Study of parallel operation of diesel generators ship power plant
Abstract
Analysis of the power plants of a number of passenger ships showed the need to ensure the parallel operation of generators previously operating separately. The installed DGs are intended only for autonomous operation, which do not imply the introduction of statism into the characteristics of the generators. The aim of the work is to ensure the working condition of the ship power plants in accordance with the current requirements of the Russian River Register (RRR), which imply stable parallel operation of the diesel generator. As a result of the operation of the installed diesel engines, the complexity of precise control of the mechanical characteristics was determined, associated with the specifics of the operation of the mechanical frequency controllers installed on the engines. To determine the quality of mechanical RFI, functional and structural diagrams of the system for stabilizing the frequency of rotation of a drive motor with a mechanical regulator were developed, on the basis of which the transfer function was obtained and a conclusion was made about the instability of the regulator at large values of backlash in the mechanical transmission. Achieving this goal is possible by replacing the mechanical RFI with an electronic one with an actuator, which is confirmed by a mathematical analysis of the corresponding control systems. The transfer functions of control systems are obtained on the basis of the developed structural and functional models. Electronic controllers, made according to the presented schemes, have been introduced on a number of marine diesel generator sets and have shown a positive result. As a result of the study of the operation of the new system, the optimal parameters of the regulator settings were determined, at which the required dynamic and static characteristics were obtained. The failure-free operation of the system has been confirmed by long-term tests with the vessel operating in normal mode throughout the navigation.
References
Российский Речной Регистр. Правила классификации и постройки судов Часть VI электрическое оборудование.
Алексеев Н. А. Особенности выбора способа управления резервными агрегатами судовой электростанции в зависимости от нагрузки на шинах главного распределительного щита / Н. А. Алексеев, А. А. Виноградов // Сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2016. — С. 7–13.
Алексеев Н. А. Особенности синхронизации судовых генераторов в микропроцессорной системе DELOMATIC / Н. А. Алексеев, А. Н. Дуксин // Тезисы докладов научно-технической конференции ППС, научных сотрудников и курсантов. — СПб.: ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2008. — С. 193–196.
Виноградов А. А. Исследование распределения нагрузки судовых дизель-генераторных агрегатов при их параллельной работе / Андрей Александрович Виноградов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - №2(42). - C. 373-379. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-2-373-379
Григорьев А. В. Повышение эффективности эксплуатации судовых дизельных электростанций / А. В. Григорьев, В. Ю. Колесниченко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. – №6(28). – C. 39-43. DOI: 10.21821/2309-5180-2014-6-6-39-43.
Коробко Г.И., Попов С.В., Бишлетов А.В. Система автоматической загрузки генератора при работе параллельно с сетью: Труды НГТУ «Актуальные проблемы электроэнергетики». Юбилейный том, посвященный 100-летию со дня рождения В.И. Плескова. Том 70., НГТУ, Н.Новгород, 2008, с. 123-125.
Sørfon, I. Power Managemenet Control of Electrical Propulsion Systems. In Proceedings of the Dynamic Positioning Conference, Houston, TX, USA, 9–10 October 2012.
Radan, D. Integrated Control of Marine Electrical Power Systems. Ph.D. Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Norway, 2008.
J M Prousalidis, E Xanthopoulos & K Voutzoulidis (2009) Reactive power sharing in ship energy systems with shaft generators, Journal of Marine Engineering & Technology, 8:1, 21-38, DOI: 10.1080/20464177.2009.11020216
Fuchs E. Power Quality in Power Systems and Electrical Machines / E. Fuchs, M. A. S. Masoum. — Second edition. — Academic Press, 2015. — 1140 p. DOI: 10.1016/B978-0-12-800782-2.09989-9.
IEEE Power Engineering Society. IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies; IEEE Power Engineering Society: Piscataway, NJ, USA, 2005. https://doi.org/10.1080/20464177.2009.11020216
Radan, D.; Johansen, T.A.; Sorensen, A.J.; Adnanes, A.K. Optimization of load dependent start tables in marine power management systems with blackout prevention. Trans. Circuits Syst. 2005, 4, 1861–1866.
Коробко Г.И., Попов С.В, Бишлетов А.В. Исследование элементов судовой электростанции на базе макета дизель-генераторной установки: Международный научно-промышленный форум «Великие реки – 2009». Труды конгресса. Том 2. Н.Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун. – Н.Новгород: НГАСУ, 2010. – с. 552-555.
Коробко Г.И., Попов С.В, Бишлетов А.В. Алгоритм управления автономной электростанцией при параллельной работе с сетью ограниченной мощности. 13 Международный научно-промышленный форум «Великие реки – 2011». Труды конгресса. Н.Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2012. – с. 262-266.
Попов С.В., Бурда Е.М. «Обеспечение нагрузки электрической мощностью в условиях ограниченной мощности сети». Материалы НТК «Актуальные проблемы электроэнергетики», НГТУ, Н.Новгород, 2015, - с. 8-11.
Brown N, "Synchronous Generator Case Study", lEE Residential course on Electrical Generators, 1999/2001.
Copyright (c) 2021 Russian Journal of Water Transport
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
