船舶电站自动化
第七章 船舶电站自动化基础知识
2.过载保护
• 是指发电机输出的功率或电流超过额定值 • 长时间过载运行后果：发电机组过热，绝缘老化，以及原动机使 用寿命缩短和零部件损坏等。 • 发电机本身能承担一定的过载电流：1.1倍额定电流为2h；1.25 倍30min；1.35倍5min.所以过载保护应有适当的延时时间。 • 对无自动分级卸载装置的发动机，过载保护动作电流可整定为发 电机额定电流的125％～135%,延时15～20秒。 • 解决发电机过载两种办法：增机并网和分级卸载保护 • 分级卸载：把用电设备按其重要性分成级别组，分级分时卸载。 一般为一级或两级。在采用二级卸载时，先卸一级（次要负载） 再卸二级。 • 分级卸载的时限应比过载保护延时短，对有分级卸载装置的发动 机，过载保护动作电流为额定电流的150％，延时10～20秒。而 一级卸载可按功率原则整定在100～125％额定功率，或按电流原 则可整定在100～110％额定电流，延时7～12秒卸载。
三、逆功保护
• 发电机变成电动机从电网上吸收有功功率 • 危害：另一台发电机过载，严重时跳闸 。 原动机转速升高，甚至超速，损害原动机。 • 逆功保护装置通过继电器把故障机组从电网上切 除。但在并车操作时可能会出现短暂的逆功现象， 此时不应该跳闸。 • 当柴油机作为原动机时，其逆功保护整定值为15 ％的额定功率，延时1～3秒。
• 一、发电机组调速系统及特性
• 双脉冲调速器接受两个信号：发电机的转速之差和发 电机的有功功率之差。 • 这种调速系统由于功差能参入原动机油门的控制，会 降低调速过程中转速的波动范围，提高调速性能，调 节过程结束能实现转速偏差和有功功率之差均为零。
二、并联运行机组的频率调节和有功功率的分配
• • • • 频率的调节与有功功率的分配与调速器的调速特性有关 调速器的调速特性分为有差特性和无差特性。 单机运行可采用无差调速特性 并机运行时，若两台均为无差，有功功率无法确定，很容易出现一台机 组过载，另一台空载，不稳定；若一台为无差，另一台为有差，有功功 率的变化只能由具有无差调速特性的机组来承担；实际应用并联机组均 为有差调速特性 •调差系数 KD= － ∆f/∆pr ∆P1 = ∆pr ∙KD /KC1 ∆P2 = ∆pr ∙KD /KC2 结论：1）发电机组间有功功率 分配与调差系数KC成反比，KC越 小，功率分配量越大 2）并联运行是稳定的，但频率 是变化的。 若KC1 = KC2 = KC 则 KD= KC /2 ∆P1 = ∆P2 = ∆pr /2
船舶电站及自动化 讲稿
船舶电站及自动化讲稿船舶电站及自动化讲稿1、引言船舶电站及自动化是船舶工程中极为重要的一部分，它涉及到船舶的电力供应、能源管理以及船舶各个系统的自动化控制。
本讲稿将详细介绍船舶电站及自动化的基本概念、组成结构、工作原理以及相关的法律法规等内容。
2、船舶电站基本概念船舶电站是指为船舶提供电力供应的系统，包括发电机、电力配电装置、电池组、开关设备等。
船舶电站的主要任务是为船舶提供稳定、可靠的电力供应，并确保各个电气设备正常运行。
2.1 发电机组发电机组是船舶电站的核心设备，主要由发电机、传动系统和控制装置组成。
根据船舶的需求，发电机组可以选择柴油发电机、燃气发电机或者是涡轮发电机等。
2.2 电力配电装置电力配电装置用于将发电机产生的电能进行分配和传输，保证各个系统和设备得到合适的电力供应。
电力配电装置包括主配电柜、次配电柜、船舶充电装置等。
2.3 电池组电池组作为船舶电站的备用电源系统，用于在紧急情况下供应电力。
电池组可以为船舶提供短时间的应急电力，例如在发电机组故障时或者发生停电时。
2.4 开关设备开关设备用于控制和保护电气系统，包括断路器、接触器、隔离开关等。
开关设备的选型和布置对于船舶电站的安全和可靠性至关重要。
3、船舶自动化系统船舶自动化系统是指通过自动化技术对船舶各个系统的运行状态进行监测、控制和调节，从而实现船舶运行的自动化。
常见的船舶自动化系统包括动力系统自动化、导航系统自动化、船舶载货系统自动化等。
3.1 动力系统自动化动力系统自动化主要包括发电机组的自动控制、电力配电系统的自动化、蓄电池的自动监测和控制等。
通过动力系统自动化，船员可以实时监测电气设备的运行状态，提高船舶电力供应的稳定性和可靠性。
3.2 导航系统自动化导航系统自动化是指通过自动化技术对航行状态、船舶位置以及周围环境进行监测和控制，确保船舶的安全航行。
常见的导航系统自动化包括自动舵、自动引导、自动航行控制等。
3.3 船舶载货系统自动化船舶载货系统自动化是指通过自动化技术对货物的装卸、存储、运输和管理等过程进行自动化控制和调度。
船舶电站自动化(二)
船舶电站自动化（二）引言：本文是关于船舶电站自动化的第二部分，旨在深入探讨船舶电站自动化的相关概念、原理和应用。
船舶电站自动化是船舶电力系统中的核心技术，能够提高船舶电力系统的效率、可靠性和安全性。
本文将从以下五个大点展开论述。
