基于S7-1200 PLC控制器的船舶电力管理系统PMS设计

船舶电力系统是船舶的关键组成部分,不仅为船舶日常作业提供充足的电源,而且保障了船员在船舶上的正常照明、保暖等生活用电。近年来,电力推进船舶逐渐兴起,数量也越来越多,研究船舶电力系统的精益管理成为业内的热点。本文研究了一种基于s7–1 200 PLC控制器的船舶电力管理系统PMS,重点介绍了该电力管理系统的硬件组成以及工作原理。     

S7-200PLC控制器在船舶电站管理系统的应用

船舶电站管理系统是面向船舶控制中心开发的系统,由于现在大型船舶的自动化程度高,用电负载数量大,船舶电站往往配置了不止一组高压发电机组,电站管理系统的核心功能包括电站整体的功率管理和在线监测2种,前者充分考虑船舶电站及用电系统的负载状态,控制船舶发电机组的启停状态,实现电站功率的最优化;后者实时采集船舶电力网络的电压、电流信号,经过信号分析等工作,获取电站的故障信号,保障电力系统可靠性。本文基于S7-200PLC开发了船舶电站管理系统,分别从硬件和软件方面进行详细阐述。     

综合电力推进：现代船帕的动力革命

船舶综合电力推进系统代表着当今船舶动力的发展方向，其主要特点是将推进动力与电站动力合二为一。现代的船舶综合电力推进已不是早期意义上的电力推进，而是将日用电和推进用电结合在一个电力系统内，其意义不亚于船舶由风帆动力转为蒸汽机动力，它是造船技术发展史上的又一个革命性的跨越。在率先建立船舶综合电力系统这一概念后，以美、英为代表的发达国家正在积极开展这项技术的研究、试验和实船应用。     

综合电力推进:现代船舶的动力革命

船舶综合电力推进系统代表着当今船舶动力的发展方向,其主要特点是将推进动力与电站动力合二为一。现代的船舶综合电力推进已不是早期意义上的电力推进,而是将日用电和推进用电结合在一个电力系统内,其意义不亚于船舶由风帆动力转为蒸汽机动力,它是造船技术发展史上的又一个革命性的跨越。在率先建立船舶综合电力系统这一概念后,以美、英为代表的发达国家正在积极开展这项技术的研究、试验和实船应用。     

基于功率管理的动力定位系统推力分配方法研究

以全电力推进船舶为研究对象,针对船上其他用电设备的功耗波动对电力系统的影响这一实际情况,在不影响定位功能的前提下,在原有的推力分配基础上研究具有功率管理功能的推力分配策略,采用基于动态负载控制法的推力分配方法,以达到减小电网总功耗波动和提高船舶电力系统稳定性的目标.仿真验证此方法导致的船舶在速度和位置上的偏差被成功地限制在一定范围内,也证明了如此小的偏差足以实现减小电网功耗波动的目标.     

一种基于能量特性的船舶电力系统运行工况可行性指标

作为船舶综合电力系统运行的核心控制部分,能量管理系统通过监控发电设备、配电设备、用电负载的状态,合理调配能量分布以实现全船电力能源的高效利用。大型船舶使命任务多样化,发电设备、配电设备及用电负载相互之间的耦合性强。针对船舶综合电力系统复杂性的特点,提出了一种综合考虑设备生命周期、负载类型、潮流分布、工况切换策略等因素的可行性指标,用以定量判定一种实际运行工况的是否适宜运行,为以最优化为目标的能量特性控制算法提供了技术基础及理论支撑。     

船用高压开关

大约在80年前,电首次在船上得以应用。最初电仅用于照明。过了二十年后,第一个由电力拖动的船用辅助设备开始工作。直到25年前船上所装设备的发电能力平均还不到0.5兆瓦,而现在已达到7兆瓦量级。对于超过7～8兆瓦的标称额定     

基于功率管理的动力定位系统推力分配方法研究

以全电力推进船舶为研究对象,针对船上其他用电设备的功耗波动对电力系统的影响这一实际情况,在不影响定位功能的前提下,在原有的推力分配基础上研究具有功率管理功能的推力分配策略,采用基于动态负载控制法的推力分配方法,以达到减小电网总功耗波动和提高船舶电力系统稳定性的目标。仿真验证此方法导致的船舶在速度和位置上的偏差被成功地限制在一定范围内,也证明了如此小的偏差足以实现减小电网功耗波动的目标。     

大型船舶电力系统脆性中的粒子群优化算法研究

随着自动化技术和电力推进技术在船舶工业的广泛应用,船舶电力系统的稳定性、可靠性显得更加重要,针对大型船舶电力系统的脆性优化也引起了国内外的广泛研究。大型船舶电力系统的故障恢复和脆性优化具有重要意义,一方面可以提高船舶电力系统的可靠性,为船载用电设备提供充足的电力;另一方面,电力系统网络结构的优化有助于提高电力系统的集成特性,降低成本的同时可以提高供电效率。本文主要研究了大型船舶电力系统的脆性优化问题,采用了粒子群优化算法和脆性建模技术,对全面分析复杂的船舶电力系统,预防和控制电力系统脆性故障,提高电力系统可靠性具有重要的理论和实际应用价值。     

