CN105827018B - 一种船用高压电站控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用高压电站控制系统，包括第一主控制单元、第二主控制单元、电源、报警单元、人机界面、手动并车装置、第一信号采集单元、第二信号采集单元、第一主柴油机、第二主柴油机、第一主发电机、第二主发电机、第一电子调速调压器、第二电子调速调压器、第一高压开关、第二高压开关、电力负载。本发明采用PLC作为主控制单元，通过采集信号单元对主柴油机、主发电机、高压开关、电力负载的运行状态、参数等信号的采集，实现高压电站供电、负载、监测、报警控制；通过双主控制单元实时通讯和冗余保护，提高船用高压电站的安全性、可靠性和稳定性。

Description

一种船用高压电站控制系统

技术领域

本发明涉及高压电站技术领域，特别是涉及一种船用高压电站控制系统。

背景技术

随着船舶业的复苏，船舶已日益趋向大型、集成、自动化的方向发展，作为船舶重要设备的船舶电站的容量正向着大型化的趋势发展，有的船舶电站的容量已达到十几兆甚至几十兆瓦。采用传统的低压电站供电，不仅技术上很难实现，而且其经济性也不高。因此，船舶电站越来越多地应用了高压电站。功率管理系统作为船舶高压电站管理的核心，其性能是否优良直接决定了船舶高压电站的运行是否稳定。

发明内容

本发明提供一种船用高压电站控制系统，采用PLC作为主控制单元实现高压电站供电管理、负载管理和监测报警控制；通过双主控制单元实时通讯和冗余保护，提高船用高压电站的安全性、可靠性和稳定性。

本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种船用高压电站控制系统，包括第一主控制单元、第二主控制单元、电源、报警单元、人机界面、手动并车装置、第一信号采集单元、第二信号采集单元、第一主柴油机、第二主柴油机、第一主发电机、第二主发电机、第一电子调速调压器、第二电子调速调压器、第一高压开关、第二高压开关、电力负载；所述电源、报警单元、人机界面、手动并车装置为第一主控制单元、第二主控制单元的外围电路分别与第一主控制单元和第二主控制单元相连；所述第一主柴油机、第一主发电机、第一高压开关、电力负载分别与第一信号采集单元相连，所述第一信号采集单元分别与第一主控制单元、第二主控制单元相连；所述第二主柴油机、第二主发电机、第二高压开关、电力负载分别与第二信号采集单元相连，所述第二信号采集单元分别与第一主控制单元、第二主控制单元相连；所述第一主控制单元通过第一电子调速调压器分别与第一主柴油机、第一主发电机相连，所述第二主控制单元通过第二电子调速调压器分别与第二主柴油机、第二主发电机相连；所述第一主控制单元通过第一高压开关与电力负载相连，所述第二主控制单元通过第二高压开关与电力负载相连；所述第一主控制单元与第二主控制单元通过通信电缆相互连接并进行实时通讯。

进一步地，所述第一主控制单元、第二主控制单元为PLC。

进一步地，所述PLC为S7-400。

进一步地，所述电源为不间断电源。

进一步地，所述第一高压开关、第二高压开关为高压配电板各高压开关。

本发明的有益效果：一种船用高压电站控制系统，采用PLC作为主控制单元，通过采集信号单元对主柴油机、主发电机、高压开关、电力负载的运行状态、参数等信的采集，实现高压电站供电、负载、监测、报警控制；通过双主控制单元实时通讯和冗余保护，提高船用高压电站的安全性、可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本发明控制系统原理框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

具体实施时，结合图1，一种船用高压电站控制系统，包括第一主控制单元、第二主控制单元、电源、报警单元、人机界面、手动并车装置、第一信号采集单元、第二信号采集单元、第一主柴油机、第二主柴油机、第一主发电机、第二主发电机、第一电子调速调压器、第二电子调速调压器、第一高压开关、第二高压开关、电力负载。电源、报警单元、人机界面、手动并车装置为第一主控制单元、第二主控制单元的外围电路分别与第一主控制单元和第二主控制单元相连。第一主柴油机、第一主发电机、第一高压开关、电力负载分别与第一信号采集单元相连，第一信号采集单元分别与第一主控制单元、第二主控制单元相连。第二主柴油机、第二主发电机、第二高压开关、电力负载分别与第二信号采集单元相连，第二信号采集单元分别与第一主控制单元、第二主控制单元相连。第一主控制单元通过第一电子调速调压器分别与第一主柴油机、第一主发电机相连，第二主控制单元通过第二电子调速调压器分别与第二主柴油机、第二主发电机相连。第一主控制单元通过第一高压开关与电力负载相连，第二主控制单元通过第二高压开关与电力负载相连。第一主控制单元与第二主控制单元通过通信电缆相互连接并进行实时通讯。第一高压开关、第二高压开关为高压配电板各高压开关。

