JP2003182688A - Electric propelling ship simulation device and electric propelling ship simulation method - Google Patents

Electric propelling ship simulation device and electric propelling ship simulation method

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JP2003182688A
JP2003182688A JP2001380647A JP2001380647A JP2003182688A JP 2003182688 A JP2003182688 A JP 2003182688A JP 2001380647 A JP2001380647 A JP 2001380647A JP 2001380647 A JP2001380647 A JP 2001380647A JP 2003182688 A JP2003182688 A JP 2003182688A
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reactive power
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哲郎 重水
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昌史 梶谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To verify, in advance, dynamic response of an electric power system of an entire electric propelling ship considering an electric power response of a main machine (propeller) and motion of the electric propelling ship. <P>SOLUTION: This electric propelling ship simulation device is provided with a main machine model part 2 for calculating a first active power as an active power required for a main machine, a first reactive power as a reactive power, a ship speed as a speed of the electric propelling ship, and a navigation distance as a moved distance of the electric propelling ship based on input of the rotation number of a motor of the electric propelling ship, and an in-ship power system part 5 for calculating a voltage and a frequency of an in-ship power of the electric propelling ship based on the first active power, the first reactive power, a second active power as an active power required for a load of the electric propelling ship, a second proactive power as a proactive power, a third active power as an active power generated by a generator of the electric propelling ship and a third proactive power as the proactive power. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気推進船の動作
をシミュレートする電気推進船シミュレーション装置及
び電気推進船シミュレーション方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric propulsion ship simulation device and an electric propulsion ship simulation method for simulating the operation of an electric propulsion ship.

【0002】[0002]

【従来の技術】動力として電力を用いる電気推進船が知
られている。電気推進船は、エンジン配置を任意に選べ
ることから、客室への振動/騒音を極力抑えることが可
能であり、操船性も優れていることから、開発、導入が
進められている。
2. Description of the Related Art Electric propulsion ships that use electric power as power are known. The electric propulsion ship is being developed and introduced because it is possible to suppress vibrations / noise to the passenger cabin as much as possible because the engine layout can be arbitrarily selected and it is excellent in maneuverability.

【0003】電気推進船では、動力が電力だけである。
そのため、主機(プロペラ)がモータ駆動の場合、電気
推進船の運航状況に基づく主機の運転状況の変動は、負
荷の変動として船内の電力系統に影響を及ぼす。主機の
運転状況によっては、負荷変動が大きくなり、船内系統
の電圧、周波数が不安定となることが予想される。その
とき、最悪の場合には、発電機のトリップ、船室の停
電、電気機器の停止などを引き起こす可能性がある。特
に客船の場合、客室への電力供給が停止するような自体
が発生すると、大きな問題となることが考えられ、電力
の安定供給が強く要求される。
In an electric propulsion ship, power is the only power.
Therefore, when the main engine (propeller) is driven by a motor, fluctuations in the operating status of the main engine based on the operating status of the electric propulsion ship affect the onboard power system as fluctuations in the load. Depending on the operating conditions of the main engine, it is expected that load fluctuations will become large and the voltage and frequency of the inboard system will become unstable. At that time, in the worst case, it may cause a trip of the generator, a power failure in the cabin, a stop of the electric equipment, and the like. Particularly in the case of a passenger ship, if the power supply itself to the passenger cabin is stopped, it may cause a serious problem, and a stable power supply is strongly required.

【0004】一方、客船では、その仕様に於いて、全速
運航状態から停止までの距離(停止距離)に上限が設定
されている。そのため、主機は停止距離を満足するよう
に運転する必要がある。停止距離は例えば15船長以内
である。船内に電力を安定供給しつつ、この仕様を満足
するには、事前にシミュレーションにより、主機の電力
応答及び電力推進船の運動を調べることが望ましい。
On the other hand, in passenger ships, the upper limit is set in the distance from the full speed operation state to the stop (stop distance) in the specifications. Therefore, the main engine must be operated so as to satisfy the stopping distance. The stopping distance is, for example, within 15 captains. In order to satisfy this specification while stably supplying electric power to the inside of the ship, it is desirable to examine the power response of the main engine and the motion of the electric propulsion ship by simulation in advance.

【0005】現状では、個々の機器について、電力の使
用をシミュレーションするシミュレーション装置は知ら
れている。また、船舶の動きをシミュレーションするシ
ミュレーション装置は知られている。しかし、その両方
の要素を含み、電気推進船の運動と電力系統とを同時に
正確にシミュレーションするシミュレーション装置は無
い。従って、現在、船内系統の電圧/周波数変動を逐次
確認しながら、主機の運転を行なうことで対応してい
る。
At present, there are known simulators for simulating the use of electric power for individual devices. A simulation device that simulates the movement of a ship is known. However, there is no simulation device that includes both elements and accurately simulates the motion of the electric propulsion ship and the electric power system at the same time. Therefore, at present, the operation is performed by operating the main engine while sequentially confirming the voltage / frequency fluctuation of the inboard system.

【0006】主機の電力応答を考慮した船内全体の電力
系統の動的応答を事前検証するためのツール(シミュレ
ーション装置)が求められている。電気推進船の船舶と
しての仕様、規格の試験が可能なツールが求められてい
る。電気推進船の電力を安定的に供給、制御可能とする
主機の運転方法を検証可能なツールが求められている。
There is a demand for a tool (simulation device) for pre-verifying the dynamic response of the electric power system of the entire ship in consideration of the electric power response of the main engine. Tools capable of testing specifications and standards of electric propulsion vessels as ships are required. There is a need for a tool that can verify the operation method of a main engine that enables stable supply and control of electric power of an electric propulsion ship.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、主機の電力応答を考慮した船内全体の電力系統の動
的応答を事前検証するための電気推進船シミュレーショ
ン装置及び電気推進船シミュレーション方法を提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an electric propulsion ship simulation apparatus and an electric propulsion ship simulation method for pre-verifying the dynamic response of the electric power system of the entire ship in consideration of the electric power response of the main engine. Is to provide.

【0008】また、本発明の他の目的は、主機を駆動す
るモータの消費電力を算出することが可能な、電気推進
船シミュレーション装置及び電気推進船シミュレーショ
ン方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide an electric propulsion ship simulation device and an electric propulsion ship simulation method capable of calculating the power consumption of a motor for driving a main engine.

【0009】本発明の更に他の目的は、主機運転時の発
電機及びその他の負荷を含めた系全体の電圧/周波数応
答を算出することが可能な電気推進船シミュレーション
装置及び電気推進船シミュレーション方法を提供するこ
とである。
Still another object of the present invention is to provide an electric propulsion ship simulation apparatus and an electric propulsion ship simulation method capable of calculating the voltage / frequency response of the entire system including the generator and other loads during main engine operation. Is to provide.

【0010】本発明の別の目的は、船体停止距離、電圧
/周波数応答を事前に検証することが可能な電気推進船
シミュレーション装置及び電気推進船シミュレーション
方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide an electric propulsion ship simulation apparatus and an electric propulsion ship simulation method capable of verifying a hull stopping distance and a voltage / frequency response in advance.

【0011】本発明の更に別の目的は、電気推進船の船
舶としての仕様、規格の試験の事前検証が可能な電気推
進船シミュレーション装置及び電気推進船シミュレーシ
ョン方法を提供することである。
Still another object of the present invention is to provide an electric propulsion ship simulation apparatus and an electric propulsion ship simulation method capable of pre-verifying tests of specifications and standards of an electric propulsion ship as a ship.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】以下に、[発明の実施の
形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決す
るための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特
許請求の範囲]の記載と[発明の実施の形態]との対応
関係を明らかにするために付加されたものである。ただ
し、それらの番号・符号を、[特許請求の範囲]に記載
されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならな
い。
[Means for Solving the Problems] Means for solving the problems will be described below by using the numbers and symbols used in the embodiments of the present invention. These numbers and signs are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the [Embodiment of the Invention]. However, those numbers and signs should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].

【0013】従って、上記課題を解決するために、本発
明の電気推進船シミュレーション装置は、電気推進船の
モータ(12)の回転数の入力に基づいて、主機(1
1)に要する有効電力としての第1有効電力及び無効電
力としての第1無効電力を算出する主機モデル部(2)
と、第1有効電力と、第1無効電力と、電気推進船の負
荷(18)に要する有効電力としての第2有効電力及び
無効電力としての第2無効電力と、電気推進船の発電機
(14、16)の発生する有効電力としての第3有効電
力及び無効電力としての第3無効電力との入力に基づい
て、電気推進船の船内電力の電圧及び周波数を算出する
船内電力系統部(5)とを具備する。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the electric propulsion ship simulation apparatus of the present invention uses the main engine (1) based on the input of the rotation speed of the motor (12) of the electric propulsion ship.
A main engine model unit (2) for calculating the first active power as the active power required for 1) and the first reactive power as the reactive power
, A first active power, a first reactive power, a second active power as active power required for the load (18) of the electric propulsion ship and a second reactive power as reactive power, and a generator of the electric propulsion ship ( 14, 16) calculates the voltage and frequency of the inboard power of the electric propulsion ship based on the inputs of the third active power as the active power and the third reactive power as the reactive power. ) And.

【0014】また、本発明の電気推進船シミュレーショ
ン装置は、主機モデル部(2)が、電気推進船の主機
(11)をシミュレーション可能なアルゴリズムである
主機モデルを有し、モータ(12)の回転数の入力に基
づいて、その主機モデルを用いて、第1有効電力及び第
1無効電力を算出する。
Further, in the electric propulsion ship simulation apparatus of the present invention, the main engine model section (2) has a main engine model which is an algorithm capable of simulating the main engine (11) of the electric propulsion ship, and the rotation of the motor (12). The first active power and the first reactive power are calculated using the main engine model based on the input of the number.