1. 船舶电站自动化的基本原理1.1 电站自动化系统的概述1.2 电站自动化的基本要素1.3 电站自动化的工作原理1.4 船舶电站自动化的特点1.5 自动化控制与传统控制的比较2. 船舶电站自动化系统的组成与结构2.1 船舶电站自动化系统的整体结构2.2 主控制室及监控系统2.3 配电系统2.4 发电系统2.5 辅助系统3. 船舶电站自动化系统的工作过程3.1 输入输出信号的采集和处理3.2 逻辑与控制3.3 过程监视与报警3.4 执行控制3.5 数据记录与分析4. 船舶电站自动化系统的应用4.1 船舶电站自动化的优势与应用场景4.2 船舶电站自动化在船舶电力系统中的作用4.3 船舶电站自动化对船舶性能的影响4.4 船舶电站自动化的未来发展趋势4.5 船舶电站自动化的案例分析与经验总结5. 船舶电站自动化的挑战与解决方法5.1 船舶电站自动化面临的挑战5.2 提高系统可靠性与安全性的解决方法5.3 优化系统性能的解决方法5.4 降低系统成本的解决方法5.5 制定合理的维护与管理策略总结：船舶电站自动化是船舶电力系统中的重要组成部分，具有提高船舶电力系统的效率、可靠性和安全性的优势。
本文从船舶电站自动化的基本原理、系统组成与结构、工作过程、应用和面临的挑战与解决方法等五个大点进行了详细的论述。
随着船舶电力系统的发展和技术的进步，船舶电站自动化将在未来得到更加广泛的应用，并为船舶行业带来更大的效益。
船舶电站运行自动化
船舶电站运行自动化随着科技的不断进步和船舶电力系统的日益复杂化，船舶电站的运行自动化成为了提高船舶运行效率、安全性和稳定性的重要手段。
本文将探讨船舶电站运行自动化的现状、发展趋势和优势。
一、船舶电站运行自动化的现状当前，船舶电站的自动化程度正在逐步提高，这主要得益于电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展。
在许多现代船舶中，电力系统的运行已经可以实现自动化，这包括发电、配电、输电等环节。
在发电环节，自动化系统可以实时监控发电机组的运行状态，根据需要自动调整发电机的出力，以保持电力系统的稳定。
在配电和输电环节，自动化系统可以实现对电能的有效分配和管理，保证船舶电力系统的稳定性和安全性。
二、船舶电站运行自动化的优势船舶电站运行自动化的优势主要体现在以下几个方面：1、提高效率：自动化系统可以实现对发电机的自动控制，使发电机在最佳状态下运行，从而提高电力系统的整体效率。
2、降低成本：自动化系统可以减少人工操作和维护的成本，提高船舶电力系统的可靠性和稳定性，降低故障率，从而降低运营成本。
3、提高安全性：自动化系统可以实时监控电力系统的运行状态，及时发现并处理异常情况，从而提高电力系统的安全性。
4、优化资源配置：自动化系统可以实现电力的智能化分配和管理，使电力资源得到更合理的利用，从而提高船舶的整体运营效率。
三、船舶电站运行自动化的未来发展趋势随着科技的不断进步，船舶电站运行自动化的发展趋势主要体现在以下几个方面：1、高度集成化：未来的船舶电站自动化系统将更加注重整体设计和系统集成，实现各子系统的无缝衔接和协同工作，从而提高电力系统的整体效率和稳定性。
2、智能化：未来的船舶电站自动化系统将更加注重智能化技术的应用，如人工智能、大数据分析等，实现对电力系统的实时预测和智能控制，进一步提高电力系统的可靠性和安全性。
3、绿色环保：未来的船舶电站自动化系统将更加注重环保和节能，采用更高效的发电机组和环保技术，实现电力系统的绿色运行。
船舶电站自动化
这些专门定义的控制功能键用于向PLC单元 发出PMA 71系统运行模式的选择命令和在系统 运行于半自动控制模式时发出对发电机组的控 制命令等。
使用这些功能按键取代了老一代自动化电 站主配电板上的常规选择开关和按钮，并用液 晶显示板来显示系统设置改变之后的状态，可 以使系统的自动功能更加灵活，各台发电机相 互控制的配合更加方便，也避免了传统硬件手 动选择开关的位置不能自动跟随软件控制而变 化的技术缺陷。
§16.3 船舶电站自动化主要功能简介
GENOP71单元在PMA 71型电力自动管理系统中 所承担的发电机保护和自动并车功能之外，还对 柴油发电机组的控制、船舶电网的监视和发电机 的保护、电网功率的进行管理。
操作键包括两类： 一类是通常的数字（字符）键、“SHIFT”、
“DEL”、“ESC”、“ENTER”和光标移动键等， 用于在查询和修改参数时输入信息。
另一类是在PMA71系统中，专门定义的功能键 “AUTO”（自动模式）、“SEMI”（半自动模 式）、“START”（起动发电机组）、“STOP” （发电机组停车）、“BREAK. ON”（发电机 主开关合闸）、“BREAK. OFF” （发电机主 开关断开）、“DISPLAY”（显示）、 “CONFIRM”（确认）。
TERASAKI公司的电力自动管理系统有 GAC-5 TYPE C、 GAC-16M等
各生产厂家的自动化电站产品在细节方面上会有不 同，但其主要功能还是基本相近的。
下面以SIMOS PMA 71型电力自动管理系统进行说明
