本發(fā)明涉及一種電源，特別涉及一種智能監(jiān)控型大功率岸電電源。
（二）
背景技術(shù)：
由于靠港船舶通常利用輔機(jī)發(fā)電，以滿足船上的電力需求。但是船舶輔機(jī)在消耗燃油的過程中，會(huì)排放出氮氧化物、硫氧化物等空氣污染物，影響港口及所在城市的環(huán)境質(zhì)量。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)為改善港口的環(huán)境質(zhì)量，早已開始要求靠港船舶減少輔機(jī)的使用，轉(zhuǎn)換低硫油或使用岸電。
岸電電源是一種輸入電壓為三相380V，輸入頻率為50Hz，輸出電壓為1000V及以下（450V/480V/690V等），輸出頻率為60Hz，放置在岸上或浮船塢，用于向在場(chǎng)（廠）靠泊的船舶或其他用電部件供電的靜止式電源。
目前，國(guó)內(nèi)岸電技術(shù)的方向主要有兩個(gè)，一是低壓岸電技術(shù)，二是高壓岸電技術(shù)。低壓岸電技術(shù)方向主要實(shí)現(xiàn)1000V及以下的電壓輸出，功率一般在2000KVA以下，具有功率并聯(lián)運(yùn)行可靠的優(yōu)勢(shì)，由于低壓大電流，低壓上船線纜、接頭和工作量比較繁瑣。高壓岸電技術(shù)主要是高壓6KV/10KV輸入，6.6KV60Hz/6KV50Hz輸出，功率一般在2000KVA-8000KVA，具有一個(gè)接口上船的便捷優(yōu)勢(shì)，但因?yàn)椴捎霉β始?jí)聯(lián)技術(shù)，運(yùn)行可靠性難以保障。
國(guó)內(nèi)低壓岸電研發(fā)和制造業(yè)大部分采用核心技術(shù)外包的形式實(shí)現(xiàn)，如核心的逆變變頻器外購(gòu)（選取國(guó)內(nèi)或國(guó)外成熟的變頻器產(chǎn)品），主要完成的是岸電系統(tǒng)的控制和測(cè)試。
（三）
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種運(yùn)行穩(wěn)定可靠、智能監(jiān)控性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保的智能監(jiān)控型大功率岸電電源。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種智能監(jiān)控型大功率岸電電源，包括主電路，主電路包括輸入單元，其特征是：所述輸入單元與整流單元連接，整流單元與與逆變功率模組連接，逆變功率模組與輸出LCR單元連接，輸出LCR單元與隔離變壓器連接，隔離變壓器通過輸出開關(guān)與電源輸出端連接。
所述逆變功率模組連接有逆變驅(qū)動(dòng)電路，輸出LCR單元與逆變輸出監(jiān)測(cè)電路相連接，隔離變壓器與變壓器輸出監(jiān)測(cè)電路相連接，輸出開關(guān)與輸出開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路相連接，電源輸出端與變頻電源輸出監(jiān)測(cè)電路相連接。
所述逆變驅(qū)動(dòng)電路、逆變輸出監(jiān)測(cè)電路、變壓器輸出監(jiān)測(cè)電路、輸出開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、變頻電源輸出監(jiān)測(cè)電路分別與觸摸屏及智能監(jiān)控單元相連接。
所述主電路的輸入單元、電源輸出端及直流母線端分別通過監(jiān)測(cè)電路與數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接，觸摸屏、通訊電路和保護(hù)電路分別與數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接。
所述輸入單元與整流單元之間設(shè)有三相電抗器。
本發(fā)明的有益效果是：具有智能監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)了低壓大功率，提升了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性；促進(jìn)了港口船舶行業(yè)由電代油調(diào)整，促進(jìn)了船舶維修制造和海工平臺(tái)行業(yè)高效智能化的調(diào)整，促進(jìn)了港口船舶行業(yè)節(jié)能環(huán)保降噪的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式。
（四）附圖說明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
附圖1為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)框圖；
（五）具體實(shí)施方式
