1、概述

船舶电站电气综合监控系统是一个具备电站管理及监控显示的控制系统，通过船舶电站电气综合监控系统可以直接控制发电机的起停、升降速，及对发电机进行常规保护和常规故障报警。并可以直接通过监控系统增加、减少负载，并有对应指示。系统能够自动完成机组的并网、功率平均分配、自起动和轻载解列等一系列功能。

2、技术特性

2.1  性能指标：

本系统以西门子可编程控制器为核心，控制发电机的自动并车，自动功率分配及故障报警，本系统的供电电源是DC24V，并车模块采用DMF-1同步装置，采样电压AC380V。

2．2 环境条件

a．环境温度：5℃～45℃；

b．空气相对湿度：95%，无凝露；

2.3 外形尺寸 约200×600×200（毫米）

3、工作原理

3.1 本系统特点：

采高性能的西门子可编程控制器控制整个系统，保证了整系统的运行性能。采用DMF-1同步装置，可根据电网和待并发电机的频率差发出并车合闸信号。系统还可以读取电压表、电流表等的输出信号（4~20ma）从而读取表头的数据并进行报警。如过压、欠压报警，此外，系统对发电机故障、发电机逆功、自启动失败、断路器跳闸和主配电故障等进行声光报警，对机组的起停及各个主开关的状态都可以有指示灯指示，使得操作者对系统的各个器件的工作状态更为直观。本系统配有手动/自动转换开关，可以根据需要自由选择。

本系统对应急发电机还可以根据需要发出起动信号，并根据电压情况，对应急电机主开关发出合闸信号。

当系统的负载超过设定的额定值，系统将起动备用机组，当系统的负载低于设定值，并且系统有2台以上机组在运行，则解列并停止一台发电机组运行。

当一台机组在运行时，电网掉电，则系统在限定的时间内起动备用机组，起动不成功，则延伸报警。

3．2系统流程图

3．3 主要功能软件实现说明

3．3．1并车的实现

要将一台机组并入电网，要保证该机组的电压、频率相近，相位一致时，才可以将该机组并入电网。如果电压、频率相差太大，或者相位相差太时并网，很可能汇烧毁机组。因此并网时，机组和电网的电压、频率、相位的检测尤其重要。本系统电压和频率是预先调好的，即频率达到工频时，电压即是机组的额定电压。因此只要检测机组的频率满足要求，机组的电压也能满足要求。而相位的检测是通过同步装置或同步表来实现，同步装置检测汇流排与和待并机组的相位，当二者的频率相近和相位相同时同步表发出并车信号，将待并机组并入电网。

手动并车是手动的调节机组的电压、频率到达工频，然后观察同步表的相位，当电网的相位和待并机组的相位相同时，手动按下并车按钮。               

3．3．2功率平均分配

一旦两个机组并网，机组就需要按照机组的容量来分担负载，即大容量机组分担较多的负载，小容量的机组分担相对较少的负载。如果两台机组的容量相同时，负载就组要在两台机组上平均分配。一旦两机组并车，稳定一段时间后，检测两台机组的所承担的负载大小，如果两台机组所承担的负载差值超过机组容量的10％－15％时，说明机组的负载分配不合理，需要调节。调节的方法是加速负载承担较少的机组，同时减速负载承担负载较多的机组，使得负载往负载承担较少的机组上转移。每3秒检测调节一次，直到两台所承担的负载小于机组的容量的10％－15％才停止调节。

3．3．3轻载解列

当负载小于但前机组容量的30％，且有多台机组同时并网运行，此时可以切除一台机组，以节省能源的耗费。轻载解列的条件是多台机组同时并网运行，且当前负载小于机组的容量的30％。系统检测到轻载解列的条件满足时延迟5分钟，将后并入电网的机组上的负载开始向其它机组转移，当后并入电网的机组上的负载小于机组。 

4、 附带监控的PMS系统

系统组成： 1#柴油发电机组，2#柴油发电机组，GPC并车模块（2套），西门子S7-300 PLC（含通讯模块），触摸屏，声光报警板，上位机以及外设等。

系统功能：该系统的目的是为了实现1#与2#发电机组的正常并车；每套发电机组配备一套并车模块（GPC）。GPC并车模块首先通过检测两台发电机输出电压的大小、频率、相位，然后利用其对柴油机的调压调速功能来调节发电机的电压，以达到并车的条件。GPC 模块还具有逆功保护等功能，并车后，可完成功率的均衡分配。其中，柴油发电机组与GPC并车模块的绝大部分数据通过RS485总线进入PLC，并由PLC通过TCP/IP接口传入上位机存储,显示,打印等。同时，PLC还具有声光报警功能，以及当报警发生时，PLC还可发出控制信号来避免柴油机飞车等故障的发生。 上位机有存储、报警、查询、打印等功能，还可以与其他系统进行通讯。