NO335860B1 - Power Plant Protection - Google Patents
Power Plant ProtectionInfo
- Publication number
- NO335860B1 NO335860B1 NO20131161A NO20131161A NO335860B1 NO 335860 B1 NO335860 B1 NO 335860B1 NO 20131161 A NO20131161 A NO 20131161A NO 20131161 A NO20131161 A NO 20131161A NO 335860 B1 NO335860 B1 NO 335860B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- generator
- load
- generators
- window
- power
- Prior art date
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 208000007218 Mungan syndrome Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
- B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2241/00—Design characteristics
- B63B2241/20—Designs or arrangements for particular purposes not otherwise provided for in this class
- B63B2241/22—Designs or arrangements for particular purposes not otherwise provided for in this class for providing redundancy to equipment or functionality of a vessel, e.g. for steering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
- B63J3/00—Driving of auxiliaries
- B63J2003/001—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam
- B63J2003/002—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using electric power
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/42—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ships or vessels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Oppfinnelsen angår et effektgeneratorstyringssystem til å regulere et sjøgående fartøy, omfattende et antall effektgeneratorer, som hver er forbundet med en generatorvernenhet, hvor systemet omfatter midler til å overvåke status for hver generator og en evalueringsenhet tilpasset til å bestemme et dynamisk vindu forbundet med det tillatte avviket innen drift av hver generator samt for hele kraftstasjonen, der evalueringsenheten er tilpasset til å bestemme styringen av generatorene basert på valgte parametre som indikerer status av generator-systemet forbundet med vinduet for å tillate avvik innenfor vinduet.The invention relates to a power generator control system for controlling a seagoing vessel, comprising a plurality of power generators, each connected to a generator protection unit, the system comprising means for monitoring the status of each generator and an evaluation unit adapted to determine a dynamic window associated with the permissible deviation within operation of each generator as well as for the entire power station, wherein the evaluation unit is adapted to determine the control of the generators based on selected parameters indicating the status of the generator system associated with the window to allow for deviations within the window.
Description
Kraftverksbeskyttelse Power plant protection
Den foreliggende oppfinnelsen angår et effektgeneratorstyringssystem til å regulere et sjøgående fartøy, nærmere bestemt til å styre utløsningspunktene for generatorvernenheten. The present invention relates to a power generator control system for regulating a seagoing vessel, more specifically for controlling the trip points for the generator protection unit.
Oppfinnelsen er en fremgangsmåte til å styre de uavhengige, autonome generatorvern-enhetene fra å være for følsomme eller sonevern (busstilkoblings - eng. bus-tie split) systemer fra å trippe / åpne effektbrytere ved å introdusere "smart kraftstasjonsvern ved dynamisk vindushåndtering". For betingelsene som vil føre til generatortripp, er det mulig å aktivere en test om den faktiske generatoren og resten av de tilkoblede generatorene er innenfor et akseptabelt vindu definert av last, reaktiv last, frekvens og spenning. Vinduet er definert i forhold til grensene for overlast, revers last og lav frekvens og spenning. Hvis inne i vinduet, utføres ikke trippen. Dette vil hindre at korte, midlertidige feiltilstander eller statiske avvik gir generatortripp hvis det ikke er fare for å trippe de friske generatorene eller for å nå grensene for effektbrytertripp. The invention is a method to control the independent, autonomous generator protection units from being too sensitive or zone protection (bus-tie split) systems from tripping / opening circuit breakers by introducing "smart power station protection by dynamic window management". For the conditions that will lead to a generator trip, it is possible to activate a test if the actual generator and the rest of the connected generators are within an acceptable window defined by load, reactive load, frequency and voltage. The window is defined in relation to the limits for overload, reverse load and low frequency and voltage. If inside the window, the trip is not performed. This will prevent short, temporary fault conditions or static deviations from tripping generators if there is no danger of tripping the healthy generators or reaching the limits for circuit breaker tripping.
