CN109667677A - 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法 - Google Patents

一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109667677A
CN109667677A CN201811598968.3A CN201811598968A CN109667677A CN 109667677 A CN109667677 A CN 109667677A CN 201811598968 A CN201811598968 A CN 201811598968A CN 109667677 A CN109667677 A CN 109667677A
Authority
CN
China
Prior art keywords
diesel engine
lubricating oil
ecu
power
commutator generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811598968.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109667677B (zh
Inventor
于帅
谢炜
陈涛
罗伟
魏华
耿攀
李文华
潘德华
方斌
汪永茂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
719th Research Institute of CSIC
Original Assignee
719th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 719th Research Institute of CSIC filed Critical 719th Research Institute of CSIC
Priority to CN201811598968.3A priority Critical patent/CN109667677B/zh
Publication of CN109667677A publication Critical patent/CN109667677A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109667677B publication Critical patent/CN109667677B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/023—Temperature of lubricating oil or working fluid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，所述船舶电力系统包括，1#柴油机，1#整流发电机，2#柴油机，2#整流发电机，直流主配电板，供电监控装置ECU，所述ECU与柴油机的各种滑油传感器连接，用于在线监测两台柴油运行时的机滑油参数；所述控制方法包括如下步骤：1)所述ECU在线监测所述1#柴油机和2#柴油机运行时的机滑油参数、当1#柴油机滑油温度低、滑油温度高或滑油量少指示情况出现时，则首先判断蓄电池组是否正常投入电网运行判断所述电力系统处于何种运行工况，从而根据所述工况及电力系统功率分配情况自动调整两台柴油机的输出电压，实现功率的重新分配，可最大限度降低故障柴油机的输出功率，减小柴油机磨损，保护柴油机寿命。

Description

一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法
技术领域
本发明涉及船舶动力系统领域，尤其涉及船舶电力系统柴油发电机组供电监控领域。
背景技术
船用两台柴油发电机组直流供电的电力系统直流主电网通常由两台柴油发电机向直流主配电板的负载进行供电，并与蓄电池组浮接充电。供电控制装置ECU负责对两组柴油发电机组的运行状态进行监控。柴油机运行时滑油温度对于柴油机的稳定工作非常重要，船舶柴油机在运行的过程中相关连接部件之间存在着滑动摩擦和转动摩擦，当滑油量减少或滑油温度过低、过高出现异常时，如果柴油机还保持高功率运行，由于缺少润滑油或者滑油温度不当，将不能保证各连接部件充分的润滑，柴油机相关部件之间摩擦加剧，最终会导致部套之间发生相对的过热现象，严重损害柴油机的寿命，摩擦加剧持续时间长还会造成柴油机各种相关部件永久性的破坏。综上所述，柴油机滑油参数是否正常在船舶运行工作阶段十分重要。由于电力系统的负载投切操作一般都需要人工判断后再操作，且运行中负载通常都是船舶运行所需要的，不能随意快速切除，所以通过直接切除负载的方式降低柴油机输出功率减小柴油机磨损不可行。且柴油机滑油控制系统调节滑油参数需要滑油及冷却水流经相应管系，并经过一些阀门控制部件，具调控大迟延、时变性的特点，调控响应速度慢、温度控制不准确，也无法实现快速精确调控柴油机滑油温度和滑油量的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，采用了一种与蓄电池并联，滑油参数异常时快速动态调整两台整流发电机输出电压的供电控制策略，再配合滑油温度调整方式，即可最大限度减小柴油机磨损，保护柴油机寿命。