【0015】また、本発明の電気推進船シミュレーショ
ン装置は、主機モデル部(2)が、モータ(12)の回
転数の入力に基づいて、その主機モデルを用いて、電気
推進船の速度としての船速と、電気推進船の移動距離と
しての航走距離とを算出する。
Further, in the electric propulsion ship simulation apparatus of the present invention, the main engine model section (2) uses the main engine model based on the input of the rotation speed of the motor (12) to determine the speed of the electric propulsion ship. The ship speed and the traveling distance as the moving distance of the electric propulsion ship are calculated.

【0016】更に、本発明の電気推進船シミュレーショ
ン装置は、その主機モデルが、主機(11)のトルク特
性としてのロビンソンカーブを含む。
Further, in the electric propulsion ship simulation apparatus of the present invention, the main engine model includes the Robinson curve as the torque characteristic of the main engine (11).

【0017】更に、本発明の電気推進船シミュレーショ
ン装置は、電気推進船の負荷(18)をシミュレーショ
ン可能なアルゴリズムである負荷モデルを有し、その負
荷モデルを用いて第2有効電力と第2無効電力とを算出
する負荷モデル部(3)を更に具備する。
Further, the electric propulsion ship simulation apparatus of the present invention has a load model which is an algorithm capable of simulating the load (18) of the electric propulsion ship, and uses the load model to determine the second active power and the second reactive power. A load model unit (3) for calculating electric power is further provided.

【0018】更に、本発明の電気推進船シミュレーショ
ン装置は、電気推進船の発電機(14、16)をシミュ
レーション可能なアルゴリズムである発電機モデルを有
し、その発電機モデルを用いて第3有効電力と第3無効
電力を算出する発電機モデル部(4)を更に具備する。
Further, the electric propulsion ship simulation apparatus of the present invention has a generator model which is an algorithm capable of simulating the generators (14, 16) of the electric propulsion ship, and the third effective model is obtained by using the generator model. A generator model unit (4) for calculating electric power and third reactive power is further provided.

【0019】上記課題を解決するために、本発明の電気
推進船シミュレーション方法は、電気推進船のモータ
(12)の回転数の入力に基づいて、主機(11)に要
する有効電力としての第1有効電力及び無効電力として
の第1無効電力を算出するステップと、電気推進船の負
荷(18)に要する有効電力としての第2有効電力及び
無効電力としての第2無効電力を算出するステップと、
電気推進船の発電機(14、16)の発生する有効電力
としての第3有効電力及び無効電力としての第3無効電
力を算出するステップと、第1有効電力及び第1無効電
力と、第2有効電力及び第2無効電力と、第3有効電力
及び第3無効電力との入力に基づいて、電気推進船の船
内電力の電圧及び周波数を算出するステップとを具備す
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the electric propulsion ship simulation method of the present invention is based on the input of the rotation speed of the motor (12) of the electric propulsion ship as the first effective electric power required for the main engine (11). Calculating a first reactive power as active power and reactive power; calculating a second active power as active power required for the load (18) of the electric propulsion ship and a second reactive power as reactive power;
Calculating the third active power as the active power and the third reactive power as the reactive power generated by the generator (14, 16) of the electric propulsion ship; the first active power and the first reactive power; Calculating the voltage and frequency of the inboard power of the electric propulsion ship based on the inputs of the active power and the second reactive power and the third active power and the third reactive power.

【0020】また、本発明の電気推進船シミュレーショ
ン方法は、第1有効電力及び第1無効電力を算出するス
テップは、モータ(12)の回転数の入力に基づいて、
電気推進船の速度としての船速と、電気推進船の移動距
離としての航走距離とを算出するステップを具備する。
In the electric propulsion ship simulation method of the present invention, the step of calculating the first active power and the first reactive power is based on the input of the rotation speed of the motor (12).
The method further comprises a step of calculating a ship speed as a speed of the electric propulsion ship and a cruising distance as a moving distance of the electric propulsion ship.

【0021】更に、本発明の電気推進船シミュレーショ
ン方法は、第1有効電力及び第1無効電力を算出するス
テップは、主機(11)のトルク特性としてのロビンソ
ンカーブを用いる。
Further, in the electric propulsion ship simulation method of the present invention, the step of calculating the first active power and the first reactive power uses the Robinson curve as the torque characteristic of the main engine (11).

【0022】上記課題を解決するために、本発明に関す
るコンピュータープログラムは、電気推進船のモータ
(12)の回転数の入力に基づいて、主機(11)に要
する有効電力としての第1有効電力及び無効電力として
の第1無効電力を、主機(11)のトルク特性としての
ロビンソンカーブを参照して算出するステップと、電気
推進船の負荷(18)に要する有効電力としての第2有
効電力及び無効電力としての第2無効電力を算出するス
テップと、電気推進船の発電機(14、16)の発生す
る有効電力としての第3有効電力及び無効電力としての
第3無効電力を算出するステップと、第1有効電力及び
第1無効電力と、第2有効電力及び第2無効電力と、第
3有効電力及び第3無効電力との入力に基づいて、電気
推進船の船内電力の電圧及び周波数を算出するステップ
とを具備する方法をコンピューターに実行させる。
In order to solve the above problems, the computer program according to the present invention is based on the input of the rotation speed of the motor (12) of the electric propulsion ship, the first active power as the active power required for the main engine (11), and A step of calculating the first reactive power as the reactive power by referring to the Robinson curve as the torque characteristic of the main engine (11), the second active power and the reactive power as the active power required for the load (18) of the electric propulsion ship. A step of calculating a second reactive power as electric power, a step of calculating a third active power as an active power generated by the generator (14, 16) of the electric propulsion ship, and a third reactive power as a reactive power, Based on the inputs of the first active power and the first reactive power, the second active power and the second reactive power, the third active power and the third reactive power, the inboard power of the electric propulsion ship Executing the method comprising the steps of calculating the pressure and frequency in the computer.

【0023】また、本発明に関するコンピュータープロ
グラムは、第1有効電力及び第1無効電力を算出するス
テップが、モータ(12)の回転数の入力に基づいて、
電気推進船の速度としての船速と、電気推進船の移動距
離としての航走距離とをロビンソンカーブを参照して算
出するステップを更に具備する上記に記載の方法をコン
ピューターに実行させる。
In the computer program according to the present invention, the step of calculating the first active power and the first reactive power is based on the input of the rotation speed of the motor (12),
The computer is caused to execute the method described above, further comprising the step of calculating the ship speed as the speed of the electric propulsion ship and the cruising distance as the movement distance of the electric propulsion ship with reference to the Robinson curve.

【0024】船速、航走距離、第1有効電力及び第1無
効電力、船内電力の電圧及び船内電力の周波数の内の少
なくとも一つを表示装置に表示させるステップを更に具
備する上記に記載の方法をコンピューターに実行させ
る。
The above method further comprising the step of displaying at least one of a ship speed, a mileage, a first active power and a first reactive power, a voltage of the inboard power and a frequency of the inboard power on a display device. Let the computer perform the method.

【0025】上記各項にある電気推進船シミュレーショ
ン方法及びプログラムの各ステップは、矛盾の発生しな
い範囲で、順番を入れ替えることも可能である。
The order of the steps of the electric propulsion ship simulation method and the program described in the above items can be changed as long as no contradiction occurs.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明である電気推進船シ
ミュレーション装置及び電気推進船シミュレーション方
法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明す
る。本実施例において、電気推進船に使用される電気推
進船シミュレーション装置及び電気推進船シミュレーシ
ョン方法を例に示して説明するが、他の電気で駆動する
回転機器を用いて動作する移動体についても本発明は適
用可能である。(なお、各実施の形態において同一又は
相当部分には同一の符号を付して説明する。)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an electric propulsion ship simulation apparatus and an electric propulsion ship simulation method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, the electric propulsion ship simulation device and the electric propulsion ship simulation method used for the electric propulsion ship will be described as an example, but the present invention is also applied to a moving body that operates using other electrically driven rotating equipment. The invention is applicable. (In the respective embodiments, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.)

【0027】図1は、本発明である電気推進船シミュレ
ーション装置及び電気推進船シミュレーション方法の実
施の形態における電気推進船シミュレーション装置の構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electric propulsion ship simulation apparatus in an embodiment of an electric propulsion ship simulation apparatus and an electric propulsion ship simulation method according to the present invention.

【0028】電気推進船シミュレーション装置1は、ワ
ークステーションに例示される情報処理装置である。入
出力装置としての入力部6及び出力部7と、プログラム
としての主機モデル部2、負荷モデル部3、発電機モデ
ル部4及び船内電力系統部5とを具備する。
The electric propulsion ship simulation device 1 is an information processing device exemplified by a workstation. An input unit 6 and an output unit 7 as input / output devices, a main engine model unit 2 as a program, a load model unit 3, a generator model unit 4, and an inboard power system unit 5 are provided.

【0029】電気推進船シミュレーション装置1は、回
転数指令(b1)の入力に基づいて、電気推進船の電力
及び運動に関するシミュレーションを行ない、電気推進
船の速度である船速(c1)、電気推進船の移動距離で
ある船走距離(c2)、電気推進船における主機(プロ
ペラ)の要求する有効電力及び無効電力(以降「第1有
効電力」、「第1無効電力」)(c3)、電気推進船の
船内電力系統の電圧(以降「系統内電圧」)(d1)及
び周波数(以降「系統内周波数」)(d2)を出力す
る。
The electric propulsion ship simulation device 1 performs a simulation on the electric power and motion of the electric propulsion ship based on the input of the rotation speed command (b1), and the speed of the electric propulsion ship (c1), the electric propulsion ship Ship travel distance (c2), which is the distance traveled by the ship, active power and reactive power required by the main engine (propeller) of an electric propulsion ship (hereinafter "first active power", "first reactive power") (c3), electricity The voltage (hereinafter “in-system voltage”) (d1) and frequency (hereinafter “in-system frequency”) (d2) of the inboard power system of the propulsion ship are output.

