钻井船dp3闭环pms电力推进系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及海洋工程设备装置的结构改进技术，尤其是钻井船DP3闭环PMS电力推进系统。
【背景技术】
[0002]DP3是dynamic posit1ning，即动态定位。因为这种工程船一般是远离岸的作业船，所以为了一旦要拖去厂里维修，成本是非常高的。为了减少这种可能，就出现了 DP2和DP3，DP2是基本所有的系统都有两套，包括管系，但是驾驶室只有一套。但是DP3更进一步，不仅所有系统都是双套的，就连驾驶室都是双套的，两套驾驶室都在bridge deck，分别在两端，中间用A60分隔，任何一套系统或者设备，甚至是engine room, control room烧掉，照样还能正常在海上作业，而不仅仅是生存。
[0003]PMS全文为POWER MANAGEMENT SYSTEM，其功能是通过建立一系列函数模型，来应用于实际的电力系统功能配置的需求。随着海洋工程电力系统的自动化，智能化要求越来越高，PMS对电力系统控制应用越加普及。以DP3电力系统为例，其电力系统采用冗余的闭环设计，PMS对电力系统进行全面的监测和逻辑控制。
[0004]功率管理系统(PMS)为钻井船的发电和供电提供控制和监测功能。在市场行情较好的前提下钻井船的日租金最高可达65万美元，如果钻井作业过程中无法保证供电的连续性将给船东带来巨大损失。PMS的应用致力于保证全船电力系统的稳定性与可靠性，防止系统扰动造成钻井船的失电，确保安全运行。PMS通过监测与控制各主开关，操作电力系统闭环运行或分列运行。其主要功能包括:远程控制与监测，发电机起/停运行，同步检测，频率控制/负载转移，发电机加载，重载问询，功率限制系统，大功率设备分级起动和电站失电恢复功能。
[0005]目前DP3电力系统大致分为两种:一种为闭环回路电力系统设计；另一种为非闭环常规独立电力系统设计。高效节油的DP3闭环回路电力系统设计渐成主流设计，PMS很好的融入电力系统中，应用也逐步加强。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供钻井船DP3闭环PMS电力推进系统，实现电站运行安全、可靠，节约能源，管理智能化。
[0007]本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:包括主发电机、A60隔离舱壁、IlkV HV高压配电盘、母线排、常开开关、应急切换伺服开关、推进传动变速器、推进变频器和推进器马达；至少二个电力推进单元之间安装A60隔离舱壁，每个电力推进单元中均包括连接在同一个母线排上的二台主发电机，以及各二台的推进传动变速器、推进变频器和推进器马达，其中，每组推进传动变速器、推进变频器和推进器马达依次顺序由母线排接出，而母线排上二台主发电机连接点之间安装应急切换伺服开关，该应急切换伺服开关将母线排分为各连接一路推进传动变速器的二部分，并且在每个部分上均安装一个常开开关；各电力推进单元之间通过常开开关两两连接。
[0008]尤其是，钻井船配置六台主发电机，划分A、B、C三个电力推进单元，在这三个电力推进单元之间安装A60隔离舱壁，并且，A、B、C三个电力推进单元上分别有Al和A2、BI和B2、Cl和C2共6个常开开关，其中，Al和C2连接，A2和BI连接，B2和Cl连接。
[0009]尤其是，主发电机通过常闭开关连接到母线排。
[0010]尤其是，推进传动变速器通过主开关连接到母线排。
[0011]本实用新型的优点和效果:对钻井船DP3电力系统进行PMS结构改进，逻辑控制明确，同时还检验电力系统供电稳定性，实现电站运行安全、可靠，节约能源，管理智能化，设计建造周期大大缩短、运行管理成本下降、工程效率显著提升。
【附图说明】
[0012]图1为实施例1中的六台主机的钻井船DP3闭环PMS电力推进系统总单线示意图
[0013]附图标记包括:主发电机1、A60隔离舱壁2、IlkV HV高压配电盘3、母线排4、常开开关5、应急切换伺服开关6、推进传动变速器7、推进变频器8、推进器马达9、常闭开关10、主开关11。
【具体实施方式】
[0014]本实用新型原理在于，主要针对DP3闭环电力系统的技术要求为基础进行分析，将PMS控制系统如何更加合理应用于此电力系统，从而使DP3闭环供电更稳定和可靠。研宄内容包括:对主开关的控制，起动和停止柴油发电机组，对于负载有功和无功的分配控制，对电网频率和电压的控制；起动和停止大功率负载；特殊情况下，进行负载转移；规范对于PMS控制系统的要求及如何实现。
