专利名称：船舶电网失电自动恢复方法
技术领域：
本发明属于船舶电力系统技术领域，尤其涉及船舶电网失电恢复方法。
背景技术：
船舶电力系统可以分为发电、传输、分配和负载四大部分，其中发电部分主要是为 船舶提供电能，它通常由主电站、应急电站(民船上使用)、蓄电池(可选)和岸电(靠岸时 使用)组成。在船舶正常航行时由主电站向各用电设备供电，在主电站出现故障，主汇流排 失电时，主配电板向应急配电板发出失电信号，启动应急电站，并向应急负载供电。船舶靠 岸时，由岸电向船舶负载供电。 在主电站向电网供电时，当在网机组发生严重故障而紧急停车时，电网电压会快 速下降趋于失电，此时如主电站中存在备用机组，应启动备用机组，尽快恢复供电，保证设 备正常运行。 当前，一些成熟的船舶电能管理系统产品都具有失电自动恢复功能，采用的失电 自动恢复方法主要有以下三种 第一种，电网失电时，优先级高的备用机组启动合闸向电网供电； 第二种，电网失电时，启动多台备用机组，优先级高的备用机组合闸向电网供电； 第三种，电网失电时，启动多台备用机组，先启动成功者合闸，并软件闭锁其它机组。 第一种方法的缺点在于船舶电网恢复供电的快速性无法保证，第二、三种方法一 定程度上提高了电网失电快速恢复的可靠性，但仍然无法保证在最短时间内恢复供电，此 外，第三种方法没有考虑当出现多机组同时发互锁信号的极端情况时，如何进行合闸顺序 调整，同时该方法在出现多备用机组同时发互锁信号时，有可能无法实现可靠闭锁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种船舶电网失电自动恢复方法，该方法不仅 保证了船舶电网失电处理的快速性，而且解决了多台机组同时合闸的问题，确保了合闸投 网机组的唯一性、应需性。 为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案 —种船舶电网失电自动恢复方法，其过程为在电网失电时，多台机组竞争启动，任 一台机组启动后均发出合闸指令并向其它机组发出互锁信号，其特征在于任一机组在发 出的合闸指令时以是否接收到的其它机组发出的互锁信号来确定是否执行合闸指令，在未 接收到其它机组发出的互锁信号时执行本机组合闸指令，在接收到其它机组发出的互锁信 号时取消本机组合闸指令并根据本机组和发出互锁信号的机组的优先顺序重新发出合闸 指令。 采用上述技术方案，本发明的船舶电网失电自动恢复方法在电网失电时首先使所 有机组竞争启动，这保证了电网失电处理的快速性，然后根据发出合闸指令时是否接收到
3的其它机组发出的互锁信号来确定是否执行合闸指令来保证合闸投网机组的唯一性、应需 性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明 图1为船舶电站系统结构图。 图2为传播电网失电自动恢复方法流程图。 图3为本发明的控制器所采用的连锁逻辑电路。
具体实施例方式
如图1所示，这是船舶电站系统电路结构图。在本实施例中，采用4台机组(分别 为1号机组、2号机组、3号机组和4号机组)。每台机组由控制器101、主开关102和发电 机103构成，主开关102 —端连接电网汇流排200，另一端连接发电机103 ;控制器101具有 电网电压输入端、一个合闸指令输出端、一个互锁信号输出端和三个互锁信号输入端，合闸 指令输出端连接主开关102，互锁信号输出端连接到其它机组的互锁信号输入端。
如图2所示，各个机组中的控制器101 —旦检测电网失电，就向本机组中的发电机 103发出启动指令，发电机103启动成功后，控制器101读取本机组的电压U，电网电压Um、 额定电压Ue，额定频率fe，本机组频率f。当U > 85% Ue，f = fe时为启动成功，否则为启 动不成功，重新发送启动指令，如果发送3次都没有启动成功，则进行故障报警处理。
本机组启动成功后，再次读取电网电压，如电网不处在失电状态(即其它机组已 成功向电网供电)，则结束流程；如电网还处在失电状态则发出合闸指令并向其它机组发 出互锁信号，再读取互锁状态(即本机组发出合闸指令同时接收到其它机组发出互锁信号 的状态)。如不存在互锁状态，则合闸信号输出，执行合闸指令，将主开关合闸，然后读取主 开关状态，如主开关合闸成功，则结束流程，如主开关合闸不成功，则进行故障处理(报警、 改写机组状态)。 如存在互锁状态，本机组取消合闸指令，然后读取其它机组输出的互锁信号，根据 输入端口编号确定发出合闸指令的其它机组序号，然后按各合闸机组的优先顺序重新发出 合闸指令，如本机组最高，则先重新判断电网失电状态并发出合闸指令，而其它机组则延时 进行。 其中，同时发出合闸指令的各机组的序号通过以下步骤确定的