具体而言，本发明提供了一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，所述船舶电力系统包括，1#柴油机，以及与所述1#柴油机连接的1#整流发电机，2#柴油机，以及与所述2#柴油机连接的2#整流发电机，所述1#整流发电机和2#整流发电机分别通过开关Q1、Q2连接至直流主配电板，所述直流主配电板与蓄电池组通过开关Q3连接，直流主配电板上设置有多个负载，每个负载分别通过开关F1、F2…Fi与直流主配电板连接；
还包括供电监控装置ECU，所述ECU与柴油机的各种润滑油传感器连接，用于在线监测两台柴油运行时的机滑油参数；所述ECU还与所述直流主配电板连接，用于监控柴油机电网的电网电压，以及流经开关Q1、Q2、Q3及F1、F2…Fi的电流参数；所述控制方法包括如下步骤：
1)所述ECU在线监测所述1#柴油机和2#柴油机运行时的机滑油参数、当1#柴油机滑油温度低、滑油温度高或滑油量少指示情况出现时，则首先判断蓄电池组是否正常投入电网运行；如果蓄电池组正常投入电网运行，则判断此时电力系统处于工况A，如果蓄电池组未正常投入电网运行，则判断此时电力系统处于工况B；
2)当所述电力系统处于工况A时，ECU判断蓄电池正常工作且电压处于直流配电板正常运行电压范围内时，即U蓄＞Umin时，其中Umin是所述电力系统正常工作的最小允许电压，则ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使总负载电流电流逐渐向蓄电池组和2#柴油机转移，以此来减少1#柴油机的输出电流；
3)当所述电力系统处于工况B时，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使总负载电流电流逐渐向2#柴油机转移，以此来减少1#柴油机的输出电流。
进一步的，在所述步骤1)中：
a)所述ECU监测参数判断柴油机滑油参数是否出现异常情况，即柴油机滑油温度T滑＜Tmin或T滑＞Tmax，或滑油量C<Cmin是否已发生，其中Tmin为柴油机高功率正常运行所要求的最低滑油温度，Tmax为柴油机高功率正常运行所要求的最高滑油温度，Cmin为柴油机高功率正常运行所要求的最少滑油量指标；
b)如果a)发生，则判断所述电网中蓄电池开关Q3是否闭合；
c)如果Q3闭合，说明系统为双柴油机并联且蓄电池浮接供电工况，即工况A；
d)如果Q3没有闭合，则判断蓄电池组U蓄电压是否大于直流主配电板正常工作的最低电压Umin，如果U蓄＞Umin，则闭合Q3使蓄电池组并网；如果U蓄＜Umin，则蓄电池剩余容量过低，不适合并入电网，保持Q3断开状态，此时系统为双柴油机并联且蓄电池组脱开供电工况，即工况B。
进一步的，在上述步骤2)中，所述ECU控制滑油控制系统自动启动调节滑油温度或增加滑油量的功能，同时所述ECU进行滑油异常报警，提示工作人员需要切除负载以降低柴油机的输出功率。
进一步的，所述步骤2)进一步包括以下步骤：
a1)根据滑油参数异常情况，ECU反向控制滑油流量和温度的增减，使其逐渐恢复正常，能够让各相关运动部件之间提高润滑效果，减轻相关运动部件的疲劳应力；
b1)ECU闭环监测1#整流发电机、2#整流发电机、蓄电池的输出电流，判断2#整流发电机输出电流I2是否超过3倍的1#整流发电机输出电流I1，如果I2<3×I1，则ECU继续发出降低1#整流发电机输出电压U1的指令，直到动态调整后满足I2＞3×I1的负载转移判断条件，则停止降低U1。
进一步的，所述步骤b1)进一步包括：
A1)当2#整流发电机输出功率达到最高输出功率上限Pmax前就可以承受1#整流发电机转移过来的负载量时，电力系统保持恒压稳定运行，蓄电池处于浮接充电状态；
B1)当2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax仍然无法承受1#整流发电机转移过来的负载量时，则ECU控制2#整流发电机与1#整流发电机一起，也同步降低2#整流发电机的输出电压U2，部分负载功率将开始向蓄电池转移，蓄电池组由浮接充电状态转移为放电状态，直流主配电板电压将缓慢下降。
进一步的，所述步骤B)包括：
Ⅰ)当所有负载功率∑PFi>Pmax×4/3时，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使得2#整流发电机逐步接受1#整流发电机转移过来的负载量，当2#整流发电机输出功率达到最高上限Pmax时，如果仍然不满足I2＞3×I1的条件，则此时ECU以2次/秒的频率同时向1#整流发电机和2#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使得蓄电池放电，且ECU开始判断1#整流发电机的输出功率是否满足I1×U≤Pmax/3，当满足是，则ECU发出指令停止降低1#整流发电机输出电压U1、2#整流发电机输出电压U2的指令；
Ⅱ)随着蓄电池组放电时间增长，其电压U蓄将逐渐降低，输出功率变小，负载功率会逐渐转移回两台柴油发电机，则会导致1#整流发电机输出功率I1×U＞Pmax/3，此时ECU再继续控制动态降低U1、U2，时刻保持I1×U≤Pmax/3。此过程随着蓄电池的放电，电网电压将逐步缓慢下降；