【0030】入力部6は、電気推進船シミュレーション
装置1に属する。シミュレーションに必要なデータ(a
1)の入力を行なう入力装置である。入力部6は、キー
ボード、データ通信ポートに例示される。入力されたデ
ータは、入力時の指令に基づいて、主機モデル部2、負
荷モデル部3、発電機モデル部4、船内電力系統部5へ
出力される。ここでは、主機を動かすためのモータの回
転数が回転数指令(時系列データ)(a1)が入力さ
れ、主機モデル部2へ((b1)として)出力される。
The input section 6 belongs to the electric propulsion ship simulation apparatus 1. Data required for simulation (a
This is an input device for inputting 1). The input unit 6 is exemplified by a keyboard and a data communication port. The input data is output to the main engine model unit 2, the load model unit 3, the generator model unit 4, and the inboard power system unit 5 based on the command at the time of input. Here, the rotation speed command (time series data) (a1) is input as the rotation speed of the motor for moving the main engine, and is output to the main engine model unit 2 (as (b1)).

【0031】主機モデル部2は、電気推進船シミュレー
ション装置1に属する。主機モデル部2には、主機に関
するモデル(以下、「主機モデル」)が設定されてい
る。主機モデル部2には、主機を動かすためのモータの
回転数が回転数指令(時系列データ)として入力され
る。主機モデル部2は、その回転数指令(b1)に基づ
いて、主機モデルを用いて主機の運動及び電力消費をシ
ミュレーションする。そして、その結果として、船速
(c1)、航走距離(c2)、第1有効電力及び第1無
効電力(c3)を出力する。
The main engine model section 2 belongs to the electric propulsion ship simulation apparatus 1. In the main engine model section 2, a model related to the main engine (hereinafter, “main engine model”) is set. The rotation speed command (time-series data) is input to the main engine model unit 2 as the rotation speed of the motor for moving the main engine. The main engine model unit 2 simulates the motion and power consumption of the main engine using the main engine model based on the rotation speed command (b1). Then, as a result, the ship speed (c1), the cruising distance (c2), the first active power and the first reactive power (c3) are output.

【0032】なお、主機モデル部2は、シミュレーショ
ンの際、内部に有するロビンソンカーブ(主機にかかる
トルクと主機の回転数との関係)を用いる。ロビンソン
カーブは、電気推進船の運航状況と主機の特性に基づい
て決まる特性曲線であり、具体的には主機の回転数と主
機の受けるトルクとの関係を示したものであり、予め実
験で求める。これにより、船舶の動作をより正確にシミ
ュレーションすることが可能となる。
In the simulation, the main engine model unit 2 uses a Robinson curve (relationship between torque applied to the main engine and rotation speed of the main engine) inside. The Robinson curve is a characteristic curve that is determined based on the operating conditions of the electric propulsion ship and the characteristics of the main engine.Specifically, it shows the relationship between the rotational speed of the main engine and the torque that the main engine receives, and is obtained in advance by experiments. . This makes it possible to more accurately simulate the operation of the ship.

【0033】負荷モデル部3は、電気推進船シミュレー
ション装置1に属する。負荷モデル部3には、主機以外
の電力を消費する機器(以下、「船内負荷」)に関する
モデル(以下、「負荷モデル」)が設定されている。負
荷モデル部3は、その負荷モデルを用いて、船内負荷の
電力消費をシミュレーションする。そして、その結果と
して、船内負荷の要求する有効電力及び無効電力(以
下、「第2有効電力」、「第2無効電力」)(c4)を
出力する。なお、主機以外の電力を消費する機器は、客
室で使用する電気機器や各種船内ユーティリティーで使
用する電気機器、バウ/スタンスラスタなどに例示され
る。
The load model section 3 belongs to the electric propulsion ship simulation apparatus 1. In the load model unit 3, a model (hereinafter, “load model”) related to a device that consumes electric power other than the main engine (hereinafter, “board load”) is set. The load model unit 3 simulates the power consumption of the inboard load using the load model. As a result, the active power and the reactive power required by the inboard load (hereinafter, "second active power" and "second reactive power") (c4) are output. Devices other than the main engine that consume electric power are exemplified by electric devices used in passenger cabins, electric devices used in various onboard utilities, bow / stan thrusters, and the like.

【0034】発電機モデル部4は、電気推進船シミュレ
ーション装置1に属する。発電機モデル部4には、船内
にある発電機に関するモデル(以下、「発電機モデ
ル」)が設定されている。発電機モデル部4は、その発
電機モデルを用いて、発電機で発電可能な発電電力をシ
ミュレーションする。そして、その結果として、発電機
で発電可能な有効電力及び無効電力(以下、「第3有効
電力」、「第3無効電力」)(c5)を出力する。
The generator model section 4 belongs to the electric propulsion ship simulation apparatus 1. In the generator model section 4, a model (hereinafter, “generator model”) relating to the generator inside the ship is set. The generator model unit 4 uses the generator model to simulate generated power that can be generated by the generator. Then, as a result, active power and reactive power that can be generated by the generator (hereinafter, “third active power” and “third reactive power”) (c5) are output.

【0035】船内電力系統部5は、電気推進船シミュレ
ーション装置1に属する。船内電力系統5には、電気推
進船内における電力の生成と使用に関するモデルが設定
されている(以下、「船内電力系統モデル」)。船内電
力系統部5には、第1有効電力及び第1無効電力(c
3’)、第2有効電力及び第2無効電力(c4)、第3
有効電力及び第3無効電力(c5)が入力される。船内
電力系統部5は、第1有効電力及び第1無効電力(以
下、「第1有効/無効電力」)と、第2有効電力及び第
2無効電力(以下、「第2有効/無効電力」)と、第3
有効電力及び第3無効電力(以下、「第3有効/無効電
力」)との入力に基づいて、船内電力系統モデルを用い
て、第1及び第2有効/無効電力と第3有効/無効電力
とをバランスさせるように船内電力系統のシミュレーシ
ョンを行なう。そして、その結果として、系統内電圧
(d1)及び系統内周波数(d2)を出力する。
The onboard power system section 5 belongs to the electric propulsion ship simulation apparatus 1. A model relating to generation and use of electric power in an electric propulsion ship is set in the inboard power system 5 (hereinafter, “inboard power system model”). The inboard power system unit 5 includes a first active power and a first reactive power (c
3 ′), second active power and second reactive power (c4), third
Active power and third reactive power (c5) are input. The inboard power system unit 5 includes a first active power and a first reactive power (hereinafter, “first active / reactive power”), a second active power and a second reactive power (hereinafter, “second active / reactive power”). ), And the third
Based on inputs of active power and third reactive power (hereinafter, "third active / reactive power"), the first and second active / reactive power and the third active / reactive power are used by using the inboard power system model. Simulate the onboard power system so that and are balanced. Then, as a result, the in-system voltage (d1) and the in-system frequency (d2) are output.

【0036】出力部7は、電気推進船シミュレーション
装置1に属する。シミュレーションの結果のデータの出
力を行なう出力装置である(出力値(e1)〜(e
5))。出力部7は、ディスプレイ、メモリ、ハードデ
ィスク、プリンタ、データ通信ポートに例示される。出
力部7に入力されたデータは、入力時の指令に基づい
て、出力部7とは別の然るべき出力装置へ出力される。
ここでは、船速(c1)、航走距離(c2)、第1有効
/無効電力(c3)、系統内電圧(d1)、系統内周波
数(d2)が入力され、((e1)〜(e5)として)
然るべき出力装置(例えばディスプレイ及びメモリ)へ
出力される。なお、出力部7自身で(e1)〜(e5)
を表示することも可能である。
The output unit 7 belongs to the electric propulsion ship simulation apparatus 1. It is an output device that outputs data of simulation results (output values (e1) to (e).
5)). The output unit 7 is exemplified by a display, a memory, a hard disk, a printer, and a data communication port. The data input to the output unit 7 is output to an appropriate output device other than the output unit 7 based on the command at the time of input.
Here, the ship speed (c1), the cruising distance (c2), the first active / reactive power (c3), the system voltage (d1), and the system frequency (d2) are input, and ((e1) to (e5) As))
It is output to an appropriate output device (eg, display and memory). In addition, the output unit 7 itself (e1) to (e5)
It is also possible to display.

【0037】図2は、電気推進船シミュレーション装置
1と電気推進船の制御装置との関係を示す図である。電
気推進船シミュレーション装置1と(電気推進船の)制
御装置9とを具備する。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the electric propulsion ship simulation device 1 and the control device of the electric propulsion ship. It comprises an electric propulsion ship simulation device 1 and a control device 9 (of an electric propulsion ship).