16.2.2 SIMOS PMA 71型电力自动管理系统的系统组成
SIMOS PMA 71 型电力管理系统（以 下简称为PMA 71）是SIEMENS公司的新一代 电站自动化产品，安装于我国“泰安口” 等许多远洋船舶。
船舶电站及自动化
船舶电站及自动化一、 电力系统的组成1. 船舶电力系统主要是由电源、配电系统、配电装置、电网与负载四部分组成，其单线图如图1-1所示。
MCCB 1MCCB 2 ACB 1MCCB 3 G 1MSBM 1 M 1MCCB 4MCCB 5MCCB 6 ACB 2G 2ACB 3G 3ISW 1ISW 2MCCB 10380V/220V ISBIDSB DSB MCCB 7 DSBMCCB 8MCCB 9 M 3M 4 RSB EDSBMCCB E ACB E EG 380V/220V ESB EISB ET r T r图 1-1 船舶电力系统简图G 1、2、3-主发电机；EG-应急发电机；ACB-发电机主开关；ACB E -应急发电机主开关；MSB-主配电板；ESB-应急配电板；MCCB 1-10-配电开关；DSB-分配电板；RSB-无线电分配电板；MCCB E -应急配电开关；MCCB 1-2-隔离开关；ISB-照明配电板；EISB-应急照明配电板；IDSB-照明分配电板；EDSB-应急分配电板；T r -照明变压器；ET r -应急照明变压器。
电源：船上常用的电源装置是柴油发电机组和蓄电池。
配电装置：配电装置是电源和负荷进行分配、监控、测量、保护、转换、控制的装置。
配电装置主要可分为主配电板、应急配电板、分配电板（动力、照明）、充放电板等。
电网：电网是全船电缆电线的总称。
船舶电网根据其连接的负荷性质可分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网、弱电电网等。
二、电力系统的特点及对其基本要求1.船舶电站容量较小陆上电网容量一般在几百万~几千万千瓦，单机容量大多在数十万千瓦；一般远洋船舶主电站大多装三台发电机组，发电机容量为400~800KW。
船用发电机调压器、原动机调速器的动态特性与陆上发电机组相比具有较高的指标要求。
有强行励磁能力，发电机组应能承受较大的过载能力。
另外，由于船舶工矿变动也较频繁，因此对自动控制装置的可靠性也提出了较高的要求。
第三篇-16船舶电站自动化
4） 起动失败的处理
若起动失败→阻塞该机组→下一备用起动；可手动阻塞； 可以设定断路器断开后空载运行一阵
5） 预润滑功能
OP71可选择：周期性自动预润滑、起动前进行预润滑、 连续的预润滑、不设预润滑
6） 对柴油机的安全保护功能
4个开关量：超速、滑油低压、冷却水高温、滑油高温
并联5.6KΩ电阻，检测断线，避免扰动延时1秒
2）PLC可编程序控制器单元
PLC+外部传感器＋执行机构→控制系统，任务： 1、负责本机组的起动、停车控制
2、同其他PLC协同工作，监视电网，负责整个系统 电能管理
§16 -3 船舶电站自动化主要功能简介
16.3.1 对柴油发电机组的控制 自动化船舶电站控制柴油发电机组一般设有：机 旁手动、遥控半自动、自动三种方式的转换。 1） 机旁手动
OP71除了不能手动起动、停止，其他有效：
显示功能有效、超速滑油低压冷却水高温等保护有 效、手动并车调速、主开关合分
2） 遥控半自动
手动/自动旋钮置自动位置，按OP 71功能键“SMEI”即进 入遥控半自动；故障可自动停但不会有备用起动。 （1）机组的起动
START→检测转速、电压→起动，延时5秒检测成功
16.2.2 SIMOS PMA 71型电力自动管理系统的组成
西门子公司生产，功能： 1.船舶电网监视（断电、频率过低）； 2.据负载状况或故障状况自动起动发电机组； 3.过电流、逆功率、三级卸载、自动停机； 4.自动并车、自动调频调载； 5.短路保护 6.液晶显示； 7.重载询问、自动解列，可设定多次起动。
（1）备用机组的起动顺序和机组停机的解列顺序 （2）过电流、过载、电网频率低引起的备用机组的自动 起动
2） 并联机组的功率分配和电网频率的自动调整
船舶电站及自动化
船舶电站及自动化船舶电站及自动化1. 引言1.1 背景介绍1.2 目的和范围2. 船舶电站概述2.1 定义与功能说明- 船舶电站是指供应、分配和控制整个船上各种用电设备所需能量的系统。
- 主要功能包括发电、储能、变压器转换以及负载管理等。
3. 设计原则与标准规范3.1 国际海事组织（IMO）相关法规要求- SOLAS公约：国际人命安全条例，对于火灾预防和消防装置有详尽描述。
- MARPOL公约：关注环境保护问题，在设计中需要考虑废水处理等方面。
3..2 IEC标准：- IEC60092系列: 关于低压主开关柜(LVMD) 和高度集成型驱动技术(HIDT)- IEC60533 : 对辐射干扰进行了限定4.重点子系统介绍a) 发动机房内部结构布局图；b) 高/低速柴油发生机选择依据；c）燃气轮机特性和选择依据；d）发电机组特性及其选型原则；e) 低压开关柜设计与布置图。