Ⅲ)如果在电网电压下降至直流主配电板所允许运行的最小电压Umin之前，经过ECU对滑油参数的反向调控，滑油温度或滑油量恢复到了正常范围之内或人工操作切除了1/2以上负载，则ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出提高电压1V的指令，使2#柴油机和蓄电池的输出功率向1#柴油机转移，当I1＝I2时，停止调压，两台柴油发电机并联均衡向负载供电；
Ⅳ)如果电网电压下降至直流主配电板所允许运行的最小电压Umin时，滑油温度和滑油量还没有恢复正常，且负载没有及时被切除至少1/2，如果柴油发电机还继续运行会电网电压将过低损害负载，且会对柴油机造成严重磨损。此时ECU将发出柴油机组紧急停机的报警，并控制断开开关Q1、Q2、Q3，全船电力系统失电。
进一步的，a2)根据滑油参数异常情况，ECU反向控制滑油流量和温度的增减，使其逐渐恢复正常，能够让各相关运动部件之间提高润滑效果，减轻相关运动部件的疲劳应力。
b2)ECU闭环监测1#整流发电机、2#整流发电机、蓄电池的输出电流，判断2#整流发电机输出电流I2是否超过3倍的1#整流发电机输出电流I1，如果I2<3×I1，则ECU继续发出降低1#整流发电机输出电压U1的指令，直到动态调整后满足I2＞3×I1的负载转移判断条件，则停止降低U1。
进一步的，所述步骤b2)进一步包括：
A2)当2#整流发电机输出功率达到最高输出功率上限Pmax前就可以承受1#整流发电机转移过来的负载量时，电力系统保持恒压稳定运行；
B2)当2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax仍然无法承受1#整流发电机转移过来的负载量时，则停止降低1#整流发电机输出电压。
进一步的，在上述步骤B2)中按如下所述步骤判断：
Ⅰ)如果在2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax之前，经过ECU对滑油参数的反向调控，滑油温度或滑油量恢复到了正常范围之内或人工操作切除了1/2以上负载，则ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出提高电压1V的指令，使2#柴油机和蓄电池的输出功率向1#柴油机转移，当I1＝I2时，停止调压，两台柴油发电机并联均衡向负载供电；
Ⅱ)如果在2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax时，滑油温度和滑油量还没有恢复正常，且负载没有及时被切除至少1/2，如果柴油发电机还继续运行会导致1#柴油机过载，2#柴油机严重磨损。此时ECU将发出柴油机组紧急停机的报警，并控制断开开关Q1、Q2、Q3，全船电力系统失电。
本发明的有益效果：本发明从电力系统控制的角度，通过快速精确地调节柴油发电机的输出电压，不需立刻切除负载，即可实现对滑油异常柴油发电机降低输出功率，减小磨损的目的。电力系统功率分配调整速度快，通过动态的闭环电压调整，可起到发电机输出功率平滑转移的效果。再配合滑油温度调整方式，可最大限度减小柴油机磨损，保护柴油机寿命。
附图说明
图1为船舶电力系统柴油机供电电网图；
图2是本发明的船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合本发明附图对具体实施例作进一步说明。
参照图1，本发明的船舶电力系统柴油机供电系统包括，1#柴油机，以及与所述1#柴油机连接的1#整流发电机，2#柴油机，以及与所述2#柴油机连接的2#整流发电机，所述1#整流发电机和2#整流发电机分别通过开关Q1、Q2连接至直流主配电板。所述直流主配电板与蓄电池组通过开关Q3连接，直流主配电板上设置有多个负载，每个负载分别通过开关F1、F2…Fi与直流主配电板连接。
还包括供电监控装置ECU，所述ECU与柴油机的各种润滑油传感器连接，用于在线监测两台柴油运行时的机滑油参数；所述ECU还与所述直流主配电板连接，用于监控柴油机电网的电网电压，以及流经开关Q1、Q2、Q3及F1、F2…Fi的电流参数。
本发明的技术方法是一种船舶电力系统中柴油机滑油参数异常时的输出功率控制策略和方法，其特征在于，所述策略包括下述步骤：
1)ECU在线监测两台柴油运行时的机滑油参数、电网电压和流经开关Q1、Q2、Q3及F1、F2…Fi的电流值；
2)当1#柴油机滑油温度低、滑油温度高或滑油量少指示情况出现时，则首先判断蓄电池组是否正常投入电网运行；
所述步骤2)进一步包括：
a)根据所述ECU监测参数判断柴油机滑油参数是否出现异常情况，即柴油机滑油温度T滑＜Tmin或T滑＞Tmax，或滑油量C<Cmin是否已发生。Tmin为柴油机高功率正常运行所要求的最低滑油温度，Tmax为柴油机高功率正常运行所要求的最高滑油温度，Cmin为柴油机高功率正常运行所要求的最少滑油量指标。
b)如果a)发生，则判断所述电网中蓄电池开关Q3是否闭合；
c)如果Q3闭合，说明系统为双柴油机并联且蓄电池浮接供电工况，即工况A。
