船舶自動化電站履約補差課件

1、自自 動動 化化 電電 站站 青島遠洋船員職業(yè)學院青島遠洋船員職業(yè)學院 電氣教研室電氣教研室 船舶電站自動化船舶電站自動化 第一節(jié)第一節(jié) 船舶電站自動化概述船舶電站自動化概述 船舶電站自動化裝置的發(fā)展，經(jīng)歷了從六十年代采用繼電船舶電站自動化裝置的發(fā)展，經(jīng)歷了從六十年代采用繼電器控制技術(shù)及其后來的晶體管分立元件控制技術(shù)到七十年代的器控制技術(shù)及其后來的晶體管分立元件控制技術(shù)到七十年代的小規(guī)模集成電路及其后來的中大規(guī)模集成數(shù)字、模擬電路控制小規(guī)模集成電路及其后來的中大規(guī)模集成數(shù)字、模擬電路控制技術(shù)，至八十年代的微處理機控制技術(shù)，九十年代的技術(shù)，至八十年代的微處理機控制技術(shù)，九十年代的PLCPLC控制

2、控制技術(shù)。技術(shù)。 進入八十年代世界各國都先后研制由單板機或單片機組成進入八十年代世界各國都先后研制由單板機或單片機組成的微機控制系統(tǒng)，由于船舶機艙環(huán)境的惡劣，使微機控制系統(tǒng)的微機控制系統(tǒng)，由于船舶機艙環(huán)境的惡劣，使微機控制系統(tǒng)在防電磁干擾上或多或少存在一些問題。在防電磁干擾上或多或少存在一些問題。 九十年代九十年代PLCPLC控制系統(tǒng)的可靠性已為世人所共識，其產(chǎn)品控制系統(tǒng)的可靠性已為世人所共識，其產(chǎn)品的通用性、僅需少量備件且易在世界各地購置而得到廣大客戶的通用性、僅需少量備件且易在世界各地購置而得到廣大客戶的青睞，的青睞，SIEMENSSIEMENS公司于九十年代初首先在機艙自動化中采用公司于

3、九十年代初首先在機艙自動化中采用了通用性的了通用性的PLCPLC作為控制核心器件，至目前作為控制核心器件，至目前PLCPLC控制的電站、主控制的電站、主機遙控、集中監(jiān)測報警等系統(tǒng)也已不斷地更新?lián)Q代。機遙控、集中監(jiān)測報警等系統(tǒng)也已不斷地更新?lián)Q代。 作為電站的重要內(nèi)容之一的作為電站的重要內(nèi)容之一的自動電壓調(diào)節(jié)自動電壓調(diào)節(jié)，除早期系統(tǒng)外，現(xiàn)在一般，除早期系統(tǒng)外，現(xiàn)在一般均未包含在自動電力管理（自動化電站）系統(tǒng)中。這是因為調(diào)壓裝置是由均未包含在自動電力管理（自動化電站）系統(tǒng)中。這是因為調(diào)壓裝置是由發(fā)電機制造廠家配套生產(chǎn)的，是屬于發(fā)電機的一部分，通常安裝在發(fā)電機發(fā)電機制造廠家配套生產(chǎn)的，是屬于發(fā)電機的一

4、部分，通常安裝在發(fā)電機上，對于電子調(diào)節(jié)裝置部分一般安裝在發(fā)電機控制屏內(nèi)。發(fā)電機制造廠家上，對于電子調(diào)節(jié)裝置部分一般安裝在發(fā)電機控制屏內(nèi)。發(fā)電機制造廠家已保證發(fā)電機電壓及并聯(lián)運行時無功分配問題均得到令人滿意的程度，通已保證發(fā)電機電壓及并聯(lián)運行時無功分配問題均得到令人滿意的程度，通常無需再作進一步的調(diào)整。常無需再作進一步的調(diào)整。 自動電力管理系統(tǒng)功能大致有：自動電力管理系統(tǒng)功能大致有：1.1.發(fā)電機組停機狀態(tài)下的預(yù)潤滑發(fā)電機組停機狀態(tài)下的預(yù)潤滑2.2.發(fā)電機組的自動起動控制發(fā)電機組的自動起動控制3.3.發(fā)電機組的自動并車操作發(fā)電機組的自動并車操作4.4.并聯(lián)運行中功率的自動分配、轉(zhuǎn)移與電網(wǎng)頻率的自

