Mô hình hệ thống điều khiển tự động toàn phần trạm phát điện tàu thủy

Trạm phát điện tàu thủy đảm bảo việc cung cấp năng lượng điện liên tục cho các phụ tải, hệ thống điện trên tàu thủy, theo từng chế độ công tác của tàu. Đặc điểm của phụ tải là hàm biến đổi ngẫu nhiên không theo quy luật, do đó đòi hỏi phải xây dựng hệ thống điều khiển tự động toàn phần trạm phát điện tàu thủy, để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất lượng, tối ưu về năng lượng, nâng cao hiệu quả kinh tế trong vận hành khai thác và đảm bảo an toàn cho hàng hóa, thiết bị và con người.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình hệ thống điều khiển tự động toàn phần trạm phát điện tàu thủy MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TOÀN PHẦN TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY MODELOF FULL AUTOMATIC CONTROL SYSTEM FOR MARINE ELECTRICAL POWER STATION HOÀNG ĐỨC TUẤN1, ĐINH ANH TUẤN1, NGUYỄN KHẮC KHIÊM2 1Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam 2Trường Đại học Hàng hải Việt Nam Tóm tắt Trạm phát điện tàu thủy đảm bảo việc cung cấp năng lượng điện liên tục cho các phụ tải, hệ thống điện trên tàu thủy, theo từng chế độ công tác của tàu. Đặc điểm của phụ tải là hàm biến đổi ngẫu nhiên không theo quy luật, do đó đòi hỏi phải xây dựng hệ thống điều khiển tự động toàn phần trạm phát điện tàu thủy, để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất lượng, tối ưu về năng lượng, nâng cao hiệu quả kinh tế trong vận hành khai thác và đảm bảo an toàn cho hàng hóa, thiết bị và con người. Từ khóa: Trạm phát điện tàu thủy, hệ thống điều khiển tự động. Abstract Marine electrical power station supplies continuous electrical power to the electrical loads, electrical systems on ships, according to each of the ships working mode. Features of the electrical loads is a function random variable and irregular, thus requiring building marine electrical power station full automaticcontrol systems to meet the increasing requirements for quality, optimal energy, improve economic efficiency in the operation and ensure the safety of goods, equipment and people. Keywords: Marine electrical power station, automatic control system. 1. Giới thiệu Trạm phát điện tàu thủy là nơi tập trung năng lượng điện, từ các máy phát điện và phân phối năng lượng đó đến các phụ tải. Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, thì hệ thống, thiết bị điện trên tàu thủy phát triển không ngừng, tăng nhanh về số lượng và đòi hỏi chất lượng điện năng ngày càng cao. Vì vậy, hệ thống cung cấp năng lượng điện có vai trò đặc biệt quan trọng đến hoạt động của con tàu, nếu việc cung cấp năng lượng điện bị gián đoạn sẽ làm ảnh hưởng đến hoạt động của con tàu, độ an toàn hàng hóa, thiết bị, cũng như tính mạng của các thuyền viên [1, 2]. Do đó, yêu cầu hệ thống cung cấp năng lượng điện luôn phải nghiên cứu để nâng cao khả năng cung cấp năng lượng, tin cậy và tối ưu trong từng chế độ hoạt động của con tàu. Bài báo đề cập đến việc xây dựng hệ thống điều khiển tự động trạm phát điện tàu thủy,nhằm tự động điều khiển toàn phần trạm phát điện tàu thủy, nâng cao hiệu quả kinh tế và đảm bảo cung cấp năng lượng điện liên tục, tăng tính an toàn cho hệ thống điện năng tàu thủy. Kết quả nghiên cứu được trình bày trong các phần sau. 2. Chức năng và cấu trúc chung của hệ thống điều khiển tự động trạm phát điện tàu thủy 2.1. Chức năng của hệ thống điều khiển tự động trạm phát điện tàu thủy Chức năng chính của hệ thống điều khiển tự động trạm phát điện tàu thủy như sau: - Tự động khởi động tổ hợp máy phát điện khi tải nặng; - Tự động dừng tổ hợp máy phát điện khi non tải; - Hòa đồng bộ tự động các máy phát điện; - Ổn định tần số và phân chia tải tự động; - Khởi động máy phát điện ưu tiên khi xảy ra mất điện toàn tàu; - Khống chế tải nặng; - Bảo vệ cho trạm phát điện tàu thủy,… 2.2. Cấu trúc chung của hệ thống điều khiển tự động trạm phát điện tàu thủy Để thực hiện chức năng điều khiển tự động toàn phần trạm phát điện tàu thủy, hệ thống sẽ có cấu trúc phân tầng điều khiển đối với từng tổ hợp Diesel - máy phát điện và được tích hợp ở tầng cao hơn nhằm quản lý hoạt động của toàn trạm phát điện ứng với các chế độ hoạt động Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 51-8/2017 29 tương ứng [1, 2, 3, 5]. Kết cấu của hệ thống gồm bộ điều khiển cho từng tổ hợp Diesel - máy phát điện và kết nối mạng giữa chúng với nhau, được trình bày trong hình 1. L1 L2 L3 ETHERNET BT Satus ETHERNET 441 v 441 v 441 v 233KW 418A 233KW 418A 233KW 418A 440V G 50.0 HZ PMS 440V G 50.0 HZ PMS 440V G 50.0 HZ PMS 50.HZ 0.73 OPERATOR ...