船舶综合电力系统实验室电力系统设计简介
船舶电力系统的组成概述
（2）碱性蓄电池
a. 每半个月检查一次电压、电解液密度和高度，及时补充 电解液。
b. 保持气塞透气或定期打开气塞放气。 c. 碱性蓄电池的外壳带电(正极)，存放时须防金属将负极
与外壳接触，引起短路。 d. 一般工作10~12次充放电循环或每月进行一次过充电。 e. 每年或使用50~100次左右时，应更换电解液。电解液的
12.1.1 系统的组成及特点
1) 船舶电力系统的组成 电源装置 配电装置 电力网 负载
(1) 电源装置 将机械能、化学能等能源转变为电能的装置。
船舶电源主要是指发电机和蓄电池。
柴油机
发电机
(2) 配电装置
对电源和用电设备保护、监测、分配、转换、控制的装置。 按用途可分为主配电板、应急配电板、充发电板、区配电 板、分配电板和岸电箱等几种。 按形状分可分为垂直立式、台式、桌式和控制台式四种。 按外壳结构可分为防护式、防滴式和防水式。
蓄电池的容量一般是以8小时作为标准放电电流。
5) 船用蓄电池的充放电方式
充电的方法 恒电流充电、恒电压充电、恒电流恒电压充电、连 续补充充电、分段充电。
充电种类
初次充电 、正常充电、均衡充电
均衡充电——多个小电池组合使用的蓄电池在长时间使用 后，各小电池往往产生相对密度、容量和不均衡现象，为 此需要每月进行一次均衡充电，其方法是先进行正常充电； 静置1小时后，用初次充电第二阶段的电流充到有剧烈气泡 产生为止；再静置1小时，反复上述充电过程，直到电压和 相对密度保持稳定才完成。
放电
PbO2 2H 2SO4 Pb
PbSO4 2H 2O PbSO4
充电
正极
电解液 负极
正极
电解液 负极
充电时电解液稀硫酸的比重会增加；放电时由于生成
大型船舶电力系统设计论文
摘要：为了保证船舶电力系统的供电连续性，及最大可能的缩短船舶停电时间，在分析了船舶电力系统故障特点的基础上阐述了基于继电保护信息的船舶电力系统故障诊断专家系统的设计)根据故障现象的不同将整个诊断系统划分为输电线路诊断和其他设备诊断两个模快)在知识表示上根据船舶电力系统的特点采用了框架与产生式相结合的方式，同时为了处理故障识别过程中的不确定问题，引入了模糊规则)本系统在对哈尔滨工程大学的船舶电力系统仿真装置诊断时，能够正确、快速的得出诊断结论)因此这种船舶电力系统的故障诊断方法是行之有效和值得推广的一．船舶电力系统的组成1.1船舶电力系统的组成及特点1）船舶电力系统的组成船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连续的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。
其单线图如图1所示。
（1）电源装置。
将机械能、化学能等能源转化为电能的装置。
船舶电源主要是指发电机和蓄电池。
（2）配电装置。
对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。
（3）船舶电力网。
是全船电缆电线的总称，也是电能的产生者（各种电源）和电能的消耗者（各类用电设备）的中间传递环节。
船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。
（4）负载。
即用电设备。
船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机（为主机和主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等）、舱室辅机（生活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等）、电力推进装置（主电力推进装置、首尾侧推装置等）、机修机械（车床、钻床、电焊机等）、冷藏通风（冷藏集装箱、空调装置、伙食冷库和通风机等）、照明装置、船舶通信导航设备（无线电通信设备、导航和船内通信设备）等。
