船舶闭合模式二级动力定位系统的研究和应用
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ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｃｌａｓｓｉｆ ｉｃａｔｉｏｎ ｓｏｃｉｅｔｙ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：Ｄｙｎａｍ ｉｃ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ； Ｐｏｗ ｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ； Ｂｕｓ ｂａｒ； Ｃｌｏｓｅ； ＦＭ ＥＡ
１ 引 言
动力定位系统 ，能在最大环境条件下 ，使船舶 的位置和
能力高 、安全更 可靠 的优点 ，将成为船东优先选择的方 向保持的动力定位系统 ，能在最大环境条件下 ，使船舶
案 。
的位置和航 向保持在限定范围 源自 ＤＰ２是指船舶装备一套集控手操和 自动航 向保持 的
２ 动 力定位 系统定 义
动力定位系统 ，另外还有一套独立的集控手操和 自动航
动力定位系统的工作原理是 ：应用计算机对采集来 的风 、浪 、流等环境参数 ，根据位置参 照系统提供 的位 置 自动地进行计算 ，控制各个 推力器 的推力大小 ，保持 船舶定位不漂移。
断开模式 动力定位系统 的发电机故 障不需要特别分
警或停车等 ），则要求ＤＰ控制系统发出减螺距信号给侧 析 ，但合排模 式的动力定位系统是重点分析对象之一 ，
推 ，待备用发 电机起动和并联￣Ｉ］ＭＳＢ后才恢 复到正 常螺 调 速器 的命 令信 号 和反馈信 号输 出到主配 电板ＰＭＳ系
距 ，这个降螺距 的信号 只有几十秒 ，而如果是断开模式 统 ，ＰＭＳ系统对 电网无功和有功监测和控制 ，判断是否
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＳＨＩＰＢＵＩＬＤＩＮＧ 广 东 造船 ２０１６年第 ２期 （总第 １４７期 ）
船舶 闭合模式二级动力定 位系统 的研究和应用
王小 林 ，李 美 玲２
（１．广新海事重工股份有限公司 ， １１１５２８４３７；２．广州顺海造船有限公司，广， ｝Ｈ５１１４４Ｏ）
摘 要 ：针对动力定位 电力系统 中合排模 式的设计 ，以我司７８ ｍ平 台供应船 为实例 ，从原理设计和
近几 年来 海洋开 发系统 逐渐 由浅海 向深海 发展 ， 航 向保持在限定范 围；
常用 的断开模式 的动力定位 系统成本高 、能耗高 ，而闭
ＤＰ１是指船舶装备一套集控手操和 自动航 向保持 的
合模式 的动力定位系统具有油耗低 、经济效益高 、定位 动力定位系统 ，另外还有一套独立的集控手操和 自动航
（３）每一推进器应设有独立 的应急停止装置 。每
作为备用 ，这样相 比断开模式动力系统少运行一 台发 电 个推进器 的应急停止装置应有单独的电缆 、应急停 止系
机 ，达到降低能耗的要求。
统中回路故障应报警 ，如连接断开或短路满足长期运转
４．１ 合排模式电力系统的 ＦＭＥＡ分析
的要求 ；
向保持 的动力定位系统 ，能在最大环境条件下即使船舶 发生单个故障 ，仍能使船舶 的位置和航 向保持在限定范 围 ；
ＤＰ３是指船舶装备一套集控手操和 自动航向保持 的
动力定位 系统 由四大部分组成 ：控制系统 ；推进器 动力定位系统 ，另外还有一套独立的集控手操和 自动航
系统 ；电力系统 ；测量系统 。 动力 定 位 等级 分 为 三级 ：１级 动 力 定位 （ＤＰＯ和
ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｌｉｎ ，ＬＩ Ｍ ｅｉｌｉｎｇ
（１．ＧｕａｎｇｘｉｎＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ＆ ＨｅａｖｙＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ ５２８４３７； ２．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＳｈｕｎｈａｉＳｈｉｐｙａｒｄＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１１４００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ７８ ｍ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｓｕｐｐｌｙ ｖｅｓｓｅｌ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｌｏｓｅｄ ｍ ｏｄｅｌ ｏｆ ＤＰ２ ｓｙｓｔｅｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｍ ａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｎｅｅｄｓ
４ 合 排模 式动 力定 位 系统分 析
一 部分推进器 ，对这些受影响的推进器其控制命令应 自
合排模式的动力定位 电力系统 ，要求主汇流 的联络 动归零 ，而此时保持其他未受影 响的推进器仍处于操纵
开关 必须 是两个，如图２的ＡＣＢ６和ＡＣＢ７。正常工作工况 杆控制下 ；
是启动任意 ３台发 电机作 为全船 ＤＰ动力供电 ，剩下一台
ＤＰ１）、２级动力定位 （ＤＰ２）、３级动力定位 （ＤＰ３）。
向保持 的动力定位系统 ，能在最大环境条件下即使船舶 发生单个 故障 ，包 括 由于失火 或进水 而完全失 去一个 舱 ，都可使船舶的位置和航 向保持在限定范 围。
ＤＰＯ是指船舶装备一套集控手操和 自动航 向保持 的
ＦＭＥＡ是 故障模式与失效影响分析的英 文缩写 ，它
作者简介 ：王小林 （１９８１一），男 ，助理工程 师。主要从 事船舶 电气设 计工作 。 李美玲 （１９８２－），女 ，助 理工程师。主要从事船舶电气设 计工作。
收稿 日期 ：２０１ ５－１Ｏ—ｌ５
２０
王 小 林 ，李 美 玲 船 舶 闭合 模 式 二 级 动 力 定位 系 统 的研 究 和 应 用
（１）当Ａ、Ｂ两个其 中一个汇流排 的发 电机或汇流
（４）分析若 螺距反 馈信 号断路 、ＤＰ或Ｊｓ命 令 断
排出现短路时才快速打开ＡＣＢ６和ＡＣＢ７，并且是故 障侧 路 ，受影响推进器螺距将如何变化？是否影响定位？
的ＡＣＢ优先动作 ；
４．３ 合排模式发 电机组的ＦＭＥＡ分析
（２）如果仅是 发电机常规故障 （如滑油压力低报
功 能方 面 ，结合 实际需要和满足相 关船 级社规 范进行介 绍。本文对类似 电力系统设计具有 一定 的指 导
意 义 。
关 键 词 ：动 力定 位 ； 电力 系 统 ；汇 流排 ；合 排 ；ＦＭＥＡ
中 图分 类 号 ：Ｕ６７４．３８＋
文献 标 识 码 ：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈｉｐ Ｃｌｏｓｅｄ Ｍ ｏｄｅｌ ＤＰ２ Ｓｙｓｔｅｍ
１ 引 言
动力定位系统 ，能在最大环境条件下 ，使船舶 的位置和
能力高 、安全更 可靠 的优点 ，将成为船东优先选择的方 向保持的动力定位系统 ，能在最大环境条件下 ，使船舶
案 。
的位置和航 向保持在限定范围 源自 ＤＰ２是指船舶装备一套集控手操和 自动航 向保持 的
２ 动 力定位 系统定 义
动力定位系统 ，另外还有一套独立的集控手操和 自动航
动力定位系统的工作原理是 ：应用计算机对采集来 的风 、浪 、流等环境参数 ，根据位置参 照系统提供 的位 置 自动地进行计算 ，控制各个 推力器 的推力大小 ，保持 船舶定位不漂移。
断开模式 动力定位系统 的发电机故 障不需要特别分
警或停车等 ），则要求ＤＰ控制系统发出减螺距信号给侧 析 ，但合排模 式的动力定位系统是重点分析对象之一 ，
推 ，待备用发 电机起动和并联￣Ｉ］ＭＳＢ后才恢 复到正 常螺 调 速器 的命 令信 号 和反馈信 号输 出到主配 电板ＰＭＳ系
距 ，这个降螺距 的信号 只有几十秒 ，而如果是断开模式 统 ，ＰＭＳ系统对 电网无功和有功监测和控制 ，判断是否
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＳＨＩＰＢＵＩＬＤＩＮＧ 广 东 造船 ２０１６年第 ２期 （总第 １４７期 ）
船舶 闭合模式二级动力定 位系统 的研究和应用
王小 林 ，李 美 玲２
（１．广新海事重工股份有限公司 ， １１１５２８４３７；２．广州顺海造船有限公司，广， ｝Ｈ５１１４４Ｏ）
摘 要 ：针对动力定位 电力系统 中合排模 式的设计 ，以我司７８ ｍ平 台供应船 为实例 ，从原理设计和
近几 年来 海洋开 发系统 逐渐 由浅海 向深海 发展 ， 航 向保持在限定范 围；
常用 的断开模式 的动力定位 系统成本高 、能耗高 ，而闭