5、動調(diào)整并聯(lián)運行中功率的自動分配、轉(zhuǎn)移與電網(wǎng)頻率的自動調(diào)整5.5.取決于負荷大小的發(fā)電機組運行臺數(shù)管理取決于負荷大小的發(fā)電機組運行臺數(shù)管理6.6.大功率負荷投入管理大功率負荷投入管理7.7.發(fā)電機組機、電故障的自動處理與報警發(fā)電機組機、電故障的自動處理與報警8.8.發(fā)電機組自動、故障狀態(tài)下解列、停機控制發(fā)電機組自動、故障狀態(tài)下解列、停機控制9.9.發(fā)電機的保護發(fā)電機的保護10.10.運行狀態(tài)顯示及故障監(jiān)視運行狀態(tài)顯示及故障監(jiān)視11.11.運行中系統(tǒng)給定參數(shù)的監(jiān)視與修改運行中系統(tǒng)給定參數(shù)的監(jiān)視與修改第二節(jié)第二節(jié) 自動電力管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及種類自動電力管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及種類一一. . 數(shù)字數(shù)

6、字模擬集成電路構(gòu)成的自動電力管理系統(tǒng)模擬集成電路構(gòu)成的自動電力管理系統(tǒng)基于可靠性、靈活性及在控制系統(tǒng)局部發(fā)生故障時，從能最大限度保留自動基于可靠性、靈活性及在控制系統(tǒng)局部發(fā)生故障時，從能最大限度保留自動控制功能等情況出發(fā)，世界各生產(chǎn)廠家大多是朝著模塊化方向發(fā)展著的，隨控制功能等情況出發(fā)，世界各生產(chǎn)廠家大多是朝著模塊化方向發(fā)展著的，隨著模塊與模塊間連接的構(gòu)思不同，大致可分成兩種類型的結(jié)構(gòu)組成形式。著模塊與模塊間連接的構(gòu)思不同，大致可分成兩種類型的結(jié)構(gòu)組成形式。 1. 1. 采用總體控制方式采用總體控制方式總體控制單元相當于人總體控制單元相當于人的的“大腦大腦”，把來自各，把來自各臺發(fā)電機組的機、

7、電信臺發(fā)電機組的機、電信息及主開關(guān)、匯流排與息及主開關(guān)、匯流排與各大用戶的必要信息給各大用戶的必要信息給以綜合分析、判斷，然以綜合分析、判斷，然后發(fā)布相應(yīng)命令，確保后發(fā)布相應(yīng)命令，確保電力系統(tǒng)安全、可靠且電力系統(tǒng)安全、可靠且經(jīng)濟運行，保證供電質(zhì)經(jīng)濟運行，保證供電質(zhì)量量 由圖可見總體控制單元與各子單元間是直接聯(lián)系的，而各子單元間是互不相連。由圖可見總體控制單元與各子單元間是直接聯(lián)系的，而各子單元間是互不相連。 圖6-1 總體控制型自動化電站結(jié)構(gòu)方框圖 負荷自動分級重合閘 備用機組準備工作單元 柴油機組起停控制器 總體控制 并聯(lián)運行 控制器 自動并車 頻載調(diào)節(jié) 電網(wǎng)監(jiān)視器 匯流排監(jiān)測 發(fā)電機組監(jiān)測

8、 重載詢問裝置 . .柴油發(fā)電機組的起、?？刂破鞑裼桶l(fā)電機組的起、停控制器每臺機組各一套對柴油機組進行自動起動、自動停機與應(yīng)急自動停機邏輯控制每臺機組各一套對柴油機組進行自動起動、自動停機與應(yīng)急自動停機邏輯控制操作。因此某一套控制器發(fā)生故障，那末只影響該臺機組，對其它機組無任何操作。因此某一套控制器發(fā)生故障，那末只影響該臺機組，對其它機組無任何干擾。干擾。. .并聯(lián)運行控制器并聯(lián)運行控制器是由自動并車裝置與頻載調(diào)節(jié)器組成。通常自動并車裝置整個系統(tǒng)只需一套是由自動并車裝置與頻載調(diào)節(jié)器組成。通常自動并車裝置整個系統(tǒng)只需一套即可，頻載調(diào)節(jié)器是每臺機組各需一套。早期這兩個裝置是各自獨立成體，即可，頻載

