船舶物理仿真電站監(jiān)控及虛擬操縱的系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著船舶大型化、自動化和用電量的不斷發(fā)展,作為船舶動力核心—船舶電站越來越復雜,也越來越多樣化,因此,開展船舶電站新技術的研究是非常必要的。直接采用船舶真實電站進行研究的成本高、風險大、有些實驗也不能開展,所以建立高度仿真船舶電站的實驗仿真模擬平臺,對開展船舶電站監(jiān)控研究和實訓將有著很重要的現實意義。
　　傳統(tǒng)的船舶電站仿真,側重點在純虛擬或半實物的虛擬仿真,即在計算機上建立電站系統(tǒng)虛擬模型或者在實驗室中建立虛擬的配電系統(tǒng);電站各

2、種工作狀態(tài)都由計算機模擬產生,操作時缺少真實感,學員培訓時實際體驗、沉浸感不強,而且其動態(tài)響應與實際電站差別很大,對研究電站監(jiān)控和性能優(yōu)化,也不是理想的實驗平臺。
　　應用相似理論,以船舶物理仿真電站是以直流電動機-發(fā)電機組等組成的孤網船舶仿真電站(船舶電力系統(tǒng))的電源。以自動并車、自動控制、保護、可編程邏輯控制器為主要控制方法,應用以太網為主要通信聯(lián)絡手段的船舶電站集中監(jiān)控系統(tǒng)。以控制層、設備層、管理層三個層面實現對該物理仿真電

3、站的進行監(jiān)測報警、現場控制和安全保護等。
　　本文介紹船舶物理仿真電站的構成及仿真原理,電站監(jiān)控系統(tǒng)所要實現的功能,設計了實現物理仿真電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的電路,監(jiān)控系統(tǒng)、軟件以及虛擬操作系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)由PLC的控制程序、監(jiān)控上位機的監(jiān)控程序等構成,程序涵蓋了發(fā)電機組的啟停、并車、調頻調載、電壓和無功調整以及發(fā)電機組自動巡回檢測、電力系統(tǒng)保護、發(fā)電機組工作狀態(tài)實時監(jiān)視等功能。
　　由于我國是個航海船員大國,每年都有大量的航海