f) 高度集成驱动技术(HIDT)g) 船舶自动化系统的功能模块h）燃油供应系统5. 安全措施a) 火灾预防与消防设备安装位置示意图；b）紧急停车按钮设置要求。
6.维护保养计划- 核心设备检查周期表格（如：主发电机、变频器等）7. 监测仪表说明a). 发生机参数监视指标b). 柴油轮机运行数据记录8.附件- 设计草稿文件9.法律名词及注释：SOLAS公约: 国际人命安全条例，是国际海事组织(IMO, International Maritime Organization )制定并推广执行的一项重要规范。
该公约包括了对于火灾预防和消防装置有详尽描述。
10. 结束语本文档涵盖了船舶电站及自动化方面的各个章节内容，并提供相关法律名词解释以帮助读者更好地理解。
请参考所述信息进行相应操作或决策。
如有任何疑问，请随时与我们联系。
船舶电站自动化
船舶电站自动化概述船舶电站自动化是指利用电子技术和自动化控制技术对船舶的电力系统进行监测和控制的一种智能化管理方式。
随着科技的不断进步和船舶技术的不断发展，船舶电站自动化已经成为现代船舶必备的重要系统。
本文将介绍船舶电站自动化的定义、作用、组成和优势。
定义船舶电站自动化是指通过自动化技术对船舶电站的各种设备和系统进行监测、控制和管理的过程。
通过对电力系统进行集中管理和自动化控制，可以使船舶的电力系统更加稳定可靠，并提高船舶的安全性和工作效率。
作用船舶电站自动化系统的主要作用有以下几个方面：1.提高电力系统的可靠性：通过实时监测电力设备和系统的状态参数，及时发现故障，并采取自动化控制措施进行处理，从而提高电力系统的可靠性和稳定性。
2.提高船舶的安全性：船舶电站自动化系统可以监测船舶电力系统中的各种参数，并在发生异常情况时自动切换到备用设备或系统，保证船舶的安全运行。
3.提高工作效率：通过自动化控制和智能化管理，可以减少人工操作和维护工作，提高工作效率，并降低了人为操作的错误率。
组成船舶电站自动化系统主要由以下几个组成部分：1.监测系统：监测系统是船舶电站自动化系统的核心部分，它通过各种传感器和仪器对电力设备和电力系统的各种参数进行实时监测，并将监测数据传输给控制系统。
2.控制系统：控制系统用于对船舶电力设备和电力系统进行自动化控制。
它可以根据监测系统提供的数据，自动判断电力系统的运行状态，并根据预设的控制策略进行相应的操作和控制。
3.通信系统：通信系统负责将监测系统和控制系统之间的数据传输，包括传感器与监测系统的数据传输以及控制系统与电力设备的指令传输。
4.软件系统：软件系统是船舶电站自动化系统的控制中心，负责处理和分析监测数据，并制定相应的控制策略和操作指令。
优势船舶电站自动化系统具有以下几个优势：1.提高生产效率：通过自动化控制和智能化管理，减少了人为操作的时间和错误率，提高了船舶的生产效率和工作效率。
船舶电站自动化
在PMA 71系统的技术手册中列出了使 用OP 7单元对PMA 71系统进行操作的方法 和比较详细的根据故障信息进行故障判断 的方法，操作人员必须掌握。
船舶电站自动化
2）PLC可编程序控制器
PLC作为工控系统的核心和外部传感器、 执行机构一起组成了控制系统。在PMA 71 电力自动管理系统中，PLC单元是系统的 控制核心，直接采集发电机的现场信息， 还接受GENOP71单元或OP7单元传来的测量 值或操作命令，其任务有两方面： 1、负责对本台柴油发电机组(或轴周带发
“DEL”、“ESC”、“ENTER”和光标移动键等， 用于在查询和修改参数时输入信息。
船舶电站自动化
另一类是在PMA71系统中，专门定义的功能键 “AUTO”（自动模式）、“SEMI”（半自动模 式）、“START”（起动发电机组）、“STOP” （发电机组停车）、“BREAK. ON”（发电机 主开关合闸）、“BREAK. OFF” （发电机主 开关断开）、“DISPLAY”（显示）、 “CONFIRM”（确认）。
船舶电站自动化
功能： PLC采集发电机组的现场信息和接受从GENOP71 型发电机保护/并车单元或OP 7液晶显示操作单元 传递来的信息，负责对本台柴油发电机组（或轴 带发电机的控制系统）的起停逻辑控制
负责电网断电、欠频的监视
发电机过负荷的保护
各台发电机的PLC通过MPI多口通讯总线传递信 息，组成了PMA 71系统的控制核心，实现对整 个电站的自动管理，负责电能管理信息的处理
船舶电站自动化
4、船舶电站的综合保护（包括发电机组机 电故障的自动处理与报警）；
5、运行状态显示及故障监视（包括全船断 电，欠频监视），系统给定参数的监视 与修改。
船舶电站怎样实现自动控制
船舶电站怎样实现自动控制现时船舶自动电站的功能较多，其中每一部分都有相对的独立性，由总体控制将各部工作有机地协调起来，组合成一个系统。
在系统的安排上应充分利用各单元的独立性，使各系统运用起来更加协调。
如某部分出现故障时，仍可利用其它单元实现局部自动化和半自动化。