Et mye brukt marint kraftsystem i dag er dieselelektrisk, hvilket betyr at thrusterne drives av et elektrisk drivverk og at effekt tilføres fra motor-generatorsett (MGS) drevet av eksempelvis dieselmotorer, brenselceller, gassturbiner, dobbeldrivstoffmotorer osv. Den vanligste måten å regulere fart på, er med en turtallsregulator (governor) med fastpunktjustering fra et overordnet effekthåndteringssystem (PMS) eller alt gjort i én enhet. Effekten fordeles i en kraft-stasjon med mange forbrukere, hvor thrusterne normalt dominerer. Det kreves normalt et stort antall MGSer forbundet med kraftstasjonen for å opprettholde en stabil frekvens og/eller spenning i tilfelle forbrukerlastvariasjoner fra f eks hivkompensering, trekkverk, vinsj, kran og thrustere eller plutselige endringer i fordelingssystemet. Frekvens- og/eller spenningsvariasjoner kan være fatale for effektsystemet og kan føre til bortfall, utfall av undersystemer, synkroniseringsproblemer for generatorene som skal kobles til forsyningsnettet og økt driv-stofforbruk. Offshorebransjen har i mange år ønsket å redusere antall MGSer uten risiko for frekvens- og/eller spenningsvariasjoner og potensielt bortfall, og å kjøre kraftstasjonen med lukket buss ties er en løsning for å redusere antall generatorer. Det er flere fordeler med å redusere antall online MGSer, slik som redusert NOx-utslipp, redusert soting, redusert driv-stofforbruk og redusert vedlikehold på motorene. A widely used marine power system today is diesel-electric, which means that the thrusters are driven by an electric drive and that power is supplied from motor-generator sets (MGS) driven by, for example, diesel engines, fuel cells, gas turbines, dual-fuel engines, etc. The most common way to regulate speed, is with a speed regulator (governor) with fixed point adjustment from an overall power management system (PMS) or all done in one unit. The power is distributed in a power station with many consumers, where the thrusters normally dominate. A large number of MGSs connected to the power station are normally required to maintain a stable frequency and/or voltage in the event of consumer load variations from e.g. heave compensation, traction gear, winch, crane and thrusters or sudden changes in the distribution system. Frequency and/or voltage variations can be fatal for the power system and can lead to failure, failure of subsystems, synchronization problems for the generators to be connected to the supply network and increased fuel consumption. For many years, the offshore industry has wanted to reduce the number of MGS without the risk of frequency and/or voltage variations and potential failure, and running the power station with closed bus ties is a solution to reduce the number of generators. There are several benefits to reducing the number of online MGS, such as reduced NOx emissions, reduced soot, reduced fuel consumption and reduced maintenance on the engines.
I avhandlingen av Damir Radan: "Integrated Control of Marine Electrical Power Systems", Institutt for marin teknikk, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, 28. januar 2008, drøftes flere aspekter ved regulering av effektsystemer, blant dem reduksjon av last- og frekvens variasjoner i et effektfordelingssystem. In the dissertation by Damir Radan: "Integrated Control of Marine Electrical Power Systems", Department of Marine Engineering, Norwegian University of Science and Technology, 28 January 2008, several aspects of regulation of power systems are discussed, among them reduction of load and frequency variations in a power distribution system.
I andre nærliggende kjente teknikker, angir Settemsdal et al [DP3 Class Power System Solution for Dynamically Positioned Vessels, DYNAMIC POSITIONING CONFERENCE, Oktober 9-10, 2012], bare en metode (GPC) for feil-deteksjon for umiddelbar trip av feilet generator eller splitting av tavler. I sin avhandling beskriver Krogseth [Dynamic fault-detection in shipboard electric load sharing.", NTNU, Juni 2013] kun metoder for feil-deteksjon for umiddelbar tripp av feilet generator. In other nearby known techniques, Settemsdal et al [DP3 Class Power System Solution for Dynamically Positioned Vessels, DYNAMIC POSITIONING CONFERENCE, October 9-10, 2012], state only one method (GPC) of fault detection for immediate trip of the failed generator or splitting boards. In his thesis, Krogseth [Dynamic fault-detection in shipboard electric load sharing.'', NTNU, June 2013] only describes methods for fault detection for immediate tripping of the faulty generator.