2）船舶电力系统的特点根据船用负载的特点，船舶电力系统的电站容量、连接方式、电压等级、配电装置等与陆上电力系统有着很大的差别。
舰船用电系统的配电优化设计
舰船用电系统的配电优化设计随着科学技术的不断进步和电子技术的发展，船舶的电力需求也日益增加。
随之而来的是舰船用电系统的配电优化设计，该系统要能够为不同的设备和系统提供合适的电力，同时还要最大程度地提高电力传输的效率和稳定性。
本文将重点讨论舰船用电系统的配电优化设计，以及在设计过程中可能遇到的问题并提出解决方案。
一．舰船用电系统的原理及组成舰船用电系统主要由以下四个部分组成：配电室、主发电机组、配电柜和配电网。
这四个部分合理分布以保障整个系统运转的安全和稳定。
1. 配电室配电室是船舶的电气中枢，也是将电力接入和分配至其他部分的枢纽。
在配电室中，还需要安装控制电器和仪器，以便进行风险监控和保护。
2. 主发电机组主发电机组是船舶用电系统的核心，它是从燃料发动机或涡轮机的能量转换中获得动力的。
主发电机组需要设计成多段式，以提高电力传输的可靠性。
3. 配电柜配电柜是电气设备的集成功能部件。
配电柜包括主配电柜和从配电柜。
主配电柜的作用是将电能传输至其他装置和系统，而从配电柜可以将电能接入到小规模的设备。
4. 配电网在船舶用电系统中，配电网就相当于人体的循环系统。
它将电力从主发电机组传输到其他部分，并通过传输线路连接配电柜和各个设备。
配电网应该设计得足够良好，以便能够承受各种环境和操作条件下的挑战。
二．配电优化设计的目的配电优化设计的目的是使电力传输更加高效、可靠和安全。
这需要在设计过程中考虑到舰船的特殊环境和外部因素，以确保电力质量的稳定性和连续性。
在这个过程中，需要采用可持续的方法，以节约能源和资源的使用和运营成本。
1. 提高船舶的运行效率和安全性船舶用电系统的配电优化设计将有助于确保船舶在各种操作条件下的稳定运行。
运行效率和安全性主要取决于各个设备和系统的电力质量、稳定性和可靠性。
2. 节省资源和能源使用舰船用电系统的配电优化设计应该能够节约电能的使用和运营成本。
它们可以通过使用效率更高的设备、采用节能的设计策略来实现目标。
1船舶电力系统及配电装置
船舶电力系统及配电装置船舶电力系统基本知识。
船舶电力系统主要由电源，配电装置，电网与负载四部分组成。
船舶电力系统的特点及对其基本要求：单机容量为400~800kW，应能承受较大的过载能力。
船舶电网输电线路短。
发电机端电压，电网电压，负荷电压大多在同一个电压等级，输配电装置系统比较简单。
一般设内部过载及外部短路保护。
船舶电气设备工作环境恶虐。
受潮引起绝缘下降，机械冲击导致部件松动。
船舶电力系统的基本参数：电流种类，额定电压，额定频率等级。
1）电制的选择。
现代绝大多数采用交流电制，船舶造价和维修费用明显降低。
2）额定电压的选择。
目前主电站动力电网额定电压不是采用380V就是采用440V的标准，照明电网额定电压不是采用220V 就是采用110V的标准，临时应急照明电网与弱电电网一般采用24V的标准。
3）额定频率的选择。
50Hz 和60Hz两种标准。
频率提高可提高自动化系统动作的快速性，但导致交流阻抗增大，损耗增大，机械噪声也较大。
船舶电网。
1）船舶电网的电制。
三相三线绝缘系统应用最为普遍，安全可靠。
三相四线，因为不是绝缘系统，碰到一根电网线就会触电，单相接地故障即会短路，船舶较少使用。
利用船体作中性线回路的三相三线系统，应船体流过较大电流，易发生触电事故。
2）船舶电网的供电网络。
指发电机与配电板之间的电气连接网络。