d)如果Q3没有闭合，则判断蓄电池组U蓄电压是否大于直流主配电板正常工作的最低电压Umin，如果U蓄＞Umin，则闭合Q3使蓄电池组并网；如果U蓄＜Umin，则蓄电池剩余容量过低，不适合并入电网，保持Q3断开状态，此时系统为双柴油机并联且蓄电池组脱开供电工况，即工况B。
3)在工况A时，当蓄电池正常工作且电压处于直流配电板正常运行电压范围内时，即U蓄＞Umin，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使总负载电流电流逐渐向蓄电池组和2#柴油机转移，以此来减少1#柴油机的输出电流。同时滑油控制系统自动启动调节滑油温度或增加滑油量的功能，同时所述ECU进行滑油异常报警，提示工作人员需要切除至少1/2负载以降低柴油机的输出功率。
所述步骤3)进一步包括：
a)根据滑油参数异常情况，ECU反向控制滑油流量和温度的增减，使其逐渐恢复正常，能够让各相关运动部件之间提高润滑效果，减轻相关运动部件的疲劳应力。
b)ECU闭环监测1#整流发电机、2#整流发电机、蓄电池的输出电流，判断2#整流发电机输出电流I2是否超过3倍的1#整流发电机输出电流I1，如果I2<3×I1，则ECU继续发出降低1#整流发电机输出电压U1的指令，直到动态调整后满足I2＞3×I1的负载转移判断条件，则停止降低U1。
所述步骤b)进一步包括：
A)当2#整流发电机输出功率达到最高输出功率上限Pmax前就可以承受1#整流发电机转移过来的负载量时，电力系统保持恒压稳定运行，蓄电池处于浮接充电状态。进一步地，当所有负载功率∑PFi≤Pmax×4/3时，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使2#整流发电机逐步接受1#整流发电机转移过来的负载量，动态调整后满足I2＞3×I1的负载转移判断条件，则停止降低U1，系统稳定运行。
B)当2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax仍然无法承受1#整流发电机转移过来的负载量时，则ECU控制2#整流发电机与1#整流发电机一起，也同步降低2#整流发电机的输出电压U2，部分负载功率将开始向蓄电池转移，蓄电池组由浮接充电状态转移为放电状态，直流主配电板电压将缓慢下降。
进一步地，所述步骤B)包括：
Ⅰ)当所有负载功率∑PFi>Pmax×4/3时，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使得2#整流发电机逐步接受1#整流发电机转移过来的负载量，当2#整流发电机输出功率达到最高上限Pmax时，如果仍然不满足I2＞3×I1的条件，则此时ECU以2次/秒的频率同时向1#整流发电机和2#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使得蓄电池放电，且ECU开始判断1#整流发电机的输出功率是否满足I1×U≤Pmax/3，当满足是，则ECU发出指令停止降低1#整流发电机输出电压U1、2#整流发电机输出电压U2的指令；
Ⅱ)随着蓄电池组放电时间增长，其电压U蓄将逐渐降低，输出功率变小，负载功率会逐渐转移回两台柴油发电机，则会导致1#整流发电机输出功率I1×U＞Pmax/3。此时ECU再继续控制动态降低U1、U2，时刻保持I1×U≤Pmax/3。此过程随着蓄电池的放电，电网电压将逐步缓慢下降。
Ⅲ)如果在电网电压下降至直流主配电板所允许运行的最小电压Umin之前，经过ECU对滑油参数的反向调控，滑油温度或滑油量恢复到了正常范围之内或人工操作切除了1/2以上负载，则ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出提高电压1V的指令，使2#柴油机和蓄电池的输出功率向1#柴油机转移，当I1＝I2时，停止调压，两台柴油发电机并联均衡向负载供电。
Ⅳ)如果电网电压下降至直流主配电板所允许运行的最小电压Umin时，滑油温度和滑油量还没有恢复正常，且负载没有及时被切除至少1/2，如果柴油发电机还继续运行会电网电压将过低损害负载，且会对柴油机造成严重磨损。此时ECU将发出柴油机组紧急停机的报警，并控制断开开关Q1、Q2、Q3，全船电力系统失电。
4)在工况B时，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使总负载电流电流逐渐向蓄电池组和2#柴油机转移，以此来减少1#柴油机的输出电流。同时滑油控制系统自动启动调节滑油温度或增加滑油量的功能，同时所述ECU进行滑油异常报警，提示工作人员需要切除至少1/2负载以降低柴油机的输出功率。
所述步骤4)进一步包括：
a)根据滑油参数异常情况，ECU反向控制滑油流量和温度的增减，使其逐渐恢复正常，能够让各相关运动部件之间提高润滑效果，减轻相关运动部件的疲劳应力。
b)ECU闭环监测1#整流发电机、2#整流发电机、蓄电池的输出电流，判断2#整流发电机输出电流I2是否超过3倍的1#整流发电机输出电流I1，如果I2<3×I1，则ECU继续发出降低1#整流发电机输出电压U1的指令，直到动态调整后满足I2＞3×I1的负载转移判断条件，则停止降低U1。
所述步骤b)进一步包括：