船舶电站自动化系统的功能：通过起动发电机组的自动合闸投入电网，自动并列，使负荷低时自动解列，自动调频调载，自动卸除次要负载，自动报警等电气设备组成。
船舶电站自动化系统包括：1、船舶电站的综合自动化系统。
2、一般综合自动化功能。
3、自动电站的总体控制系统的主要功能。
船舶电站综合自动化的主要任务是保证供电的安全可靠和改善劳动条件，同时也能提高运行的经济性。
现归纳如下：1、船舶发电站的备用发电机组应能负荷超过单机负荷（通常是>85%）时10秒内起动并自动投入电网供电（有两台机组并联时），应自动同步投入。
2、各发电机的自动开关能防止短路时的重复合闸。
3、当电网电压，频率持续变低及负荷持续超过预定的最大值或运行机组发生故障时，应在集控室的主、辅机控制台发出报警，并发出起动机组指令，使备用发电机组迅速自动起动并自动投入电网供电。
4、当船舶电站过载时，应能自动卸除次要负载。
5、能自动起动的多台发电机组应装有程序起动系统或人工选择开关，程序起动系统在某机组起动失灵或不能合闸时，应能自动地将起动指令转移给另一台机组。
6、船舶电站的自动控制或遥控失灵时，应能进行手动控制或本地控制。
7、瞬态条件所反应的信号，（如电动机的起动电流）不应使发电机组产生不必要的自动起动。
8、当故障断电后又恢复供电时，各电动机负载能按程序起动，以免过大的冲击电流而使主开关跳闸。
9、废气透平台发电机系统应能控制加热器循环水，使主机功率变化时仍能保证正常供电。
10、控制台应能起动和停止发电机组接通或切断跨接母线，控制两路独立供电电源的转换，并有测量及显示机组运行情况的仪表和报警设备。
船舶电站及自动化 讲稿(二)2024
船舶电站及自动化讲稿（二）引言概述：船舶电站及自动化技术是现代船舶领域中不可或缺的重要组成部分。
通过优化船舶电力系统的设计与管理，并借助先进的自动化技术，可以提高船舶的效能、安全性和可靠性。
本篇讲稿将深入探讨船舶电站及自动化技术的关键要点，并提供一系列小点进行详细阐述。
正文：一、船舶电站设计与管理1.1 电站设计的原则与流程1.2 船舶电站的常用组成部分1.3 电站元件的选型与布局1.4 电站系统的并列与备份设计1.5 电站管理与维护的重要性及技术要求二、船舶电力系统自动化技术2.1 自动化技术在船舶电力系统中的应用概述2.2 能量管理与控制系统（EMS）的功能与优势2.3 智能断路器和隔离开关的自动化控制2.4 船舶发电机组自动化控制技术2.5 船舶电力系统自动化故障检测与排除三、船舶电站的能源节约与环保3.1 能源管理在船舶电站中的作用与意义3.2 节能技术在船舶电站中的应用3.3 环保要求对船舶电站的影响与挑战3.4 燃油低污染技术在船舶电站中的应用3.5 船舶电站的碳排放监测与控制策略四、船舶电力系统安全性与可靠性保证4.1 安全性在船舶电力系统设计中的考虑要点4.2 电力系统故障及其对船舶安全的影响4.3 系统鲁棒性与故障容忍度的设计与分析4.4 自动化系统在船舶电力系统故障中的应用4.5 电力系统的可靠性评估与维护策略五、船舶电站的未来发展趋势与挑战5.1 船舶电力系统新技术的应用前景展望5.2 船舶电站自动化技术的未来研究方向5.3 人工智能在船舶电力系统中的应用5.4 船舶电站技术的国际标准与规范5.5 船舶电力系统的可持续发展策略总结：本文概述了船舶电站及自动化技术的重要性及影响，并详细阐述了船舶电站设计与管理、船舶电力系统自动化技术、能源节约与环保、安全性与可靠性保证以及未来发展趋势与挑战五个方面的关键要点。
通过进一步探索和应用船舶电站及自动化技术，我们将能够使船舶领域更加高效、安全、环保，并满足未来可持续发展的需求。
船舶电站及自动化
船舶电站及自动化船舶电站及自动化1-引言1-1 范围和目的1-2 参考文献2-船舶电力系统2-1 电力基础2-1-1 电流和电压2-1-2 直流和交流电2-1-3 电阻、电感和电容2-2 船舶电力系统的组成2-2-1 主发电机2-2-2 紧急发电机2-2-3 蓄电池组2-2-4 配电系统2-3 船舶电力系统的工作原理2-3-1 电力转换2-3-2 电力配电2-3-3 电力负荷管理2-4 船舶电力系统的安全性 2-4-1 电气安全规范2-4-2 安全设备和防护装置3-船舶自动化系统3-1 自动化基础3-1-1 传感器和执行器3-1-2 控制器和逻辑系统 3-1-3 数据采集和处理3-2 船舶自动化系统的组成 3-2-1 控制系统3-2-2 监测系统3-2-3 通信系统3-3 船舶自动化系统的应用 3-3-1 船舶导航和操纵3-3-2 船舶动力和推进3-3-3 船舶安全和监控3-4 船舶自动化系统的性能要求3-4-1 可靠性和稳定性3-4-2 灵活性和可扩展性3-4-3 通信和数据传输4-附件4-1 电路图纸4-2 设备清单4-3 技术规范5-法律名词及注释5-1 IMO（国际海事组织）5-1-1 国际海事组织是一个专门负责制定和推广国际海事标准的机构。
5-2 SOLAS（国际海上人命安全公约）5-2-1 国际海上人命安全公约是国际海事组织通过的一项规范，旨在确保船舶乘员和乘客的安全。
