关于平台供应船动力系统故障穿越实验的研究与实施,结合船舶动力系统设计、故障处理案例及技术专利信息,可总结以下关键点:
一、实验目的与核心挑战
保障系统稳定性
需验证动力系统在突发故障(如电网短路、电池异常、负载突变)时维持推进功率和电网稳定的能力,如3中提到的”短路故障穿越试验”需在极端条件下验证保护机制触发效果。
多系统协同控制
需协调发电机组、储能设备、推进器和负载管理系统,避免单一故障引发连锁反应,如1通过斩波器隔离故障电池组,并联动功率管理系统(PMS)调控负载。
二、关键技术实现路径
实时监控与故障模拟
采用传感器监测电池电压变化率(du/dt)、尾轴温度、滑油压力等关键参数,如19的监测机制;
通过仿真平台(如MATLAB/Simulink模型7)模拟电网短路、设备过载等工况,预判系统响应。
分层应急控制策略
初级隔离:通过断路器或斩波器快速切断故障支路,如1对锂电池组的电气隔离;
次级调控:PMS系统抛弃非重要负载、限制推进功率,如14的功率平衡策略;
终极容错:启用冗余设备(如备用发电机)或切换至应急电源,如10案例中的应急海水泵启动。
实验验证平台
陆上联调试验平台(如4)可模拟海上环境,提前测试动力系统在故障下的动态响应;
破坏性试验(如3的短路故障穿越)需高精度数据采集与保护机制,避免真实船舶受损。
三、典型实验案例分析
锂电池组异常响应实验
如1所述,通过监测电池组输出电压异常触发隔离机制,同时PMS调控推进功率,验证系统在电池故障下的持续供电能力。
电力系统短路试验
3中”梦想”号的短路故障穿越试验,人为植入电网短路故障,测试保护装置触发、故障隔离及系统恢复全流程,成功率依赖精确控制算法。
冷却系统失效模拟
12案例显示,海底门滤器堵塞导致主机冷却水高温停车,实验需模拟冷却系统失效场景,验证应急泵切换与温度控制策略。
四、技术挑战与发展方向
高动态环境适应性
需解决海浪、盐雾腐蚀等环境因素对监测设备的干扰,如9船体应力监测系统需强化传感器抗干扰能力。
智能化预测与决策
结合数字孪生技术(如7的系统仿真)实现故障预测,优化控制策略响应速度。
混合动力系统协同
针对”电池+柴油机”混合动力船(如4),需设计多能源耦合下的故障穿越策略,避免能源切换时的功率波动。
五、行业实践建议
实验标准化:参考中国船级社对陆上试验平台的认证要求(4),建立统一测试流程;
跨领域技术融合:借鉴风电系统故障穿越技术(如2的电压调节模型),提升船舶电网韧性;
船员培训重点:强化故障应急操作训练(如10中倒车解缠绕操作),降低人为处置失误率。
如需进一步了解具体实验参数或案例细节,可查阅134等来源文献。
【本文标签】 平台供应船动力系统故障穿越实验
【责任编辑】鸣途电力编辑部