DP-3钻井平台闭环电网技术综述

随着技术的进步,船舶闭环电网技术目前已日趋成熟.电网闭环运行具有节能减排、降低运营成本、增强安全可靠性等优点,目前已经成为DP-3动力定位钻井平台和船舶的首选方案.然而传统的电站保护系统设计已无法满足电网在DP-3模式下闭环运行的要求,故障的配电板会影响其相邻分段,电站也不具备与分段运行相同的冗余和容错能力.文章针对电站闭环运行的各种问题进行分析,提出相应的解决方案,为DP-3闭环电力系统的设计和运行提供参考.     

先进发电机管理系统在DP3船舶的应用

21世纪是全世界大规模开发利用海洋资源、发展海洋经济的新时期,各类大型海洋工程爆发式增长,需要投入大批优质的海工船舶,其中作业能力和功能最强的动力定位3级（简称DP3）船舶起到了关键作用。如何确保DP3船舶在海洋工程中更稳定、更可靠的运行,船舶电站的管理尤为重要,其中电网和发电机的监控和管理成为了重中之重。先进发电机管理系统（简称AGS）,基于船舶电站管理系统（简称PMS）,相比于传统的PMS系统,AGS从发电机的有功功率和无功功率的关系出发,通过监测柴油机油门齿条/有功功率,励磁电流/无功功率,分析电压和频率的变化趋势,在DROOP(均功)模式下,监测其变化率,从而可以在多台并网运行发电机中精确的监控每一台发电机,当其中某一台或多台发电机发生异常时,能及时采取措施,并将其分断或隔离开来,保证DP3船舶的稳定运行。     

电力推进系统快速减载量控制策略研究

在现代电力船舶推进系统中,能量管理系统(PMS)是起到优化船舶运行、防止船舶发生故障的作用,是整个船舶的重要组成部分。本文在分析发电机组响应特性的基础上,首先验证发电机组加载、减载的可靠性,并分析了不同减载策略控制方法。根据不同方法控制策略的优劣性,采用综合的控制方法进行控制设计,设定最大安全时间为目标函数,分别分析低瞬态负载和高瞬态负载的情况下减载量的最优选择,描述在发电机组发生跳闸情况下的可靠性以及更快的减载速度方面的表现。本文在提出的优化减载量的基础上,结合船舶失电快速性的特点,提出一种在系统频率变化未知时频率检测的方法,通过2次不同电压的采样值,在船舶发生电网故障时,能有效快速地检测电网频率的变化,为减载系统及时提供控制信号以进行减载控制。     

渤中26-3油田扩建项目主电站选型设计

渤中26-3油田扩建项目拟新建1座动力处理平台PAPD、1座井口生产平台WHPC。新建平台并网后电力负荷超出渤中26-3电网装机容量,无法满足该区块油田各平台生产用电,需要在新建平台PAPD增设燃气发电机以满足油田各年份用电。经过对油田电力校核和电站方案分析,确定最优电站设计方案和燃气发电机的选型,满足油田高峰年产用电需求。     

船舶电站自动调频调载技术研究

文章介绍了一种基于改进的主导发电机法调频调载技术在船舶电站中的运用,如单机运行时如何稳定发电机的频率,在机组并联运行时如何实现按并联发电机组容量按比例分配有效负荷,重点论述了改进后的方法如何提高系统的动态调节性能。     

船舶发电机智能诊断系统设计与研究

船舶发电机系统发电性能和稳定性能直接影响到船舶能否正常工作,因此要求发电机在遇到故障时,能够快速确定故障位置,并有效排除故障,尽最大可能降低故障的影响。本文在研究船舶发电机系统的基础上,设计基于蚁群算法和人工神经网络技术模型的船舶发电机故障诊断系统,此诊断系统能够有效定位故障点,并进行故障类型判断和排除。     

舰船动力定位系统推进器的过载保护和功率管理研究

传统的船舶动力定位系统采用柴油机作为推进动力,并配合推进吊舱,实现船舶的动态定位。随着电力技术的不断发展,电力推进技术在船舶动力定位中有了更广泛的应用,电力推进技术具有调速方便,可靠性高等优点。本文首先研究了船舶动力定位的电力推进系统原理,建立了船舶动力定位推进电机的数学模型,然后设计了船舶的功率检测电路和过载保护控制器,并基于Visual C++6. 0平台进行了舰船动力定位推进器的功率管理和保护仿真实验。     

DP2自升式平台环网电站关键技术研究

本文依托某采用环网电站技术的具有世界领先水平的DP2多功能自升式海洋平台实船项目，对这种非常规的动力定位系统的设计难点和要点进行剖析，重点介绍了平台环网电站在过载、短路等故障或扰动情况下的故障隔离和故障穿越技术，并列举了相应的解决方案，最后通过实船验证对该解决方案进行了论证和总结，供类似项目借鉴。     

船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统控制器设计

船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统的控制模型具有多变量耦合性,采用传统的模糊控制方法容易出现超导误差,提出一种基于模糊PI双控制的船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统控制器设计方法。在励磁电流变化较大下,易导致控制误差较大,运用模糊控制进行发电机转子励磁控制,提高船舶动力定位用的直流电机系统无损功率,发电机采用交流励磁机进行电流整流控制。在励磁方式作用下,设有整流变压器控制交流副励磁机防止电压突变,即误差较小时,采用PI控制方法进行电机优化控制。最后进行控制器的整体结构设计。测试结果表明,采用该方法进行电机系统控制器设计,电机的输出增益较大,稳定性较好。     

深水钻井立管建模与角度安全控制

从水面钻井平台与水下立管联合作业的安全角度出发,提出一种将钻井立管的力学响应限制特性引入水面平台动力定位闭环控制中的位置保持方法,实现水面钻井平台（或船舶）基于立管角度响应的动态定位。利用有限元方法建立包括立管系统质量、系统刚度、结构阻尼和水动力载荷在内的立管运动控制模型。联合水面浮体和水下立管的低频运动特性建立水面浮体运动偏移与水下立管顶端角度及末端角度的相对运动关系模型。在此基础上,设计基于立管运行响应的动力定位控位方法,实现对立管顶端角度及末端角度的安全控制。仿真结果表明,所提出的方法可行,在外界突变的环境载荷瞬时作用于水面浮体时,能更快地跟踪新的期望最优位置,保证钻井立管运行在安全界限内。