5-3 IEC（国际电工委员会）5-3-1 国际电工委员会是一个国际标准化组织，负责制定和推广电气和电子技术方面的国际标准。
5-4 IEEE（电气和电子工程师协会）5-4-1 电气和电子工程师协会是一个专业协会，致力于推动电气和电子工程领域的研究和发展。
6-结束本文档涉及附件：附件1：船舶电路图纸附件2：船舶设备清单附件3：船舶技术规范本文所涉及的法律名词及注释：1-IMO（国际海事组织）：国际海事组织是一个专门负责制定和推广国际海事标准的机构。
2024年度船舶电站及自动化讲稿
25
未来船舶电站的发展趋势与挑战
发展趋势
新能源技术、智能化技术将更广泛地应用于船舶电站领域，推动船舶电站向绿色、智能
、高效方向发展。
技术挑战
新能源技术的稳定性、经济性仍需进一步提升；智能化技术的可靠性、安全性需得到保 障。
2024/3等机构的环保政策将对船舶电站产生深远影响；新能源技术的 市场竞争日益激烈，需不断提高技术水平和降低成本。
16
04
船舶电站的运行与管理
2024/3/24
17
船舶电站的运行模式
独立运行模式
船舶电站独立于外部电网，依靠 自身发电设备供电，适用于远洋 航行和独立作业。
并网运行模式
船舶电站与外部电网连接，实现 并网运行，可相互补充电力，提 高供电可靠性和经济性。
混合运行模式
船舶电站既可独立运行，也可与 外部电网并网运行，根据航行和 作业需求灵活切换。
坏。
2024/3/24
短路保护
在发生短路故障时迅速切断故 障电路，防止故障扩大和损坏 设备。
欠压和过压保护
在电压低于或高于设定值时采 取相应的保护措施，如切断负 载或调整发电机输出。
温度保护
监测发电机组和配电盘等设备 的温度，当温度超过安全范围 时采取降温措施或停机保护。
11
03
船舶电站的自动化技术
2024/3/24
6
02
船舶电站的核心设备
2024/3/24
7
发电机组
柴油发电机组
蒸汽轮机发电机组
以柴油机为原动机，通过发电机将机 械能转换为电能，为船舶提供主电源 。
以蒸汽轮机为原动机，利用锅炉产生 的蒸汽驱动轮机转动，再通过发电机 发电，常用于大型船舶和辅助电源。
船舶电站及自动化 讲稿
船舶电站及自动化讲稿船舶电站及自动化讲稿一：船舶电站简介1.1 船舶电站的定义船舶电站是指船舶上负责发电的设备系统，其主要功能是为船舶提供电能，满足船舶各种设备和系统的用电需求。
1.2 船舶电站的组成船舶电站主要由发电机组、主开关板、配电系统和控制系统等组成。
1.3 船舶电站的分类根据船舶用途和规模的不同，船舶电站可以分为主机电站、辅机电站和备用电源电站等。
二：船舶电站的主要设备2.1 发电机组2.1.1 发电机组的作用发电机组是船舶电站的核心设备，通过燃油机、柴油机或燃气轮机驱动发电机产生电能。
2.1.2 发电机组的类型发电机组可以分为交流发电机组和直流发电机组两种类型。
根据船舶的需求和情况选择适合的发电机组。
2.2 主开关板2.2.1 主开关板的作用主开关板是船舶电站的控制中心，用于控制发电机组的运行和功率分配。
2.2.2 主开关板的组成主开关板一般包括主配电柜、主开关、主控开关等组件，通过这些组件实现对发电机组的控制和监测。
2.3 配电系统2.3.1 配电系统的作用配电系统用于将发电机组产生的电能分配到船舶上各种设备和系统中。
2.3.2 配电系统的构成配电系统包括主配电柜、分配电柜、电缆和电缆槽等设备，通过这些设备将电能传输到各个用电设备。
2.4 控制系统2.4.1 控制系统的作用控制系统用于监测和控制船舶电站的运行状态，保证电能的安全稳定供应。
2.4.2 控制系统的组成控制系统包括监控仪表、自动化控制设备和报警系统等，通过这些设备实现对电站运行状态的监测和控制。
三：船舶自动化系统3.1 船舶自动化系统的意义船舶自动化系统能够降低船员的工作强度，提高航行安全性和航行效率，是现代船舶的重要组成部分。
3.2 船舶自动化系统的主要功能船舶自动化系统主要包括船舶动力控制系统、船舶监控系统和船舶导航系统等，通过这些系统实现对船舶各个方面的自动化控制和监测。
3.3 船舶自动化系统的发展趋势随着科技的不断发展，船舶自动化系统将越来越智能化和网络化，提高船舶的自主性和安全性。
船舶电站及自动化 讲稿(一)2024
船舶电站及自动化讲稿（一）引言概述：船舶电站及自动化技术是现代船舶领域的重要组成部分，它为船舶提供了可靠的电力供应，并实现了船舶操作和监控的自动化。
本文旨在介绍船舶电站及自动化技术的基本原理和应用，以帮助读者对这一领域有更深入的了解。