Å kjøre kraftstasjonen med lukkede busstilkoblinger (bus-ties) har innført krav til forbedret feildeteksjon for å detektere og isolere generatorer med sviktende farts- eller spenningsreguleringssystem for å hindre at én svikt gir tripp av friske generatorer og mulig delvis eller fullt bortfall. Running the power station with closed bus-ties has introduced requirements for improved fault detection to detect and isolate generators with failing speed or voltage regulation systems to prevent one failure from tripping healthy generators and possible partial or full failure.
Det er kjent systemer for å håndtere svikt i farts- eller spenningsreguleringen på fagområdet, slik som AGS, AGP, DGMS osv, hvor svikt detekteres og handling foretas, men alle disse er basert på uavhengig og autonom sammenligning av svikt og triggere. Ingen av den adresserer imidlertid det faktum at i stedet for å bare ha fastsatte innstillinger og sonevernrammer, kan man justere alle disse innstillingene og forhindre en tripp i å bli utløst ved å se på statusen til den overordnede kraftstasjonssituasjonen. There are known systems for handling failures in the speed or voltage regulation in the field, such as AGS, AGP, DGMS, etc., where failure is detected and action is taken, but all of these are based on independent and autonomous comparison of failures and triggers. However, none of it addresses the fact that instead of just having fixed settings and zone protection frames, one can adjust all of these settings and prevent a trip from being triggered by looking at the status of the overall power station situation.
I tidligere innleverte norsk patentsøknad nr 20120344 beskrives et system for et dynamisk posisjonert fartøy, hvor det defineres et vindu med akseptable avvik fra en foretrukket posi-sjon, og effekten justeres avhengig av posisjonen i vinduet og tilgjengelig effekt. Søknaden tar imidlertid ikke hensyn til tilstanden eller styringen av hver motor. In previously filed Norwegian patent application no. 20120344, a system for a dynamically positioned vessel is described, where a window is defined with acceptable deviations from a preferred position, and the effect is adjusted depending on the position in the window and available effect. However, the application does not take into account the state or control of each engine.
Vanligvis er generatorer i sjøgående fartøy koblet til en verneenhet som kan stenge ned eller trippe effektgeneratorene eller motorene. Dette kan føre til brå endringer i den tilgjengelige effekten og lasten på de gjenværende generatorene, og dermed både belaste systemet og øke forurensingen osv fra systemet. Generally, generators in seagoing vessels are connected to a protective device that can shut down or trip the power generators or engines. This can lead to sudden changes in the available power and the load on the remaining generators, and thus both load the system and increase pollution etc. from the system.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelsen å frembringe et system eller system for å regulere et sjøgående fartøy for å redusere disse belastningene på systemet. Dette oppnås som spesifisert i de vedføyde patentkravene. It is an object of the present invention to produce a system or system for regulating a seagoing vessel to reduce these loads on the system. This is achieved as specified in the attached patent claims.
Den foreliggende oppfinnelsen definerer således et dynamisk vindu, overvåket av en evalueringsenhet som vil se på alle andre online motorer i den tilkoblede kraftstasjonen og holde tilbake tripping av motorer eller effektbrytere etter den normale forsinkelsestiden så lenge svikten ikke gjør skade for kraftstasjonen som helhet. Dette betyr at vi ser på den overordnede totale lasten og den reaktive lasten, overordnet bussfrekvens og -spenning og individuell generatorlast og reaktiv last. Ved å se på total nettilstand kan vi nå tillate PMS å kjøre med en usunn motor online i lengre tid, og fortsatt være sikre på at dette ikke vil gi en tripp av effektbrytere eller andre generatorer. The present invention thus defines a dynamic window, monitored by an evaluation unit that will look at all other online motors in the connected power station and withhold tripping of motors or circuit breakers after the normal delay time as long as the failure does not damage the power station as a whole. This means we look at the overall total load and reactive load, overall bus frequency and voltage and individual generator load and reactive load. By looking at overall grid condition, we can now allow the PMS to run with an unhealthy motor online for a longer period of time, and still be sure that this will not trip circuit breakers or other generators.
Det dynamiske vinduet er definert som en forskyvning (typisk 10%) innenfor lastens og den reaktive lastens soneverngrenser (typisk -10% - > 130%) og frekvens- og spennings grenser. The dynamic window is defined as a displacement (typically 10%) within the zone protection limits of the load and the reactive load (typically -10% - > 130%) and frequency and voltage limits.