3）船舶电网的配电网络。
船舶配电网络可分为：动力电网（600W）以上，这些设备由主配电板直接供电，也可由分配电板供电。
照明电网，经照明变压器降压后配电。
应急电网，特别重要设施，如舵机，消防泵，重要区域照明。
临时应急照明电网，蓄电池供电的网络。
应急照明，主机操纵台，主配电板前后，锅炉仪表，应急出口，艇甲板等处的最低照明。
弱电船舶电网一次配电网络结线方式。
馈线式结线：每一根电缆都是由主配电板直接引出，各自独立且只向一个用电设备或一个分配电板供电。
便于集中控制。
干线式：主配电板引出几根干线电缆，所有用电设备是由串接在干线上的分线盒供电。
船舶电气设备与系统
临时应急照明必须采用蓄电池组供电;并应保证当主电网 及应急电网失电或者电压降至’40％ 额定值时能自动接 通;主电网及应急电网电压恢复时能自动切断
临时应急照明系统不得采用荧光灯为光源;更不得设置就 地开关
4 电力推动系统
4 2 电力推进的优缺点
4 2 1 优点
可采用中 高速原动机;以减小体积和重量
原动机可在最大限度上统一化;以至标准化;从而可减少备品;提高互换
性
提高船舶的营运率
有利于船舶总体布置;也便于建造和营运管理
可更合理地选择螺旋桨的尺寸和转速;不必受原动机的限制;从而使螺旋
3 照明系统
3 2 照明灯具：
由于船上的环境条件比陆地上苛刻;因而对船舶灯具的结构 和型式有着更高的要求;设计中选用船舶灯具时;除了遵照规范及 有关标准的要求外;还应注意下列问题：
船用灯具的材料应该是坚固 轻巧 美观;并能满足使用环境的要求
结构要牢固 零部件不易落下 防震性好； 防潮 防水性好;尤其是露 天安
3 照明系统
3 1 照明系统的分类：
3 1 1 船舶照明按其功能大致可如下分类：
室内照明
舱室主体照明
局部辅助照明
娱乐美化气氛照明
室外照明
室外通道照明
室外工作照明甲板照明
探照灯和投光灯
航行信号灯
3 照明系统
3 1 照明系统的分类：
3 1 2 大多数按供电方式分类非严格：
正常照明系统———船舶主电源供电
3 照明系统
3 1 2 2 应急照明系统
对载有滚装货的客船;除上述要求外;还必须在所有的旅客公
船舶电气设备与系统课件
船舶导航与通信系统的应用与维护
应用
船舶导航与通信系统的应用广泛，包括 海上运输、渔业、海洋科学考察等领域 。在航行过程中，船员需要熟练掌握各 种设备的操作和维护方法，确保系统的 正常运行。
VS
维护
为了确保船舶导航与通信系统的长期稳定 运行，需要定期进行维护和保养。这包括 对设备的清洁、检查、更换磨损部件等措 施，以及定期进行软件更新和升级。同时 ，船员也需要接受相关培训，提高其维护 和管理能力。
船舶通信系统
船舶通信系统概述
船舶通信系统是确保船舶与外界有效沟 通的重要设备，包括无线电通信、卫星
通信等子系统。
卫星通信
卫星通信利用地球同步卫星作为中继 站，实现全球范围内的通信，包括电
话、传真、数据传输等。
无线电通信
无线电通信是船舶最基本的通信方式， 通过无线电波传输语音、数据和图像 信息。
船舶内部通信
船舶照明系统的设计与安装
船舶照明系统的设计
在船舶照明系统的设计中，需要考虑照明需求、照明效果、 节能环保等方面的因素。同时，还需要根据船只的结构、空 间布局等因素，进行合理的设计，确保照明系统能够满足实 际需求。
船舶照明系统的安装
在安装船舶照明系统时，需要考虑安全、稳定、可靠等方面 的因素。同时，还需要根据设计的方案，进行准确的安装， 确保照明系统能够正常运行，并达到预期的照明效果。
05 船舶自动化系统
船舶自动化系统的组成与功能
总结词：船舶自动化系统的组成与功能
船舶自动化系统主要由船舶自动控制系统、船舶自动监测系统、船舶自动导航系统 等组成，实现对船舶航行、推进、辅助机械等的自动化控制和监测。
