船舶高压电站自动化及无功管理模块设计实现

发布时间：2017-09-04 15:33

  本文关键词：船舶高压电站自动化及无功管理模块设计实现

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【摘要】：随着世界各国经济的不断发展,国际贸易也不断增长,对承担大部分贸易运输任务的船舶提出了更加严苛的要求。船舶电站作为船舶的重要组成部分,对其容量和自动化程度的要求也不断升高,自动化的船舶高压电站成为发展趋势。本文基于实验室现有船舶高压电站物理仿真平台的各硬件设备,以西门子公司最新推出的小型PLC S7-1200为核心,设计并实现了船舶高压电站自动化及无功管理模块控制器。首先对船舶高压电站和本文的物理平台进行了简介,论述了核心控制器的选型过程。然后对电站运行参数的采集与监测、发电机组的自动起动、自动并车、自动调频调载以及自动解列与停机等电站自动化主要功能的设计与实现进行了详细阐述。同时,针对无功管理模块的原理与实现方法进行了全面设计。最终对硬件的安装与调试进行了说明,并记录了实验过程和实验结果。实验证明,本文设计完成的控制器能稳定可靠地运行,很好地完成预定功能。
【关键词】：船舶高压电站 电站自动化 无功管理模块 无功分配 可编程控制器
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U665.12
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题背景10
• 1.2 发展趋势和研究现状10-12
• 1.3 本文主要内容及工作12-14
• 第2章 船舶高压电站自动化及无功管理模块的整体设计方案14-26
• 2.1 船舶高压电站构成及特点14-16
• 2.2 本设计的物理平台组成16-18
• 2.3 系统的整体设计方案18
• 2.4 核心控制器的选型18-25
• 2.4.1 PLC规模的确定20-22
• 2.4.2 S7-200与S7-1200的比较22-24
• 2.4.3 核心控制器型号的确定24
• 2.4.4 扩展模块选定24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 船舶高压电站自动化主要功能的设计与实现26-42
• 3.1 电站运行参数的监测26-30
• 3.1.1 数字量信号的采集26
• 3.1.2 电压、电流等参数的采集26-28
• 3.1.3 发电机频率参数的采集28-30
• 3.2 发电机组自动起动30-31
• 3.2.1 自动起动主要功能30
• 3.2.2 自动起动条件30-31
• 3.2.3 自动起动流程31
• 3.3 发电机组的自动并车31-37
• 3.3.1 准同步并车条件32
• 3.3.2 自动并车功能和组成32-33
• 3.3.3 恒定超前时间的获取33-37
• 3.3.4 自动并车环节流程37
• 3.4 频率及有功功率自动调节37-39
• 3.4.1 频率及有功功率自动调节主要功能38
• 3.4.2 单机运行时的频率调节38
• 3.4.3 多机组并联时的调频调载38-39
• 3.5 自动解列与停机39-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第4章 船舶高压电站无功管理模块的设计与实现42-55
• 4.1 发电机端电压与无功功率的关系42-44
• 4.2 发电机励磁电流与无功功率的关系44-45
• 4.3 无功管理模块的硬件组成及原理45-47
• 4.4 单机运行时的电压稳定47-49
• 4.5 多机组并联运行时的无功管理49-54
• 4.5.1 无功负荷分配与发电机励磁的关系49-50
• 4.5.2 无功功率自动分配的基本原理50-52
• 4.5.3 本设计的无功分配策略52-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第5章 系统安装调试及实验结果分析55-69
• 5.1 系统的安装55-59
• 5.1.1 控制系统组态与安装55-56
• 5.1.2 编码器的安装56-59
• 5.1.3 调压器控制电路的安装59
• 5.2 系统各参数的确定59-65
• 5.2.1 无功管理模块系统参数的确定59-61
• 5.2.2 调压脉冲宽度的设定61-65
• 5.3 实验及结果分析65-68
• 5.3.1 船舶高压电站自动化主要功能的验证65-66
• 5.3.2 无功管理模块的实验结果66-68
• 5.4 本章小结68-69
• 结论69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-75
• 作者简介75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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2 徐昭;吴志良;;基于S7-1200 PLC的船舶电站并车装置的设计与实现[J];船电技术;2014年11期

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中国硕士学位论文全文数据库 前3条

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本文编号：792371