古龍江

（上海船舶運輸科學研究所有限公司 上海市 200135）

船舶內(nèi)部柴油發(fā)電機中的并車控制裝置極大影響船舶電站的使用狀態(tài)，受內(nèi)外部環(huán)境影響，并車裝置自動同步形式在正式使用時存有些許問題，操作人員要利用PLC 系統(tǒng)合理規(guī)劃并車裝置自動同步形態(tài)，精準解決其內(nèi)部形成的更多問題，有效改善船舶并車裝置的自動使用狀態(tài)。

1 船舶并車裝置自動同步的應用原理

在當前的船舶并車中，常見的并車形式分為準確同步并車與自動同步并車，而自動同步并車的應用范圍更加廣泛。船舶并車裝置在使用過程中，自動同步并車的應用優(yōu)勢為花費時間較少，該類型式的主要缺陷為電網(wǎng)與柴油發(fā)電機中的相位、頻率、電壓值仍存有些許差距，即在應用過程中會生成一定的沖擊電壓與電流；而在使用準確同步并車時 則不存在該類問題，該類型式的主要問題為花費的時間較多，兩種形式在實際運用時的重要區(qū)別為并車以前操作人員使用的柴油發(fā)電機是否存有勵磁現(xiàn)象。使用自動同步并車時，要率先采取柴油機，再利用該裝置來啟動發(fā)電機，該階段的發(fā)電機未存有任何勵磁現(xiàn)象，再對發(fā)電機轉(zhuǎn)速進行恰當檢測，當該轉(zhuǎn)速符合電網(wǎng)內(nèi)部頻率時，再將發(fā)電機放置到電網(wǎng)內(nèi)，并對發(fā)電機開展勵磁操作[1]。在使用準確同步并車形式時，要率先勵磁發(fā)電機，再對發(fā)電機中的頻率、相位與電壓等參數(shù)進行合理控制，將該類參數(shù)與電網(wǎng)內(nèi)部參數(shù)進行詳細比較，若兩項數(shù)據(jù)信息相同，可將發(fā)電機并入到電網(wǎng)內(nèi)，繼而對電網(wǎng)進行持續(xù)性運行。若想切實實現(xiàn)自動同步并車，應適時規(guī)劃多個條件，如（f1-f2）的絕對值要小于1%的f2；(u1-u2)的絕對值要小于10%的u2；(ψ1-ψ2)的絕對值要小于10%的ψ2，在該類不等式中，ψ 為相位、u2為電網(wǎng)電壓、u1為柴油發(fā)電機中的電壓。在關(guān)注以上3 個不等式時，可發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)電壓與柴油發(fā)電機中的電壓頻率、相位、幅值應保持相同狀態(tài)，該階段開展并網(wǎng)工作并不會出現(xiàn)電流沖擊、電壓沖擊，受內(nèi)外部環(huán)境影響，現(xiàn)實中極難滿足項目運行的理想狀態(tài)，只要能保證并網(wǎng)安全，即可開展并車行為，因而操作人員在PLC系統(tǒng)的適宜引導下，科學開展船舶并車裝置的自動同步設計，其同步設計需滿足船舶運行的基礎(chǔ)要求。

