[发明专利]一种双模式的船舶电站训练模拟器

权利要求书

1.一种双模式的船舶电站训练模拟器，其特征在于，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括三台计算机、三台交换机、三台UPS、220V交流电源、信号采集模块、滤波器模块、数据转发模块、24V直流电源、传感器模块和发电机组，所述软件部分包括船舶电站仿真模型、船舶电站人机界面、船舶电站数据库，所述船舶电站仿真模型与所述船舶电站数据库之间通过ODBC方式进行数据传输，所述船舶电站人机界面与所述船舶电站数据库之间通过ODBC方式进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的双模式的船舶电站训练模拟器，其特征在于，所述三台计算机包括1号计算机、2号计算机和3号计算机，所述三台交换机包括1号交换机、2号交换机和3号交换机，所述三台UPS包括1号UPS、2号UPS和3号UPS，所述1号计算机与所述1号交换机之间通过以太网电缆连接，所述2号计算机与所述2号交换机之间通过以太网电缆连接，所述3号计算机与所述3号交换机之间通过以太网电缆连接，所述1号交换机与所述2号交换机之间通过以太网电缆连接，所述1号交换机与所述3号交换机之间通过以太网电缆连接，所述1号UPS与所述1号计算机之间通过电源线连接，所述2号UPS与所述2号计算机之间通过电源线连接，所述3号UPS与所述3号计算机之间通过以太网电缆连接，所述220V电源与三台UPS之间通过电源线连接，所述传感器模块与所述发电机组通过信号线连接，所述滤波器模块与所述传感器模块通过信号线连接，所述滤波器模块与所述所述信号采集模块通过信号线连接，所述信号采集模块与所述数据转发模块通过信号线连接，所述数据转发模块与所述1号交换机通过以太网电缆连接，所述24V直流电源与所述数据转发模块通过电源线连接。

3.根据权利要求2所述的双模式的船舶电站训练模拟器，其特征在于，所述船舶电站仿真模型通过Simulink平台建立，所述船舶电站仿真模型包括柴油机调速器仿真模型、发电机仿真模型、励磁机仿真模型、并车仿真模型、负载仿真模型和故障仿真模型，所述柴油机调速器仿真模型采用二阶数学模型，所述发电机仿真模型采用Simulink元件库中的标幺值式同步发电机模型，所述励磁机仿真模型采用Simulink元件库中的标幺值式励磁机数学模型，并车模型根据发电机并车的工作原理建立并车仿真模型，所述负载仿真模型采用Simulink元件库中的功率因数滞后的负载模型，所述故障仿真模型采用Simulink的故障模拟模块，通过在故障模拟模块中设置不同的故障来模拟船舶电站发生故障。

4.根据权利要求3所述的双模式的船舶电站训练模拟器，其特征在于，所述船舶电站人机界面通过KingsCADA组态软件实现，所述船舶电站人机界面包括船舶电站主界面、负载并车界面、故障模拟界面，所述船舶电站主界面显示发电机的转速、频率、转矩、功率因数、发电机的三相电压和电流，所述负载并车界面包括负载控制和并车显示两部分，所述负载控制部分是对发电机组进行加负载、减负载操作以及对三台发电机的有功功率和无功功率进行监控，所述并车部分包括并车三要素状态显示以及并车信号显示，所述故障模拟界面包括船舶电站故障模拟操作，故障原因，故障排除方法，所述船舶电站故障模拟操作是对船舶电站不同的故障进行模拟，所述故障原因是船舶电站发生某种故障后，显示该故障的故障原因，所述故障排除方法是船舶电站发生某种故障后，显示该故障的排除方法。

5.根据权利要求4所述的双模式的船舶电站训练模拟器，其特征在于，所述船舶电站数据库采用SQL Server数据库，所述船舶电站数据库包括发电机组正常运行数据表和控制及故障模拟表。

6.根据权利要求5所述的双模式的船舶电站训练模拟器，其特征在于，所述发电机组正常运行数据表为发电机的功率因数、转速、输出转矩、频率、三相电压、三相电流、有功功率和无功功率参数的数据，所述控制及故障模拟表包括控制数据和故障模拟数据，所述控制数据为发电机组的启动、停止、加负载和减负载控制数据，所述故障模拟数据为三台发电机的单相接地短路、两相相间短路和失磁故障以及负载断路故障设置数据。