9、調(diào)節(jié)器是每臺機組各需一套。早期這兩個裝置是各自獨立成體，以后大多數(shù)廠家已將這二個裝置合并成一個整體形式問世。并聯(lián)運行控制器以后大多數(shù)廠家已將這二個裝置合并成一個整體形式問世。并聯(lián)運行控制器進行將待并機組自動投入電網(wǎng)及并網(wǎng)后執(zhí)行恒頻與負荷分配操作。進行將待并機組自動投入電網(wǎng)及并網(wǎng)后執(zhí)行恒頻與負荷分配操作。 . . 發(fā)電機組監(jiān)視與電網(wǎng)監(jiān)視器發(fā)電機組監(jiān)視與電網(wǎng)監(jiān)視器是作為安全系統(tǒng)，監(jiān)視電網(wǎng)電壓、頻率及機組的水溫、油壓等機、電參數(shù)是作為安全系統(tǒng)，監(jiān)視電網(wǎng)電壓、頻率及機組的水溫、油壓等機、電參數(shù)是否低于或超過允許值，供總體控制單元鑒別故障機組、起動備用機組投是否低于或超過允許值，供總體控制單元鑒別故障機

10、組、起動備用機組投網(wǎng)并使故障機組脫離船舶電網(wǎng)，保證電網(wǎng)供電的連續(xù)性。網(wǎng)并使故障機組脫離船舶電網(wǎng)，保證電網(wǎng)供電的連續(xù)性。. . 匯流排監(jiān)測匯流排監(jiān)測是測量匯流排即電網(wǎng)的電壓、電流等電氣參數(shù)，供總體控制單元計算與判斷電是測量匯流排即電網(wǎng)的電壓、電流等電氣參數(shù)，供總體控制單元計算與判斷電網(wǎng)的功率余量，以決定起動備用機組投入電網(wǎng)還是解列一臺多余在網(wǎng)機組。網(wǎng)的功率余量，以決定起動備用機組投入電網(wǎng)還是解列一臺多余在網(wǎng)機組。. .備用機組準備工作單元備用機組準備工作單元每臺柴油機組一套裝置，機組處于停機狀態(tài)時控制周期性預(yù)潤滑系統(tǒng)。每臺柴油機組一套裝置，機組處于停機狀態(tài)時控制周期性預(yù)潤滑系統(tǒng)。. .重要負荷自

11、動分級重合閘重要負荷自動分級重合閘當運行機組發(fā)生嚴重機、電故障時會導致發(fā)電機組跳閘，電網(wǎng)將出現(xiàn)短暫斷當運行機組發(fā)生嚴重機、電故障時會導致發(fā)電機組跳閘，電網(wǎng)將出現(xiàn)短暫斷電狀態(tài)，在電網(wǎng)自動恢復(fù)供電后，為了迅速地恢復(fù)整個電力系統(tǒng)的正常運行，電狀態(tài)，在電網(wǎng)自動恢復(fù)供電后，為了迅速地恢復(fù)整個電力系統(tǒng)的正常運行，在自動電力管理系統(tǒng)中可設(shè)置這一環(huán)節(jié)，主要用于控制為主機運行服務(wù)的各在自動電力管理系統(tǒng)中可設(shè)置這一環(huán)節(jié)，主要用于控制為主機運行服務(wù)的各種輔機與舵機、冰機及其它各類泵浦等設(shè)備的再啟動，分級起動目的是為了種輔機與舵機、冰機及其它各類泵浦等設(shè)備的再啟動，分級起動目的是為了防止眾多設(shè)備同時起動時的沖擊電流可

12、能會再次形成發(fā)電機假性短路而導致防止眾多設(shè)備同時起動時的沖擊電流可能會再次形成發(fā)電機假性短路而導致主開關(guān)跳閘，分級起動順序按負荷的相對重要性排列，每一級起動之間的間主開關(guān)跳閘，分級起動順序按負荷的相對重要性排列，每一級起動之間的間隔時間約為隔時間約為4 48 8秒。秒。. .重載詢問裝置重載詢問裝置即對大功率負荷投入時進行管理。當電網(wǎng)功率富裕量充足時大負荷可直接即對大功率負荷投入時進行管理。當電網(wǎng)功率富裕量充足時大負荷可直接投入，當電網(wǎng)功率余量不富裕時需待備用機組起動投入電網(wǎng)并聯(lián)運行后，投入，當電網(wǎng)功率余量不富裕時需待備用機組起動投入電網(wǎng)并聯(lián)運行后，才允許大負荷起動。才允許大負荷起動。2.2.

