；阻性负载指的是通过电阻类的元件进行工作的纯阻性负载；容性负载一般是指带电容参数的负载，即符合电流超前电压特性的负载，容性负载充放电时，电压不能突变，其对应的功率因数为负值，对应的感性负载的功率因数为正值；电路中类似电容的负载，可以使电流超前电压降低电路功率因数；在高频领域,是指负载虚部为负值的负载，容性负载和电源相比，负载电流超前负载电压一个相位差，此时负载为容性负载。
根据图5所示的并网调制模式中的各个参数可根据船厂配电情况进行设置，各参数的定义及设置范围如下：
γ：电压跌落幅度，设定范围0-50％
t1：下降时间，大于等于5-20mS
t2：维持时间，设定范围0-1000mS
t3：上升沿时间，设定范围0-100mS
并网调制模式的主要功能由IGBT的控制来实现，对于冲击性负荷来说，由于电流不是持续增大，且短时间后，随着输出电压的拉升，输出电流恢复到正常状态，即可继续执行供电工作。
根据图4所示的IGBT的关断波形图，其中，IGBT的关断是器件栅压由正压降低至0或负栅压，MOS管从反型开通转为空穴堆积，电子沟道关断，BJT 基极电流消失，电子空穴被逐步建立空间电荷区抽离体区，空间电荷区扩展至芯片背面，背面空穴通过复合消失(拖尾电流)。
IGBT的关断波形如下图4所示，大致分为三个阶段：①关断延迟时间 td(off)；②关断过程中电压上升到10％到电流下降到90％时间Δt；③关断下降时间tf。
实际使用中：
当采集系统检测到异常的大电流时，电流异常判断模块操控传感器对IGBT 模块直接发送关断信号，系统进入并网调制模式，此时，CPU的采样周期会从 0.01秒调整为0.0001秒，计算周期会从0.2秒调整为0.0005秒，同时关闭其他一切次要功能，当电能传输数据出现异常时，保证设备停机，防止设备烧毁。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种船厂电源的并网调制模式，其特征在于，包括采样系统以及电流异常判断模块，采样系统用于采集供电电源输送时的电能数据，电流异常判断模块用于分析采样系统的电能数据信息，当数据正常时，供电电源将电源输送至电源运行模块中实现正常供电常，当数据异常时，自动关断IGBT模块，并启动独立采样模块用于单独电能数据采样，单独采集到的电能数据信息经由调整输出模块调整后输送至U/A分析模块，当U/A分析数据正常时，电源运行模块继续运行，当U/A分析数据异常时，启动用于控制电源运行模块的电源停机模块实现电源运行模块的关闭。
2.根据权利要求1所述的一种船厂电源的并网调制模式，其特征在于，所述采样系统的采样周期为0.01秒，所述单独采样模块的采样周期为0.0001秒。
3.根据权利要求1所述的一种船厂电源的并网调制模式，其特征在于，所述采样系统的采样计算周期为0.2秒，所述单独采样模块的采样计算周期为0.0005秒。
4.根据权利要求1所述的一种船厂电源的并网调制模式，其特征在于，所述电流异常判断模块用于操控传感器控制启停IGBT模块。
5.根据权利要求1所述的一种船厂电源的并网调制模式，其特征在于，所述U/A分析数据模块分析生成U/A曲线，分别为感性负载曲线、阻性负载曲线或容性负载曲线。
Priority Applications (1)
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| CN202210646972.2A CN115395575A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 一种船厂电源的并网调制模式 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN115395575A true CN115395575A (zh) | 2022-11-25 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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2022
- 2022-06-09 CN CN202210646972.2A patent/CN115395575A/zh not_active Withdrawn
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