吊舱式船舶电力推进实验系统的设计
简单 ， 安装 方便 ， 易于维护 ， 选择范 围广等优 点 ， 适合 远距离
数据传输 ， 因此系统利用 其作 为传输指令 和信号 的通道 。
３ 实 验 系统 控 制方 案
吊舱式 电力推进实验系统 的控制方案主要 由推进控制 子 系统 和回转控 制 子系 统两 部分 组 成。其结 构 如 图 ２所
ｌ 操作面板 ｌ Ｔ ０ Ｍ ｌ ｌＥ ２ ０ 图 １ 吊舱 式 电 力推 进 实 验 系统 布 局 图
万 钟 睦 志 剑
面
睦 ． Ｉ 剑 控 制
Ｉ言 Ｌ 型 ／ 号
馗
ｌ操作面板 Ｉ ｌ ７３ ０ Ｌ － Ｐ Ｃｌ ｓ ０
＿ １ 鳖
回转控制
性能和处理故障 的能力 。
系统 的设计应该满足 以下性能指标 ： １ ）远程操作 与就地 操作之 间 的无扰 切换 。能够及 时 响应操作 台切换命令 ， 完成功能移交和功能切 除。 ２ ）港 内航行模 式 的选择 。航 行模 式主要 有港 内航 行 模式 、 正常航行模式和 紧急停船 模式 。每 种航行 模式 对应 不同的航行 工况 ， 系统 能够根 据 工况 的变 化 ， 切换 航行 模
吊舱式船舶 电力推进实 验系统 ， 整个 系统 硬件结 构 由驾 控
台、 机旁 台和船体模 型组成 ， 主要 控制 系统 有推进控制子 系
统 和 回转 控 制 子 系 统 。
２ 系统结构与主要功能
本实验系统主要由驾控 台、 机旁台和船体模 型构成 ， 如
图 １ 示。 所
于船舶动力系统 的简化和布局 ， 优化船 舶总体设计 ， 改善操
８ ６
朱
楼等 ： 吊舱式船 舶电力推进实验 系统 的设计
船舶船舶电力系统解读船舶电力供应和分配
船舶船舶电力系统解读船舶电力供应和分配船舶电力系统是船舶的核心系统之一，负责为船舶提供稳定可靠的电力供应。
船舶电力系统的设计和分配对船舶的正常运行和安全至关重要。
本文将对船舶电力供应和分配进行详细解读。
一、船舶电力供应船舶电力供应是指为船舶提供电能的过程。
船舶电力供应一般有以下几种方式：1.发电机组供电：发电机组是船舶电力系统的主要组成部分，通过发动机驱动发电机转子，产生交流或直流电能。
发电机组可以使用柴油、液化气或者天然气等燃料，也可以使用太阳能电池板等可再生能源。
2.外部供电：在港口或泊位停靠时，船舶可以通过与岸电连接来获取电力供应。
这种方式可以减少船舶发电机组的运行时间，降低燃油消耗和排放。
同时，外部供电还可以为船舶提供更稳定的电力供应。
3.储能设备供电：船舶电力系统还可以配备储能设备，如蓄电池组或超级电容器。
这些设备可以在发电机组负荷较低或停止运行时存储电能，并在需要时释放出来供给船舶使用，提高能源利用效率和电力系统的可靠性。
二、船舶电力分配船舶电力分配是指将电能从电源端分配到不同的用电设备端的过程。
船舶电力分配系统的设计必须充分考虑船舶的用电需求，并合理规划电力线路和设备。
1.主配电系统：主配电系统是船舶电力系统的核心部分，负责将电能从发电机组输送到各个用电设备。
主配电系统必须具备足够的功率和可靠性，通常采用三相交流电方式。
2.次级配电系统：次级配电系统是船舶电力分配的重要环节，将电能从主配电系统进一步分配给船上的各个用电设备。
次级配电系统可以根据用电设备的特点和功率需求进行划分和布置，实现电能的合理利用和分配。
3.应急电源：船舶电力系统还应配置应急电源，用于在主电源故障或停电时提供备用电力。
应急电源一般采用蓄电池或发电机组等方式，以确保电力系统的连续供电和船舶的安全运行。
总结：船舶电力系统的供应和分配是船舶运行的基础，直接关系到船舶的安全和经济效益。
良好的船舶电力供应和分配系统设计可以提高电力系统的可靠性和稳定性，保证船舶用电设备的正常运行。
船舶电气设备与系统概述
2
电力拖动系统
2.1 船舶机械电力拖动分类：