13、積木塊式積木塊式. .自動起動自動起動停車裝置停車裝置作為安全系統(tǒng)監(jiān)視電網(wǎng)電壓和頻率是否低于和超過允許值，作為安全系統(tǒng)監(jiān)視電網(wǎng)電壓和頻率是否低于和超過允許值， 鑒別故障機組并使其脫離船舶電網(wǎng)，保證電網(wǎng)的繼續(xù)供電，鑒別故障機組并使其脫離船舶電網(wǎng)，保證電網(wǎng)的繼續(xù)供電，電網(wǎng)斷電后電網(wǎng)監(jiān)視器也有自動恢復(fù)供電的功能。電網(wǎng)斷電后電網(wǎng)監(jiān)視器也有自動恢復(fù)供電的功能。積木塊式自動化電站主要由五種（或四種）功能塊組成積木塊式自動化電站主要由五種（或四種）功能塊組成控制柴油機的起動（保證柴油機起動所需的潤滑、起動空氣控制柴油機的起動（保證柴油機起動所需的潤滑、起動空氣和燃油等），監(jiān)視柴油機運行中的所有重要運行參數(shù)。

14、當其和燃油等），監(jiān)視柴油機運行中的所有重要運行參數(shù)。當其參數(shù)超過規(guī)定極限時柴油機則立即或延遲（參數(shù)超過規(guī)定極限時柴油機則立即或延遲（3 3分鐘）停車。分鐘）停車。因此本裝置也是一個安全保護系統(tǒng)。因此本裝置也是一個安全保護系統(tǒng)。. .并車裝置并車裝置建立和檢查發(fā)電機并入主匯流排的條件，執(zhí)行并車功能。建立和檢查發(fā)電機并入主匯流排的條件，執(zhí)行并車功能。. .電網(wǎng)監(jiān)視器電網(wǎng)監(jiān)視器 這些功能塊是以獨立裝置或模塊形式出現(xiàn)的，主這些功能塊是以獨立裝置或模塊形式出現(xiàn)的，主要是應(yīng)用具有一定程度的集成功能塊的模擬技術(shù)和數(shù)要是應(yīng)用具有一定程度的集成功能塊的模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)的。字技術(shù)實現(xiàn)的。 大多廠家如前所述已

15、將并車裝置與功率分配器合大多廠家如前所述已將并車裝置與功率分配器合并成一個獨立的并聯(lián)運行控制器出現(xiàn)，故而系統(tǒng)就由并成一個獨立的并聯(lián)運行控制器出現(xiàn)，故而系統(tǒng)就由四個功能塊組成。四個功能塊組成。. .功率分配器功率分配器 使運行中的柴油發(fā)電機組均勻地承擔負荷，需使運行中的柴油發(fā)電機組均勻地承擔負荷，需要時也可實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)。要時也可實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)。 . .負荷控制器負荷控制器 保證機組運行在經(jīng)濟工況下，也就是使運行保證機組運行在經(jīng)濟工況下，也就是使運行機組的臺數(shù)與電站的負荷量相適應(yīng)。機組的臺數(shù)與電站的負荷量相適應(yīng)。二二. . 基于微機或基于微機或PLCPLC控制的自動電力管理系統(tǒng)控制的自動電力管理系統(tǒng)

16、1. 1. 由一套微機控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由一套微機控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖6-3 微機控制船舶電站單線原理圖 ACB1 電流 功率 I W ACG AVR ENG 伺服馬達 GM 調(diào)速馬達 :1 U 母線 MCB f U 脈動電壓 DO DI AI CPU RAM ROM INT DST DISP SET C C C ACB2 ACB3 :2 ACG :3 ACG 監(jiān)控臺 CM VAD DODO數(shù)字量輸出單元數(shù)字量輸出單元DIDI數(shù)字量輸入單元數(shù)字量輸入單元AIAI模擬量輸入變換器模擬量輸入變換器SETSET設(shè)定器設(shè)定器INTINT中斷輸入單元中斷輸入單元DISPDISP顯示單元顯示單元DSIDSI數(shù)字