【0038】電気推進船シミュレーション装置1は、図
1で説明したもの同じである。制御装置9は、電気推進
船の全体を制御する制御装置である。電気推進船での電
力使用に際しては、まず回転数指令(a1)を電気推進
船シミュレーション装置1へ入力し、シミュレーション
を行なう。そして、その結果得られる船速(e1)、航
走距離(e2)、第1有効/無効電力(e3)、系統内
電圧(e4)、系統内周波数(e5)に基づいて、その
回転数指令が適切かどうかを判断する。判断基準として
は、例えば、全ての運用条件に対してLRS(Lloy
d’sRegister Shipping、英国船級
協会)の許容値を全て満足、停止時の停止距離(航走距
離)が15船長以内、などである。適切である場合に
は、実際の電気推進船の制御装置9へ、同様の回転数指
令(a1)を入力する。不適切である場合には、別の回
転数指令(a1’)について同様の手続きを行なう。
The electric propulsion ship simulation apparatus 1 is the same as that described with reference to FIG. The control device 9 is a control device that controls the entire electric propulsion ship. When electric power is used in the electric propulsion ship, first, the rotation speed command (a1) is input to the electric propulsion ship simulation device 1 to perform a simulation. Then, based on the resulting ship speed (e1), cruising distance (e2), first active / reactive power (e3), system voltage (e4), system frequency (e5), the rotation speed command To determine if is appropriate. As a judgment criterion, for example, LRS (Lloy
d'sRegister Shipping, British Classification Society) all of the allowable values are satisfied, and the stopping distance (running distance) at the time of stopping is within 15 captains. When appropriate, the same rotation speed command (a1) is input to the control device 9 of the actual electric propulsion ship. If it is inappropriate, the same procedure is performed for another rotation speed command (a1 ').

【0039】事前に、回転数指令に対する電気推進船の
挙動を把握することができるので、不適切な回転数指令
を予め取り除くことができる。そして、実際の電気推進
船には適切な回転数指令のみを入力でき、その運航の信
頼性、安全性を向上することができる。
Since the behavior of the electric propulsion ship with respect to the rotation speed command can be grasped in advance, an inappropriate rotation speed command can be removed in advance. Then, only an appropriate speed command can be input to the actual electric propulsion ship, and the reliability and safety of its operation can be improved.

【0040】なお、電気推進船シミュレーション装置1
は、電気推進船上に配置され、制御装置9に電気的に接
続されていても良い。現実の様々な状況に対する動作を
素早く的確に決められる。電気推進船シミュレーション
装置1は、制御装置9に含まれていても良い。装置が1
台で済み、低コストである。また、電気推進船シミュレ
ーション装置1が他の施設内にあり、電気推進船の運航
中に衛星通信等で相互に通信を行なうことも可能であ
る。シミュレーション装置を船内に置く必要が無く、ス
ペースを有効に利用できる。また、シミュレーション装
置の異常に対応し易い。更に、電気推進船シミュレーシ
ョン装置1が事前に多種多様な回転数指令に基づいてシ
ミュレーションを行ない、その結果(適切な結果)を制
御装置9の内部の記憶装置に記憶しておくことも可能で
ある。シミュレーションの時間を省略できる。制御装置
9は、記憶装置から適切な回転数指令を選択し、良好な
運航を行なうことが可能となる。
The electric propulsion ship simulation device 1
May be disposed on the electric propulsion ship and electrically connected to the control device 9. Actions for various real-world situations can be determined quickly and accurately. The electric propulsion ship simulation device 1 may be included in the control device 9. The device is 1
It only requires a table and is low cost. Further, the electric propulsion ship simulation device 1 is located in another facility, and it is possible to communicate with each other by satellite communication or the like while the electric propulsion ship is in operation. Space can be used effectively without the need to place a simulation device on board. Further, it is easy to deal with the abnormality of the simulation device. Further, it is possible that the electric propulsion ship simulation device 1 performs a simulation in advance based on various rotational speed commands and stores the result (appropriate result) in the storage device inside the control device 9. . The simulation time can be omitted. The control device 9 can select an appropriate rotation speed command from the storage device and perform a good flight operation.

【0041】次に、本発明である電気推進船シミュレー
ション装置及び電気推進船シミュレーション方法の実施
の形態に関わる船内電気系統について説明する。
Next, an inboard electric system relating to the embodiments of the electric propulsion ship simulation apparatus and the electric propulsion ship simulation method according to the present invention will be described.

【0042】図3は、本発明である電気推進船シミュレ
ーション装置及び電気推進船シミュレーション方法の実
施の形態に関わる船内電気系統の構成を示す図である。
船内電気系統10は、主機11、モータ12、コンバー
タ13、発電機14、ガスタービン15、発電機16、
ディーゼルエンジン17、負荷A18−1〜負荷B18
−2、電線19、スイッチA20−1〜スイッチD20
−4を具備する。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an inboard electric system relating to an embodiment of the electric propulsion ship simulation apparatus and the electric propulsion ship simulation method according to the present invention.
The inboard electrical system 10 includes a main engine 11, a motor 12, a converter 13, a generator 14, a gas turbine 15, a generator 16,
Diesel engine 17, load A18-1 to load B18
-2, electric wire 19, switch A20-1 to switch D20
-4 is provided.

【0043】すなわち、船内電気系統10は、電力を生
成する発電設備(発電機14/ガスタービン15、発電
機16/ディーゼルエンジン17)と、電力を消費する
消費設備(主機11/モータ12/コンバータ13、負
荷A18−1〜負荷B18−2)と、両者をつなぐ送電
設備(電線19、スイッチA20−1〜スイッチD20
−4)を具備する。
That is, the onboard electric system 10 includes a power generation facility (generator 14 / gas turbine 15, generator 16 / diesel engine 17) for generating power and a consumption facility (main engine 11 / motor 12 / converter). 13, load A18-1 to load B18-2) and power transmission equipment (electric wire 19, switch A20-1 to switch D20) that connects the two.
-4) is provided.

【0044】主機11は、モータ12(後述)の回転に
伴い回転するプロペラである。回転により水中において
推進力を得ることができる。また、回転に伴い主機の受
けるトルクと、主機の回転数との関係は、ロビンソンカ
ーブとして主機モデル部2に記憶されている。主機11
は、複数搭載することが可能である。本実施例では、1
基である。
The main machine 11 is a propeller that rotates with the rotation of a motor 12 (described later). Propulsion can be obtained in water by rotation. The relationship between the torque received by the main engine due to the rotation and the rotation speed of the main engine is stored in the main engine model unit 2 as a Robinson curve. Main machine 11
It is possible to mount more than one. In this embodiment, 1
It is a base.

【0045】モータ12は、主機11を回転数可変で回
転させる。モータ12は、同期電動機や誘導電動機に例
示される。一基の主機11に対して、一基のモータ12
を対応させる。従って、本実施例では、モータ12は、
一基である。
The motor 12 rotates the main machine 11 at a variable speed. The motor 12 is exemplified by a synchronous motor and an induction motor. One motor 12 for one main machine 11
Correspond to. Therefore, in this embodiment, the motor 12 is
It is one.

【0046】コンバータ13は、モータ12に供給する
電力の大きさ及びその周波数を制御することが可能であ
る。ここで電力(電流及び電圧)及びその周波数を制御
することにより、モータ12ひいては主機11の回転数
を制御することができる。コンバータ13は、サイクロ
(登録商標)コンバータ(同期コンバータ)で例示され
る。一基のモータ12に対して、一基のコンバータ13
を対応させる。従って、本実施例では、コンバータ13
は、一基である。
The converter 13 can control the magnitude of electric power supplied to the motor 12 and its frequency. By controlling the electric power (current and voltage) and its frequency here, it is possible to control the rotation speed of the motor 12 and thus the main engine 11. The converter 13 is exemplified by a cyclo (registered trademark) converter (synchronous converter). One converter 13 for one motor 12
Correspond to. Therefore, in this embodiment, the converter 13
Is one.

【0047】発電機14は、ガスタービン15の回転エ
ネルギーを電気エネルギーに変換(発電)する。発電機
14は、同期発電機や誘導発電機に例示される。ガスタ
ービン15は、高温高圧の燃焼ガスのエネルギーをター
ビンの回転エネルギーに変換する。一基の発電機14に
対して、一基のガスタービン15を対応させる。それら
は、それぞれ複数設置することが可能であるが、本実施
例では、各々一基である。
The generator 14 converts (generates) the rotational energy of the gas turbine 15 into electric energy. The generator 14 is exemplified by a synchronous generator and an induction generator. The gas turbine 15 converts the energy of high-temperature and high-pressure combustion gas into rotational energy of the turbine. One gas turbine 15 is associated with one power generator 14. It is possible to install a plurality of each of them, but in this embodiment, each is one.

【0048】発電機16は、ディーゼルエンジン17か
らの回転エネルギーを電気エネルギーに変換(発電)す
る。発電機16は、同期発電機や誘導発電機に例示され
る。ディーゼルエンジン17は、燃料を燃焼して発生す
る燃焼エネルギーをピストンの駆動エネルギーに変換す
る。ピストンの駆動エネルギーは、機械的に回転エネル
ギーに変換される。一基の発電機16に対して、一基の
ディーゼルエンジン17を対応させる。それらは、それ
ぞれ複数設置することが可能であるが、本実施例では、
各々一基である。
The generator 16 converts (generates) rotational energy from the diesel engine 17 into electric energy. The generator 16 is exemplified by a synchronous generator and an induction generator. The diesel engine 17 converts combustion energy generated by burning fuel into driving energy for a piston. The driving energy of the piston is mechanically converted into rotational energy. One diesel engine 17 is made to correspond to one generator 16. It is possible to install a plurality of each of them, but in this embodiment,
One for each.

【0049】負荷A18−1〜負荷B18−2は、電気
推進船内の、主機11(モータ12)以外の電気を消費
する設備、機器である。負荷18−1〜負荷B18−2
は、バウ/スタンスラスタ、客室内の電気機器、エンジ
ン補機、船内ユーティリティーで例示される。
Loads A18-1 to B18-2 are facilities and equipment in the electric propulsion ship that consume electricity other than the main engine 11 (motor 12). Load 18-1 to load B18-2
Are exemplified by bow / stan thrusters, electrical equipment in passenger cabins, engine accessories, and onboard utilities.