信号采集单元主要采集主柴油机、主发电机、高压开关、电力负载的运行状态、参数等信号，并将采集信号传输到主控制单元。主控制单元通常为PLC，PLC可以为S7-400，对采集信号进行分析，再通过程序向主柴油机、主发电机、高压开关发出指令，实现主发电机组的起动、停止、调频调载、高压开关的合分闸控制。电子调速调压器一方面设定主柴油机转速的给定值，通过控制主柴油机的油门限度进而控制主柴油机的转速，另一方面维持高压发电机的端电压在允许的范围内；人机界面对船用电站进行监测、控制和管理，在操作界面上可以根据实际需要调整功率管理系统的参数；手动并车装置的作用是当自动并车功能出现故障时，可以手动实现船用电站的并车、解列等操作；报警单元是当船用电站发生故障或者检测参数超过设定范围，功率管理系统会自动发出报警，尽可能地将损失降至最低，进而提高了船用电站的安全性；电源可以为不间断电源，不间断电源保证了船舶功率管理系统的工作连续性，此电源将正常电源、应急电源、蓄电池组电源并联，从而使得功率管理系统电源处于随时可用状态。

第一主控制单元和第二主控制单元通过通讯电缆实时保持通讯，传输第一信号采集单元、第二信号采集单元采集的信号，两个主控制单元同时根据整个高压电站的运行参数进而对高压电站进行最优控制。当其中一个主控制单元出现故障时，另一个主控制单元可以控制高压电站，从而实现高压电站管理系统主控制单元的冗余保护。

本发明船用高压电站控制系统，采用PLC作为主控制单元，通过采集信号单元对主柴油机、主发电机、高压开关、电力负载的运行状态、参数等信的采集，实现高压电站供电、负载、监测、报警控制；通过双主控制单元实时通讯和冗余保护，提高船用高压电站的安全性、可靠性和稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种船用高压电站控制系统，其特征在于：包括第一主控制单元、第二主控制单元、电源、报警单元、人机界面、手动并车装置、第一信号采集单元、第二信号采集单元、第一主柴油机、第二主柴油机、第一主发电机、第二主发电机、第一电子调速调压器、第二电子调速调压器、第一高压开关、第二高压开关、电力负载；所述电源、报警单元、人机界面、手动并车装置为第一主控制单元、第二主控制单元的外围电路分别与第一主控制单元和第二主控制单元相连；所述第一主柴油机、第一主发电机、第一高压开关、电力负载分别与第一信号采集单元相连，所述第一信号采集单元分别与第一主控制单元、第二主控制单元相连；所述第二主柴油机、第二主发电机、第二高压开关、电力负载分别与第二信号采集单元相连，所述第二信号采集单元分别与第一主控制单元、第二主控制单元相连；所述第一主控制单元通过第一电子调速调压器分别与第一主柴油机、第一主发电机相连，所述第二主控制单元通过第二电子调速调压器分别与第二主柴油机、第二主发电机相连；所述第一主控制单元通过第一高压开关与电力负载相连，所述第二主控制单元通过第二高压开关与电力负载相连；所述第一主控制单元与第二主控制单元通过通信电缆相互连接并进行实时通讯。

2.按照权利要求1所述的一种船用高压电站控制系统，其特征在于：所述第一主控制单元、第二主控制单元为PLC。

3.按照权利要求2所述的一种船用高压电站控制系统，其特征在于：所述PLC为S7-400。

4.按照权利要求1所述的一种船用高压电站控制系统，其特征在于：所述电源为不间断电源。

5.按照权利要求1所述的一种船用高压电站控制系统，其特征在于：所述第一高压开关、第二高压开关为高压配电板各高压开关。