船舶半物理仿真电站监控及虚拟操纵的系统设计

林洪贵, 俞文胜

(1. 华侨大学信息学院, 福建泉州362021；2. 集美大学轮机学院，福建厦门361021)

0 引言

我国目前是航运、海员大国，随着船舶大型化、自动化水平的不断提升，船舶用电量的大幅增加和电站构造的复杂化和多样化，这无疑对船舶电力系统可靠性、稳定性以及生命力的设计要求越来越高。为了确保船舶航行安全，作为船舶动力的核心，船舶电力系统应能在各种恶劣的海况和平稳工况下稳定可靠地运行，而且要研究、分析船舶电力系统在负荷冲击和故障情况下的种种过渡过程中产生的各种突变状况，这就需要一个平台来进行仿真研究，提出有效和切实可行的监控方法、手段和技术方案，并开发适应现代需求的网络远程操作的虚拟操作训练平台。目前对船舶电力系统仿真模拟系统主要采用以下两种，一种是利用全计算机虚拟仿真，一种是采用物理真实小电站。而本研究采用的是建立半物理仿真船舶电站，对电站特性影响特别大的柴油发电机组采用特殊控制（模拟柴油机的惯性和运行特性）的直流电动机-发电机组，而负载等则采取计算机仿真，这样的电站仿真模型，不仅可节约成本，降低真实电站的操作风险，也不存在实验误操作和故障损毁等风险，而且具有船舶柴油发电机组的惯性和真实运行特性以及操作和现场的真实感。

1 半物理电站仿真平台的组成

船舶半物理仿真电站是由直流电动机替代船舶的柴油原动机，构成直流电动机-发电机组向仿真的船舶电网供电[1]。……