2 PLC形態(tài)下船舶并車裝置自動同步設計過程

2.1 確認并車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在開展船舶并車裝置自動同步設計前，要適時明確系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)并掌握結(jié)構(gòu)中的各項參數(shù)，利用對相關(guān)參數(shù)的科學控制，適時改善并車裝置自動同步設計效果。具體來看，當前在PLC 系統(tǒng)的指引下，船舶自動同步并車體系屬柴油發(fā)電機下的自動并車，使用相關(guān)信息技術(shù)手段后，同步并車系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)主要有比較電路、控制按鈕、顯示按鈕與發(fā)電機等。在同步并車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的比較電路中，其包含電網(wǎng)頻率、發(fā)電機頻率、電網(wǎng)電壓、發(fā)電機電壓、電網(wǎng)相位、發(fā)電機相位等。操作人員要利用合適的調(diào)試形式來擴展輸出與輸入點，在船舶電站中開展多臺發(fā)電機的管控工作，再利用PLC 系統(tǒng)平臺來適當找尋各種類型的網(wǎng)絡接口。為提升并車裝置自動同步的整體設計效果，要利用比較電路來適時分析電網(wǎng)與發(fā)電機中相位、頻率、電壓的具體區(qū)別，對該類數(shù)值信息進行適當規(guī)劃。利用PLC 系統(tǒng)平臺完成對相位、頻率與電壓值區(qū)別的詳細分析后，要借助合適舉措來控制多臺發(fā)電機的操作狀態(tài)，并利用并聯(lián)形式將該類發(fā)電機重新運輸?shù)骄W(wǎng)絡系統(tǒng)中，透過對控制按鈕的科學使用，高效完成參數(shù)設置、急停與啟動等操作[2]。在當前船舶自動同步并車體系結(jié)構(gòu)內(nèi)，操作人員要適時觀察各項參數(shù)變化范圍，并在該類結(jié)構(gòu)搭建過程中就確認各項參數(shù)的標準使用范圍，利用對該項數(shù)值的科學控制，切實增強該類參數(shù)設計應用的準確性，及時解決參數(shù)設置應用時遇到的更多問題，適時改善參數(shù)設計應用狀態(tài)。開展并車裝置自動同步的整體設計時，要合理規(guī)范自動同步并車中的使用標準，確認該類裝置的使用過程，利用適宜的監(jiān)督平臺來監(jiān)控數(shù)據(jù)運行過程，改善該類裝置的使用狀態(tài)，提升同步并車裝置的整體應用效果。

2.2 科學開展軟件設計

在科學控制并車裝置自動同步設計的過程中，還要利用PLC 系統(tǒng)來完成軟件設計，增強自動同步并車應用的合理性。具體來看，操作人員需率先確認軟件設計流程，即設置出自動并車的軟件運行流程，將各項參數(shù)都投放到該類流程中，提升自動行車的準確性。要初始化自動并車系統(tǒng)，對電壓數(shù)值的變化狀態(tài)進行適時調(diào)整，若電壓未達到理想狀態(tài)，則要利用合適的模塊來完成電壓調(diào)整，使該類電壓的數(shù)值范圍重新回歸到理想范圍中。當電壓滿足軟件檢測標準后，要檢測信號頻率，若該頻率未滿足電網(wǎng)內(nèi)部標準，則要及時使用調(diào)頻模塊，在該類模塊的科學規(guī)劃下，使該項信號頻率符合電網(wǎng)內(nèi)部的基礎(chǔ)性要求。在完成電壓與頻率的整體設計后，還需科學設置合閘時間，并開展合閘工序，適時完成自動并車操作，提升該類裝置整體使用質(zhì)量。在確認自動并車內(nèi)在流程后，操作人員應將注意力放置到日常的操作管理中，即定期更新不同類型的數(shù)據(jù)軟件，既要提升信號頻率、電壓與相位等數(shù)值的傳輸速度，還要利用先進的技術(shù)手段適時改善運行程序，使該類程序滿足電網(wǎng)建設的基礎(chǔ)要求。操作人員要科學監(jiān)督自動并車內(nèi)部流程的設計過程，及時規(guī)范各項設計細節(jié)，利用對各項細節(jié)問題的持續(xù)性管理，高效解決并車裝置自動同步系統(tǒng)的使用問題，增進該類裝置設計應用效果。在進行系統(tǒng)軟件設計的過程中，要適時明確電網(wǎng)內(nèi)部的基礎(chǔ)性要求，將自動同步并車的應用狀態(tài)與該類要求充分結(jié)合，并嚴格遵從電壓、頻率與相位的檢測順序，即電壓滿足相關(guān)要求后才能開展頻率測試，在該項檢測方式的帶動下，切實改善自動同步并車的使用狀態(tài)，及時解決該類裝置在實際應用中存有的更多問題，提升項目設計應用效果。