【0050】電線19は、電気推進船内に張り巡らさ
れ、発電された電力を主機11(モータ12)を含む各
負荷へ供給する。スイッチA20−1〜スイッチD20
−4は、電線19を適当な個所において適宜接続/切断
する。それにより、発電された電力の各負荷への分配を
制御する。
The electric wire 19 is stretched around the inside of the electric propulsion ship and supplies the generated electric power to each load including the main engine 11 (motor 12). Switch A20-1 to switch D20
-4 appropriately connects / disconnects the electric wire 19 at an appropriate position. Thereby, distribution of generated power to each load is controlled.

【0051】次に、本発明である電気推進船シミュレー
ション装置及び電気推進船シミュレーション方法の実施
の形態の動作について説明する。
Next, the operation of the embodiment of the electric propulsion ship simulation apparatus and the electric propulsion ship simulation method according to the present invention will be described.

【0052】初めに、シミュレーションモデルについて
説明する。 (1)発電機システム まず、発電機システムの発電機モデルについて説明す
る。 (a)同期発電機 本実施例では、発電機として、同期発電機を用いること
とする。同期発電機で発電される有効電力P(第3有効
電力)及び無効電力Q(第3無効電力)は、回路定数を
用いて以下の式で計算される。
First, the simulation model will be described. (1) Generator System First, a generator model of the generator system will be described. (A) Synchronous generator In this embodiment, a synchronous generator is used as the generator. The active power P (third active power) and the reactive power Q (third reactive power) generated by the synchronous generator are calculated by the following equations using circuit constants.

【数1】 ただし、 V:発電機の端子間電圧(既定値) X:直軸リアクタンス(既定値) X’:直軸過渡リアクタンス(既定値) X:横軸リアクタンス(既定値) X’:横軸過渡リアクタンス(既定値) E’:横軸過渡内部電圧(数式(3)より) δ:発電機の内部位相角(数式(4)より) である。[Equation 1] However, V: Voltage between terminals of generator (default value) X d : Direct axis reactance (default value) X d ': Direct axis transient reactance (default value) X q : Horizontal axis reactance (default value) X q ': Horizontal axis transient reactance (default value) E q ': Horizontal axis transient internal voltage (from equation (3)) δ: Internal phase angle of the generator (from equation (4)).

【0053】ここで、横軸過渡内部電圧E’は、界磁
電圧Efdを用いた次式で計算される。界磁電圧Efd
は、自動電圧調整装置(AVR)の出力電圧である。
Here, the horizontal axis transient internal voltage E q 'is calculated by the following equation using the field voltage E fd . Field voltage E fd
Is the output voltage of the automatic voltage regulator (AVR).

【数2】 ただし、 Td0’:過渡開路時定数(既定値)[Equation 2] However, T d0 ': Transient open circuit time constant (default value)

【0054】発電機の回転数ωは、以下の運動方程式及
び各式で計算される。
The rotation speed ω of the generator is calculated by the following equation of motion and each equation.

【数3】 ただし、 ω:電気同期角速度(既定値) ωnm:機械同期角速度(既定値) M:慣性定数(既定値) J:慣性モーメント(既定値) Sbase:基準皮相電力(既定値) P:機械的入力(既定値) D:制動係数(既定値) ここで、機械角速度ωと電気角速度ω(発電機の回転
数)との関係は以下の式で表される。
[Equation 3] However, ω n : Electrical synchronous angular velocity (default value) ω nm : Mechanical synchronous angular velocity (default value) M: Inertia constant (default value) J: Moment of inertia (default value) S base : Reference apparent power (default value) P m : Mechanical input (default value) D e : Braking coefficient (default value) Here, the relationship between the mechanical angular velocity ω M and the electrical angular velocity ω (the number of revolutions of the generator) is represented by the following formula.

【数4】 ただし、 p:磁極数 である。[Equation 4] However, p is the number of magnetic poles.

【0055】上記数式(1)〜(6)により、同期発電
機の有効電力P(第3有効電力)及び無効電力Q(第3
無効電力)及び周波数ω(角速度)が計算される。
From the above equations (1) to (6), the active power P (third active power) and the reactive power Q (third power) of the synchronous generator are calculated.
The reactive power) and the frequency ω (angular velocity) are calculated.

【0056】なお、発電機モデルは、上記のものに限ら
れるものではない。
The generator model is not limited to the above.

【0057】(b)調速機制御システム 次に、発電機の回転数を一定の目標値(例示:エンジン
定格回転数)に制御する調速機制御システムについて説
明する。
(B) Speed governor control system Next, a speed governor control system for controlling the speed of the generator to a constant target value (eg, engine rated speed) will be described.

【0058】本実施例では、ディーゼルエンジン及びガ
スタービンにおいて同じモデル(方法)を用いて調速を
行なう。図4は、ディーゼルエンジン及びガスタービン
用調速機モデル(以下、「調速機モデル」という)の構
成を示すブロック図である。調速機モデル21におい
て、エンジン又はタービンの速度(回転数)の目標値N
setと実際のエンジン又はタービンの速度(回転数)
Nは、加算点22において減算(比較)される。その差
は、比例部23(伝達関数:P)、積分部24(伝達
関数:I/s)及び一次遅れ微分部25(伝達関数:D
s/(1+ts))へそれぞれ入力される。各部から
出力された信号は、加算点26で一つに加算され、ガバ
ナ応答の遅れ時間を模擬した一次遅れ部27(伝達関
数:1/(1+ts))へ入力される。その出力は、
エンジン又はタービンのトルクTとして出力される。
In this embodiment, speed control is performed using the same model (method) in a diesel engine and a gas turbine. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a governor model for a diesel engine and a gas turbine (hereinafter, referred to as “governor model”). In the governor model 21, the target value N of the speed (rotation speed) of the engine or turbine
set and actual engine or turbine speed (speed)
N is subtracted (compared) at the addition point 22. The difference is the proportional part 23 (transfer function: P 1 ), the integrating part 24 (transfer function: I / s) and the first-order lag differentiating part 25 (transfer function: D).
s / (1 + t 0 s)) respectively. The signals output from the respective units are added together at the addition point 26 and input to the first-order delay unit 27 (transfer function: 1 / (1 + t a s)) simulating the delay time of the governor response. The output is
The torque is output as the engine or turbine torque T G.

【0059】ただし、P:比例ゲイン、I:積分ゲイ
ン、D:微分ゲイン、t:近似微分時定数、であり、
これらを調整することにより制御を行なう。t:ガバ
ナ時定数、は既定値である。
However, P 1 is a proportional gain, I is an integral gain, D is a differential gain, t 0 is an approximate differential time constant, and
Control is performed by adjusting these. t a: governor time constant, is the default value.

【0060】なお、調速機モデルは上記のものに限られ
るものではない。
The speed governor model is not limited to the above.

【0061】(c)自動電圧調整装置(AVR) 次に、発電機の端子電圧を一定に保持する周波数を一定
に制御する自動電圧調整装置について説明する。図5
は、自動電圧調整装置モデル(ディーゼルエンジンとガ
スタービンとに共通)の構成を示すブロック図である。
自動電圧調整装置モデル30において、発電機の端子電
圧の設定値Vsetと端子電圧Vは、加算点31におい
て減算(比較)される。その差は、比例部32(伝達関
数:K)へ入力される。比例部32から出力された信号
は、積分部33(伝達関数:T/s)及びAVR応答
の遅れ時間を考慮した1次遅れ部34(伝達関数:K
/(1+Ts))へ出力される。積分部33及び1次
遅れ部34から出力された信号は、加算点35で加算さ
れ、比例部36(伝達関数:1/K)へ入力される。比
例部36から出力された信号は、界磁電圧Efdとして
出力される。ただし、T:AVRの時定数、であり既
定値である。K、K:比例ゲイン、T:積分ゲイ
ン、であり、これらを調整することにより制御を行な
う。
(C) Automatic voltage regulator (AVR) Next, an automatic voltage regulator for controlling the frequency for keeping the terminal voltage of the generator constant will be described. Figure 5
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an automatic voltage regulator model (common to a diesel engine and a gas turbine).
In the automatic voltage regulator device model 30, the set value V set of the terminal voltage of the generator and the terminal voltage V are subtracted (compared) at the addition point 31. The difference is input to the proportional unit 32 (transfer function: K). The signal output from the proportional unit 32 includes an integrating unit 33 (transfer function: T 1 / s) and a first-order delay unit 34 (transfer function: K A that takes into account the delay time of the AVR response).
/ (1 + T A s) ) is outputted to. The signals output from the integrator 33 and the first-order delay unit 34 are added at the addition point 35 and input to the proportional unit 36 (transfer function: 1 / K). The signal output from the proportional portion 36 is output as the field voltage E fd . However, T A is a time constant of AVR and is a default value. K A , K: proportional gain, T I : integral gain, and control is performed by adjusting these.

【0062】なお、自動電圧調整装置モデルは上記のも
のに限られるものではない。
The automatic voltage regulator model is not limited to the above.

【0063】(2)電気推進システム 次に、電気推進システムのモデルについて説明する。 (a)電気推進モータ(PEM) モータのトルクは、次式のように表される。(2) Electric propulsion system Next, a model of the electric propulsion system will be described. (A) Electric propulsion motor (PEM) The torque of the motor is expressed by the following equation.

【数5】 ただし、 T:モータトルク TMN:定格モータトルク(既定値) p:磁極数(既定値) K:係数 δ:モータの機械角(数式(8)より) である。[Equation 5] However, T M : Motor torque T MN : Rated motor torque (default value) p: Number of magnetic poles (default value) K: Coefficient δ M : Mechanical angle of motor (from equation (8)).

【0064】また、電気推進システムにおける回転方程
式は、以下のようになる。
The rotation equation of the electric propulsion system is as follows.

