[发明专利]船舶岸电电源功率模块调试方法

说明书

本发明公开了船舶岸电电源功率模块调试方法，采用如下步骤：控制板模拟量测量；控制板开关量测量；驱动信号测量，运行状态下驱动信号高低电平、信号频率、死区时间与说明书或软硬件设置一致；控制板模拟量保护有效性和保护动作时间测量，软硬件保护实测的动作时间应与理论计算一致且满足设计要求；离网发电压，分为空载离网发电压和带载离网发电压；离网控电流，在人机界面中设置不同的输出电流，交流输出电流幅值应与设定值接近；并网，功率模块先经过调压器并网，经调压器并网成功后直接并网。本发明将功率模块调试流程化，每个步骤只增加一部分算法或硬件，降低调试难度，保证调试安全可靠进行。

技术领域

本发明涉及一种岸电电源系统，更为具体地讲，涉及一种船舶岸电电源两电平功率模块调试方法。

背景技术

船舶岸电电源采用电力电子技术静止型逆变电源系统，将岸上不同于船舶用电频率的供电转换为船舶所需要的频率供电。船舶岸电电源主要以常见的交直交电压源型的变频器为核心，通过整流器把某一频率的交流电转换为直流电，再用逆变器把直流电转换成所需要频率的交流电，经过LCL滤波器后输出良好的交流电压波形，供船舶负载使用。船舶岸电电源系统示意图如图1。

船舶岸电电源分为功率变换电路和控制电路两大部分。功率变换电路主要实现能量转换，逆变器选用IGBT为开关元件，将平稳直流逆变为PWM输出交流，该交流基波频率为船舶负载所需频率，船舶岸电电源系统主电路拓扑示意图如图2。控制电路主要根据对主电路输入和输出量的检测来实现对主电路的控制和各种保护。通过对输出三相电压和电流的检测，得到三相输出电压和电流值，然后与给定基准信号比较，通过控制器产生控制信号来控制逆变器中的功率管动作，使逆变器输出电压跟踪基准正弦波信号，从而得到期望的三相恒压恒频的交流电源。控制器采用双闭环控制，可使逆变器具有较好的输出电压波形、动态响应特性和稳态调压精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：研发阶段，功率模块调试带有一定随意性，可能漏测某些内容，导致后期调试存在较大安全隐患，且各种可能性叠加，分析问题非常困难。

本发明的技术方案为：船舶岸电电源功率模块调试方法，采用如下步骤。

步骤1：控制板模拟量测量。测量所有通道极性是否正确，测量模拟量通道几档精度。另外，为保证模拟量瞬时值保护能够动作，精度测量需测量至高于软件模拟量瞬时值保护值。

步骤2：控制板开关量测量。对比人机界面的控制和显示与实际开关量输入、开关量输出状态，保证实际开关量输入、开关量输出逻辑与设计要求相符。驱动板故障反馈对应控制板专门的开关量输入通道，该通道对延迟时间有严格要求。

步骤3：驱动信号测量。待机状态下，所有驱动信号均应输出低电平，封锁功率管。运行状态下，驱动信号高低电平具体数值应符合驱动板说明书，驱动信号频率符合控制板控制频率，死区时间与软件或硬件设置一致。待机状态时，控制板上电、断电过程中，所有驱动信号均不得有上下桥臂短路脉冲输出。

步骤4：控制板模拟量保护有效性和保护动作时间测量。所有的保护动作时间，均应在功率管运行状态下测量。软件模拟量瞬时值保护，测量结果应与软件保护逻辑匹配。软件模拟量有效值或平均值保护主要测量保护能否正确动作，对于保护动作时间的要求并不高，但测量结果应与软件保护逻辑匹配。模拟量硬件比较电路保护，硬件保护动作值由硬件决定，硬件保护动作时间由模拟量采样延迟和硬件比较电路滤波参数决定，实测的动作时间应与理论计算一致且满足设计要求。

步骤5：离网发电压。空载离网发电压，主要考核功率管是否能正确动作，逐步提高电容电压至正常运行电压，滤波后的功率模块交流输出电压波形均应为稳定、标准的正弦波，三相输出电压相序为正序，幅值随电容电压等比例增加。带载离网发电压，主要考核功率模块抗电磁干扰性能，逐步提高电容电压至正常运行电压，滤波后的功率模块交流输出电压波形均应为稳定、标准的正弦波，三相输出电压、电流相序为正序，幅值随电容电压等比例增加。