A)当2#整流发电机输出功率达到最高输出功率上限Pmax前就可以承受1#整流发电机转移过来的负载量时，电力系统保持恒压稳定运行。进一步地，当所有负载功率∑PFi≤Pmax×4/3时，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使2#整流发电机逐步接受1#整流发电机转移过来的负载量，动态调整后满足I2＞3×I1的负载转移判断条件，则停止降低U1，系统稳定运行。
B)当2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax仍然无法承受1#整流发电机转移过来的负载量时，则停止降低1#整流发电机输出电压。进一步地，按如下所述步骤判断：
Ⅰ)如果在2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax之前，经过ECU对滑油参数的反向调控，滑油温度或滑油量恢复到了正常范围之内或人工操作切除了1/2以上负载，则ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出提高电压1V的指令，使2#柴油机和蓄电池的输出功率向1#柴油机转移，当I1＝I2时，停止调压，两台柴油发电机并联均衡向负载供电。
Ⅱ)如果在2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax时，滑油温度和滑油量还没有恢复正常，且负载没有及时被切除至少1/2，如果柴油发电机还继续运行会导致1#柴油机过载，2#柴油机严重磨损。此时ECU将发出柴油机组紧急停机的报警，并控制断开开关Q1、Q2、Q3，全船电力系统失电。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。只需要经过本领域技术人员在本发明原理的基础上进行合理的修改即可。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，所述船舶电力系统包括，1#柴油机，以及与所述1#柴油机连接的1#整流发电机，2#柴油机，以及与所述2#柴油机连接的2#整流发电机，所述1#整流发电机和2#整流发电机分别通过开关Q1、Q2连接至直流主配电板，所述直流主配电板与蓄电池组通过开关Q3连接，直流主配电板上设置有多个负载，每个负载分别通过开关F1、F2…Fi与直流主配电板连接；
还包括供电监控装置ECU，所述ECU与柴油机的各种滑油传感器连接，用于在线监测两台柴油运行时的机滑油参数；所述ECU还与所述直流主配电板连接，用于监测电网电压，以及流经开关Q1、Q2、Q3及F1、F2…Fi的电流参数，并控制1#整流发电机和2#整流发电机快速调压；所述控制方法包括如下步骤：
1)所述ECU在线监测所述1#柴油机和2#柴油机运行时的机滑油参数、当1#柴油机滑油温度低、滑油温度高或滑油量少指示情况出现时，则首先判断蓄电池组是否正常投入电网运行；如果蓄电池组正常投入电网运行，则判断此时电力系统处于工况A，如果蓄电池组未正常投入电网运行，则判断此时电力系统处于工况B；
2)当所述电力系统处于工况A时，ECU判断蓄电池正常工作且电压处于直流配电板正常运行电压范围内时，即U蓄＞Umin时，其中Umin是所述电力系统正常工作的最小允许电压，则ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使负载供电电流逐渐向蓄电池组和2#柴油机转移，以此来减少1#柴油机的输出电流；
3)当所述电力系统处于工况B时，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使负载供电电流逐渐向2#柴油机转移，以此来减少1#柴油机的输出电流。
2.根据权利要求1所述一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，其特征在于，在所述步骤1)中：
a)所述ECU监测参数判断柴油机滑油参数是否出现异常情况，即柴油机滑油温度T滑＜Tmin或T滑＞Tmax，或滑油量C<Cmin是否已发生，其中Tmin为柴油机高功率正常运行所要求的最低滑油温度，Tmax为柴油机高功率正常运行所要求的最高滑油温度，Cmin为柴油机高功率正常运行所要求的最少滑油量指标；
b)如果a)发生，则判断所述电网中蓄电池开关Q3是否闭合；
c)如果Q3闭合，说明系统为双柴油机并联且蓄电池浮接供电工况，即工况A；
d)如果Q3没有闭合，则判断蓄电池组U蓄电压是否大于直流主配电板正常工作的最低电压Umin，如果U蓄＞Umin，则闭合Q3使蓄电池组并网；如果U蓄＜Umin，则蓄电池剩余容量过低，不适合并入电网，保持Q3断开状态，此时系统为双柴油机并联且蓄电池组脱开供电工况，即工况B。
3.根据权利要求2所述的一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，其特征在于，在上述步骤2)中，所述ECU控制滑油控制系统自动调节滑油温度或增加滑油量的功能，同时所述ECU进行滑油异常报警，提示工作人员需要切除负载以降低柴油机的输出功率。
4.根据权利要求1所述的一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，其特征在于，所述步骤2)进一步包括以下步骤：