电网失电恢复及互锁模块化设计

在船舶电力系统运行过程中，由于发电机组故障有时会造成电网失电，影响船舶正常运行。因此，为保证船上重要用电设备的正常、不间断工作，设计了船舶电网失电自动恢复功能模块，以及相应的恢复供电时，防止多台机组同时合闸的互锁模块。     

不同运行工况下船舶电力系统的负载响应特性研究

船舶电力系统经过上百年的发展,目前已经综合了电力推进系统、船载用电设备等,对于船舶的正常运行有非常重要的作用。随着船载用电设备的不断增加,一方面增加了船舶电力系统的供电压力,另一方面,对于某些非线性负载,可能会导致电力系统不稳定。本文研究的主要内容是不同运行工况下电力系统的负载响应,采用傅里叶变换等信号提取方式,结合船舶电力系统的数学模型,对不同运行工况下的电力系统负载响应进行分析与仿真,对于改善电力系统的负载响应特性有一定的参考价值。     

未来的舰艇推进

通用动力船舶推进设备工作组（GDMPPT）在通用综合电力推进研究方面取得的进展，使得美国海军计划向未来全电力战舰转移，这种战舰用先进的可买得起的推进技术提供动力。GD MPPT电力推进通用综合动力系统是一种单一的电力系统，它能用于水面战舰和潜艇两种舰型上－通用性是对其支付能力的关键。它的发电机给推进电动机系统和所有船上生活用电及半截的各种武备系统供电。     

基于分布式的核动力船舶电力监控系统设计

核动力船舶具有良好的应用背景,电力系统为核动力船舶的重要系统,其电力监控系统的设计需综合考虑船舶电力系统以及核电电力监控系统设计。本文根据核动力船舶电力系统的特点,提出一种基于分布式的电力监控系统,可实现对发电机和电网的控制管理、数据监测、故障报警、优化调度、配电数据监测、负载远程遥控等功能,同时满足船舶孤网发电,空间紧凑以及核电需对用电设备进行分级、可靠性高的要求。该系统对核动力船舶的电力监控系统的标准定制以及后续设计具有重大的参考意义。     

基于马尔可夫过程船舶电力系统可靠性仿真分析

船舶可靠性至关重要,该文采用马尔可夫过程,从接近实际情况出发,建立有别于以往的船舶发电系统的容量模型;从概率论出发,利用MATLAB,选择合适的模拟方法,模拟出电力负荷概率分布曲线,快速地建立负荷模型.创新性地应用电力不足概率法(LOLP)于船舶电力系统中,结合容量模型与负荷模型,得出船舶发电系统可靠性指标,为船舶发电机组的容量、台数以及预防性维修提供参考,有助于完善能量管理系统(PMS)功能,提高电力系统安全与经济运行水平.     

某标准型48000t散货船空冷通专业电力负荷分析

船舶空冷通设备在船舶航行状态下所占的设备电力负荷比例较大,是船上占第二位权重的用电大户。在设计阶段准确估算出空冷通设备的耗电量对于整条船的电站配置具有重要意义。文章以某标准型48000dwt散货船为例,详细分析空冷通设备的用电负荷情况。     

船舶电力系统脆性的最大崩溃路径研究

船舶电力系统稳定性对于整个船舶的安全来说非常重要,尤其是在现代化的船舶系统中,包含了非常多的用电设备,而这些设备的用电负荷也在不断提升,这对整个船舶的电力控制系统提出了严峻的挑战。因此,为了增强船舶电力系统的生存能力,能够主动适应各种复杂的航行环境,必须避免电力系统发生崩溃性的故障。本文主要对船舶电力系统的脆性进行重点研究,建立电力系统的连锁故障防御模型。并对系统中的主要参数进行统一的优化,简化整个故障排除流程,降低了最大崩溃路径的传播。在对电力系统的脆性进行仿真时,重点对系统的稳定性和收敛性进行了验证。     

采用熵函数算法的船舶电力系统脆性评价体系研究

在船舶电力系统中,由于各种用电设备的数量和复杂度快速增长,因此对于电力系统工作状态的监控变得至关重要。本文采用熵函数算法对船舶电力系统的有关性能进行优化,主要针对电力网络的脆弱性进行研究。通过对脆弱性的判断,可以准确地预测电力系统的工作状态,同时也能够对电力系统中的故障发生概率进行预测。     

IEC61970在构建船舶电力系统一体化平台中的应用探讨

随着船舶不断向着大型化、现代化发展,对船舶电力系统数字化、信息化和标准化的要求也提出了更为严峻的挑战.IEC61970标准的提出,可以很好地解决这些问题.本文正是针对基于IEC 61970标准应用在船舶电力系统一体化平台的设计研究,借鉴了目前陆用电网能量管理系统(EMS)较为成熟的设计思路及其方法,探讨了设计新一代船舶电力一体化平台所涉及的几项关键技术及其实现方法,同时指出了一些尚未解决的问题.     

船舶供配电管理系统智能开关柜研制

采用现场总线技术,研制出一种适合应用在船舶供配电管理系统中的框架结构抽屉式的智能开关柜,进行船舶用电设备的负荷分配和能量管理.已在实验室中组装出模拟船舶供配电方式的智能开关柜样机.     

船舶能量管理系统技术

随着综合电力系统船舶的发展,能量管理系统的应用逐渐为人所重视.通过综合电力系统船舶对能量管理系统的需求,引出能量管理系统的简单功能模块组成,并简要描述能量管理系统的构建.同时还介绍并对比了目前民船常用的PMS产品.