CN102185340A - 船舶功率管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种船舶功率管理系统，包括：通过总线互相连接的一组发电机系统以及连接到该一组发电机系统的控制器。其中每一个发电机系统包括：发电机、调速装置、同步继电器和采集同步模块，调速装置和同步继电器连接到发电机，采集同步模块向调速装置输出负载分配信号和解列信号，采集同步模块向同步继电器输出同步信号，其中采集同步模块采集该发电机系统的负载信息和发电机运行参数。控制器基于每一个发电机系统中的采集同步模块检测的负载信息判断是否存在大功率负载请求，大功率负载请求为超过一个发电机系统额定最大负载Pe的负载请求；当控制器检测到存在大功率负载请求时，控制器根据不同的情况分别进行处理。
Description
技术领域
本发明涉及船用电子设备，尤其涉及一种船舶功率管理系统，该系统一方面采用集成元件来替代原先分散的元件，另一方面能根据功率负载进行功率分配及功率管理。
背景技术
随着世界经济的发展，作为世界经济发展纽带的海洋运输行业也迅猛发展，随之而来的就是船舶制造业的欣欣向荣。船舶功率管理系统作为船舶使用中的一个重要系统，其操作性、稳定性、维修便捷性一直成为客户关注的焦点。以往的船舶功率管理系统利用各种独立的参数采集元器件加上独立的同步继电器和PLC组成，其元器件相对分散，而且数量多，系统内部接线多，故障率高，而且维修不是很方便。
此外，现有的船舶功率管理系统不具备负载功率的监控和分配功能，在遇到大功率负载请求时处理效率偏低，有时无法及时作出相应，使得功率负载过大，有时则无法提供相应的大功率负载。
发明内容
本发明旨在提出一种既能减少元件数量，又能实现功率监控和功率分配的船舶功率管理系统。
根据本发明的一方面，提出一种船舶功率管理系统，包括：通过总线互相连接的一组发电机系统以及连接到一组发电机系统中的每一个发电机系统的控制器。其中每一个发电机系统包括：发电机、调速装置、同步继电器和采集同步模块，调速装置和同步继电器连接到发电机，采集同步模块向调速装置输出负载分配信号和解列信号，采集同步模块向同步继电器输出同步信号，其中采集同步模块采集该发电机系统的负载信息和发电机运行参数。控制器基于每一个发电机系统中的采集同步模块检测的负载信息判断是否存在大功率负载请求，大功率负载请求为超过一个发电机系统额定最大负载Pe的负载请求；当控制器检测到存在大功率负载请求时，控制器根据不同的情况分别进行如下的处理：若该一组发电机系统中还存在没有启动的发电机系统，则启动该发电机系统并由该发电机系统提供PL-Pe的负载功率；若该一组发电机系统中的所有发电机系统都已经启动，则将负载功率PL-Pe在所有的发电机系统中进行分配；若该大功率负载请求的负载功率PL超出该一组发电机系统中的所有发电机系统的额定最大负载Pe之和，则拒绝该大功率负载请求。
其中启动新的发电机系统并由该发电机系统提供PL-Pe的负载功率包括：该新启动的发电机系统的采集同步模块向调速装置输出功率为PL-Pe的负载分配信号，采集同步模块还向同步继电器输出同步信号，使该发电机系统与该一组发电机系统中的其他发电机系统同步。将负载功率PL-Pe在所有的发电机系统中进行分配包括：控制器将负载PL-Pe平均分配给每一个发电机系统，每一个发电机系统中的采集同步模块向调速装置输出负载分配信号，并且采集同步模块还向同步继电器输出同步信号使该一组发电机系统中的所有发电机系统重新同步。拒绝该大功率负载请求包括：控制器确认接收到所述大功率负载请求的发电机系统，该发电机系统的采集同步模块向调速装置输出解列信号将该发电机系统与该一组发电机系统中的其他发电机系统解列。
采集同步模块检测的发电机运行参数包括电压、频率和相位角。
控制器分别连接到每一个发电机系统中的采集同步模块。
每一个发电机系统中的采集同步模块互相连接。
本发明的船舶功率管理系统利用采集同步模块包括电压、频率和相位角在内的多种参数进行采集，减少了所使用的元器件的数量，减少了接线数量，有效降低故障率。同时，连接到每一个发电机系统的控制器对所有的发电机系统进行功率负载的监控，对大功率负载请求进行负载分配。
附图说明
图1揭示了根据本发明的一实施例的船舶功率管理系统的结构图。
图2揭示了根据本发明的一实施例的船舶功率管理系统处理大功率负载请求的过程。
具体实施方式
参考图1所示，揭示了根据本发明的一实施例的船舶功率管理系统。该船舶功率管理系统包括通过总线互相连接的一组发电机系统10和连接到该一组发电机系统中的每一个发电机系统的控制器20。作为示例，在图1中示出了三组发电机系统11、12和13。在实际的应用中，发电机系统的数量并不受到限制，可以根据实际的需求选用合适数量的发电机系统。
继续参考图1所示，三组发电机系统11、12和13中的每一个发电机系统包括：发电机110，120，130、调速装置111，121，131、同步继电器112，122，132和采集同步模块113，123，133。调速装置111，121，131和同步继电器112，122，132连接到发电机110，120，130。采集同步模块113，123，133向调速装置111，121，131输出负载分配信号和解列信号。采集同步模块113，123，133向同步继电器112，122，132输出同步信号。其中采集同步模块113，123，133采集该发电机系统的负载信息和发电机运行参数。