a1)根据滑油参数异常情况，ECU反向控制滑油流量和温度的增减，使其逐渐恢复正常，能够让各相关运动部件之间提高润滑效果，减轻相关运动部件的疲劳应力；
b1)ECU闭环监测1#整流发电机、2#整流发电机、蓄电池的输出电流，判断2#整流发电机输出电流I2是否超过3倍的1#整流发电机输出电流I1，如果I2<3×I1，则ECU继续发出降低1#整流发电机输出电压U1的指令，直到动态调整后满足I2≥3×I1的负载转移判断条件，则停止降低U1。
5.根据权利要求4所述的一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，其特征在于，
所述步骤b1)进一步包括：
A1)当2#整流发电机输出功率达到最高输出功率上限Pmax之前就可以接受1#整流发电机转移过来的负载量时，即P2<Pmax时满足了I2＞3×I1，电力系统保持恒压稳定运行，蓄电池处于浮接充电状态；
B1)当2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax仍然无法接受1#整流发电机转移过来的负载量时，即P2<Pmax时还不满足I2＞3×I1，则ECU同步控制降低1#整流发电机的输出电压U1和2#整流发电机的输出电压U2，部分负载功率将开始向蓄电池转移，蓄电池组由浮接充电状态转移为放电状态，直流主配电板电压将缓慢下降。
6.根据权利要求5所述的一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，其特征在于，所述步骤B)包括：
Ⅰ)当所有负载功率总和∑PFi>Pmax×4/3时，ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出输出电压降低1V的指令，使得2#整流发电机逐步接受1#整流发电机转移过来的负载电流，当2#整流发电机输出功率达到最高上限Pmax时，如果仍然不满足I2＞3×I1的条件，则此时ECU以2次/秒的频率同时向1#整流发电机和2#整流发电机发出输出电压值降低1V的指令，使得蓄电池开始向负载输出电流，且ECU开始判断1#整流发电机的输出功率I1×U是否满足I1×U≤Pmax/3，当满足时，则ECU发出指令停止降低1#整流发电机输出电压U1和停止降低2#整流发电机输出电压U2的指令；
Ⅱ)随着蓄电池组放电时间持续，蓄电池组的输出电压U蓄将逐渐降低，蓄电池输出电流变小，负载所需功率会逐渐转移回两台柴油发电机，则会导致1#整流发电机输出功率I1×U＞Pmax/3，此时ECU再循环动态控制降低U1、U2，时刻保持满足I1×U≤Pmax/3。此过程随着蓄电池的放电，电网电压将逐步缓慢下降；
Ⅲ)如果在电网电压下降至直流主配电板所允许运行的最小电压Umin之前，经过ECU对滑油参数的反向调控，滑油温度或滑油量恢复到了正常范围之内或人工操作切除了1/2以上负载，则ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出提高电压1V的指令，使2#柴油机和蓄电池的输出功率向1#柴油机转移，当I1＝I2时，停止调压，两台柴油发电机并联均衡向负载供电；
Ⅳ)如果电网电压下降至直流主配电板所允许运行的最小电压Umin时，滑油温度和滑油量还没有恢复正常，且负载没有及时被切除至少1/2，如果柴油发电机还继续运行会电网电压将过低损害负载，且会对柴油机造成严重磨损。此时ECU将发出柴油机组紧急停机的报警，并控制断开开关Q1、Q2、Q3，全船电力系统失电。
7.根据权利要求1所述一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，其特征在于，在所述步骤3)中进一步包括以下步骤：
a2)根据滑油参数异常情况，ECU反向控制滑油流量和温度的增减，使其逐渐恢复正常，能够让各相关运动部件之间提高润滑效果，减轻相关运动部件的疲劳应力。
b2)ECU闭环监测1#整流发电机、2#整流发电机、蓄电池的输出电流，判断2#整流发电机输出电流I2是否超过3倍的1#整流发电机输出电流I1，如果I2<3×I1，则ECU继续发出降低1#整流发电机输出电压U1的指令，直到动态调整后满足I2＞3×I1的负载转移判断条件，则停止降低U1。
8.根据权利要求7所述一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，其特征在于，
所述步骤b2)进一步包括：
A2)当2#整流发电机输出功率达到最高输出功率上限Pmax前就可以接受1#整流发电机转移过来的负载量时，即P2<Pmax时满足了I2＞3×I1，电力系统保持恒压稳定运行；
B2)当2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax仍然无法接受1#整流发电机转移过来的负载电流时，即P2＝Pmax时还不满足I2＞3×I1，则停止降低1#整流发电机输出电压。
9.根据权利要求8所述一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法，其特征在于，
所述步骤B2)中按如下所述步骤判断：