17、量調(diào)節(jié)輸入單元數(shù)字量調(diào)節(jié)輸入單元檢測元件檢測元件功率變換器功率變換器W W；頻率變；頻率變換器換器f f；脈動電壓檢測器；電壓、電；脈動電壓檢測器；電壓、電流測量等。流測量等。執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)自動空氣開關(guān)自動空氣開關(guān)ACBACB、MCBMCB；繼電器；伺服馬達等。；繼電器；伺服馬達等。該系統(tǒng)將來自檢測元件的電站所該系統(tǒng)將來自檢測元件的電站所需的控制信息，經(jīng)需的控制信息，經(jīng)DIDI、AIAI送入送入RAMRAM中，中，然后根據(jù)存放在然后根據(jù)存放在ROMROM中的設(shè)計人員編中的設(shè)計人員編制的控制程序進行運算（算術(shù)或邏制的控制程序進行運算（算術(shù)或邏輯），運算結(jié)果或存放在輯），運算結(jié)果或存放在RAMR

18、AM中或直中或直接刷新接刷新DODO，最后按時分原則由，最后按時分原則由DODO單單元輸出至控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)元輸出至控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)對船舶電站的控制。對船舶電站的控制。PLCPLC主要承擔發(fā)電機組起、?？刂?，機組故障處理，調(diào)主要承擔發(fā)電機組起、?？刂?，機組故障處理，調(diào)頻，并聯(lián)運行控制，機組運行臺數(shù)及大功率負荷投入管理等頻，并聯(lián)運行控制，機組運行臺數(shù)及大功率負荷投入管理等任務(wù)。任務(wù)。信號處理板信號處理板 產(chǎn)生產(chǎn)生PLCPLC所能接收的系統(tǒng)所需的開關(guān)量、模所能接收的系統(tǒng)所需的開關(guān)量、模擬量信號，如擬量信號，如U U、I I、P P、f f、UsUs等參數(shù)。等參數(shù)。2. PLC2.

19、PLC控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) PLCPLC控制系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)主要由PLCPLC、信號處理板、電源板、操作控、信號處理板、電源板、操作控制顯示板所組成。制顯示板所組成。 系統(tǒng)配置是按每臺發(fā)電機組一臺系統(tǒng)配置是按每臺發(fā)電機組一臺PLCPLC、一塊信號處理板，、一塊信號處理板，整個系統(tǒng)配一塊電源板，系統(tǒng)參數(shù)的在線監(jiān)視與在線修改是整個系統(tǒng)配一塊電源板，系統(tǒng)參數(shù)的在線監(jiān)視與在線修改是通過通過PLCPLC的編程器（若采用西門子公司的編程器（若采用西門子公司PLCPLC產(chǎn)品，則可用專為產(chǎn)品，則可用專為操作人員使用的操作器如操作人員使用的操作器如OP393OP393等）實現(xiàn)的。等）實現(xiàn)的。電源單元電

20、源單元 輸入輸入:DC 24V,AC 220V;:DC 24V,AC 220V; 輸出輸出DC 24VDC 24V，+15V+15V，-15V-15V。向系統(tǒng)所有單元、部件包括起動、停機電磁閥提供向系統(tǒng)所有單元、部件包括起動、停機電磁閥提供工作電源。工作電源。OP393 OP393 運行中可監(jiān)視、修改系統(tǒng)給定各類參數(shù)。運行中可監(jiān)視、修改系統(tǒng)給定各類參數(shù)。 雷同于微機控制系統(tǒng)，來自于機組、主配電板的雷同于微機控制系統(tǒng)，來自于機組、主配電板的所有電站信息，經(jīng)信號處理板加工后，送入所有電站信息，經(jīng)信號處理板加工后，送入PLCPLC的的DIDI、AIAI輸入模塊，輸入模塊，PLCPLC的的CPUCPU

21、模塊中存放在模塊中存放在RAMRAM內(nèi)的設(shè)計人內(nèi)的設(shè)計人員編制的控制程序依員編制的控制程序依DIDI、AIAI中的信息進行運算（算術(shù)中的信息進行運算（算術(shù)或邏輯），其結(jié)果刷新或邏輯），其結(jié)果刷新DODO，然后再輸出至執(zhí)行機構(gòu)，然后再輸出至執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)對電站進行控制。實現(xiàn)對電站進行控制。 集散控制集散控制（DCS）形式形式上位機上位機下位機下位機下位機下位機下位機下位機集散控制形式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖集散控制形式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 局域網(wǎng)局域網(wǎng)（LAN）控制形式控制形式現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS） 基于基于PLC和和DEIF PPU的的PMSPLCPLC控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)實例系統(tǒng)實

