[发明专利]双燃料发电机一键预约自动转气控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种双燃料发电机一键预约自动转气控制系统，其特征在于它包括船舶自动控制和监测系统、LNG控制系统、PMS电站管理系统以及双燃料发电机控制系统。船舶自动控制和监测系统发出一键预约自动转气命令后，船舶自动控制和监测系统采集双燃料发电机控制系统，PMS电站管理系统，LNG控制系统信号，经过来船舶自动控制和监测系统的信号处理模块处理，规避发电机本身控制系统的设计缺陷及并车过程中功率波动的不利因素，实现发电机从柴油转换到气体模式的自动转换功能。实现发电机的一键预约转气功能，降低环境污染船员劳动强度。

技术领域

本发明属于船舶设备的自动控制领域，具体涉及一种双燃料(柴油/天然气)发电一键预约自动转气系统逻辑功能设计的实现。

背景技术

传统的船用发电机通常使用柴油或者重油作为内燃机的燃料，驱动发电机产生电能，向船舶设备供电，不存在复杂的燃料切换功能。随着人们保护环境意识的增强，很多国家已经或者将要设置船舶排放限制区。为了应对这些要求，船舶使用清洁的天然气作为能源已越来越被船东所青睐。由于双燃料发电机从油模式向天然气模式转换限制条件较多,某知名品牌双燃料发电机在实际项目执行过程中出现显如下问题：

1，发电机起动后还未合闸时，发电机在条件还未达成的状况下，发出了转气允许信号，随即消失。

2，各条件达成后，气体转换允许信号发出，船舶的自动控制及监控系统给出转气命令，发电机在接收到转气命令信号后，气体转换信号随即消失，无法判断转气允许信号消失是终止转气还是正在转气。

3，双燃料发电负荷要达到发电机额定功率的20％以上才能从燃油模式转为燃气模式。发电机与其他发电机并网进行功率分配的过程中会出现功率突升，超过20％额定负荷，然后降到20％额定功率之下的状况，有些工况在功率分配过程中可能反复出现在20％额定功率点附近来回波动的状况，发电机仅被动接收一个4-20mA的模拟量信号，无法判断功率分配平衡后是否能满足功率需求，造成发电机气体转换允许信号不断允许、消失，发电机无法自动转气，只能由船员至机旁手动转换为气体模式。

如果实现发电机在条件允许的任何工况下都能自动转气，以上三个问题必须解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在预约了气体模式后，当转气条件达成后，让发电机在任何工况下均能自动转换为气体模式运行，实现发电机的一键预约转气功能，降低船员的劳动强度。

技术方案：

本发明首先公开了一种双燃料发电机一键预约自动转气控制系统，它包括船舶自动控制和监测系统、LNG控制系统、PMS电站管理系统以及双燃料发电机控制系统；其中：

－船舶自动控制和监测系统：采集LNG控制系统、PMS电站管理系统以及双燃料发电机控制系统的信号，并进行转气命令的输出；

－LNG控制系统：提供LNG系统准备好信号至船舶自动控制和监测系统，参与自动转气功能逻辑控制；

－PMS电站管理系统：提供发电机主开关合闸信号至船舶自动控制和监测系统，参与自动转气功能逻辑控制；

－双燃料发电机控制系统：提供发电机气体转换允许信号以及发电机的状态和报警信号至船舶自动控制和监测系统，参与自动转气功能逻辑控制。

优选的，所述船舶自动控制和监测系统包括触摸屏人机界面、信号处理单元、信号采集模块和信号输出模块，触摸屏人机界面实现船员监控及气体模式预约；信号采集模块实现转气所必须信号的采集；信号处理单元实现逻辑判断及控制；信号输出模块实现转气命令的输出。

具体的，所述信号采集模块采集：LNG系统准备好信号、发电机气体转换允许信号、发电机主开关合闸信号、发电机快速切换到燃油模式信号、发电机自动切换到燃油模式信号、发电机SHD信号和发电机停止状态信号。