2.3 規(guī)范硬件設計

為提升并車裝置自動同步的整體設計效果，操作人員要適當開展該類裝置中的硬件設計。具體來看，自動并車中的硬件系統(tǒng)設計包含相位、頻率與電壓下的電路處理。當前柴油發(fā)電機在使用過程中，其內(nèi)部的電壓運行狀態(tài)都較為穩(wěn)定，可采取合適的方法來完成電壓中的電路處理，對電網(wǎng)電壓與發(fā)電機電壓的一致性進行適當檢測。檢測電網(wǎng)電壓與發(fā)電機電壓一致性的應用原理時，要率先輸入電網(wǎng)電壓信號與發(fā)電機電壓信號，將該類信號設置成正弦波信號，再利用合適的裝置來比較2 類電壓信號，將其獲取的比較結(jié)果傳輸?shù)絇LC 系統(tǒng)接口中，借助PLC 系統(tǒng)可適時獲取2 種信號的比較結(jié)果，在滿足該類條件后，可適時判斷相位條件與頻率條件。在檢測信號頻率的過程中，要科學規(guī)范信號檢測的使用儀器，光電編碼器可高效完成信號檢測，并科學處理柴油發(fā)電機中的工作頻率。柴油發(fā)電機中的頻率信號在經(jīng)過適宜的濾波處理后，其信號數(shù)據(jù)可借助三極管來傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)中的計數(shù)口內(nèi)，繼而獲取發(fā)電機內(nèi)部頻率。若發(fā)電機內(nèi)部的信號頻率與電網(wǎng)頻率未能達到相關(guān)標準要求時，可利用PLC 控制系統(tǒng)來調(diào)整該類器械的整體運行頻率，繼而更好地達成此后的并網(wǎng)需求。若想判斷發(fā)電機內(nèi)部相位與并網(wǎng)要求的一致性時，可適時轉(zhuǎn)變電壓信號，利用對電壓波形的全面控制，適時改善發(fā)電機相位檢測效果，并適時找尋出各發(fā)電機的并網(wǎng)標準，在該項舉措的影響下，適時縮減發(fā)電機相位與并網(wǎng)時的相位差距，有效增強該項數(shù)值的準確性[3]。在完成發(fā)電機的硬件設計后，操作人員需將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)充分結(jié)合，合理檢測發(fā)電機內(nèi)部的電壓、頻率與相位，借助對該類數(shù)值的持續(xù)性控制，高效改善并車裝置自動同步設計應用效果。

3 船舶并車裝置自動同步的實現(xiàn)

3.1 明確信號檢測原理

完成船舶并車裝置自動同步的整體設計后，操作人員可利用適當平臺來實現(xiàn)自動同步并車的內(nèi)部設計。具體來看，將發(fā)電機組投放到電網(wǎng)內(nèi)部且進行并聯(lián)運行時，不可將電網(wǎng)與發(fā)電機組開關(guān)進行隨意連接，避免形成沖擊力較強的電流，使自動同步并車裝置出現(xiàn)崩潰問題。正式應用船舶并車裝置自動同步設計前，要適時明確裝置內(nèi)部的更多參數(shù)，對該類參數(shù)的變化范圍進行適當規(guī)范，只有參數(shù)范圍處在裝置使用的標準中，才能切實改善自動同步并車的設計應用效果。影響自動同步并車的主要參數(shù)為相位、頻率與電壓。具體來看，電網(wǎng)電壓中的初相位與發(fā)電機電壓中的初相位差值應保持在15°左右；電網(wǎng)頻率與發(fā)電機頻率的差距需處在額定頻率值的2%左右；電網(wǎng)電壓與發(fā)電機電壓間的差距應保持在額定電壓值的10%。在明確了影響信號檢測效果的各項參數(shù)范圍后，操作人員需對相位、頻率與電壓值進行適當測算，及時確認該類數(shù)值的應用范圍，再將該類數(shù)值范圍投放到自動同步并車裝置中，適時改善該類裝置的使用狀態(tài)，繼而滿足此后信號檢測的更多需求[4]。操作人員在處理相位、頻率與電壓等數(shù)值范圍時，要將該類信息科學安置在網(wǎng)絡系統(tǒng)平臺中，對各類信號檢測范圍進行合理規(guī)范，切實改善信號處理狀態(tài)，為此后船舶并車裝置自動同步設計應用打下較佳基礎(chǔ)。