大点一：船舶电站的组成1. 主机与发电机组成2. 电力分配与传输系统3. 电池组及备用电源4. 电气设备保护与控制装置5. 船舶电站的安全与维护大点二：船舶电站的工作原理1. 主机发电原理及电能转换2. 电力分配与传输的原理3. 电池组的工作原理与充放电控制4. 电气设备保护与控制装置原理5. 船舶电站的故障排除与维护技巧大点三：船舶电站的自动化技术1. 自动化控制系统的基本原理2. 船舶电站自动化的发展趋势3. 自动化控制系统在船舶电站中的应用案例4. 自动化控制系统的优势与挑战5. 自动化技术在船舶电站中的未来发展方向大点四：船舶电站的节能与环保策略1. 节能技术在船舶电站中的应用2. 环保要求对船舶电站的影响3. 船舶电站的环保措施与技术创新4. 船舶电站节能与环保的经济效益分析5. 船舶电站未来的节能与环保发展趋势大点五：船舶电站的发展与前景展望1. 船舶电站发展的历程与现状2. 全球船舶电站市场的潜力与竞争态势3. 船舶电站技术发展的机遇与挑战4. 船舶电站的研究与创新方向5. 船舶电站在未来发展中的重要作用与价值总结：本文详细介绍了船舶电站及自动化技术的基本原理、组成和应用。
船舶电站的自动化技术、节能与环保策略以及未来的发展与前景也得到了详细探讨。
船舶电站及自动化技术的不断创新与发展将为船舶行业带来更高效、安全和可持续的能源供应，并推动整个航海领域的进步与发展。
船舶电站及自动化(二)
船舶电站及自动化（二）引言概述：本文旨在探讨船舶电站及其自动化系统的相关内容。
船舶电站是船舶的重要组成部分，为船舶提供稳定的电源供应。
自动化系统则在提高船舶电站的工作效率和安全性方面起到关键作用。
本文将分别从船舶电站的基本组成、电源系统、配电系统、控制系统以及安全监控系统五个大点进行详细阐述。
正文：一、船舶电站的基本组成1. 主发电机组2. 辅助发电机组3. 开关设备与配电设备4. 蓄电池系统5. 充电系统二、电源系统1. 直流电源系统a. 手动控制模式b. 自动控制模式c. 备用电源切换系统2. 交流电源系统a. 主发电机组与辅助发电机组的配电模式b. 配电系统的保护装置c. 航行模式与停泊模式下的电源切换三、配电系统1. 高、低压配电装置2. 船舶电网的配置3. 电力管理系统4. 船舶电源负载分配5. 故障检测与排除四、控制系统1. 电力控制与监控系统2. 电压、电流、频率等参数的监测与调节3. 控制系统中的控制回路4. 船舶电站自动运行控制5. 远程监控与数据采集五、安全监控系统1. 航行中的火警监测与报警系统2. 安全隔离与断路保护系统3. 船舶电源运行状态的监测与报警装置4. 环境监测与报警系统5. 安全系统的备份与应急措施总结：船舶电站及自动化系统是船舶运行的关键要素，它们的合理配置和高效工作对船舶的性能和安全性起着重要作用。
船舶电站的基本组成包括主发电机组、辅助发电机组、开关设备与配电设备、蓄电池系统和充电系统。
电源系统涵盖了直流电源系统和交流电源系统两部分。
配电系统包括高、低压配电装置、电力管理系统等。
控制系统则负责电力控制与监控、远程监控等任务。
安全监控系统用于火警监测、安全隔离与断路保护等方面。
通过合理配置这些系统，并进行自动化控制，可以确保船舶电站的安全性、可靠性和高效性。
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轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
2020/11/8
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§16.2 船舶电站自动控制装置的系统组成
16.2.1 电力自动管理系统的结构类型
船舶电站自动控制装置的控制任务分为
对每台发电机组的起动、停机、自动并车进 行控制，以及发生机电故障时对本台机组的处理 等功能。（单机管理）
在整个电站系统并联运行时，进行功率管理、 也包括发生机电故障时对系统中其它机组发出控 制要求（例如备用机组的自动起动或阻塞）及信 息通讯等的管理控制。（整体管理）
每一台柴油发电机组配置有：
(1)一台SIMATIC S7-315-2 DP 型PLC控制装置
(2)一台GENOP 71型发电机保护/并车单元和测 量传感器
(3)一只OP7型液晶显示操作单元 (4)一只DC 24V/DC 24V变流器
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第16章 船舶电站自动化
§16.1 概述 §16.2 船舶电站自动控制装置的系统组成 §16.3 船舶电站自动化主要功能简介 §16.4 船舶中压电力系统简介
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内容简介
本章以实际的新型船舶自动化电站为例， 从系统角度讲述常见船舶电站自动化系统 的运行管理基本知识，即船舶电站自动化 系统的基本组成，基本功能，实现这些基 本功能的模块的工作原理。
3. 发电机的过电流、逆功率保护，按照三个 等级对非重要负载自动卸载，依据电网功 率余量自动或手动停止发电机组
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4. 发电机自动并车，自动调频调载
5. 短路保护
6. 在液晶显示操作单元上可以显示故障诊断 信息
7. 大负荷起动时的自动问讯控制，停机时具 有自动逐步转移负载功能，在起动发电机 组时，可设置多次起动尝试