22、例 現(xiàn)代船舶電站自動化系統(tǒng)基于先進的網(wǎng)絡(luò)通訊、自動化控制、現(xiàn)代船舶電站自動化系統(tǒng)基于先進的網(wǎng)絡(luò)通訊、自動化控制、計算機、計算機、PLCPLC技術(shù)以及模塊化可靠產(chǎn)品，提供現(xiàn)代化的設(shè)備技術(shù)以及模塊化可靠產(chǎn)品，提供現(xiàn)代化的設(shè)備監(jiān)控管理和遠程在線監(jiān)測，確保船舶電站穩(wěn)定、可靠、連續(xù)監(jiān)控管理和遠程在線監(jiān)測，確保船舶電站穩(wěn)定、可靠、連續(xù)供電以及最優(yōu)化的電站負荷管理、靈活多樣的高冗余的系統(tǒng)供電以及最優(yōu)化的電站負荷管理、靈活多樣的高冗余的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 船舶電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有集中控制船舶電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有集中控制( (總體控制總體控制) )、集、集散控制、分布式控制、局域網(wǎng)控制和模塊化控制。現(xiàn)

23、代船舶散控制、分布式控制、局域網(wǎng)控制和模塊化控制。現(xiàn)代船舶電站采用環(huán)形雙冗余現(xiàn)場總線局域網(wǎng)絡(luò)，開放的、靈活的網(wǎng)電站采用環(huán)形雙冗余現(xiàn)場總線局域網(wǎng)絡(luò)，開放的、靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)；分布式處理模塊與現(xiàn)場設(shè)備直接連接，信號雙絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)；分布式處理模塊與現(xiàn)場設(shè)備直接連接，信號雙向傳輸。向傳輸。下面幾個所示為典型的船舶電站自動化管理系統(tǒng)下面幾個所示為典型的船舶電站自動化管理系統(tǒng)(PMS)(PMS)：本圖為本圖為TAIYO PWC-GMTAIYO PWC-GM集中型集中型PMSPMS TAIYO PWC-GM型PMS 該圖為該圖為TAIYO PWC-PLTAIYO PWC-PL分布式分布式PMSPMS。PWC

24、-GMPWC-GM采用一套采用一套PLCPLC和自動同步負荷分配裝置管理整個電站系統(tǒng)，和自動同步負荷分配裝置管理整個電站系統(tǒng)，屬于簡易型屬于簡易型PMSPMS；PWC-PLPWC-PL系統(tǒng)的發(fā)電機組各配一套系統(tǒng)的發(fā)電機組各配一套PLCPLC和和LCDLCD觸摸屏，每套機組的控制具有獨立性，機觸摸屏，每套機組的控制具有獨立性，機組之間經(jīng)串行通訊相聯(lián)，具有高冗余、高可靠性。組之間經(jīng)串行通訊相聯(lián)，具有高冗余、高可靠性。 TAIYO PWC-PL分布式PMS 該圖為每套發(fā)電機組配一個該圖為每套發(fā)電機組配一個DEIF PPUDEIF PPU控制器，控制器，PPUPPU承擔機組承擔機組的所有管理功能，將的

25、所有管理功能，將PMSPMS擴展為一個獨立的局部擴展為一個獨立的局部CANCAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 基于DEIF PPU的PMS基于PLC和DEIF PPU的PMS 該圖為每套發(fā)電機組配有該圖為每套發(fā)電機組配有DEIF PPUDEIF PPU控制器，發(fā)電機組控制器，發(fā)電機組再共用一套再共用一套PLCPLC，PPUPPU僅承擔機組的并車、保護和負荷僅承擔機組的并車、保護和負荷管理功能，管理功能，PLCPLC完成電站系統(tǒng)的邏輯程序控制。完成電站系統(tǒng)的邏輯程序控制。 該圖所示為寺崎株式會社微機型該圖所示為寺崎株式會社微機型GACGAC船舶電站自動船舶電站自動化管理系統(tǒng)，在遠洋船舶上應(yīng)用較多?；芾硐到y(tǒng)，在遠洋