【数6】 ただし、 T:モータトルク(数式(7)より) T:プロペラトルク(ロビンソンカーブ(後述)よ
り) ω:プロペラ角速度(機械角速度) J:モータの慣性モーメント(既定値) J:プロペラの慣性モーメント(既定値) である。
[Equation 6] However, T M : Motor torque (from equation (7)) T P : Propeller torque (from Robinson curve (described later)) ω M : Propeller angular velocity (mechanical angular velocity) J M : Motor inertia moment (default value) J P : It is the moment of inertia of the propeller (default).

【0065】ここで、数式(7)のδ:モータの機械
角は、次式により計算される。
Here, δ M in the equation (7): the mechanical angle of the motor is calculated by the following equation.

【数7】 ただし、 ω:機械角速度(数式(8)より) ωMn:機械同期角速度又は機械角速度の目標値(既定
値) ω:調速機の機械角速度
[Equation 7] However, ω M : Mechanical angular velocity (from equation (8)) ω Mn : Machine synchronous angular velocity or target value of mechanical angular velocity (default value) ω C : Mechanical angular velocity of governor

【0066】モータ電力(有効電力、無効電力、皮相電
力)は次式で与えられる。
Motor power (active power, reactive power, apparent power) is given by the following equation.

【数8】 ただし、 S:皮相モータ電力 P:有効モータ電力 Q:無効モータ電力 pf:力率 である。[Equation 8] However, S M : apparent motor power P M : effective motor power Q M : reactive motor power pf: power factor.

【0067】モータトルクの限界値TMLは、次式で計
算できる。
The motor torque limit value T ML can be calculated by the following equation.

【数9】 ただし、 I:最大電流 V:最大電圧 η:効率 である。[Equation 9] However, I L : maximum current V L : maximum voltage η: efficiency.

【0068】同期コンバータを含むプロペラ(主機)モ
デルは、以下の様に仮定している。すなわち、同期コン
バータ用の電力データ(S:同期コンバータの皮相電
力、P:同期コンバータの有効電力、Q:同期コン
バータの無効電力、pf:同期コンバータの力率)が
同期コンバータへ入力され、同期コンバータからモータ
用の電力データ(S:モータの皮相電力、P:モー
タの有効電力、Q:モータの無効電力、pf:モー
タの力率)がモータへ出力される。ただし、同期コンバ
ータにおける損失を考慮しなければ、P=P、であ
る。
The propeller (main engine) model including the synchronous converter is assumed as follows. That is, the power data for synchronization converter (S C: Synchronization Converter apparent power, P C: Synchronization Converter active power, Q C: Synchronization converter reactive power, pf C: Synchronization converter power factor) is input to the synchronous converter Then, the power data for the motor (S M : apparent power of the motor, P M : active power of the motor, Q M : reactive power of the motor, pf M : power factor of the motor) is output from the synchronous converter to the motor. However, if the loss in the synchronous converter is not considered, then P C = P M.

【0069】有効電力と皮相電力とは、以下の式で表さ
れる。
The active power and the apparent power are expressed by the following equations.

【数10】 [Equation 10]

【0070】(b)プロペラの動的挙動 電気推進船の運動方程式は、以下の様になる。(B) Dynamic behavior of propeller The equation of motion of an electric propulsion ship is as follows.

【数11】 ただし、 m:電気推進船の質量(既定値) m:縦方向の付加質量(既定値) v:電気推進船の速度 X:船体にかかる流体力(数式(19)、(20)な
どより) g:重力定数(既定値) である。
[Equation 11] However, m: mass of electric propulsion ship (default value) m x : additional mass in the longitudinal direction (default value) v: speed of electric propulsion ship X M : fluid force on the hull (equations (19), (20), etc.) G): Gravitational constant (default value).

【0071】ここで、船体にかかる流体力Xは、以下
の様に表される。
Here, the fluid force X M applied to the hull is expressed as follows.

【数12】 ただし、 R:電気推進船の抵抗(既定値) t:推力控除係数(既定値) N:プロペラ数(既定値) T:プロペラトルク(既定値) である。[Equation 12] However, R: resistance of the electric propulsion ship (default value) t: thrust deduction coefficient (default value) N: number of propellers (default value) T P : propeller torque (default value).

【0072】ここで、プロペラ1基当たりのプロペラト
ルクQとプロペラの回転数との関係を示すロビンソン
カーブは、実験やシミュレーションなどにより求めるこ
とが出来る。プロペラトルクTは、プロペラ1基当た
りのプロペラトルクQを用いて算出することが出来
る。本実施例では、プロペラ(主機)は一基なので、T
=Q 、である。
Here, the propeller per propeller
Luke QPRobinson showing the relationship between the speed and the number of revolutions of the propeller
The curve can be obtained by experiments or simulations.
You can Propeller torque TPHit one propeller
Rino propeller torque QPCan be calculated using
It In this embodiment, since there is one propeller (main engine), T
P= Q P,.

【0073】(3)船内負荷 次に、主機を除く電気推進船内の負荷のモデルについて
説明する。 (a)客室 客室は、固定負荷と仮定する。客室内の電気機器で使用
される電力の有効電力Pは、時間の関数として与える
(数式(21))。あるいは、電圧V又は周波数fの時
間の関数として与えても良い(数式(22)、(2
3)、ただしNは任意)。また、力率pfは一定とす
る。そのとき、無効電力Qは、次式(数式(24))
で与えられる。
(3) Inboard Load Next, a model of the load in the electric propulsion boat excluding the main engine will be described. (A) Guest room It is assumed that the guest room has a fixed load. The active power P L of the power used by the electrical equipment in the cabin is given as a function of time (equation (21)). Alternatively, the voltage V or the frequency f may be given as a function of time (equation (22), (2
3), where N is optional). The power factor pf L is constant. At that time, the reactive power QL is calculated by the following equation (Equation (24)).
Given in.

【数13】 ただし、 P:基準電力(既定値) V:定格電圧(既定値) f:定格周波数(既定値) (b)エンジン室 エンジン室内の各機器については、有効電力PER及び
無効電力QERについては、固定値PER0及びQ
ER0を用いることとする。すなわち、エンジン室内に
要求される電力をまとめて、以下の様に取り扱う。
[Equation 13] However, P 0 : reference power (default value) V B : rated voltage (default value) f B : rated frequency (default value) (b) engine room For each device in the engine room, active power P ER and reactive power Q For ER , fixed values P ER0 and Q
We will use ER0 . That is, the electric power required in the engine compartment is collected and handled as follows.

【数14】 (c)その他 その他考えられる各機器に関しては、従来用いられてい
るシミュレーションに用いる方法を、利用することが可
能である。
[Equation 14] (C) Others With regard to other conceivable devices, it is possible to use the method used for the simulation that is conventionally used.

【0074】電気推進船の電力消費に関わるモデルは、
上記モデルに限定されるものではない。矛盾の起きない
範囲で従来用いられている他のモデルを用いることも可
能である。
The model related to the power consumption of the electric propulsion ship is
It is not limited to the above model. It is also possible to use other models that have been conventionally used as long as there is no contradiction.