Når en motor med en svikt og resten av kraftstasjonen er innenfor det dynamiske vindus-området, vil generatorvernsystemet la motoren fortsette å være online. Dette vil gi systemet ditt en mye bedre total PMS-funksjonalitet og du kan kjøre med generatorbeskyttelsen aktivert hele tiden uten å være for følsom og kun trippe når du er utenfor det dynamiske vinduet og det kan være en risiko for at den sviktende generatoren kan forårsake tripp av de friske generatorene eller effektbryterne. When an engine with a failure and the rest of the power plant is within the dynamic window range, the generator protection system will allow the engine to remain online. This will give your system a much better overall PMS functionality and you can run with the generator protection enabled all the time without being too sensitive and only tripping when you are outside the dynamic window and there could be a risk that the failing generator could cause tripping of the fresh generators or circuit breakers.
Det dynamiske vinduet vil også hindre sonevernsystemet fra å åpne busstilkoblinger og splitte soner hvis det dynamiske vinduet ser at andre motorer fortsatt er innenfor det tillatte dynamiske vinduet. Dette vil typisk hindre sonevernet fra å forårsake delvis avbrudd av soner uten å se på den overordnede kraftstasjonssituasjonen. The dynamic window will also prevent the zone protection system from opening bus connections and splitting zones if the dynamic window sees that other motors are still within the allowed dynamic window. This will typically prevent the zone protection from causing partial interruption of zones without looking at the overall power station situation.
Den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet nedenfor med henvisning til de vedføyde tegningene, som illustrerer oppfinnelsen ved hjelp av eksempler. The present invention will be described below with reference to the attached drawings, which illustrate the invention by means of examples.
Fig. 1 illustrerer et typisk uavhengig generatorvern (GP) oppsett. Fig. 1 illustrates a typical independent generator protection (GP) setup.
Fig. 2 generatorvern med dynamisk vindushåndtering. Fig. 2 generator protection with dynamic window management.
Et kjent generatorvernsystem, som illustrert i figur 1, består typisk av to hovedfunksjoner basert på at antall generatorer DG1-DG8 i en tavle 100 med et tilsvarende antall generator-vernenheter (GP1-GP8): A known generator protection system, as illustrated in figure 1, typically consists of two main functions based on the number of generators DG1-DG8 in a panel 100 with a corresponding number of generator protection units (GP1-GP8):
• Overvåking av fartsreguleringssystem (aktiv lastdeling). • Monitoring of the speed control system (active load sharing).
• Overvåking av spenningsreguleringssystem (reaktiv lastdeling). • Monitoring of the voltage regulation system (reactive load sharing).
Det vises til figur 2, hvor den foreliggende oppfinnelsen kontinuerlig vil sammenligne målte verdier (121) med forventede verdier beregnet fra en intern modell (120) av systemene for å detektere hvilken motor som har en feiltilstand (122). Hvert tavlesegment er utstyrt med ett generatorvern (GP) per motor (DG). Generatorfeildeteksjonen 122 kan dermed generere en alarm 130, starte en generator i standbystatus 131 eller en anmodning til den dynamiske vindusstyreren 125 om en generator skulle bli trippet, og i så fall sende det nødvendige generatorsignalet 132. Reference is made to Figure 2, where the present invention will continuously compare measured values (121) with expected values calculated from an internal model (120) of the systems in order to detect which engine has a fault condition (122). Each panel segment is equipped with one generator protection (GP) per motor (DG). The generator fault detection 122 can thus generate an alarm 130, start a generator in standby status 131 or a request to the dynamic window controller 125 if a generator should be tripped, and if so send the required generator signal 132.
En typisk GP vil arbeide med fartskontroll i én eller flere av sine driftsmodi slik som droop (med eller uten frekvenskompensering) og isokron modus (med eller uten asymmetrisk grunnlast/ MW-styring) og justere de interne beregningene tilsvarende. A typical GP will work with speed control in one or more of its operating modes such as droop (with or without frequency compensation) and isochronous mode (with or without asymmetric base load/MW control) and adjust the internal calculations accordingly.