26、船舶上應(yīng)用較多。 它的控制系統(tǒng)與安全、保護系統(tǒng)，報警系統(tǒng)及其它它的控制系統(tǒng)與安全、保護系統(tǒng)，報警系統(tǒng)及其它重要系統(tǒng)相隔離或分離，這樣處理使船舶電力系統(tǒng)重要系統(tǒng)相隔離或分離，這樣處理使船舶電力系統(tǒng)運行得更安全。它的整個系統(tǒng)分為三塊：手動控制運行得更安全。它的整個系統(tǒng)分為三塊：手動控制塊，信號傳輸塊和塊，信號傳輸塊和GACGAC主機。主機。 GACGAC主機分為電源電路、主機分為電源電路、CPUCPU與存儲器、接口電路與與存儲器、接口電路與自動同步控制電路等四大部分。自動同步控制電路等四大部分。 GACGAC系統(tǒng)功能分為系統(tǒng)功能分為GAC-UMSGAC-UMS發(fā)電機控制功能和發(fā)電機控制功能和GAC

27、-GAC-PMSPMS管理功能。管理功能。GACGAC具有系統(tǒng)故障自檢功能，當檢測具有系統(tǒng)故障自檢功能，當檢測到系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過觸點輸出故障報警信號，到系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過觸點輸出故障報警信號，在在GACGAC主機面板及內(nèi)部相關(guān)插件板上紅色故障指示主機面板及內(nèi)部相關(guān)插件板上紅色故障指示燈亮。按故障類型通過燈亮。按故障類型通過GACGAC提供的故障檢查流程圖提供的故障檢查流程圖來檢修。來檢修。微機型GAC PMS第三節(jié)第三節(jié) 自動電力管理系統(tǒng)功能及相應(yīng)控制流程自動電力管理系統(tǒng)功能及相應(yīng)控制流程一一. .副機起動前的準備工作副機起動前的準備工作二二. .副機自動起動控制副機自動起動控制三三.

28、.自動并車自動并車四四. .并聯(lián)運行中的功率分配與頻率的調(diào)整并聯(lián)運行中的功率分配與頻率的調(diào)整五五. .運行機組臺數(shù)的管理運行機組臺數(shù)的管理六六. .大功率負荷投入管理大功率負荷投入管理七七. .發(fā)電機組機、電故障的自動處理與報警及負載自發(fā)電機組機、電故障的自動處理與報警及負載自 動分級重合閘動分級重合閘八八. .發(fā)電機組自動、故障狀態(tài)下解列、停機控制發(fā)電機組自動、故障狀態(tài)下解列、停機控制大功率負荷投入管理大功率負荷投入管理列入大功率負荷管理的負荷，是指在任何船舶工況下列入大功率負荷管理的負荷，是指在任何船舶工況下偶然使用的大功率負荷。對散裝船、雜貨船而言，如偶然使用的大功率負荷。對散裝船、雜貨

29、船而言，如壓載泵、消防泵之類大負荷。壓載泵、消防泵之類大負荷。當在大功率負荷起動箱上按下起動按鈕，這一起動信當在大功率負荷起動箱上按下起動按鈕，這一起動信號不是送入控制箱內(nèi)控制電路，而是送至自動電力管號不是送入控制箱內(nèi)控制電路，而是送至自動電力管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將當前電網(wǎng)總負荷加上準備投入運理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將當前電網(wǎng)總負荷加上準備投入運行的大功率負荷，若不超過運行機組的最大負荷率，行的大功率負荷，若不超過運行機組的最大負荷率，則大功率負荷立即起動；若已超過運行機組的最大負則大功率負荷立即起動；若已超過運行機組的最大負荷率，則首先起動備用發(fā)電機組，待備用機組投入電荷率，則首先起動備用發(fā)電機組，待

