基于arm的嵌入式船舶電站控制裝置的研究與設(shè)計-資料下載頁
2025-06-23 15:32本頁面
【正文】 操作負(fù)荷轉(zhuǎn)移至10% Pe時，對解列機組進(jìn)行分閘，分閘后的解列機延時10s，當(dāng)在1Os內(nèi)負(fù)荷增至重載限值，則系統(tǒng)調(diào)用并車程序，將己解列機組重新并入電網(wǎng)，反之將解列、停機。程序如圖11。圖11 自動解列及停機控制程序流程圖 分級卸載該模塊功能就是當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷達(dá)到電站額定總功率的一定比例（過載）時，各種負(fù)荷按照重要程度依次自動卸載，從而確保發(fā)電機正常工作，并保證重要負(fù)載不間斷連續(xù)供電。該模塊具有：一級定時限卸載環(huán)節(jié)、二級定時限卸載環(huán)節(jié)、三級定時限卸載環(huán)節(jié)。這里，一/二/三級卸載所對應(yīng)的負(fù)載情況分別為非重要負(fù)載、次重要負(fù)載和重要負(fù)載。其重要性隨級別的升高而升高。模塊輸入：(1) 各機組狀態(tài)標(biāo)志信號（用于判斷本機功率是否運行以及是否應(yīng)計入總功率）(2) 在網(wǎng)各機組的輸出功率和額定功率信號（用于讀取機組功率，判斷是否過載）(3) 各級卸載閉鎖標(biāo)志信號（用于判斷對應(yīng)級別的卸載指令是否已發(fā)出，需否閉鎖本級卸載，進(jìn)入下一級卸載）(4) 電網(wǎng)電壓信號（用于在電網(wǎng)失電情況下的卸載負(fù)荷）（以上3為負(fù)荷控制器內(nèi)部信號，其它均為CAN上傳入信號）模塊輸入信息：(1) 8位二進(jìn)制量(2) 各臺在網(wǎng)機組的輸出功率和額定功率，雙字節(jié)數(shù)字量，共16字節(jié)(3) 3位二進(jìn)制量（每級各1位；0無閉鎖，1有閉鎖；初始均為1）(4) 雙字節(jié)數(shù)字量信號來源：(1) 機組狀態(tài)標(biāo)志寄存器（CAN上傳）(2) 各機組輸出功率寄存器（CAN上傳）(3) 本模塊各級卸載閉鎖標(biāo)志寄存器（由前次分級卸載或分級起動操作得到結(jié)果）(4) 電網(wǎng)電壓寄存器（CAN上傳）模塊輸出：(1) 各級卸載指令信號（用于切除各級負(fù)荷）（接口信號）模塊輸出信息：(2) 總共3位二進(jìn)制量，每級卸載指令各1位信號去向：(3) 各級負(fù)載對應(yīng)的斷路器（繼電器）控制程序流程圖如圖12所示。圖12 分級卸載控制程序流程圖 重載詢問重載詢問功能模塊是應(yīng)對大功率負(fù)載的處理模塊。用以實現(xiàn)在起動大負(fù)載之前的功率詢問，并以運行機組的剩余功率為判據(jù)，決定是允許起動負(fù)載還是先起動后備機組。模塊輸入：(1) 重載詢問信號（用于判斷是否需要進(jìn)行重載處理）（接口信號）(2) 合閘反饋信號（用于判斷是否合閘成功）（接口信號）(3) 各機組狀態(tài)標(biāo)志信號（用于判斷本機功率是否運行以及是否應(yīng)計入總功率）(4) 在網(wǎng)各機組的輸出功率和額定功率信號（用于計算剩余功率，判斷是否允許起動負(fù)載）（以上3和4均為CAN上傳入信號）模塊輸入信息：(1) 2位二進(jìn)制量（每路重載詢問各1位；1無重載詢問信號，0有重載詢問信號）(2) 2位二進(jìn)制量（每路合閘反饋各1位；1未合閘，0已合閘）(3) 8位二進(jìn)制量(4) 各臺機組的輸出功率和額定功率，雙字節(jié)實數(shù)，16字節(jié)信號來源：(1) 外部重載詢問按鈕輸入(2) 外部合閘反饋信號(3) 各機組狀態(tài)標(biāo)志寄存器（CAN上傳）(4) 各機組輸出功率寄存器（CAN上傳）模塊輸出：(1) 重載允許起動信號（用于合閘投入重載）（接口信號）(2) 重載增機信號（用于起動后備機組，增加剩余功率）（CAN上傳出信號）(3) 重載合閘失敗報警信號（CAN上傳出信號）模塊輸出信息：(1) 2位二進(jìn)制量（每路重載允許各1位；1允許響應(yīng)信號，0無允許響應(yīng)信號）(2) 1位二進(jìn)制量（1增機信號，0無增機信號）(3) 2位二進(jìn)制量（每路重載各1位；1合閘失?。┚唧w軟件流程如圖13所示。圖13 重載詢問控制程序流程圖4 結(jié)語在本設(shè)計過程中，完成了各控制模塊的軟、硬件設(shè)計。主要實現(xiàn)的功能是對待并發(fā)電機和電網(wǎng)的電力參數(shù)的采集，電站發(fā)電機組自動準(zhǔn)同步并車、調(diào)頻調(diào)載、自動解列及自動停機等功能的控制，給出了最佳并車相位差提前時間的計算方法，同時用MATLAB對自動準(zhǔn)同步并車方法可行性進(jìn)行了模擬仿真。該軟件并車方法，從理論上和軟硬件實現(xiàn)上都是可行的。其新穎點在于根據(jù)電網(wǎng)電壓和待并機電壓的頻差，主開關(guān)等等延遲時間，計算出合閘信號發(fā)出提前時間的理論值，并通過電網(wǎng)電壓與待并機組電壓相位差的實時測量，準(zhǔn)確發(fā)出合閘指令，實現(xiàn)同相點合閘。該方法通過Matlab進(jìn)行了仿真，達(dá)到預(yù)期結(jié)果，可以作為船舶電站自動控制系統(tǒng)自動整同步并車的方法。參考文獻(xiàn)：[1]王煥文．艦船電力系統(tǒng)及自動裝置．北京：科學(xué)出版社,2004,8.[2]李麟、沈兵編著，艦船電力系統(tǒng)及其自動化。武漢：海軍工程大學(xué)出版社，200113 / 1
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