“一帶一路”建設加強了我國與沿線國家和地區(qū)的貿易,對外貿易增加又帶動現(xiàn)代船舶行業(yè)的發(fā)展�，F(xiàn)代船舶發(fā)展趨向大型化,設備趨向智能化。船舶用電設備種類和數(shù)量都在增加,對船舶電能的生產(chǎn)、分配和消耗提出了新的難題。為此,需對船舶電站進行自動化控制,對負荷有效管理,保證船舶供電連續(xù)性。同時還要保證供電可靠性,系統(tǒng)的保護單元不可缺少,這樣有利于用電設備的正常運行,提高工作效率。本文介紹了船舶電站自動化系統(tǒng)及其保護單元的主要功能與原理,依托大連海事大學船舶電站物理仿真平臺,對船舶電站自動化系統(tǒng)進行總體硬件設計,并對各個部分硬件具體實現(xiàn)細節(jié)進行闡述,例如電流、電壓和頻率采集電路設計。數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor,DSP）將采集到的電壓、電流通過RS485總線傳輸給可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC）,作為PLC邏輯判斷依據(jù)。PLC作為核心控制器,對系統(tǒng)狀態(tài)進行綜合分析和判斷,實現(xiàn)船舶電站自動化功能,包括船舶發(fā)電機的自動啟動、準同步并車、自動調頻調載、輕載解列、重載詢問、次要負荷分級卸載等;同時也為船舶發(fā)電機提供了過載、... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．５?ＰＭＳ總體結構框圖??Ｆｉｇ．?２．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＭＳ??

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【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的船舶電站PID控制器研究[J]. 季鵬,劉維亭,張懿,魏海峰,周嘯偉.  重慶理工大學學報(自然科學). 2020(02)
[2]大型豪華郵輪設計研發(fā)關鍵技術探析[J]. 吳衛(wèi)國,潘長學.  船舶工程. 2020(01)
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的船舶電站頻載模糊控制方法研究[J]. 胡建軍.  艦船科學技術. 2020(02)
[4]船舶電氣系統(tǒng)保護單元可靠性預計的修正方法[J]. 吳志良,李能,姚玉斌,王丹.  中國航海. 2019(04)
[5]淺談高技術海工船舶電站管理系統(tǒng)[J]. 蔡望林,孫新林,張佳樂.  中國水運(下半月). 2019(09)
[6]船海工程機電設備智能化新模式[J]. 湯敏,曾力,李沨,萬松,李長松.  船舶工程. 2019(S1)
[7]基于綜合平臺管理系統(tǒng)技術的電站監(jiān)控管理系統(tǒng)設計[J]. 蔡道萌,楊杰,楊森,蘇一丹,付永領,劉玉明.  船舶工程. 2019(S2)
[8]船舶電力系統(tǒng)發(fā)展歷程與展望[J]. 胡海斌,高海波,林治國,廖林豪,陳亞杰.  船舶工程. 2019(S2)
[9]新能源船舶并網(wǎng)逆變器電網(wǎng)支撐協(xié)調控制[J]. 楊榮峰,于雁南,俞萬能,王國玲,吳德烽.  電工技術學報. 2019(10)
[10]基于Hamilton理論的船舶柴油發(fā)電機組控制策略[J]. 梁浩哲,韓冰,張丹瑞.  中國航海. 2019(01)

碩士論文
[1]VLCC船舶電站研究與設計[D]. 崔穎.大連海事大學 2018
[2]基于多總線冗余機制的船舶功率管理系統(tǒng)的研究[D]. 王森.東南大學 2017



本文編號：3546610