继续参考图1，采集同步模块113，123，133检测的发电机运行参数包括电压、频率和相位角。控制器20连接到每一个发电机系统11、12、13中的采集同步模块113，123，133。并且，每一个发电机系统11、12、13中采集同步模块113，123，133互相连接。
控制器20基于每一个发电机系统11、12和13中的采集同步模块113，123，133检测的负载信息判断是否存在大功率负载请求。所谓的大功率负载请求为超过一个发电机系统额定最大负载Pe的负载请求，对于这样的大功率负载请求，单个的发电机系统是无法处理的，必须要通过其他的发电机系统来协助才能进行处理。当控制器20检测到存在大功率负载请求时，根据不同的情况执行如下的操作，具体可参考图2所示：
如果该一组发电机系统中还存在没有启动的发电机系统，则启动该发电机系统并由该发电机系统提供PL-Pe的负载功率。在一个实施例中，启动新的发电机系统并由该发电机系统提供PL-Pe的负载功率包括：该新启动的发电机系统的采集同步模块向调速装置输出功率为PL-Pe的负载分配信号，采集同步模块还向同步继电器输出同步信号，使该发电机系统与该一组发电机系统中的其他发电机系统同步。
如果该一组发电机系统中的所有发电机系统都已经启动，则将负载功率PL-Pe在所有的发电机系统中进行分配。在一个实施例中，将负载功率PL-Pe在所有的发电机系统中进行分配包括：控制器将负载PL-Pe平均分配给每一个发电机系统，每一个发电机系统中的采集同步模块向调速装置输出负载分配信号，并且采集同步模块还向同步继电器输出同步信号使该一组发电机系统中的所有发电机系统重新同步。
如果该大功率负载请求的负载功率PL超出该一组发电机系统中的所有发电机系统的额定最大负载Pe之和，则拒绝该大功率负载请求。在一个实施例中，拒绝该大功率负载请求包括：控制器确认接收到所述大功率负载请求的发电机系统，该发电机系统的采集同步模块向调速装置输出解列信号将该发电机系统与该一组发电机系统中的其他发电机系统解列。
本发明的船舶功率管理系统利用采集同步模块包括电压、频率和相位角在内的多种参数进行采集，减少了所使用的元器件的数量，减少了接线数量，有效降低故障率。同时，连接到每一个发电机系统的控制器对所有的发电机系统进行功率负载的监控，对大功率负载请求进行负载分配。
Claims (7)
1.一种船舶功率管理系统，其特征在于，包括：
通过总线互相连接的一组发电机系统；
控制器，连接到所述的一组发电机系统中的每一个发电机系统；
每一个发电机系统包括：发电机、调速装置、同步继电器和采集同步模块，调速装置和同步继电器连接到发电机，采集同步模块向所述调速装置输出负载分配信号和解列信号，采集同步模块向同步继电器输出同步信号，其中采集同步模块采集该发电机系统的负载信息和发电机运行参数；
所述控制器基于每一个发电机系统中的采集同步模块检测的负载信息判断是否存在大功率负载请求，所述大功率负载请求为超过一个发电机系统额定最大负载Pe的负载请求；当控制器检测到存在大功率负载请求时：
若该一组发电机系统中还存在没有启动的发电机系统，则启动该
发电机系统并由该发电机系统提供PL-Pe的负载功率；
若该一组发电机系统中的所有发电机系统都已经启动，则将负载
功率PL-Pe在所有的发电机系统中进行分配；
若该大功率负载请求的负载功率PL超出该一组发电机系统中的所
有发电机系统的额定最大负载Pe之和，则拒绝该大功率负载请求。
2.如权利要求1所述的船舶功率管理系统，其特征在于，启动新的发电机系统并由该发电机系统提供PL-Pe的负载功率包括：该新启动的发电机系统的采集同步模块向调速装置输出功率为PL-Pe的负载分配信号，采集同步模块还向同步继电器输出同步信号，使该发电机系统与该一组发电机系统中的其他发电机系统同步。
3.如权利要求1所述的船舶功率管理系统，其特征在于，将负载功率PL-Pe在所有的发电机系统中进行分配包括：控制器将负载PL-Pe平均分配给每一个发电机系统，每一个发电机系统中的采集同步模块向调速装置输出负载分配信号，并且采集同步模块还向同步继电器输出同步信号使该一组发电机系统中的所有发电机系统重新同步。
4.如权利要求1所述的船舶功率管理系统，其特征在于，拒绝该大功率负载请求包括：控制器确认接收到所述大功率负载请求的发电机系统，该发电机系统的采集同步模块向调速装置输出解列信号将该发电机系统与该一组发电机系统中的其他发电机系统解列。
5.如权利要求1所述的船舶功率管理系统，其特征在于，所述采集同步模块检测的发电机运行参数包括电压、频率和相位角。
6.如权利要求1所述的船舶功率管理系统，其特征在于，
所述控制器分别连接到每一个发电机系统中的采集同步模块。
7.如权利要求1所述的船舶功率管理系统，其特征在于，
所述每一个发电机系统中的采集同步模块互相连接。
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