2.1.2 特种机械
电动液压机械，如液压泵、电磁阀等； 工程机械，如各类工程船舶特有的机械； 钻机、泥浆泵等。 特种推进，如侧向推进、低速推进、和主动舵推进等 船舶操纵机械，如防摇鳍、减摇水舱等
3
照明系统
3 照明系统
船舶照明是船舶航行、作业以及船上人员生活的必要条件。船 舶照明包括确保航行安全和人身安全照明（如航行灯、信号灯、 登放艇区域照明）、船舶工作场所照明（如驾驶室、机舱和装 卸用照明）以及生活区照明等。 船舶照明要考虑多种元素：对外界的信号灯必须根据不同航区有 关的各种江河湖海的规范规则配备；船舶自身的工作和生活照 明必须根据不同场所和用途进行设计
1
电力系统
1.1 电源 作为船舶电源装置，主要是船舶主发电机、应急发电机、变 压器和蓄电池等。 船用发电机： ———温升试验； ———绝缘电阻试验； ———过电流试验； ———短路试验（根据需要）； ———耐电压试验； ———电压调整率试验； ———并联运行试验等。
1
电力系统
船用变压器： 按用途可分为： 电力和照明变压器 特种变压器 控制变压器 仪用互感器 按冷却方式分类： 空气冷却干式变压器 液冷式（ 通常为油浸式） 变压器。 NOTE: 电力和照明变压器采用液冷式时，必须经特殊批准。 除了电动机起动用或其他特殊用途变压器可以采用单绕组式外，电 力和照明变压器必须采用双绕组式，其初级绕组与次级绕组间 不应有电的连接。
应急照明是在正常照明因故障不能工作时投入使用的。应急照 明由应急配电板经应急照明分电箱供电，电压可与正常照明相同，也 可用低压电。通常包括：
船舶电力系统概述
任务1.2 船舶电力系统的工作环境
• （6） 电气设备的外壳结构要便于装拆和维修。 • （7） 要有防止无线电干扰和电磁干扰的措施。 • （8） 尽可能提高系统工作效率，减少燃料消耗和确保船舶应有的续
航能力。 • 不同类型的船舶对上述各点要求是不尽相同的，应根据具体情况而有
所侧重。某些特殊用途的船舶更有其特殊的要求。
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任务1.1 船舶电力系统的组成和类型
• 3. 交直流混合电力系统 • 图1.4 所示为交直流混合电力系统，主要用于潜艇等特种舰艇。它可
以在蓄电池中储存电能，有较高的供电可靠性。根据船舶主要用电设 备是交流还是直流，又可分为交流供电系统和直流供电系统。 • 4. 交流电力推进联合电力系统 • 电力推进的船舶，如破冰船、工程船等常采用推进和供电联合起来的 电力系统，这样的电力系统具有更大的经济性和机动性。交流电力推 进联合电力系统如图1.5 所示。
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任务1.2 船舶电力系统的工作环境
• 船舶的环境条件往往比陆地要恶劣得多，环境条件对电气设备的运行 性能和工作寿命有很大的影响。
• 船舶电气设备的工作环境归纳有下列几个主要特点： • （1） 航行区域广（特别是远洋船舶），气温变化大，湿度高，空气
中常常有盐雾、油雾及霉菌等腐蚀物，甚至还混合有爆炸性气体。此 外，船舶还因受风浪的作用而产生大幅度的倾斜和摇摆。 • （2） 主机及推进系统运行时会产生振动，如舰艇在战斗过程中会受 到各种强烈的机械冲击和振动。 • （3） 船舶舱室容积小，空间狭窄，周围的船体、隔墙和管路都是导 电体。 • （4） 电气设备之间有较大的电磁干扰。
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电工研究
船舶综合电力系统实验室电力系统设计简介
江苏科技大学 高益林
【摘要】
介绍了船舶综合电力系统实验室建设的必要性，说明了船舶综合电力系统的体系结构、组成及其可靠性，给出了监控体系结构以及基于VC++的部分监控界面。