[0015]当系统出现故障，比如母线排4失压或者减载发生时，电动机负荷会与母线断开。再加速功能的目的就是确定当网络的失压状况恢复时哪些电动机可以自动重起动。再加速起动的触发条件是减载完成后，操作人员进行复位，或者母线排4电压恢复到设定值以上。
[0016]发电机控制功能可用于系统中的每一台机组，并可应用于不同的网络配置，无论是孤岛模式或者与公用电网连接模式。发电机控制功能还可以与功率控制功能协同工作。对于每一台发电机，都可以分别为调速器和AVR选择一个控制模式。发电机的运行取决于所选择的控制模式、电网的波动的变化。
[0017]本实用新型包括:主发电机1、A60隔离舱壁2、IlkV HV高压配电盘3、母线排4、常开开关5、应急切换伺服开关6、推进传动变速器7、推进变频器8和推进器马达9。
[0018]至少二个电力推进单元之间安装A60隔离舱壁2，每个电力推进单元中均包括连接在同一个母线排4上的二台主发电机1，以及各二台的推进传动变速器7、推进变频器8和推进器马达9，其中，每组推进传动变速器7、推进变频器8和推进器马达9依次顺序由母线排4接出，而母线排4上二台主发电机I连接点之间安装应急切换伺服开关6，该应急切换伺服开关6将母线排4分为各连接一路推进传动变速器7的二部分，并且在每个部分上均安装一个常开开关5 ;各电力推进单元之间通过常开开关5两两连接。
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020]实施例1:如附图1所示，钻井船配置六台主发电机，划分A、B、C三个电力推进单元，在这三个电力推进单元之间安装A60隔离舱壁2，并且，A、B、C三个电力推进单元上分别有Al和A2、BI和B2、Cl和C2共6个常开开关5，其中，Al和C2连接，A2和BI连接，B2和Cl连接。
[0021]前述中，主发电机I通过常闭开关10连接到母线排4。
[0022]前述中，推进传动变速器7通过主开关11连接到母线排4。
[0023]本实用新型中，对电力系统功能进行主要分析和研宄，对电力系统逻辑控制提供一个明确的方向，同时还检验电力系统供电稳定性，实现电站运行安全、可靠，节约能源，管理智能化。
【主权项】
1.钻井船DP3闭环PMS电力推进系统，包括主发电机(I)、A60隔离舱壁(2)、llkVHV高压配电盘(3)、母线排(4)、常开开关(5)、应急切换伺服开关(6)、推进传动变速器(7)、推进变频器(8)和推进器马达(9);其特征在于，至少二个电力推进单元之间安装A60隔离舱壁(2)，每个电力推进单元中均包括连接在同一个母线排(4)上的二台主发电机(1)，以及各二台的推进传动变速器(7)、推进变频器(8)和推进器马达(9)，其中，每组推进传动变速器(7)、推进变频器(8)和推进器马达(9)依次顺序由母线排(4)接出，而母线排(4)上二台主发电机(I)连接点之间安装应急切换伺服开关(6)，该应急切换伺服开关(6)将母线排(4)分为各连接一路推进传动变速器(7)的二部分，并且在每个部分上均安装一个常开开关(5);各电力推进单元之间通过常开开关(5)两两连接。
2.如权利要求1所述的钻井船DP3闭环PMS电力推进系统，其特征在于，钻井船配置六台主发电机，划分A、B、C三个电力推进单元，在这三个电力推进单元之间安装A60隔离舱壁(2)，并且，A、B、C三个电力推进单元上分别有Al和A2、BI和B2、Cl和C2共6个常开开关(5)，其中，Al和C2连接，A2和BI连接，B2和Cl连接。
3.如权利要求1所述的钻井船DP3闭环PMS电力推进系统，其特征在于，主发电机(I)通过常闭开关(10)连接到母线排(4)。
4.如权利要求1所述的钻井船DP3闭环PMS电力推进系统，其特征在于，推进传动变速器(7)通过主开关(11)连接到母线排⑷。
【专利摘要】钻井船DP3闭环PMS电力推进系统,至少二个电力推进单元之间安装A60隔离舱壁(2)，每个电力推进单元中均包括连接在同一个母线排(4)上的二台主发电机(1)，以及各二台的推进传动变速器(7)、推进变频器(8)和推进器马达(9)，而母线排(4)上二台主发电机(1)连接点之间安装应急切换伺服开关(6)，各电力推进单元之间通过常开开关(5)两两连接。对钻井船DP3电力系统进行PMS结构改进，逻辑控制明确，同时还检验电力系统供电稳定性，实现电站运行安全、可靠，节约能源，管理智能化，设计建造周期大大缩短、运行管理成本下降、工程效率显著提升。
【IPC分类】B63H21-17, H02J9-08, H02J3-00
【公开号】CN204424901
【申请号】CN201520029393
【发明人】郭金, 邱锦, 周天翔, 郑志峰, 陈萍, 宗建岗
【申请人】上海中远船务工程有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月15日