1、确定各控制器对应的机组号； 2、将其它机组控制器的互锁信号线按机组号从小到大的顺序接好； 3、根据设定的本机组序号确定各互锁信号输入端对应的机组号，例如本机序号为
2，则程序默认互锁信号输入端口对应顺序为1，3，4 ; 4、读取各互锁输入信号值，确定互锁有效对应的机组号。 如图3所示，这是本发明机组控制器采用的逻辑电路。在本互锁逻辑电路中，电网 失电信号输入端Dl连接与门B2的一输入端并经非门Al连接与门Bl的一输入端，合闸指 令输入端D2分别与与门Bl的另一输入端和与门B2的另一输入端连接，与门Bl的输出端 连接或门El的一输入端；与门B2的输出端连接非门A2的输入端，非门A2的输出端一路连接互锁信号输出端D3，另一路经非门A3分别连接与门B3的一输入端和异或门Cl的一输入
端，与门B3的另一输入端连接第一互锁信号输入端D4，与门B4的两个输入端分别连接第二
互锁信号输入端D5和第三互锁信号输入端D6 ;与门B3和与门B4的输出端分别连接与门
B5的两个输入端，与门B5的输出端分别连接或门El的另一输入端和异或门Cl的另一输入
端；异或门Cl的输出端连接互锁状态标志位D7 ;或门El的输出端连接到合闸继电器J。 其中，三个互锁信号输入端D4、 D5、 D6是其它机组控制器发出的互锁信号到本机
的互锁输入；互锁信号输出端D3本机互锁信号是到其它机组控制器的互锁输出；一路异或
输出到本控制器互锁状态标志位，用于控制流程判断，异或逻辑输入状态说明如下 00——本机未发合闸指令 11——本丰几合闸 10——多机发出合闸指令 01——无效状态 异或逻辑输出状态说明如下 0——与合闸指令一致 1——合闸指令冲突 结合图1所示，以1号机组控制器为例，在电网有电时，控制器的合闸指令通过上 部的电路直接输出，驱动主开关合闸；当发生电网失电故障时，控制器发出的合闸指令要经 过互锁电路的判断才能输出。当1号控制器发出合闸指令，合闸信号与其它机组的互锁信 号相与，如无其它控制器发出合闸指令，则逻辑输出为"l"，输出合闸信号，驱动主开关合 闸；如存在其它控制器发出合闸指令，则逻辑输出为"O"，暂不输出合闸信号，由互锁状态 标志将此信息传给控制程序，按各机组启动顺序重新分配合闸指令。 此电路结构简单，实时性高，输出与物理状态一一对应，不会导致逻辑判断上的歧
巳 升° 但是，本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式
只是示例性的，是为了更 好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制，只要是 根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
权利要求
一种船舶电网失电自动恢复方法，其过程为在电网失电时，多台机组竞争启动，任一台机组启动后均发出合闸指令并向其它机组发出互锁信号，其特征在于任一机组在发出的合闸指令时以是否接收到的其它机组发出的互锁信号来确定是否执行合闸指令，在未接收到其它机组发出的互锁信号时执行本机组合闸指令，在接收到其它机组发出的互锁信号时取消本机组合闸指令并根据本机组和发出互锁信号的机组的优先顺序重新发出合闸指令。
2. 根据权利要求1所述的船舶电网失电自动恢复方法，其特征在于所述任一台机组 启动后、发出合闸指令前还需再次判断电网是否失电，如失电则发出合闸指令，否则结束恢 复流程。
全文摘要
本发明公开了一种船舶电网失电自动恢复方法，其过程为在电网失电时，多台机组竞争启动，任一台机组启动后均发出合闸指令并向其它机组发出互锁信号，其中，任一机组在发出的合闸指令时以是否接收到的其它机组发出的互锁信号来确定是否执行合闸指令，在未接收到其它机组发出的互锁信号时执行本机组合闸指令，在接收到其它机组发出的互锁信号时取消本设备机组合闸指令并根据本机组和发出互锁信号的机组的优先顺序重新发出合闸指令。该船舶电网失电自动恢复方法保证了船舶电网失电处理的快速性，而且解决了多台机组同时合闸的问题，确保了合闸投网机组的唯一性、应需性。
文档编号H02J3/38GK101710712SQ200910057898
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者李勇 申请人:上海船舶运输科学研究所