附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括主電路，主電路包括輸入單元，其特征是：所述輸入單元與整流單元連接，整流單元與與逆變功率模組連接，逆變功率模組與輸出LCR單元連接，輸出LCR單元與隔離變壓器連接，隔離變壓器通過輸出開關(guān)與電源輸出端連接。逆變功率模組連接有逆變驅(qū)動(dòng)電路，輸出LCR單元與逆變輸出監(jiān)測(cè)電路相連接，隔離變壓器與變壓器輸出監(jiān)測(cè)電路相連接，輸出開關(guān)與輸出開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路相連接，電源輸出端與變頻電源輸出監(jiān)測(cè)電路相連接。逆變驅(qū)動(dòng)電路、逆變輸出監(jiān)測(cè)電路、變壓器輸出監(jiān)測(cè)電路、輸出開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、變頻電源輸出監(jiān)測(cè)電路分別與觸摸屏及智能監(jiān)控單元相連接。主電路的輸入單元、電源輸出端及直流母線端分別通過監(jiān)測(cè)電路與數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接，觸摸屏、通訊電路和保護(hù)電路分別與數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接。輸入單元與整流單元之間設(shè)有三相電抗器。
采用本發(fā)明的智能監(jiān)控型大功率岸電電源，通過觸摸屏或遠(yuǎn)程通訊的交互方式，按照預(yù)置參數(shù)，岸電電源系統(tǒng)開始根據(jù)設(shè)備的負(fù)載特性自動(dòng)控制調(diào)節(jié)輸出滿足設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)力電能?？刂齐娐凡糠郑和ㄟ^對(duì)輸出電壓和電流信號(hào)的實(shí)時(shí)采樣和分析計(jì)算，數(shù)字化計(jì)算調(diào)節(jié)輸出SPWM控制波形，用于驅(qū)動(dòng)IGBT功率模塊，同時(shí)負(fù)責(zé)系統(tǒng)電參數(shù)的采集、計(jì)算，以及人機(jī)交互界面（觸摸屏）的控制。主電路部分：市電經(jīng)過輸入控制開關(guān)，整流濾波單元后形成穩(wěn)定的母線電壓，15組250KVA的功率模組在SPWM波形驅(qū)動(dòng)控制下經(jīng)過LC濾波后，并聯(lián)運(yùn)行，最終再經(jīng)過隔離變壓器和輸出開關(guān)后，輸出優(yōu)異的正弦波。每個(gè)逆變功率模組的功率是250KVA，為實(shí)現(xiàn)3750KVA的功率，需要15個(gè)逆變功率模組的并聯(lián)輸出；數(shù)字化SPWM驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，是基于DSP的全數(shù)字化采集、計(jì)算、控制、SPWM輸出的領(lǐng)先技術(shù)。內(nèi)置自主研發(fā)并嚴(yán)酷試驗(yàn)驗(yàn)證的PID算法，一方面可以提升電源的輸出波形質(zhì)量，較低的輸出諧波含量和良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，另一方面大大提升岸電電源的負(fù)載適應(yīng)性，使得岸電電源可以滿足各種電機(jī)型、整流型、感性、容性設(shè)備的各種復(fù)雜工況的要求。大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在DSP內(nèi)部通過嵌入式的編程完成數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、分析、保護(hù)動(dòng)作和觸摸屏顯示，嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)了完善的數(shù)據(jù)采集、強(qiáng)大的保護(hù)功能和直觀人性化的觸摸屏顯示操作?；诠た貦C(jī)平臺(tái)，監(jiān)控5塊電表、1塊主控電源、1塊8路溫度巡檢儀，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和監(jiān)控。系統(tǒng)主要以人機(jī)界面的方式顯示，數(shù)據(jù)分析以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線、棒圖等形式為主，監(jiān)控主要包括監(jiān)視主控電源的數(shù)據(jù)、控制關(guān)鍵輸出點(diǎn)。
采用本發(fā)明的智能監(jiān)控型大功率岸電電源，制造過程：
訂單、備貨需求形成生產(chǎn)制造計(jì)劃，輸出物料采購(gòu)計(jì)劃并實(shí)施采購(gòu)，物料到貨檢驗(yàn)合格后入庫(kù)，PCB半成品的焊接和檢驗(yàn)合格；
功率模組單元的裝配連接、調(diào)試?yán)匣?，其他輸入單元、整流單元、輸出LCR單元、輸出單元、主控單元、智能監(jiān)控單元等裝配連接；
主電路制造過程：輸入單元與整流單元裝配連接，整流單元與與逆變功率模組裝配連接，逆變功率模組與輸出LCR單元裝配連接，輸出LCR單元與隔離變壓器裝配連接，輸出隔離變壓器通過輸出開關(guān)與電源輸出端連接；