3.2 收集和處理電壓信號

在處理與收集電壓信號時，要科學選擇檢測器械，當前試驗采取了交流電壓變送器，借助對該類裝置的持續(xù)性使用，高效獲取電壓信號。比如，要將母排側(cè)電壓與發(fā)電機側(cè)電壓利用互感器來降低電壓值，使其數(shù)值處在100V 左右。操作人員還要利用互感器適時傳送電壓信號，將該信號傳輸?shù)诫妷鹤兯推鲀?nèi)的輸入端，再對該類信號進行科學的轉(zhuǎn)換、處理。還要借助電壓變送器中的輸出端來輸出直流電壓信號，再將各個電壓信號模塊傳輸?shù)絇LC 中，完成電壓信號測量工作。若想適時完善大電壓差的閉鎖環(huán)節(jié)，要利用PLC 系統(tǒng)合理判斷發(fā)電機內(nèi)的電壓信號與母排電壓信號，借助兩者的差值來精準判斷其與電壓差的關(guān)系，科學探究滿足電壓差的多項條件，提升對電壓信號的控制性效果。若PLC 系統(tǒng)中的電壓信號滿足電壓差內(nèi)的各項條件，則可適當開展下一階段的測試；當電壓信號沒能達到電壓差中的相關(guān)條件時，PLC 系統(tǒng)會發(fā)出禁止性命令，發(fā)射出不同類型的警報信號。完成對電壓信號的精準處理后，操作人員要利用系統(tǒng)平臺適時規(guī)劃該類信號，將該類信號傳輸?shù)较到y(tǒng)平臺中，借助系統(tǒng)平臺內(nèi)部的軟硬件來完成對相關(guān)信號的處理與儲存，適時改善信號處理的具體狀態(tài)，找出影響信號質(zhì)量的更多問題，再利用系統(tǒng)平臺中的合適手段加以解決，提升電壓信號處理的科學性。

3.3 采集和處理頻率信號

若想更好地采集和處理頻率信號，要適時明確船舶并車裝置自動同步設計內(nèi)容，對該項內(nèi)容進行重新規(guī)劃。操作人員在正式開展頻率信號處理前，要適時確認檢測器械，當前試驗中使用了頻率變送器來測試頻率信號，并從收集到處理，對該類信號進行整體規(guī)劃。進行頻率信號的采集和處理時，要將已完成傳輸?shù)念l率信號轉(zhuǎn)變成直流電壓信號，再將該類信號傳輸?shù)絇LC 模擬量的收集模塊內(nèi)，增強頻率信號處理的科學性。操作人員應適時明確頻率信號的數(shù)值標準，對該項數(shù)值范圍進行適當規(guī)范，提升頻率信號處理的有效性。當前采用的頻率變送器為S2-FD-450V2 型號，該類變送器的應用狀態(tài)較為可靠靈活，并在一定的量程范圍中帶有一定的線性度。該頻率變送器的輸入量程在45-55Hz 之間，且電壓處在100V 左右，可輸出0-5V 的直流電壓信號[5]。操作人員要將標準的直流電壓信號傳輸?shù)絇LC 系統(tǒng)中，利用對頻率參數(shù)的科學測量來獲取自動同步并車裝置的頻率信號。若在實際測量中頻率差大小與方向未能達成并車條件，則PLC 系統(tǒng)將發(fā)出一定的減速控制信號或加速控制信號，并適時調(diào)整原動機內(nèi)部的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速，對發(fā)電機頻率信號進行恰當改變，將該信號調(diào)整到同步并車頻率差的標準范圍中。若系統(tǒng)頻率產(chǎn)生異?，F(xiàn)象，PLC 系統(tǒng)同樣會發(fā)出一定的禁止指令，并生成警報信號。

