船舶电气设备及系统 全套课件（下第九至二十章）.PPT

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 电机的控制系统)的起动、停车逻辑。 机动船 船长12米以下 白色环照灯，左右舷灯 机动船 船长50米以下 桅灯，左右舷灯 机动船 船长50米以上 前/主桅灯，左右舷灯，尾灯 机动船 高速船 黄色环照灯，桅灯，左右舷灯，尾灯 机动船 渔船（拖网） 白/绿环照灯，左右舷灯，尾灯 机动船 渔船（非拖网） 白/红环照灯，左右舷灯，尾灯 20米以下左右舷灯可用一盏合并灯 非机动船 帆船（1） 非机动船 帆船（2） 红/绿环照灯，左右舷灯，尾灯 16.3.3 PMA 71的功率自动管理功能 PMA 71系统的功率自动管理功能包括： 在过电流、过载或电网频率过低时，自动起动备用机组； 决定备用机组的起动顺序； 当电网低负荷需要减少机组时，自动对机组进行负荷转移后，进行解列； 决定机组的解列顺序； 对并联运行的机组，进行电网频率和有功功率的自动调节； 调节并联运行机组的无功功率分配； 1）备用机组的自动起动和低负荷时的自动解列 （1）备用机组的起动顺序和机组停机的解列顺序 一般在由集成电路构成的自动化电站中，主配电板含有共用的同步并车控制屏，通过并车屏的选择开关可以设置备用机组的起动顺序。 PMA 71系统充分利用了设置在每台发电机控制屏上的PLC单元之间的相互通讯能力，取消了共用的自动并车控制屏，起动顺序的选择可以在任何一台发电机的OP 7液晶显示操作单元上，按照显示屏菜单的提示，使用按键进行设定。所选择的结果将自动传送到每台发电机的PLC单元中，而机组的停机解列顺序则会自动地被设定为与起动顺序相反。 如果在执行过程中，某台机组运行模式不在“自动”模式，或者所选机组的运行状态不对(如执行解列命令时，该机组正在停机状态)，则系统会跳过该台机组，顺序中的下台机组将执行起动或者解列操作。 （2）过流、过载、或电网频率过低引起的备用 机组自动起动 引起过电流、过载或者电网频率过低的故障原因，大部分是由于运行机组可以提供的总功率不能满足当前电网负荷总量的地要求。前面叙述的过电流、过负荷或电网频率过低时，系统实施的分级卸载，从减少电网负荷的角度来维持功率需求的平衡，以保护发电机。本节则从功率管理的角度，在过电流、过载或者电网频率过低时，自动起动备用机组、增加电能供给来满足功率需求的平衡。 在表16-1中可看出，在过电流、过载或者电网频率过低时 ，自动起动备用机组的判断值都是设置为三个等级，而相对应的动作时间，则与限值的大小呈反时限特性。超过额定值的百分比越小，动作的延时越大；超过额定值的百分比越大，动作的延时越小。 系统中，电流、功率、电网频率都是由GENOP 71发电机保护/并车单元采集，然后传送到PLC单元，在PLC单元进行监视是否超过预设的限值。 2）并联机组的功率分配和电网频率的自动调整 在PMA 71系统中，各台发电机的PLC单元接受GENOP 71单元传送过来的发电机功率和电网频率信号，综合后在负载控制程序和频率控制程序中进行计算，分别得出负载控制输出信号和频率控制输出信号，然后送到权值程序对负载控制信号和频率控制信号的权值作进一步的处理。 最后综合生成 “升速”或者“降速” 输出信号，通过PROFIBUS分别传送到各台发电机的GENOP 71单元，控制发电机的调速器，达到自动调频调载的功能。 （1）并联机组负载分配的控制 PMA 71系统允许选择两种不同的负载分配控制方案： A. 按比例负载分配法（当各台机组的容量相同时，也称作均功分配法） 比例负载分配法是指并联运行的机组以各机组额定容量的相同百分比分担电网负荷。目前柴油发电机组的船舶电站都是采用比例负载分配法。 B. 不平衡负载分配法（Unbalanced Load Sharing, 简称UBL） 在这种负载分配模式下，一台机组承担尽可能多的负荷，但是不能超过预先设置的最大限定值；而另外的机组则被安排为承担尽量少的负载，但是不能少于所设定的最小允许负荷。 (2）电网频率的调整 PMA 71系统允许选择两种不同的频率调整模式： 恒频模式的频率调整模式 选择为恒频模式时，电网的频率将被调整到接近船舶电网的额定频率 50Hz或 60Hz。 B. 带下降特性的频率调整模式 选择为带下降特性的频率调整模式时，电网的频率的调整将依赖于电网承担的负载，两者的关系是一条下降曲线。 通常的下降曲线斜率是：当负载是 70% - 80%时，频率为额定频率（ 50Hz