Hver GP-enhet GP1-GP8 vil typisk gi ut en alarm, og kan initiere en standbystart hvis responsen ikke er i samsvar med den interne modellen. Hvis avviket mellom den interne modellen og responsen øker ytterligere, vil GP-systemet trippe den sviktende generatoren. Each GP unit GP1-GP8 will typically issue an alarm, and may initiate a standby start if the response does not conform to the internal model. If the deviation between the internal model and the response increases further, the GP system will trip the failing generator.
Noen feiltilstander kan også forårsake effektbrytertripp, spesielt hvis en svært lav total nettlast detekteres av sonevernet 123, som vil gi en indikasjon om dette til den dynamiske vindusstyreren 125, som kan anmode om en effektfrakobling 135 basert på mottatt informasjon 133 om nødvendig basert på det definerte vinduet. Some fault conditions can also cause circuit breaker tripping, especially if a very low total network load is detected by the zone protector 123, which will give an indication of this to the dynamic window controller 125, which can request a power disconnection 135 based on received information 133 if necessary based on the defined the window.
Den dynamiske vindusstyreren 125 vil innhente informasjon 134 om alle online motorer i den tilkoblede kraftstasjonen 124 og holde tilbake tripping av motorer etter den normale forsinkelsestiden så lenge feilen ikke gjør noen skade for kraftstasjonen som helhet. Dette betyr at vi ser på den overordnede totale lasten, overordnet reaktiv last og overordnet bussfrekvens og spenning. Ved å se på total nettilstand kan vi nå tillate PMS 124 å kjøre med en usunn motor online i lengre tid, og fortsatt være sikre på at dette ikke vil trippe effektbrytere, andre generatorer eller forbrukere. The dynamic window manager 125 will obtain information 134 about all online motors in the connected power station 124 and withhold tripping of motors after the normal delay time as long as the failure does no damage to the power station as a whole. This means we look at the overall total load, overall reactive load and overall bus frequency and voltage. By looking at overall grid condition, we can now allow the PMS 124 to run with an unhealthy motor online for longer periods of time and still be confident that this will not trip circuit breakers, other generators or consumers.
Den foreslåtte oppfinnelsen, som illustrert i figur 2, løser problemet med for følsom feil-håndtering i autonome systemer både på individuelt generatorvern og effektsplitting (sonevern). Den angår et effektgeneratorstyringssystem til å regulere et sjøgående fartøy, omfattende et antall effektgeneratorer, som hver er forbundet med en generatorvernenhet. Systemet omfatter midler for å overvåke status for hver generator og en evalueringsenhet med en beregning eller bestemmelse av et dynamisk vindu forbundet med det tillatte avviket innen drift av hver generator samt for hele kraftstasjonen. Evalueringsenheten er tilpasset til å bestemme reguleringen av generatorene basert på valgte parametre som indikerer status av generatorsystemet i forhold til vinduet for å tillate avvik innenfor vinduet. The proposed invention, as illustrated in Figure 2, solves the problem of overly sensitive fault handling in autonomous systems both on individual generator protection and power splitting (zone protection). It relates to a power generator control system for regulating a seagoing vessel, comprising a number of power generators, each of which is connected to a generator protection unit. The system includes means for monitoring the status of each generator and an evaluation unit with a calculation or determination of a dynamic window associated with the permissible deviation within the operation of each generator as well as for the entire power station. The evaluation unit is adapted to determine the regulation of the generators based on selected parameters that indicate the status of the generator system in relation to the window to allow deviations within the window.