3.4 處理相位信號

相位信號的收集和處理屬船舶并車裝置自動同步設計應用的關(guān)鍵性內(nèi)容。當發(fā)電機進入到電網(wǎng)中時，主開關(guān)觸頭會在零相位差時產(chǎn)生閉合行為，若在實際運作時適當考量主開關(guān)本身的動作，系統(tǒng)在相位差變成零前就發(fā)出一定指令，該類提前指令可利用時間進行精準控制。當前試驗采用的為恒定超前時間形式來獲取相位信號，操作人員要將發(fā)電機中的正弦波電壓與電網(wǎng)內(nèi)部的正弦波電壓利用波形變換電路轉(zhuǎn)換成同頻方波，再對波形變換電路進行科學控制。還要科學檢測發(fā)電機中的電壓方波與電網(wǎng)內(nèi)部的電壓方波，在完成方波信號的測量工作后，可適時獲取兩個方波信號的時間差，繼而找尋出發(fā)出禁止指令的具體時間[6]。要對發(fā)電機電壓與電網(wǎng)電壓的運行周期進行科學控制，借助合適的檢測技術(shù)來找尋到該類運行周期的不同時間，明確主開關(guān)內(nèi)部的固有動作時間，利用對相關(guān)操作時間的合理控制，切實找出兩項運行周期的時間差距，從而完成對相位信號的科學處理。在收集和處理相位信號的過程中，操作人員仍要將該類數(shù)值放置到與信號處理相關(guān)的系統(tǒng)平臺，利用對系統(tǒng)平臺的專業(yè)性控制，切實改善相位信號的處理狀態(tài)，找尋到該類信號合適的應用范圍，提升船舶并車裝置自動同步設計應用質(zhì)量。

4 PLC形式下船舶并車裝置自動同步設計的應用效果

借助PLC 形式，操作人員完成了船舶并車裝置自動同步設計工作，為更好地檢驗項目設計效果，要對自動同步設計進行科學規(guī)范，并明確該類裝置設計的應用流程。首先，初始化船舶并車裝置自動同步系統(tǒng)后，要及時檢測電壓條件，確認該電壓條件與并車要求的關(guān)系，只有所有條件都符合對應性要求，才能進入到下一個流程。在電壓條件未滿足并車要求時，系統(tǒng)可適時發(fā)出警報指令，對初始化系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行重新規(guī)范。其次，操作人員還要科學檢測電網(wǎng)運行頻率，當電網(wǎng)頻率與額定值的差距較大時，則要適當調(diào)整電網(wǎng)頻率，使其與額定值標準范圍相適應。開展并車操作的過程中，要科學檢測發(fā)電機組的內(nèi)部頻率，若想更好地遏制逆功現(xiàn)象，增強并聯(lián)運行的穩(wěn)定性，要適時確認電網(wǎng)與并機的頻率差距范圍，只有內(nèi)部運行頻率處在該項差距范圍中，才能提升并車操作的準確性。最后，還要科學檢測并車要求與相位差條件的一致性。依照合適的信號檢測、相位檢測，適時獲取了并車要求中的數(shù)值范圍，再對相位差條件進行適當規(guī)范，有效增強船舶并車裝置自動同步設計的應用效果，滿足該項設計的多重需求，全面提升并車裝置的使用質(zhì)量。

5 總結(jié)

綜上所述，良好的船舶并車裝置在進行自動同步設計時，需適當規(guī)范內(nèi)部硬件軟件設計。操作人員要利用對電壓信號、頻率信號與相位信號的科學處理，適時規(guī)范信號處理狀態(tài)，找出標準的信號處理原理，改善船舶并車裝置的使用狀態(tài)。為促進船舶并車裝置自動同步設計應用效果，要合理規(guī)范與處理內(nèi)部更多細節(jié)，提升自動同步使用狀態(tài)。