(外文翻译)电力推进船舶减少电压和频率波动的方法.pdf

文章提供者微信：gold_zq 关注微信公众平台:船舶电力推进 外文来 ： 在电力推进船舶中，减少频率和电压波动将有利于减少在网发电机数量而不会引起失电 危险。减少在网发电机数量将使燃油消耗和排放减少，同时能减少柴油机的维护。 现在动力定位系统被用于船舶的前面、横向和旋转运动的自动控制。而动力定位系统通 过控制侧推器，螺旋桨和方向舵等来控制船舶的运动。现如今电力推进系统被广泛用于海运 世界，而作为推进器的能量基本都是由柴油机、蒸汽轮机、双燃料柴油机、燃料电池等驱动 发电机组来提供。发电机组为船舶上的各种电力设备提供能量，其中推进器通常占据了主要 的能量消耗。 通常，大量的发电机组要通过并联发电才能保证在电力设备负载波动时保持电压和频率 的稳定，而这种负载波动可能来 于电力波动补偿，钻井设备，绞车，克令吊，推进器或者 是电力分配系统的重新配置。电压和频率波动对整个电力系统或子系统带来危害，可能导致 全船失电或者影响发电机组的同步问题。 减少在网发电机组将可能带来如下的效益：减小 NOx 排放，柴油机黑烟，燃油消耗和 维护。下图2 展示了在少量机组运行在高负荷和多数机组运行在低负荷时的燃油消耗。 很多年以来，海洋产业一直期望在减少在网机组数量的同时而不会增加电压和频率波 动的风险的方法上没有取得实质性的进展。以下设想了两种方案来试图解决这个问题。 第一种：动态负载预测 （Dynamic LoadPrediction--DLP） DLP 系统是一个前馈的解决方法，主要由一定数量的预测模块和预测负载分配模块组 成。 其中预测模块的目的是预测引起发电机组负载变化的，通常引起负载变化的原因如下： 1．船舶速度的变化为了使船舶达到期望的速度，可通过 DP 控制系统计算出每个推 进器的动力需求。 2 ．动态大功率负载设定值改变克令吊、波动补偿、钻井设备和手动推进器手柄。例 如此种负载可以通过将手动推进器手柄的位置送入设定值预测模型来预测接下来 可能需求的负载变化 3．发电机组故障原动机停机、发电机组跳闸和功率限制。 4 ．大功率负载启动 5．卸载操作 6 ．往复负载波动负载 预测的负载变化将被送入预测负载分配模块，在该模块中单独的负载变化将被相加，验 证和分配，并以此发出一个对应的前馈值去影响发电机组。使发电机组在负载未出现变化时 而提起做出相应的操作，特别是这个前馈值可以被送到和发电机组速度调节相关的燃油/速 度/kw 关系查询表中以达到需求扭矩；同时也可以送到发电机组速度功率控制系统。通过负 载变化前馈动作能使电压和频率保持更好的稳定性。（还讲到的东西有点多，翻译起来有点 困难，要是有兴趣可以给你英文论文）。下图3 为整个预测系统组成图： 下面通过下图4 看看仿真效果： （其中蓝色的线为频率线，绿色为推进器负载，红色 为发电机组所有负载） 第二种：动态负载控制 （Dynamic Load ControlDLC） 该种控制更多的关注于钻井船中循环负载波动。控制的核心思想是检测到动态负载的变 化，通过利用特种的推进器负载分配算法来补偿这种负载变化。这个有点像控制中经常碰到 的水池问题，水池有一个进水管，几个出水管，为保持水位不变，当一个出水管的流量增大 时，另外一个出水管的流