Det dynamiske vinduet kan forhåndsbestemmes eller beregnes basert på både miljømessige betingelser, rapportert type feil eller kjente parametre forbundet med hver generator eller en kombinasjon av dem. Parametrene kan være av parametertyper basert på minst én av de følgende: overordnet total last, overordnet reaktiv last, overordnet bussfrekvens og -spenning og individuell generatorlast og reaktiv last The dynamic window can be predetermined or calculated based on both environmental conditions, reported type of fault or known parameters associated with each generator or a combination thereof. The parameters can be of parameter types based on at least one of the following: overall total load, overall reactive load, overall bus frequency and voltage, and individual generator load and reactive load
Avviket til en generator kan defineres som en reduksjon av dens genererte last. Evalueringsenheten er da tilpasset til å evaluere den totale tilgjengelige effekten i systemet, og avhengig av systemets stilling i forhold til det dynamiske vinduet, å frembringe styresignaler til gjenværende generatorer for å justere den genererte lasten og/eller reaktive lasten tilsvarende, om mulig uten å stenge generatoren som ikke virker. Hvis den tilgjengelige effekten ikke er tilstrekkelig, kan generatorer i standbytilstand bli aktivert ved å bruke et styresignal. The deviation of a generator can be defined as a reduction of its generated load. The evaluation unit is then adapted to evaluate the total available power in the system and, depending on the system's position in relation to the dynamic window, to generate control signals to the remaining generators to adjust the generated load and/or reactive load accordingly, if possible without shutting down the generator not working. If the available power is not sufficient, generators in standby mode can be activated using a control signal.
For å oppsummere, angår oppfinnelsen altså et styringssystem for effektgeneratorer tilpasset til å regulere et sjøgående fartøy, omfattende et antall effektgeneratorer, som hver er forbundet med en generatorvernenhet. Systemet omfatter midler til å overvåke status for hver generator og en evalueringsenhet tilpasset til å bestemme et dynamisk vindu forbundet med det tillatte avviket innen drift av hver generator, og også forbundet med driften av kraftstasjonen. Evalueringsenheten er tilpasset til å styre generatorene basert på valgte parametre som indikerer status av generatorsystemet i forhold til vinduet for å tillate avvik innenfor vinduet. På denne måten styres drift av hvert generatorsett og hver generator avhengig ikke bare av generatorens sikkerhetsgrenser, men også av de andre generatorene samt tilstanden til og behovene i hele systemet. To summarize, the invention thus concerns a control system for power generators adapted to regulate a seagoing vessel, comprising a number of power generators, each of which is connected to a generator protection unit. The system comprises means for monitoring the status of each generator and an evaluation unit adapted to determine a dynamic window associated with the permissible deviation in operation of each generator, and also associated with the operation of the power station. The evaluation unit is adapted to control the generators based on selected parameters that indicate the status of the generator system in relation to the window to allow deviations within the window. In this way, the operation of each generator set and each generator is controlled depending not only on the generator's safety limits, but also on the other generators as well as the condition of and the needs of the entire system.
Avviket til en generator kan defineres som en reduksjon eller økning av dens genererte last og/eller reaktive last. Evalueringsenheten kan da tilpasses til å evaluere den totale tilgjengelige lasten og reaktive lasten til systemet, og avhengig av systemets stilling i forhold til det dynamiske vinduet, frembringe styresignaler til gjenværende generatorer for å justere den genererte lasten og/eller reaktive lasten tilsvarende. The deviation of a generator can be defined as a decrease or increase of its generated load and/or reactive load. The evaluation unit can then be adapted to evaluate the total available load and reactive load of the system, and depending on the system's position in relation to the dynamic window, produce control signals to the remaining generators to adjust the generated load and/or reactive load accordingly.
Hvis systemet nærmer seg kantene for vinduet, kan styresignalene sendes til generatorstyirngssystemet for å aktivere generatorer i standbytilstand, og dermed redusere aktiveringstiden og midlertidig last på de arbeidende generatorene. If the system approaches the edges of the window, the control signals can be sent to the generator control system to activate generators in the standby state, thereby reducing the activation time and temporary load on the working generators.
Parametrene kan være parametre basert på minst én av de følgende: overordnet total last, overordnet reaktiv last, overordnet bussfrekvens og spenning og individuell generatorlast og reaktiv last, hvor generatorenes last- og reaktive lastkapasitet kan avhenge av driftsmodus. Det dynamiske vinduet er definert som en forskyvning typisk i området 10% av hver parameter, men andre grenser kan brukes avhengig av situasjon og utstyr. The parameters can be parameters based on at least one of the following: overall total load, overall reactive load, overall bus frequency and voltage and individual generator load and reactive load, where the load and reactive load capacity of the generators may depend on the operating mode. The dynamic window is defined as a displacement typically in the region of 10% of each parameter, but other limits can be used depending on the situation and equipment.