所建设的船舶综合电力系统实验室达到了预期目标，为师生进行相关学科的科学实验、研究提供了必要且较完善的平台。
【关键词】
船舶；综合电力系统；可靠性；智能监控
引言
随着船舶电气化程度的不断提高，船舶电
力系统的系统容量将不断上升，这使得传统的
树型、放射型和混合型供配电网络形式成为影
响船舶电力系统可靠性、稳定性和生命力的主
要因素之一，同时使船舶建造成本上升，并会
导致穿过隔舱壁的电缆数目增加，造成船舶耐
压隔壁开孔密封问题。船舶综合电力系统可有
效地解决这些问题
[1]
。
综合电力系统是国外舰船电气工程领域
首先提出的新概念，是将舰船发供电与推进用
电、舰载设备用电集成在一个统一的系统内，
从而实现发电、配电与电力推进用电及其它设
备用电统一调度和集中控制
[2]
。
综合电力系统可提高船舶电力系统的可靠
性、稳定性和生命力，并可降低造船费用，提
高造船效率。作为具有鲜明船舶行业特色的高
校，为了更好地为船舶工业的发展提供人才保
障和智力支撑，应紧跟时代的发展，不断地提
高教学、科研水平。目前江苏科技大学的船舶
电气类实验仅有船舶电站实验室，该实验室设
备陈旧、简单，仅仅提供了简单的手动准同并
车，其它方面完全与现代船舶上的电力系统相
去甚远，所以船舶综合电力系统实验室的建设
成为学校发展的必然选择。
1.船舶综合电力系统体系结构
为了紧跟船舶电力系统的发展趋势，切实
保证船舶供电网络的可靠性和生命力。在参考
文献[1-3]的基础上，提出了如图1所示的船舶
综合电力系统体系结构。
图1 船舶综合电力系统体系结构示意图
船舶综合电力系统由两个电站和交流环
网、直流环网等组成，交/直流电网均分成三
个配电区域。
电站由三个10KW发电机组和一个30KW发
电机组组成，三用一备；考虑到安全性和维护
性，发电机组的原动机采用变频调速异步电动
机来模拟。交流发电机组发出的交流电经整流
后给直流电网供电。通过逆变器实现在重要交
流负载失电时，保证其供电的持续性。
为了实现断路器的简单切换，实现目前民
/商用船舶的电力系统仿真，在船舶电站内还
配备了传统的负载屏。
2.可靠性分析
随着船舶自动化、电气程度的提高以及舰
船电力系统规模的不断增加，船舶电力系统的
网络结构日趋复杂，船舶电力系统可靠性问题
达到了前所未有的重要度
[4]
。
陆地电力系统的可靠性分析指标分为负荷
点可靠性指标和系统可靠性指标两类
[5]
。船舶
配电系统电力系统虽然与陆地电力系统有较大
的不同，但其可靠性分析的指标也分为负荷点
可靠性指标和系统可靠性指标两类。
负荷点指标包括：故障率λ（次/年）、
年停电总时间U（小时）和平均停电时间R（小
时/次）。
系统可靠性指标包括
[4][5]
：
1）系统平均断电频率（SAIFI）=负荷点
断电总次数/负荷点总数，即
指故障率为的设备总数。
2）系统平均断电持续时间（SAIDI）=负
荷点断电持续时间总和/负荷点总数，即：
N
Ui指断电持续时间为Ui
的设备总数。
3）平均用电有效度（ASAI）=负荷点用电
小时数/负荷点需电小时数，即：
4）平均用电无效度（ASUI）=负荷点缺电
小时数/负荷点需电小时数，即：
配电系统可靠性分析一般是先根据电力系
统结构建立系统可靠性模型，然后选择合适的
方法进行计算。常用的负荷点可靠性评估方法
有：并联和串联约简法、关键件分解法、最小
路径和最小割集生成法等
[6]
。
本文中可靠性分析采用最小路径和最小
割集生成法，基本步骤是先根据系统结构画出
可靠性框图，然后根据可靠性框图针对不同的
负荷点建立不同的连接矩阵，通过“节点移除
法”将连接矩阵最终转化为2×2阶矩阵，根据
2×2矩阵可直接得到最小路径，再根据最小路
径运用逻辑非、逻辑与和逻辑或进行逻辑运算