控制電路制造過程：主電路輸入輸出端、直流母線端分別通過監(jiān)測(cè)電路與數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接，觸摸屏、通訊電路和保護(hù)電路分別與數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接；
岸電電源過程檢驗(yàn)，整機(jī)調(diào)試，老化，產(chǎn)品終檢驗(yàn)，入庫(kù)。
采用本發(fā)明的智能監(jiān)控型大功率岸電電源，設(shè)置了行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的豐富的電參數(shù)測(cè)量功能，包括輸入電壓、頻率、功率因數(shù)、母線電壓、逆變電流、輸出三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、三相不平衡度、功率模組溫度、隔離變壓器溫度、控制系統(tǒng)電源參數(shù)等。此功能的實(shí)現(xiàn)包括前期的調(diào)研和規(guī)劃、各種傳感器/互感器的選型設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)傳輸過程的EMC設(shè)計(jì)、DSP數(shù)據(jù)采集計(jì)算、與觸摸屏數(shù)據(jù)通訊顯示等工作。
基于豐富的電參數(shù)測(cè)量功能，電源具備了完善的保護(hù)功能體系，包括輸入端：短路、過載、過流、過壓、欠壓、失壓、缺相、浪涌電壓保護(hù)；輸出端：短路、過載、過流、過壓、欠壓、三相不平衡、過熱保護(hù)、功率模組旁路保護(hù)。此保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)包括硬件監(jiān)測(cè)及保護(hù)電路（IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)、功率模組旁路保護(hù)）的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、DSP軟件檢測(cè)判斷、保護(hù)動(dòng)作等的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
采用本發(fā)明的智能監(jiān)控型大功率岸電電源，其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)如下：
額定功率：3750KVA。
輸出諧波含量：<2%。
瞬態(tài)指標(biāo)：電壓誤差<10%，<1s。
電參數(shù)計(jì)量：輸入電壓、頻率、輸出電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、三相不平衡度、功率模組溫度、隔離變壓器溫度等。
保護(hù)功能：輸入端：短路、過載、過流、過壓、欠壓、失壓、缺相、浪涌電壓保護(hù)；輸出端：短路、過載、過流、過壓、欠壓、三相不平衡、過熱保護(hù)、功率模組旁路保護(hù)等。
智能監(jiān)控功能：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)報(bào)表、趨勢(shì)曲線、圖表展示、電源設(shè)置、報(bào)警記錄、系統(tǒng)設(shè)置等功能。
岸電系統(tǒng)的帶載能力目標(biāo)：在帶載阻性負(fù)載1000KW基礎(chǔ)上，啟動(dòng)375KVA的強(qiáng)沖擊型電機(jī)。
智能監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：界面專業(yè)化、操作舒適、顯示直觀人性化，客戶體驗(yàn)感覺良好。
采用本發(fā)明的智能監(jiān)控型大功率岸電電源，可以帶動(dòng)岸電技術(shù)和產(chǎn)品研制生產(chǎn)企業(yè)、船舶維修制造行業(yè)、海工平臺(tái)制造業(yè)及相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的整體提升。
一方面，為港口靠泊船舶直接供電，節(jié)能、減排、降噪，港口泊位采用岸電電源和船舶發(fā)電機(jī)供電比較，一個(gè)泊位每年可節(jié)約費(fèi)用300萬(wàn)元以上；每個(gè)泊位年降低污染物排放20噸以上；運(yùn)行過程噪音低，對(duì)降低港口環(huán)境噪音污染有促進(jìn)作用。
另一方面，為船舶維修制造業(yè)、海工平臺(tái)制造業(yè)提供智能監(jiān)控、更大功率、穩(wěn)定可靠、高效節(jié)能的岸電電源，提升了這類企業(yè)的制造、調(diào)試、維修效率，為企業(yè)的發(fā)展助力。
第三方面，智能監(jiān)控型大功率岸電電源作為領(lǐng)先產(chǎn)品的上市，為船舶維修和海工平臺(tái)制造維修行業(yè)的客戶帶來高效、便捷、可靠體驗(yàn)的同時(shí)，能夠促進(jìn)岸電設(shè)備行業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的整體提升，形成良性的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，孕育和激勵(lì)著新一代岸電電源的誕生。