Claims (5)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20131161A NO335860B1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Power Plant Protection |
| PCT/EP2014/068402 WO2015028621A1 (en) | 2013-08-30 | 2014-08-29 | Power plant protection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20131161A NO335860B1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Power Plant Protection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20131161A1 NO20131161A1 (en) | 2015-03-02 |
| NO335860B1 true NO335860B1 (en) | 2015-03-09 |
Family
ID=51494277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20131161A NO335860B1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Power Plant Protection |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO335860B1 (en) |
| WO (1) | WO2015028621A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO338463B1 (en) | 2015-03-20 | 2016-08-22 | Kongsberg Maritime As | Dynamic hybrid control |
| DE102016212789A1 (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Energy supply system for an isolated grid |
| NO20180373A1 (en) | 2018-03-16 | 2019-04-15 | Kongsberg Maritime As | Redundant thruster drive system |
| NO348156B1 (en) | 2019-10-25 | 2024-09-09 | Kongsberg Maritime As | Power supply system |
| EP4228115B1 (en) | 2022-02-11 | 2024-08-07 | Kongsberg Maritime AS | Intelligent energy management system (iems) and balance profile |
| NO347285B1 (en) | 2022-02-11 | 2023-08-21 | Kongsberg Maritime As | Intelligent Energy Management System (iEMS) and Balance Profile |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6310738U (en) * | 1986-07-03 | 1988-01-23 | ||
| DE10104892A1 (en) * | 2001-02-01 | 2002-08-14 | Siemens Ag | Ship Electric System |
| EP2442417B1 (en) * | 2010-10-18 | 2016-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | A protection system for electrical power distribution system using directional current detection and logic within protective relays |
| KR20130090572A (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-14 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | Ship power management system and operating method for energy saving |
| NO334245B1 (en) | 2012-03-22 | 2014-01-20 | Kongsberg Maritime As | Dynamic load compensation |
-
2013
- 2013-08-30 NO NO20131161A patent/NO335860B1/en unknown
-
2014
- 2014-08-29 WO PCT/EP2014/068402 patent/WO2015028621A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015028621A1 (en) | 2015-03-05 |
| NO20131161A1 (en) | 2015-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO335860B1 (en) | Power Plant Protection | |
| CA2678031C (en) | Generator power plant protection system and method | |
| Radan | Integrated control of marine electrical power systems | |
| US9000611B2 (en) | Protection techniques for an electric power system | |
| US9077208B2 (en) | Method of detecting instability in islanded electrical systems | |
| EP2985845B1 (en) | Protective functions for parallel generators | |
| US7521822B2 (en) | Protection techniques for a back-up electric power system | |
| CN1913274B (en) | Protection system and protection method for an electrical power generator | |
| US9798342B2 (en) | Detection and correction of fault induced delayed voltage recovery | |
| NO20120507A1 (en) | PREDICTIVE CONTROL SYSTEM. | |
| Senroy et al. | A conceptual framework for the controlled islanding of interconnected power systems | |
| CN108431712B (en) | Control system for operating a vehicle | |
| JP4616206B2 (en) | Power system stability determination method and apparatus | |
| CN109088395A (en) | Protection equipment for generator based on closed loop Ship Electrical Power System | |
| Bø et al. | Dynamic consequence analysis of marine electric power plant in dynamic positioning | |
| KR20220083813A (en) | power supply system | |
| Feng | Dynamic balancing for low inertia power systems | |
| Saushev et al. | Rapid identification of the technical condition of a marine electric power system | |
| US10727671B2 (en) | Gas turbine electrical power system and control strategy for limiting reverse power shutdown | |
| US12057702B2 (en) | Method for monitoring an electricity supply grid | |
| RU2672580C1 (en) | Method for automatic unloading of concurrent operating generator units | |
| Patnode et al. | Shipboard microgrids and automation | |
| Garg et al. | Dynamic positioning power plant system reliability and design | |
| US9960600B1 (en) | Detection and mitigation of instability of synchronous machines | |
| RU2653706C1 (en) | Method for protecting mains of stand-alone power plant |