[發明專利]一種岸電設備能效監控系統及能效判斷方法

在審

• 申請號: 202111567174.2
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114362362A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李承鋒;張健鵬;張群峰;王傳斌;崔豐;劉洋
• 申請（專利權）人: 江蘇鎮安電力設備有限公司;江蘇中能欣潤電力科技有限公司;江蘇鎮江建設集團有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

本發明公開了一種岸電設備能效監控系統及能效判斷方法。它包括用于對各個設備進行參數采集的多組數據采集模塊以及與各組所述數據采集模塊進行連接的多個數據交換模塊，各個數據交換模塊均經過交換機與上位機通訊連接實現組網，上位機內設置有數據采集與監視控制系統，通過數據采集模塊采集的數據信息能夠經過數據交換模塊傳輸給上位機并由數據采集與監視控制系統進行處理后輸出判斷結果。優點是：可以為港口碼頭相關工作人員提供參考，用以提升港口碼頭岸電供電的能源利用效率，優化了供電結構；另外，可以以“能量”的角度對船舶岸電系統的電損耗進行量化分析，提高了監控的有效性。

技術領域

本發明涉及一種港口碼頭中岸電供電系統用的輔助設施，具體地說是一種岸電設備能效監控系統及能效判斷方法。

背景技術

岸電供電系統已經廣泛應用于港口碼頭中，現有技術中，岸電供電系統雖然已經能夠實現可靠的供電，但是，其運行過程中的各相參數依然只能依靠單個監測單元進行監測，尤其是運行過程中，多種設備同時運行，很難判斷各臺設備的運行功率，甚至有的設備不需要進行使用，但是依然處于供電狀態，由此造成了能源的浪費。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠對船舶岸電系統的電損耗進行量化判斷并為港口碼頭相關工作人員提供參考，從而提升岸電供電的能源利用效率，優化供電結構的岸電設備能效監控系統及能效判斷方法。

為了解決上述技術問題，本發明的岸電設備能效監控系統，包括用于對各個設備進行參數采集的多組數據采集模塊以及與各組所述數據采集模塊進行連接的多個數據交換模塊，各個數據交換模塊均經過交換機與上位機通訊連接實現組網，上位機內設置有數據采集與監視控制系統，通過數據采集模塊采集的數據信息能夠經過數據交換模塊傳輸給上位機并由數據采集與監視控制系統進行處理后輸出判斷結果。

各個所述設備與數據采集模塊之間均通過RS485通訊單元進行通訊連接。

每組所述數據采集模塊與相對應的數據交換模塊之間均通過CAN總線通訊連接。

各個所述數據交換模塊與交換機之間通過以太網通訊連接。

所述設備包括岸基供電設備、船岸連接設備以及船舶受電設備。

所述岸基供電設備包括高壓進線柜、高壓出線柜、降壓變壓器、低壓岸電總柜、低壓變頻電源柜。

所述船岸連接設備包括低壓岸電箱、電纜提送與收引裝置、船舶岸電接電箱。

所述船舶受電設備包括船電并網柜、船用柴油發電機、船用負載柜。

一種基于岸電設備能效監控系統的能耗判斷方法，步驟如下：

A、通過數據采集模塊采集的數據信息并將采集的數據信息傳輸給數據交換模塊，再由數據交換模塊將數據信息傳輸給上位機的數據采集與監視控制系統進行處理；

B、通過數據采集與監視控制系統基于所獲取的數據信息對能耗進行計算，計算方法如下：

(1)常規用電設備的能效算法：

設備能效＝(設備輸出功率/設備輸入功率)*(功率因數^X)“設備輸出功率/設備輸入功率”為衡量設備能效的主要部分；

“功率因數^X”為設備功率因數對能效的影響，功率因數開X次開，X為功率因數對整體能效計算的影響占比，X的值小于1；

(2)降壓變壓器能效計算公式：

變壓器能效＝(輸出功率/輸入功率)*r

公式中的r為溫度影響系數，通常當溫度50攝氏度時r1；當溫度10攝氏度時r1；其他正常溫度范圍r＝1.0，表示此時溫度對能效的影響可以忽略不計；

(3)系統總能效計算公式：