【0075】次に、本発明である電気推進船シミュレー
ション装置及び電気推進船シミュレーション方法の実施
の形態の動作について、図6を参照して説明する。図6
は、本発明である電気推進船シミュレーション装置に適
用される電気推進船シミュレーション方法のフローを示
す図である。 (1)ステップS1 入力部6は、主機を動かすためのモータの回転数の指令
を、回転数の時系列データの形式で主機モデル部2へ出
力する。 (2)ステップS2 主機モデル部2は、回転数指令(時系列データ)に基づ
いて、内部に有する主機モデルを用いて主機の運動をシ
ミュレーションする。すなわち、先ず、回転数指令が、
数式(10)及び数式(11)における機械角速度の目
標値ωMnに代入される。そして、モータの機械角δ
が算出される。次に、モータの機械角δを用いて、数
式(7)により、モータトルクTを求める。続いて、
ロビンソンカーブを用いて、現在のプロペラ角速度ω
に対応するプロペラトルクTを求める。そして、プロ
ペラトルクTを用いて、数式(18)〜(20)を解
く。そして、電気推進船の速度v(t)を算出する。ま
た、速度v(t)を、ある時間範囲で積分することによ
り、その時間内での船走距離を算出する。続いて、モー
タトルクとプロペラトルクとを用いて、数式(8)〜
(9)を解き、次の状態でのプロペラ角速度ωを算出
する。そして、プロペラ角速度ω及びモータトルクT
を用いて、数式(12)〜(17)を解く。そして、
同期コンバータに必要(=主機であるプロペラに必要)
とされる第1有効電力(P)及び第1無効電力
(Q)を算出する。 (3)ステップS3 主機モデル部2は、算出した船速v(t)及びある時間
範囲での船走距離を出力部7へ出力する。 (4)ステップS4 負荷モデル部3は、主機以外の電力を消費する機器(以
降「船内負荷」)に関する負荷モデルを用いて、船内負
荷の電力消費をシミュレーションする。例えば、客室で
要求される電力として数式(21)〜(24)を用いて
有効/無効電力を計算する。また、エンジン室内で要求
される電力に関して、数式(25)、(26)を用いて
有効/無効電力を計算する。そして、それらの合計とし
て、船内負荷に必要とされる第2有効電力及び第2無効
電力を算出する。 (5)ステップS5 発電機モデル部4は、船内にある発電機に関する発電機
モデルを用いて、発電機で発電可能な発電電力をシミュ
レーションする。すなわち、数式(1)〜(6)を解
く。そして、その結果として、発電機で発電可能な第3
有効電力(P)及び第3無効電力(Q)を算出する。 (6)ステップS6 発電機モデル部3は、第3有効電力(P)及び第3無効
電力(Q)を船内電力系統部5へ出力する。 (7)ステップS7 負荷モデル部3は、第2有効電力及び第2無効電力を船
内電力系統部5へ出力する。 (8)ステップS8 主機モデル部2は、第1有効電力(P)及び第1無効
電力(Q)を船内電力系統部5へ出力する。 (9)ステップS9 主機モデル部2は、第1有効電力(P)及び第1無効
電力(Q)を出力部7へ出力する。 (10)ステップS10 船内電力系統部5は、第1有効電力及び第1無効電力、
第2有効電力及び第2無効電力、第3有効電力及び第3
無効電力の入力に基づいて、内部に有する船内電力系統
モデルを用いて、第1及び第2有効/無効電力と第3有
効/無効電力とをバランスさせるように船内電力系統の
シミュレーションを行なう。すなわち、本電気推進船シ
ミュレーション装置において、電気推進船における全発
電機が供給する電力=電気推進船における全負荷が消費
する電力+損失分、を満足する電圧を連立方程式を解く
という、潮流計算を行なっている。そして、その結果と
して、電気推進船内の電力の電圧である系統内電圧及び
電気推進船内の電力の周波数である系統内周波数を算出
する。 (11)ステップS11 船内電力系統部5は、系統内電圧及び系統内周波数を出
力部7へ出力する。ここで、出力部7のディスプレイ
(表示装置)に、船速、航走距離、第1有効/無効電
力、系統内電圧及び系統内周波数(出力値(e1)〜
(e5))の少なくとも一つを表示しても良い。 (12)ステップS12 出力部7は、出力部7に入力された船速、航走距離、第
1有効/無効電力、系統内電圧、系統内周波数を、然る
べき出力装置(例えばディスプレイ及びメモリ)へ出力
する。
Next, the operation of the embodiment of the electric propulsion ship simulation apparatus and the electric propulsion ship simulation method according to the present invention will be described with reference to FIG. Figure 6
FIG. 3 is a diagram showing a flow of an electric propulsion ship simulation method applied to the electric propulsion ship simulation device of the present invention. (1) Step S1 The input unit 6 outputs a command of the rotation speed of the motor for moving the main machine to the main machine model unit 2 in the form of time series data of the rotation speed. (2) Step S2 The main engine model unit 2 simulates the motion of the main engine based on the rotation speed command (time series data) using the internal main engine model. That is, first, the rotation speed command is
It is substituted for the target value ω Mn of the mechanical angular velocity in Expressions (10) and (11). Then, the mechanical angle of the motor δ M
Is calculated. Next, using the mechanical angle δ M of the motor, the motor torque T M is calculated by the equation (7). continue,
Using the Robinson curve, the current propeller angular velocity ω M
The propeller torque T P corresponding to Then, using the propeller torque T P , equations (18) to (20) are solved. Then, the speed v (t) of the electric propulsion ship is calculated. Further, the speed v (t) is integrated in a certain time range to calculate the running distance within that time. Then, using the motor torque and the propeller torque, the following equations (8)-
By solving (9), the propeller angular velocity ω M in the next state is calculated. Then, the propeller angular velocity ω M and the motor torque T
Using M , solve equations (12)-(17). And
Required for synchronous converter (= required for main engine propeller)
The first active power (P C ) and the first reactive power (Q C ) are calculated. (3) Step S3 The main engine model unit 2 outputs the calculated boat speed v (t) and the traveling distance in a certain time range to the output unit 7. (4) Step S4 The load model unit 3 simulates the power consumption of the inboard load by using a load model relating to a device that consumes power other than the main engine (hereinafter, “inboard load”). For example, the active / reactive power is calculated using the equations (21) to (24) as the power required in the cabin. Further, regarding the electric power required in the engine compartment, the active / reactive power is calculated using the equations (25) and (26). Then, the second active power and the second reactive power required for the inboard load are calculated as the sum of them. (5) Step S5 The generator model unit 4 simulates the generated electric power that can be generated by the generator using the generator model of the generator inside the ship. That is, equations (1) to (6) are solved. Then, as a result, the third generator capable of generating power
The active power (P) and the third reactive power (Q) are calculated. (6) Step S6 The generator model unit 3 outputs the third active power (P) and the third reactive power (Q) to the onboard power system unit 5. (7) Step S7 The load model unit 3 outputs the second active power and the second reactive power to the inboard power system unit 5. (8) Step S8 The main engine model unit 2 outputs the first active power (P C ) and the first reactive power (Q C ) to the inboard power system unit 5. (9) Step S9 The main engine model unit 2 outputs the first active power (P C ) and the first reactive power (Q C ) to the output unit 7. (10) Step S10 The inboard power system unit 5 uses the first active power and the first reactive power,
Second active power and second reactive power, third active power and third
Based on the input of the reactive power, a simulation of the inboard power system is performed so as to balance the first and second active / reactive powers and the third active / reactive powers by using an inboard power system model provided inside. That is, in this electric propulsion ship simulation device, a power flow calculation is performed by solving a simultaneous equation for a voltage that satisfies the electric power supplied by all generators in the electric propulsion ship = the electric power consumed by the total load in the electric propulsion ship + the loss component. I am doing it. Then, as a result, the in-system voltage that is the voltage of the electric power in the electric propulsion ship and the in-system frequency that is the frequency of the electric power in the electric propulsion ship are calculated. (11) Step S11 The inboard power grid unit 5 outputs the grid voltage and grid frequency to the output unit 7. Here, on the display (display device) of the output unit 7, the ship speed, the cruising distance, the first active / reactive power, the system voltage and the system frequency (output value (e1) to
At least one of (e5)) may be displayed. (12) Step S12 The output unit 7 outputs the vessel speed, the cruising distance, the first active / reactive power, the grid voltage, and the grid frequency, which are input to the output unit 7, to an appropriate output device (for example, a display and a memory). Output.

【0076】ただし、上記のステップS6は、ステップ
S5の後でステップS10の前であれば、何時でも良
い。ステップS7は、ステップS4の後でステップS1
0の前であれば、何時でも良い。ステップS8は、ステ
ップS2の後でステップS10の前であれば、何時でも
良い。ステップS9は、ステップS2の後でステップS
12の前であれば、何時でも良い。
However, the above step S6 may be any time after step S5 and before step S10. The step S7 is the step S1 after the step S4.
It can be any time before 0. Step S8 may be any time after step S2 and before step S10. Step S9 is a step S2 after the step S2.
Any time before 12 is okay.

【0077】本発明の電気推進船シミュレーション装置
及び電気推進船シミュレーション方法の動作により、電
気推進船において電力を使用するすべての機器の動作、
電力消費を考慮した、系統全体のシミュレーションを行
なうことが可能となる。そして、回転数指令の入力する
ことにより、船体停止距離、電圧/周波数応答を事前に
検証することが可能となる。
By the operation of the electric propulsion ship simulation apparatus and the electric propulsion ship simulation method of the present invention, the operation of all devices using electric power in the electric propulsion ship,
It is possible to perform a simulation of the entire system considering the power consumption. Then, by inputting the rotation speed command, it becomes possible to verify in advance the hull stopping distance and the voltage / frequency response.

【0078】また、LRS規定や要求仕様、各種安全基
準等についても、電気推進船製造前に事前検証により短
期間に精度良く確認することが出来る。設計や試験製造
等の時間や労力を大幅に削減でき、コスト低減を図るこ
とが可能となる。加えて、得られた結果(運航と電力と
の関係など)を、本船の制御装置へ反映し、安定的に運
航を行なうことが可能となる。
Also, the LRS regulations, required specifications, various safety standards, etc. can be accurately confirmed in a short period of time by pre-verification before manufacturing the electric propulsion ship. It is possible to significantly reduce the time and labor required for designing, test manufacturing, etc., and to reduce costs. In addition, the obtained results (relationship between operation and electric power, etc.) are reflected in the control device of the ship, which enables stable operation.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明により、主機(プロペラ)の電力
応答を考慮した電気推進船内全体の電力系統の動的応答
及び電気推進船の運動を事前検証することが出来る。
According to the present invention, the dynamic response of the entire electric power system and the motion of the electric propulsion ship in consideration of the electric power response of the main engine (propeller) can be verified in advance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明である電気推進船シミュレーション装置
及び電気推進船シミュレーション方法の実施の形態にお
ける電気推進船シミュレーション装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric propulsion ship simulation device in an embodiment of an electric propulsion ship simulation device and an electric propulsion ship simulation method according to the present invention.

【図2】本発明である電気推進船シミュレーション装置
と電気推進船の制御装置との関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the electric propulsion ship simulation device and the control device of the electric propulsion ship according to the present invention.

【図3】本発明である電気推進船シミュレーション装置
及び電気推進船シミュレーション方法の実施の形態に関
わる船内電気系統の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an inboard electric system relating to an embodiment of an electric propulsion ship simulation apparatus and an electric propulsion ship simulation method according to the present invention.

【図4】シミュレーションに用いる調速機モデルの構成
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a governor model used for simulation.

【図5】シミュレーションに用いる自動電圧調整装置モ
デルの構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an automatic voltage regulator device model used for simulation.