ＤＰ１是指船舶装备一套集控手操和 自动航 向保持 的
合模式 的动力定位系统具有油耗低 、经济效益高 、定位 动力定位系统 ，另外还有一套独立的集控手操和 自动航
（３）每一推进器应设有独立 的应急停止装置 。每
作为备用 ，这样相 比断开模式动力系统少运行一 台发 电 个推进器 的应急停止装置应有单独的电缆 、应急停 止系
机 ，达到降低能耗的要求。
统中回路故障应报警 ，如连接断开或短路满足长期运转
４．１ 合排模式电力系统的 ＦＭＥＡ分析
的要求 ；
向保持 的动力定位系统 ，能在最大环境条件下即使船舶 发生单个故障 ，仍能使船舶 的位置和航 向保持在限定范 围 ；
ＤＰ３是指船舶装备一套集控手操和 自动航向保持 的
动力定位 系统 由四大部分组成 ：控制系统 ；推进器 动力定位系统 ，另外还有一套独立的集控手操和 自动航
系统 ；电力系统 ；测量系统 。 动力 定 位 等级 分 为 三级 ：１级 动 力 定位 （ＤＰＯ和
ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｌｉｎ ，ＬＩ Ｍ ｅｉｌｉｎｇ
（１．ＧｕａｎｇｘｉｎＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ＆ ＨｅａｖｙＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ ５２８４３７； ２．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＳｈｕｎｈａｉＳｈｉｐｙａｒｄＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１１４００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ７８ ｍ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｓｕｐｐｌｙ ｖｅｓｓｅｌ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｌｏｓｅｄ ｍ ｏｄｅｌ ｏｆ ＤＰ２ ｓｙｓｔｅｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｍ ａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｎｅｅｄｓ
４ 合 排模 式动 力定 位 系统分 析
一 部分推进器 ，对这些受影响的推进器其控制命令应 自
合排模式的动力定位 电力系统 ，要求主汇流 的联络 动归零 ，而此时保持其他未受影 响的推进器仍处于操纵
开关 必须 是两个，如图２的ＡＣＢ６和ＡＣＢ７。正常工作工况 杆控制下 ；
是启动任意 ３台发 电机作 为全船 ＤＰ动力供电 ，剩下一台
ＤＰ１）、２级动力定位 （ＤＰ２）、３级动力定位 （ＤＰ３）。
向保持 的动力定位系统 ，能在最大环境条件下即使船舶 发生单个 故障 ，包 括 由于失火 或进水 而完全失 去一个 舱 ，都可使船舶的位置和航 向保持在限定范 围。
ＤＰＯ是指船舶装备一套集控手操和 自动航 向保持 的
ＦＭＥＡ是 故障模式与失效影响分析的英 文缩写 ，它
作者简介 ：王小林 （１９８１一），男 ，助理工程 师。主要从 事船舶 电气设 计工作 。 李美玲 （１９８２－），女 ，助 理工程师。主要从事船舶电气设 计工作。
收稿 日期 ：２０１ ５－１Ｏ—ｌ５
２０
王 小 林 ，李 美 玲 船 舶 闭合 模 式 二 级 动 力 定位 系 统 的研 究 和 应 用
（１）当Ａ、Ｂ两个其 中一个汇流排 的发 电机或汇流
（４）分析若 螺距反 馈信 号断路 、ＤＰ或Ｊｓ命 令 断
排出现短路时才快速打开ＡＣＢ６和ＡＣＢ７，并且是故 障侧 路 ，受影响推进器螺距将如何变化？是否影响定位？
的ＡＣＢ优先动作 ；
４．３ 合排模式发 电机组的ＦＭＥＡ分析
（２）如果仅是 发电机常规故障 （如滑油压力低报
功 能方 面 ，结合 实际需要和满足相 关船 级社规 范进行介 绍。本文对类似 电力系统设计具有 一定 的指 导
意 义 。
关 键 词 ：动 力定 位 ； 电力 系 统 ；汇 流排 ；合 排 ；ＦＭＥＡ
中 图分 类 号 ：Ｕ６７４．３８＋
文献 标 识 码 ：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈｉｐ Ｃｌｏｓｅｄ Ｍ ｏｄｅｌ ＤＰ２ Ｓｙｓｔｅｍ