Ⅰ)如果在2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax之前，经过ECU对滑油参数的反向调控，滑油温度或滑油量恢复到了正常范围之内或人工操作切除了1/2以上负载，则ECU以2次/秒的频率向1#整流发电机发出提高电压1V的指令，使2#柴油机和蓄电池的输出功率向1#柴油机转移，当I1＝I2时，停止调压，两台柴油发电机并联均衡向负载供电；
Ⅱ)如果在2#整流发电机输出功率已经达到了满功率Pmax时，滑油温度和滑油量还没有恢复正常，且负载没有及时被切除至少1/2，如果柴油发电机还继续运行会导致1#柴油机过载，2#柴油机严重磨损。此时ECU将发出柴油机组紧急停机的报警，并控制断开开关Q1、Q2、Q3，全船电力系统失电。
CN201811598968.3A 2018-12-26 2018-12-26 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法 Active CN109667677B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811598968.3A CN109667677B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811598968.3A CN109667677B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109667677A true CN109667677A (zh) 2019-04-23
CN109667677B CN109667677B (zh) 2020-09-25

Family

ID=66146940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811598968.3A Active CN109667677B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109667677B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111027184A (zh) * 2019-11-21 2020-04-17 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种考虑可靠性约束的船舶电网故障重构凸优化模型

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19620586A1 (de) * 1996-05-22 1997-11-27 Blohm & Voss Int Unterbrechungsfreie Stromversorgung
CN201266851Y (zh) * 2008-10-10 2009-07-01 江苏恩达通用设备有限公司 船用应急发电机控制箱
KR20100128474A (ko) * 2009-05-28 2010-12-08 창원대학교 산학협력단 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부 및 이를 포함하는 비상용 발전 시스템
CN102270853A (zh) * 2011-07-29 2011-12-07 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船舶电力系统通过电力变压器转移负载的控制方法及其装置
CN106451570A (zh) * 2016-11-24 2017-02-22 中国船舶工业系统工程研究院 一种船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置
CN206401992U (zh) * 2017-01-12 2017-08-11 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种发电船能量管理系统
CN109088395A (zh) * 2018-09-10 2018-12-25 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 基于闭环船舶电力系统的发电机保护装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19620586A1 (de) * 1996-05-22 1997-11-27 Blohm & Voss Int Unterbrechungsfreie Stromversorgung
CN201266851Y (zh) * 2008-10-10 2009-07-01 江苏恩达通用设备有限公司 船用应急发电机控制箱
KR20100128474A (ko) * 2009-05-28 2010-12-08 창원대학교 산학협력단 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부 및 이를 포함하는 비상용 발전 시스템