【図6】本発明である電気推進船シミュレーション装置
に適用される電気推進船シミュレーション方法のフロー
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a flow of an electric propulsion ship simulation method applied to the electric propulsion ship simulation device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電気推進船シミュレーション装置 2 主機モデル部 3 負荷モデル部 4 発電機モデル部 5 船内電力系統部 6 入力部 7 出力部 9 制御装置 10 船内電気系統 11 主機 12 モータ 13 コンバータ 14 発電機 15 ガスタービン 16 発電機 17 ディーゼルエンジン 18−1 負荷A 18−2 負荷B 19 電線 20−1 スイッチA 20−2 スイッチB 20−3 スイッチC 20−4 スイッチD 21 調速機モデル 22 加算点 23 比例部 24 積分部 25 一次遅れ微分部 26 加算点 27 一次遅れ部 30 自動電圧調整装置モデル 31 加算点 32 比例部 33 積分部 34 1次遅れ部 35 加算点 36 比例部 1 Electric propulsion ship simulation device 2 Main engine model section 3 Load model section 4 Generator model section 5 Onboard power system section 6 Input section 7 Output section 9 Control device 10 Inboard electrical system 11 Main engine 12 motors 13 Converter 14 generator 15 gas turbine 16 generator 17 diesel engine 18-1 Load A 18-2 Load B 19 electric wires 20-1 Switch A 20-2 Switch B 20-3 Switch C 20-4 Switch D 21 Governor model 22 additional points 23 Proportional part 24 Integrator 25 First-order lag differentiation part 26 additional points 27 Primary delay 30 Automatic voltage regulator model 31 additional points 32 Proportional part 33 Integrator 34 First Delay 35 additional points 36 Proportional part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶谷 昌史 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masafumi Kajiya             1-1 Satinoura Town, Nagasaki City, Nagasaki Prefecture Mitsubishi Heavy Industries             Nagasaki Shipyard Co., Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電気推進船のモータの回転数の入力に基づ
いて、主機に要する有効電力としての第1有効電力及び
無効電力としての第1無効電力を算出する主機モデル部
と、 前記第1有効電力と、前記第1無効電力と、前記電気推
進船の負荷に要する有効電力としての第2有効電力及び
無効電力としての第2無効電力と、前記電気推進船の発
電機の発生する有効電力としての第3有効電力及び無効
電力としての第3無効電力との入力に基づいて、前記電
気推進船の船内電力の電圧及び周波数を算出する船内電
力系統部と、 を具備する、 電気推進船シミュレーション装置。
1. A main engine model unit for calculating a first active power as an active power required for a main engine and a first reactive power as a reactive power based on an input of a rotation speed of a motor of an electric propulsion ship; Active power, the first reactive power, the second active power as the active power required for the load of the electric propulsion ship, the second reactive power as the reactive power, and the active power generated by the generator of the electric propulsion ship. An electric propulsion ship simulation comprising: an inboard electric power system unit that calculates a voltage and a frequency of inboard electric power of the electric propulsion ship based on inputs of a third active power as a power and a third reactive power as a reactive power. apparatus.
【請求項2】前記主機モデル部は、前記電気推進船の前
記主機をシミュレーション可能なアルゴリズムである主
機モデルを有し、前記モータの回転数の入力に基づい
て、前記主機モデルを用いて、前記第1有効電力及び前
記第1無効電力を算出する、 請求項1に記載の電気推進船シミュレーション装置。
2. The main engine model section has a main engine model that is an algorithm capable of simulating the main engine of the electric propulsion ship, and the main engine model is used based on the input of the rotation speed of the motor, The electric propulsion ship simulation apparatus according to claim 1, wherein the first active power and the first reactive power are calculated.
【請求項3】前記主機モデル部は、前記モータの回転数
の入力に基づいて、前記主機モデルを用いて、前記電気
推進船の速度としての船速と、前記電気推進船の移動距
離としての航走距離とを算出する、 請求項1又は2に記載の電気推進船シミュレーション装
置。
3. The main engine model section uses the main engine model based on the input of the number of rotations of the motor to determine a ship speed as a speed of the electric propulsion ship and a travel distance of the electric propulsion ship. The electric propulsion ship simulation apparatus according to claim 1, wherein the cruising distance is calculated.
【請求項4】前記主機モデルは、前記主機のトルク特性
としてのロビンソンカーブを含む、 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気推進船シミ
ュレーション装置。
4. The electric propulsion ship simulation apparatus according to claim 1, wherein the main engine model includes a Robinson curve as a torque characteristic of the main engine.
【請求項5】前記電気推進船の前記負荷をシミュレーシ
ョン可能なアルゴリズムである負荷モデルを有し、前記
負荷モデルを用いて前記第2有効電力と前記第2無効電
力とを算出する負荷モデル部を更に具備する、 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気推進船シミ
ュレーション装置。
5. A load model unit having a load model that is an algorithm capable of simulating the load of the electric propulsion ship, and calculating the second active power and the second reactive power using the load model. The electric propulsion ship simulation apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
【請求項6】前記電気推進船の前記発電機をシミュレー
ション可能なアルゴリズムである発電機モデルを有し、
前記発電機モデルを用いて前記第3有効電力と前記第3
無効電力を算出する発電機モデル部を更に具備する、 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気推進船シミ
ュレーション装置。
6. A generator model, which is an algorithm capable of simulating the generator of the electric propulsion ship,
The third active power and the third active power using the generator model.
The electric propulsion ship simulation device according to claim 1, further comprising a generator model unit that calculates reactive power.
【請求項7】電気推進船のモータの回転数の入力に基づ
いて、主機に要する有効電力としての第1有効電力及び
無効電力としての第1無効電力を算出するステップと、 前記電気推進船の負荷に要する有効電力としての第2有
効電力及び無効電力としての第2無効電力を算出するス
テップと、 前記電気推進船の発電機の発生する有効電力としての第
3有効電力及び無効電力としての第3無効電力を算出す
るステップと、 前記第1有効電力及び前記第1無効電力と、前記第2有
効電力及び前記第2無効電力と、前記第3有効電力及び
前記第3無効電力との入力に基づいて、前記電気推進船
の船内電力の電圧及び周波数を算出するステップと、 を具備する、 電気推進船シミュレーション方法。
7. A step of calculating first active power as active power required for the main engine and first reactive power as reactive power based on the input of the rotation speed of the motor of the electric propulsion ship, Calculating a second active power as active power required for the load and a second reactive power as reactive power; a third active power as active power generated by the generator of the electric propulsion ship and a second active power as reactive power. Calculating a 3rd reactive power, inputting said 1st active power and said 1st reactive power, said 2nd active power and said 2nd reactive power, said 3rd active power and said 3rd reactive power. Based on the voltage and frequency of the inboard power of the electric propulsion ship, the electric propulsion ship simulation method.
【請求項8】前記第1有効電力及び前記第1無効電力を
算出するステップは、前記モータの回転数の入力に基づ
いて、前記電気推進船の速度としての船速と、前記電気
推進船の移動距離としての航走距離とを算出するステッ
プを具備する、 請求項7に記載の電気推進船シミュレーション方法。
8. The step of calculating the first active power and the first reactive power includes a ship speed as a speed of the electric propulsion ship and a speed of the electric propulsion ship based on an input of a rotation speed of the motor. The electric propulsion ship simulation method according to claim 7, further comprising a step of calculating a travel distance as a travel distance.
【請求項9】前記第1有効電力及び前記第1無効電力を
算出するステップは、前記主機のトルク特性としてのロ
ビンソンカーブを用いる、 請求項7乃至8に記載の電気推進船シミュレーション方
法。
9. The electric propulsion ship simulation method according to claim 7, wherein the step of calculating the first active power and the first reactive power uses a Robinson curve as a torque characteristic of the main engine.
【請求項10】電気推進船のモータの回転数の入力に基
づいて、主機に要する有効電力としての第1有効電力及
び無効電力としての第1無効電力を、前記主機のトルク
特性としてのロビンソンカーブを参照して算出するステ
ップと、 前記電気推進船の負荷に要する有効電力としての第2有
効電力及び無効電力としての第2無効電力を算出するス
テップと、 前記電気推進船の発電機の発生する有効電力としての第
3有効電力及び無効電力としての第3無効電力を算出す
るステップと、 前記第1有効電力及び前記第1無効電力と、前記第2有
効電力及び前記第2無効電力と、前記第3有効電力及び
前記第3無効電力との入力に基づいて、前記電気推進船
の船内電力の電圧及び周波数を算出するステップと、 を具備する方法をコンピューターに実行させるためのプ
ログラム。
10. A Robinson curve as a torque characteristic of the main engine based on a first active power as an active power required for the main engine and a first reactive power as a reactive power based on an input of a rotation speed of a motor of an electric propulsion ship. And a step of calculating the second active power as the active power required for the load of the electric propulsion ship and the second reactive power as the reactive power, which is generated by the generator of the electric propulsion ship. Calculating a third active power as active power and a third reactive power as reactive power; the first active power and the first reactive power; the second active power and the second reactive power; Calculating the voltage and frequency of the inboard power of the electric propulsion ship based on the inputs of the third active power and the third reactive power, and implementing the method in a computer. A program to make you go.
【請求項11】前記第1有効電力及び前記第1無効電力
を算出するステップが、前記モータの回転数の入力に基
づいて、前記電気推進船の速度としての船速と、前記電
気推進船の移動距離としての航走距離とを前記ロビンソ
ンカーブを参照して算出するステップ、 を更に具備する請求項10に記載の方法をコンピュータ
ーに実行させるためのプログラム。
11. The step of calculating the first active power and the first reactive power includes a ship speed as a speed of the electric propulsion ship and a speed of the electric propulsion ship based on an input of a rotation speed of the motor. A program for causing a computer to execute the method according to claim 10, further comprising: calculating a running distance as a moving distance with reference to the Robinson curve.
【請求項12】前記船速、前記航走距離、前記第1有効
電力及び前記第1無効電力、前記船内電力の電圧及び前
記船内電力の周波数の内の少なくとも一つを表示装置に
表示させるステップ、 を更に具備する請求項10又は11に記載の方法をコン
ピュータに実行させるためのプログラム。
12. A step of displaying at least one of the ship speed, the cruising distance, the first active power and the first reactive power, the voltage of the inboard power, and the frequency of the inboard power on a display device. A program for causing a computer to execute the method according to claim 10 or 11, further comprising:
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