一种能源互联网用电子变压器生产控制系统的制作方法

本发明涉及生产控制，具体为一种能源互联网用电子变压器生产控制系统。

背景技术：

1、电子变压器作为一种新型的电力电子设备，通过功率电子技术和控制技术的结合，实现了对电能的灵活控制和高效转换，具有体积小、重量轻、效率高和调控能力强等优点。

2、电子变压器的生产涉及复杂的电力电子变换过程和多种电气参数的监测与控制。在能源互联网环境中，电子变压器的可靠性和稳定性尤为重要。因此，建立一个高效、智能的电子变压器生产控制系统，对于确保变压器的生产质量和运行可靠性具有重要意义。

3、然而，现有的电子变压器控制系统面临几个关键的技术挑战：

4、控制策略不够灵活：传统的电子变压器控制系统通常采用固定的控制逻辑，缺乏对环境变化的动态响应能力，限制了系统在不同操作条件下的性能，无法最大化效率和安全性；

5、监测能力有限：现有系统往往未能实时准确地监测关键操作参数，如输入电流、电压和功率传输状态，缺乏实时监控可能导致系统不能及时响应负载变化，增加系统过载和故障的风险；

6、响应速度慢：在发生异常情况时，现有系统的响应往往不够及时，无法迅速调整控制策略以避免潜在的损害，滞后的反应时间可能导致严重的设备损坏和运行中断。

技术实现思路

1、基于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种能源互联网用电子变压器生产控制系统，以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能源互联网用电子变压器生产控制系统，包括输入控制模块，输入监测模块，隔离控制模块，隔离监测模块和生产控制模块；

3、输入控制模块，用于根据预设的输入控制策略控制输入电流和输入电压；

4、输入监测模块，用于采集输入电流和输入电压的第一状态参数，根据所述第一状态参数对输入电流和输入电压的状态进行监测，生成输入监测系数，当所述输入监测系数大于输入监测系数阈值时，生成第一报警信息；

5、隔离控制模块，用于根据预设的隔离控制策略控制功率传输均衡；

6、隔离监测模块，用于采集功率传输的第二状态参数，根据所述第二状态参数对功率传输的状态进行监测，生成功率监测系数，当所述功率监测系数大于功率监测系数阈值时，生成第二报警信息；

7、生产控制模块，用于当接受到所述第一报警信息和所述第二报警信息中任一时，进行暂停生产，生成策略更新信号，进行输入控制策略和/或隔离控制策略的更新。

8、本发明进一步设置为，所述根据预设的输入控制策略控制输入电流和输入电压，包括：

9、获取直流侧电容电压，根据所述直流侧电容电压与设定电容电压计算电压误差；

10、根据所述电压误差和pi控制算法计算参考电流，将所述参考电流设置为设定参考电流；

11、获取输入电流，根据所述输入电流和设定参考电流计算电流误差；

12、根据所述电流误差和pi控制算法生成控制信号，根据所述控制信号将三相电流分解为直流分量，通过均衡控制算法调整直流分量，维持电压均衡。

13、本发明进一步设置为，所述输入电流和输入电压的第一状态参数包括：直流侧电容电压、三相输入电压和输入电流值。

14、本发明进一步设置为，所述根据所述第一状态参数对输入电流和输入电压的状态进行监测，生成输入监测系数，包括：

15、根据所述直流侧电容电压计算电容电压平衡度；

16、根据所述三相输入电压计算三相输入电压差异度；

17、根据所述输入电流值计算电流变化速率；

18、根据所述电容电压平衡度、所述三相输入电压差异度和所述电流变化速率计算生成输入监测系数。

19、本发明进一步设置为，所述电容电压平衡度的计算逻辑为：其中，为电容电压平衡度，为第i个直流侧电容电压的值，n为直流侧电容电压的个数；

20、所述三相输入电压差异度的计算逻辑为：其中，为三相输入电压差异度，va为三相输入电压a相的电压值，vb为三相输入电压b相的电压值，vc为三相输入电压c相的电压值，为三相输入电压的电压平均值，的计算逻辑为：