得出最小割集，将已知的可靠性参数代入，即
可求出负荷点的故障率，具体方法和步骤请参
见文献[6]。系统可靠性指标计算较简单，直
接应用上述公式即可求得。
将文献[7]中的辐射结构船舶电网改为环
形区域配电结构，并采用文献[7]中的可靠性
参数进行分析、比较，得出所设计的船舶综合
电力系统的可靠性满足实验室的建设要求。
3.监控体系设计
船舶综合电力系统的智能监控系统监控整
个综合电力系统的电网，基于系统化、模块化
和智能化思想，采用综合集成的方法，将船舶
的动力系统、电力推进系统、通信系统等综合
成为一个智能化系统，实现信息共享、能量统
一调度和控制、各系统设备的协同动作。
系统的监控软件是为了实现配电网络的
工作状况的实时状态显示，动态显示各区域配
电实时参数，针对越限参数和信号进行声光报
警，判断故障所在区域等具体故障信息，并根
据特定算法对故障后系统如何重构给出详细建
议和进行故障恢复，同时保存或打印实时数
据、报警信息以及故障诊断和诊断建议。
监控系统软件采用VC++进行编程。整个系
统包括以下几个部分：三区域断路器状态总视
图、各区域实时数据与断路器控制、系统供电
参数图、报警信息、故障诊断、历史记录等。
其中，三交流区域断路器状态总视图作为
交流监控的主界面，用来显示交流配电区域的
总状态一览图。断路器的状态分别显示于各个
断路器ID后面，三种状态依次是：闭合、断开
和故障。每个断路器的状态根据所采集到的数
据进行实时更新。断路器的闭合用绿灯表示，
断开用黄灯表示，故障用红灯表示。绿灯代表
此点各项供电参数状态正常。黄灯代表断路器
断开的情况有两种：一是断路器所在线路出现
短路、过流，过压等情况，断路器自动进行跳
闸动作；二是操作员进行区域配电控制，进行
手动断开断路器。红灯代表断路器采集到的数
据异常，是由断路器本身故障或者配电区域异
常引起的，需要进行人工查修。界面下方的按
钮分别用来查看各区域实时数据，历史记录，
报警信息以及故障诊断等。
在三个交流区域实时数据显示与断路器控
制界面，每个区域包括16个断路器，显示采集
到的16个断路器所测量到的三相相间电压和三
相相电流，同时将数据添加进到历史记录数据
库中。在界面左侧每个对应的断路器都有三个
操作按钮，分别是闭合、断开和复位，以便操
作员进行手动操作。当数据出现异常时，根据
设定的报警值，弹出一个MessageBox 消息提
示操作员出现报警，同时将报警时间、区域、
断路器ID以及报警详情写进报警信息中，以待
查看。当系统区域网络出现故障时，首先判断
故障类型，然后根据事先设定的算法，经过程
序运算，得出最优的系统重构方案，进行相应
的断路器操作和负载的卸载，并将此故障信息
和重构方案记录进故障诊断数据库中。
4.结论
船舶综合电力系统技术是多学科交叉的
新的技术领域，其研究内容主要包括：船舶电
站、电能分配与管理、电力推进、电力系统保
护、电力系统故障恢复等，涉及范围广。所
建设的船舶综合电力系统实验室达到了预期目
标，已成为本科生、研究生和教师验证、研
究、创新、承担研究课题、应用开发的重要基
地，也将成为江苏科技大学电子信息学院学生
学习综合应用信息电子技术、电力电子技术、
智能监控技术、通信技术和先进控制技术等的
实验基地和科研的实验基地，并将为船舶综合
平台管理系统的建设提供有效的接口。
参考文献
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船舶综合电力系统实验室电力系统设计简介
作者：高益林
作者单位：江苏科技大学
刊名：
电子世界
英文刊名：Electronics World
年，卷(期)：2014(22)
引用本文格式：高益林 船舶综合电力系统实验室电力系统设计简介[期刊论文]-电子世界 2014(22)