30、備用機組投入電網(wǎng)運行且負荷分配好了后，才由管理系統(tǒng)發(fā)出起動這網(wǎng)運行且負荷分配好了后，才由管理系統(tǒng)發(fā)出起動這一大功率負荷指令，此后大功率負荷才投入運行。一大功率負荷指令，此后大功率負荷才投入運行。第四節(jié)第四節(jié) 并車及保護模塊并車及保護模塊PPUPPU PPU(Protection & Paralleling Unit)裝置控制，它裝置控制，它包括帶液晶顯示屏和按鈕的面板和主體兩個部分。包括帶液晶顯示屏和按鈕的面板和主體兩個部分。PPU 是發(fā)電機的控制和保護器，它基于微處理器技是發(fā)電機的控制和保護器，它基于微處理器技術(shù)，集成了同步發(fā)電機的控制和保護功能，可以控術(shù)，集成了同步發(fā)電機的控制和保

31、護功能，可以控制發(fā)電機進行同步（并車）操作及同步之后進行必制發(fā)電機進行同步（并車）操作及同步之后進行必要的控制和保護。要的控制和保護。PPU 包含了發(fā)電機三相電路的測包含了發(fā)電機三相電路的測量并能在液晶顯示屏上顯示參數(shù)和報警。自動化電量并能在液晶顯示屏上顯示參數(shù)和報警。自動化電站系統(tǒng)的開發(fā)者可以通過站系統(tǒng)的開發(fā)者可以通過RS232接口利用基于接口利用基于WINDOWS的服務(wù)軟件進行系統(tǒng)的編程，而自動化的服務(wù)軟件進行系統(tǒng)的編程，而自動化電站系統(tǒng)的使用者也可以通過顯示面板（受密碼保電站系統(tǒng)的使用者也可以通過顯示面板（受密碼保護）調(diào)出相關(guān)通道的設(shè)定參數(shù)，并進行修改。護）調(diào)出相關(guān)通道的設(shè)定參數(shù)，并進行

32、修改。 PPU接線的單線圖PPU部分輸入輸出信號 四個子菜單：四個子菜單： 保護設(shè)定保護設(shè)定/PROT、控制設(shè)定、控制設(shè)定/CTRL、功率設(shè)定、功率設(shè)定/POWER、系統(tǒng)設(shè)定、系統(tǒng)設(shè)定/SYST。PPU的顯示面板第五節(jié)第五節(jié) 自動化電站系統(tǒng)的操作、維護與故障處理自動化電站系統(tǒng)的操作、維護與故障處理 日常要做的檢查工作主要有以下幾條：日常要做的檢查工作主要有以下幾條： 1檢查系統(tǒng)的電源電壓情況是否正常，在系統(tǒng)工檢查系統(tǒng)的電源電壓情況是否正常，在系統(tǒng)工作中多是由直流電源供電的，此外配有蓄電池供電作中多是由直流電源供電的，此外配有蓄電池供電作為后備電源，電源電壓變化應(yīng)不超過作為后備電源，電源電壓變化

33、應(yīng)不超過5%； 2檢查電壓瞬態(tài)變化是否會引起控制系統(tǒng)誤動作檢查電壓瞬態(tài)變化是否會引起控制系統(tǒng)誤動作或損壞監(jiān)控設(shè)備；或損壞監(jiān)控設(shè)備； 3每次開航前要檢查設(shè)備的控制手柄、開關(guān)、報每次開航前要檢查設(shè)備的控制手柄、開關(guān)、報警裝置及連鎖裝置等是否處于正常位置，攔杏指示警裝置及連鎖裝置等是否處于正常位置，攔杏指示燈和儀表的指示、報警器是否正常；燈和儀表的指示、報警器是否正常； 4對于對于PLC控制系統(tǒng)應(yīng)檢查控制系統(tǒng)應(yīng)檢查PLC及其模塊紅色故及其模塊紅色故障指示燈是否亮，若紅燈亮則應(yīng)更換相應(yīng)模塊：檢障指示燈是否亮，若紅燈亮則應(yīng)更換相應(yīng)模塊：檢查查PLC上黃色備用鋰電池燈是否亮，若黃燈亮應(yīng)及上黃色備用鋰電池燈是否亮，若黃燈亮應(yīng)及時更換鋰電池。鋰電池更換時注意千萬不要切斷時更換鋰電池。鋰電池更換時注意千萬不要切斷PLC的供電電源，否則的供電電源，否則PLC內(nèi)控制程序?qū)G失而導內(nèi)控制程序?qū)G失而導致整個系統(tǒng)失去自動的功能。致整個系統(tǒng)失去自動的功能。 每每36個月應(yīng)進行下列功能檢查：個月應(yīng)進行下列功能檢查： 1人工斷電或負荷達