21、所述电流变化速率的计算逻辑为：其中，为电流变化速率，i(ti)为时刻ti的输入电流值，i(ti+1)为时刻ti+1的输入电流值，m-1为时间间隔数量；

22、所述输入监测系数的计算逻辑为：其中，cimc为输入监测系数，w1和w2为权重因子，且w1、w2均大于0。

23、本发明进一步设置为，所述根据预设的隔离控制策略控制功率传输均衡，包括：

24、获取低压侧直流电压，根据所述低压侧直流电压与设定低压侧直流电压计算低压侧直流电压差；

25、根据所述低压侧直流电压差和移相角-输入电压关系式计算得到移相角的调整量。

26、本发明进一步设置为，所述功率传输的第二状态参数包括：初级绕组电流值、次级绕组电流值和功率传输电压。

27、本发明进一步设置为，所述根据所述第二状态参数对功率传输的状态进行监测，生成功率监测系数，包括：

28、根据所述初级绕组电流值和所述次级绕组电流值计算绕组电流对称度；

29、根据所述功率传输电压计算功率传输电压纹波；

30、根据所述绕组电流对称度和所述功率传输电压纹波计算功率监测系数。

31、本发明进一步设置为，所述绕组电流对称度的计算逻辑为：其中，σisy为绕组电流对称度，ipri(t)为t时刻的初级绕组电流值，isec(t)为t时刻的次级绕组电流值，t为监测时间，为监测时间t的初级绕组电流值的平均值，为监测时间t的次级绕组电流值的平均值；

32、所述功率传输电压纹波的计算逻辑为：其中，vrip为功率传输电压纹波，vc(t)为t时刻的功率传输电压，为监测时间t的功率传输电压的平均值。

33、本发明进一步设置为，所述根据所述绕组电流对称度和所述功率传输电压纹波计算功率监测系数，所述功率监测系数的计算逻辑为：其中，pmc为功率监测系数，w3和w4为权重因子，且w3、w4均大于0。

34、本发明提供一种能源互联网用电子变压器生产控制系统，所述系统包括输入控制模块，用于根据预设的输入控制策略控制输入电流和输入电压；输入监测模块，用于采集输入电流和输入电压的第一状态参数，根据所述第一状态参数对输入电流和输入电压的状态进行监测，生成输入监测系数，当所述输入监测系数大于输入监测系数阈值时，生成第一报警信息；隔离控制模块，用于根据预设的隔离控制策略控制功率传输均衡；隔离监测模块，用于采集功率传输的第二状态参数，根据所述第二状态参数对功率传输的状态进行监测，生成功率监测系数，当所述功率监测系数大于功率监测系数阈值时，生成第二报警信息；生产控制模块，用于当接受到所述第一报警信息和所述第二报警信息中任一时，进行暂停生产，生成策略更新信号，进行输入控制策略和/或隔离控制策略的更新，产生的有益效果包括：

35、1、精确控制和优化电能传输：输入控制模块和隔离控制模块根据预设策略对输入电流、电压和功率传输进行精确控制，保证了电能的高效传输和转换。提高了系统的效率，降低能源损耗，通过对三相电流的分解和均衡控制算法的应用，系统能够维持电压的均衡，减少电压波动，提高电能质量，均衡控制算法的应用确保了直流侧和低压侧电压的稳定，有效避免了电压不平衡对设备和系统造成的损害；

36、2、提高系统可靠性：通过输入监测模块和隔离监测模块的实时监测功能，系统能够及时检测输入电流、电压以及功率传输过程中的异常情况，并生成报警信息，有助于在潜在故障发生之前采取相应措施，确保系统的可靠运行，通过异常检测和报警机制，包括输入监测系数和功率监测系数的阈值判断，任何超过阈值的情况都会触发报警信息，能够及时发现并处理异常，减少故障发生率，提高系统的安全性和稳定性；

37、3、动态调整和策略更新：生产控制模块在接收到报警信息时，可以暂停生产并生成策略更新信号，对输入控制策略和隔离控制策略进行更新，动态调整机制使得系统能够根据实际运行情况不断优化，增强了适应性和灵活性。

38、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。