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《船舶高壓電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化仿真技術(shù).pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第36卷第5期2014年5月艦船科學(xué)技術(shù)SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．36，No．5May，2014船舶高壓電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化仿真技術(shù)陸虎(南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通226010)摘要：介紹船舶高壓電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化仿真的方案設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)及主要功能特點。船舶高壓電仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)實船高壓電的全任務(wù)仿真操作，且無高壓危險。采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化仿真技術(shù)，實時性佳，為船舶高壓電操作培訓(xùn)工作提供了較好平臺。關(guān)鍵詞：船舶高壓電力系統(tǒng)；仿真；工業(yè)以太網(wǎng)中圖分類號：U665．1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672—7649(2014)
2、05—0125—05doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2014．05．026ThenetworksimulationtechnologyofhighvoltagepowersystemLUHU(Nantongshippingcollege，Nantong226010，China)Abstract：Introducesthehighvoltagepowersystemsimulationprogramdesign，keytechnologyandmainfunctionfeatures．Thesimulation
3、systemcanrealizethewholetaskofoperationofshipandwithoutriskofelectricalshock．Byusingadvancednetworksimulationreal-timetechnology，providegoodhighvoltageoperationtrainingwork．Keywords：highvoltagepowersystem；simulation；industrialEthernet0引言大型集裝箱船、電力推進(jìn)船、破冰船、海工平臺的出現(xiàn)，使得船舶電力系統(tǒng)
4、容量相對以往大幅度提高。由于低壓發(fā)電站組容量的限制，低壓供電無法滿足大容量供電的需求，當(dāng)前1000V以上的高壓電力系統(tǒng)已在船舶上應(yīng)用。高壓電力系統(tǒng)的維護(hù)與管理較低壓電有著很大的差別。船舶管理人員的低壓電知識無法滿足高壓電力系統(tǒng)管理的需要，國際海事組織及國家海事局也就相關(guān)崗前培訓(xùn)做出了相關(guān)規(guī)定。實驗室直接提供船舶高壓電力系統(tǒng)的實操與安全培訓(xùn)，安全很難保證且成本過高。為此研究高壓電力系統(tǒng)仿真訓(xùn)練技術(shù)尤為必要。1系統(tǒng)仿真方案1．1母型船為了達(dá)到與實船操作相同的仿真訓(xùn)練效果，仿真對象應(yīng)選用實船高壓電力系統(tǒng)。在此主要以某大型集裝箱船為母型船，討
5、論其高壓電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化仿真技術(shù)。該船電力系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D1所示，主要由高壓部分(AC6600V，60Hz)和低壓部分(AC440V，60Hz)組成。高壓部分主要包括高壓發(fā)電機(jī)組、真空斷路器、高壓配電板、高壓變壓器和高壓負(fù)載(如首側(cè)推電機(jī))。高壓變壓器是實現(xiàn)高壓到低壓變換的橋梁，一般標(biāo)配4臺，2臺13用變壓器，如HT21、HT22；另2臺為專用于冷藏負(fù)載的變壓器，如HTll、HTl2，收稿日期：2013—05—20；修回日期：2014—03—10基金項目：教育部國家骨干高職院校建設(shè)基金資助項目作者簡介：陸虎(1974一)，男，副教授，研究
6、方向為輪機(jī)工程技術(shù)等。·126·艦船科學(xué)技術(shù)第36卷對于電力推進(jìn)船舶，此類變壓器為推進(jìn)變壓器。圖1高壓電力系統(tǒng)拓?fù)銯ig．1Highvoltagepowersystemtopology低壓部分直接實現(xiàn)船舶動力、照明負(fù)載的供電；電源除來自高壓變壓器外，特殊情況下可由應(yīng)急低壓發(fā)電機(jī)或輔助發(fā)動機(jī)(此船未配)供電?。1．2仿真方案為了達(dá)到實物仿真效果，仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的實物模型與母型船主要電力系統(tǒng)設(shè)備的外觀保持高度一致。實物模型主要由高壓電站、低壓電站、集控臺等模型組成，如圖2所示。網(wǎng)倒L!竺!竺蘭莖竺
7、一l褊瞪I竺竺!!蘭蘭竺集控臺模型(含服務(wù)
8、器計算機(jī))罔2系統(tǒng)物理模型Fig．2Physicalsystemofpowernetwork其中，高壓電站主要包括4臺高壓發(fā)電機(jī)組、高壓配電板等。高壓配電板共11屏，包括高壓Et用變壓器屏(2屏)、高壓冷藏變壓器(2屏)、高壓發(fā)電機(jī)組控制屏(4屏)、高壓同步屏，高壓岸電控制屏和側(cè)推控制屏。低壓電站含低壓配電板和低壓應(yīng)急電站，低壓應(yīng)急電站由1臺低壓發(fā)電機(jī)組和應(yīng)急配電板組成。所有信號直接或間接匯聚于集控臺的服務(wù)器計算機(jī)中。大型系統(tǒng)的仿真技術(shù)經(jīng)歷了集中式仿真、分布式仿真、網(wǎng)絡(luò)化集中仿真等3個階段的發(fā)展∽J。集中式仿真是整個系統(tǒng)信號的接收、模
9、型計算、輸出驅(qū)動均由1臺計算機(jī)完成；無疑仿真速度慢，可靠性不高，進(jìn)而被分布式仿真技術(shù)代替。分布式仿真即由若干個計算機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合完成系統(tǒng)仿真任務(wù)，速度、可靠性相對提高，但系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜使研發(fā)周期變長。隨著計算機(jī)數(shù)據(jù)處理速度的