CN102270853A (zh) * 2011-07-29 2011-12-07 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船舶电力系统通过电力变压器转移负载的控制方法及其装置
CN106451570A (zh) * 2016-11-24 2017-02-22 中国船舶工业系统工程研究院 一种船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置
CN206401992U (zh) * 2017-01-12 2017-08-11 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种发电船能量管理系统
CN109088395A (zh) * 2018-09-10 2018-12-25 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 基于闭环船舶电力系统的发电机保护装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111027184A (zh) * 2019-11-21 2020-04-17 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种考虑可靠性约束的船舶电网故障重构凸优化模型
CN111027184B (zh) * 2019-11-21 2023-02-28 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种考虑可靠性约束的船舶电网故障重构凸优化模型

Also Published As

Publication number Publication date
CN109667677B (zh) 2020-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113644730B (zh) 能量储存系统
EP1994452B1 (en) System and methods for a self-healing grid using demand side management techniques and energy storage
RU2611725C2 (ru) Электрогенерирующая установка, снабженная средствами аккумулирования энергии, и способ управления такой установкой
CN105406580B (zh) 一种供电系统和方法
US6404075B1 (en) Uninterruptible power generation system
CN105027404A (zh) 电源系统
CN109088395B (zh) 基于闭环船舶电力系统的发电机保护装置
CN102646984B (zh) 实现变电站电压及无功功率实时自动补偿的方法
CN105656067B (zh) 一种多级型在线式移动储能供电系统及其控制方法
CN106998099B (zh) 不间断供电情况下移动储能供电系统接入退出控制方法
CN109667677A (zh) 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法
CN108153256B (zh) 一种多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法
CN112350298A (zh) 一种船用冗余辅助系统及其控制方法
CN108649618B (zh) 一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统
CN214227844U (zh) 不同型号的发电机组的并网管理系统
CN113067359B (zh) 一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法
RU2354024C1 (ru) Объединенная энергосистема и способ эксплуатации объединенной энергосистемы
CN113566103A (zh) 基于气动泵和电动泵的发电机滑油系统及安全保护方法
CN212005130U (zh) 一种调相机油系统压力流量控制装置
RU2354023C1 (ru) Объединенная энергосистема
CN113471950A (zh) 一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统及方法
CN115528666B (zh) 一种增强负载动态投切允许范围的船舶直流电网电压调控方法
CN106712616B (zh) 一种交流柴油发电机的控制方法及装置
CN216743772U (zh) 基于气动泵和电动泵的发电机滑油系统
CN109560559A (zh) 一种用于低压配网的三相电流自适应平衡算法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant