[发明专利]基于在线可用功率的动力定位船推进器负载限制方法

摘要

本发明提供的是一种基于在线可用功率的动力定位船推进器负载限制方法。通过实时考察动力定位船电力推进系统配电板的分区状况，计算分区内在线发电机组的可用功率和推进器的实时负荷功率，并设计数字滤波器进行滤波，由此计算每个推进器的限载因子，以及在下一控制周期内每个推进器给定推力必须满足的功率上限值，最后将功率上限值折算到推进器的给定转速和转矩上限值，以达到防止推进器过载和电力推进系统过载造成全船停电故障的目的。本发明将电站的可用功率与推进系统的实时功率依照优化的限载系数对动力定位控制器的输出进行限制，提高了运行的安全性，减少了因为推进器过载而发电机启动不及时造成的全船停电故障，弥补了电站管理系统的不足。

主权项

基于在线可用功率的动力定位船推进器负载限制方法，其特征是：（1）获取动力定位船的参数，所述参数主要包括：螺旋桨半径尺寸、发电机额定功率、推进器额定功率；（2）测量信息包的拆解，由动力定位控制器每隔固定时间经以太网从发电机、汇流排、推进器驱动器的就地控制站收集推进负载限制所需的输入信息，按照定义格式进行解包，得到以下主要信息量：1)母线联接断路器的闭合断开状态；2)发电机联接断路器处的实时线电压和线电流以及发电机的功率因素；3)推进器联接断路器的闭合断开状态；4)推进器联接断路器处的实时线电压和线电流以及功率因素；5)海浪传感器需要采集到海浪波幅值与推力损失因素估计相关的参数；（3）独立供电分区的确定，即由母线连接断路器的状态确定当前中压配电板独立配电的拓扑分区；如果所有母线联接断路器皆闭合，则为一个整体分区；如果舱室间的母线联接断路器断开，则是配电舱室间分别独立供电；（4）对每个独立分区进行在线可用功率的计算，首先由确定分区内的发电机是否在线以及是否已经分配负载，然后计算该分区的在线可用功率；（5）计算每个推进器的实时负载，并由数字滤波算法对计算后的推进器实时负荷功率进行滤波处理，最后计算出整个分区内所有推进负载的总负荷功率；（6）根据(1)和(2)中获得的螺旋桨推力损失因素相关参数计算，同样对螺旋桨推力损失因素由数字滤波器进行滤波处理；（7）推进器负载限制权重的选取；（8）计算分区内推进器整体限载系数，并依照推力分配时每个推进器抵御环境力的重要性对每个推进器的限载系数进行优化，并由此计算出每个推进器负荷的限制值；（9）根据推力损失因素对每个推进器负荷的限制值进行修正，计算修正后的推进器负荷的限制值；（10）计算经过负荷限制后的每个推进器的转速和转矩给定值，并交给动力定位控制器组装成控制指令数据包，经工业以太网发送至就地控制站，产生对推进器负载的限制作用。