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§16.1 概述
随着科学技术的发展，船舶机舱从 有人值守到自动化机舱的经历了几十 年的发展过程。
船舶电站自动化是实现机舱自动化、 进而实现无人值班机舱的必要条件。
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船舶电站自动化基本功能包括：
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近年来，安装在远洋船舶的大部分电力自动都
是基于微机或PLC控制技术实现的。 SIEMENS 公司基于PLC为核心的电力自动管理系统有 SIMOS PMA 52、 SIMOS PMA 53和SIMOS PMA 71 。 SIMOS PMA 52中PLC控制器是SIEMENS S5-115U SIMOS PMA 53中PLC控制器是SIEMENS S5-95U SIMOS PMA 71中PLC控制器是SIEMENS S7-315-2DP
TERASAKI公司的电力自动管理系统有 GAC-5 TYPE C、 GAC-16M等
各生产厂家的自动化电站产品在细节方面上会有不 同，但其主要功能还是基本相近的。
下面以SIMOS PMA 71型电力自动管理系统进行说明
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16.2.2 SIMOS PMA 71型电力自动管理系统的系统组成
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4、船舶电站的综合保护（包括发电机组机
电故障的自动处理与报警）；
5、运行状态显示及故障监视（包括全船断 电，欠频监视），系统给定参数的监视 与修改。
实现上述基本功能的船舶电站自动化系统 （也称作船舶电力自动管理系统）
PMS-Power Management System
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8. PMA 71还具有和WGA 23d型轴带发电机控 制装置相连，控制轴带发电机起动、停车 以及和柴油发电机组并车切换等功能 。
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两台发电机 并联运行时 的PMA 71系 统布置
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上述4个单元安装于每台发电机组的配电板上， 其中OP7型液晶显示操作单元和电压表、电流表、 功率表、频率表、控制开关和指示灯等一样，安 装于配电板的正面，以便于操作。
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1、发电机组依据电站运行情况和实际负荷需 要，按预定的顺序自动起动备用机组，并 能自动投入、自动停机；
2、故障状态下自动解列、停机的控制；
3、发电机组之间的自动并车、电压及无功功 率的自动调节、并联运行中功率的自动分 配、转移与电网频率的自动调整，重载询 问(投入大负载时的自动询问装置)；
SIMOS PMA 71 型电力管理系统（以 下简称为PMA 71）是SIEMENS公司的新一代 电站自动化产品，安装于我国“泰安口” 等许多远洋船舶。
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主要功能：
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1. 船舶电网监视（全船断电，频率过低等）
2. 根据负载状况或故障(过电流，过负荷)状况 自动起动发电机组
⑤G①⑦⑥②E显DNDDO(I发示(/OCI④D柴PO/D电连/PO操D7油L通O7开机1接CM1开作机信关液控变发模-关控板光模量制晶换电量制块模纤)块器模)机块块 保护和并车模块
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图中画出了管理两台发电机并联运行时的 PMA 71系统布置
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早期由数字电路-模拟集成电路构成的电力自动管 理系统大致可以分成总体控制方式和积木块式两种。
总体控制方式中，有负责系统整体功能的总体控
制单元和与其相连的对每台发电机组分别负责的起停控 制器、并联运行控制器等子系统。
积木式自动化电站由5种(4种)功能块组成，功能分 别为自动起动-停车装置、并车装置、电网监视器、负 荷控制器、功率分配器；功能块以独立或模块形式出现， 主要采用集成模拟技术和数字技术实现的。多数厂家已 将并车装置与功率分配器合并成一个独立的并联运行控 制器出现，即系统则由4个功能块组成。