船舶電站功率管理系統(tǒng)(PMS)的研究.pdf

1、21世紀(jì)以來，國家提出了“走向藍(lán)海,融入全球”海洋發(fā)展戰(zhàn)略，我國的船舶行業(yè)也進(jìn)入了更快發(fā)展階段，船舶電力系統(tǒng)作為船舶電力的心臟在船舶設(shè)計中占據(jù)著舉足輕重的地位。近年來，船舶電站功率管理系統(tǒng)（Power Management System）以高科技、功能多樣化、控制智能化、管理高效化為發(fā)展方向，采用現(xiàn)代控制系統(tǒng)配合復(fù)雜運算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布控制使得PMS。由于PMS強大的功能以及廣闊的應(yīng)用前景，使得船舶電站功率管理系統(tǒng)成為當(dāng)今船舶電站自動化

2、技術(shù)研究的核心方向之一。
　　本文以產(chǎn)學(xué)研基金項目“1500米作業(yè)水深鉆井船平臺電站系統(tǒng)集成”為平臺，將1500米作業(yè)水深鉆井船功率管理系統(tǒng)作為研究課題，根據(jù)鉆井船功率管理系統(tǒng)的要求，對功率管理系統(tǒng)的實施方案及軟硬件設(shè)計、電站發(fā)電機(jī)組控制及大功率負(fù)載的限制控制進(jìn)行了探討與研究。論文具有明確的工程應(yīng)用背景和一定的實用價值，其主要工作如下：
　　針對1500米作業(yè)水深鉆井船為應(yīng)用背景,分析了船上工作人員對全船電力控制系統(tǒng)的功能需

3、求，結(jié)合鉆井船的工作流程和工程作業(yè)特點，確立了船舶電站功率管理系統(tǒng)的主要功能，并對功率管理系統(tǒng)功能實現(xiàn)中的技術(shù)要點，給出了原理分析，并且為發(fā)電機(jī)組開發(fā)了雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制器，為負(fù)載開發(fā)了Observer-based FLR減負(fù)載控制器。
　　根據(jù)系統(tǒng)的功能，確立了整體設(shè)計方案，構(gòu)建了整個系統(tǒng)的硬件框架和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)按功能分為下位機(jī)、PLC、上位機(jī)三個層次，以西門子S7-300PLC為控制核心，向下控制電氣設(shè)備獲取電氣信號，向上通過P

4、ROFIBUS現(xiàn)場總線與上位機(jī)通信，下位機(jī)的電氣設(shè)備完成鉆井船工程作業(yè)，上位機(jī)監(jiān)控功率管理系統(tǒng)運行。
　　搭建好硬件平臺后，在對系統(tǒng)技術(shù)要點的分析上，本文給出了系統(tǒng)功能實現(xiàn)的具體算法。論文基于模塊化設(shè)計的思想將系統(tǒng)分為發(fā)電機(jī)組、負(fù)載、監(jiān)控報警三大模塊，對三大模塊的具體功能給出了流程圖算法。
　　最后通過編寫下位機(jī)PLC程序、基于visual Studio的上位機(jī)應(yīng)用程序，完成了PMS的設(shè)計。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期目的，實