大型挖泥船电站管理系统分析(2)

2.2.2 发电机的优先级选择设置

PMS 能够实现对发电机启动或停止的优先级进行设定。

1）在手动操作模式下，对发电机的的启停指令直接从配电板按钮传递至发电机控制系统，此种模式下，PMS 的优先级设置及PPM300 电源模块不会对操作人员的指令产生影响。此时如启动或停止发电机，此命令将直接传递至发电机控制系统，发电机控制系统按照此项指令进行相应的动作。

2）在半自动控制模式下，操作人员可有从配电板的PPM300 操作面板操作优先级次序或者从中控系统远程发出优先级指令进行发电机的启动或停止控制。PPM300 电源模块针对系统状态进行检测进行判断执行此项指令。例如操作人员发出停机指令，PPM300 检测出对应断路器开关无法分断，则将会发出报警提示并取消此指令。反之，如果PPM300 检测对应断路器已完成分断，则根据设定给发电机5 min 进行冷却，冷却后完成停机操作。

3）在PMS 自动控制模式下，PPM300 可以根据负载实际输出情况按照优先级设定次序自动启动或停止对应选择的发电机。当负载增加至设定值（本项目设定为80%额定功率）需要新启动备用发电机时，将按设定启动顺序进行发电机启动控制。如果指定时间内启动失败，则自动切换PMS 将按照母联-主发电机-应急发电机顺序逐及 至下一顺序发电机进行启动控制。

2.2.3 发电机负荷分配控制

1）当多台发电机并联运行时，PMS 默认负荷平衡分配，各台发电机输出功率相同。

2）本项目PMS 根据船东要求进行不平衡负荷分配设置，根据柴油机油耗曲线选定经济效益最高的负荷对发电机负荷输出进行设置，实现经济效益最大化。

2.3 PMS 对大负荷设备功率输出限制功能

为防止电网因过载发生失电，本项目对大负荷设备均设置了功率限制保护功能，主要包括主推进器，输出功率范围为0 kW～7 500 kW；泥泵的输出功率范围为0 kW～7 000 kW；水下泵的输出功率范围为0 kW～3 400 kW；高压冲水泵的输出功率范围为0 kW～1 250 kW。PMS 根据设定在不同工况下进行限功保护，例如在挖泥模式下对推进器输出功率进行限制，最大输出控制在60%以内。在排泥模式下对推进器最大输出控制在25%以内。

2.4 PMS 优先脱扣功能

在对大设备进行限功率输出之前，为防止电网过载，当PMS 计算当电站剩余可用功率低于5%时，PMS 对非核心设备进行切断。被优先脱扣的设备主要为吊车、空调等与对生产和安全不产生影响的设备。

2.5 PMS 对应急/停泊发电机控制

本项目应急发电机兼做停泊发电机使用。在应急配电板上进行模式选择，默认模式是应急工作模式，需要按照停泊模式工作时进行手动切换。在应急模式下，PMS 对应急发电机进行独立操控，应急配电板与主配电板不允许并联运行。在停泊模式下，应急配电板具备向440 V 主配电板反向供电的能力，因此应急配电板PPM300 模块与主配电板PPM300 模块共同完成短时并联运行，实现负载在线进行主电与应急电之间的切换。短时并联最大允许时间是35 s，如超过35 s 没有完成负载转移，则应急发电机自动进行停止操作。

2.6 PMS 失电恢复控制

本项目当主配电板发生失电时，PMS 自动进入失电恢复操作。此时PPM300 电源模块如果处于半自动模式，则将会自行切换到自动工作模式。检测并实现恢复供电的操作。

2.7 PMS 顺序启动功能

本项目通过PMS 实现在失电恢复后对重要设备进行自动顺序启动功能。自动供电设备为照明、发电机控制设备、发电机辅助油泵、各级配电板供电开关等。

3 结论

本项目PMS 功能较为复杂，除了满足船级社要求之外，针对大型设备在不同运行工况的工作 状态进行监控，其逻辑设置与挖泥船工作特性紧密相连，对挖泥船各工况下的电气操作提供了很大的帮助。未来智能化船舶电站将更加成为主流产品，因此对PMS 的学习和应用也越来越重要。在后续的项目中，更需要开拓思维，让船舶电站更加安全、智能。

[1] BV. Rules for the Classification of Steel Ships[S]. 2016.

[2] IMO. 国际海上人命安全公约[S]. 2009.

[3] 韩旗, 黄一民, 张纪元, 等. 船舶能量管理系统技术[J]. 船舶工程, 2009, 31(S1): 102-104.

文章来源：《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/qikandaodu/2021/0401/803.html