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什麼是先進的電氣化船艦?

船舶電力系統變得越來越先進。傳統的機械、液壓和氣動的動力傳輸系統已被電力系統所取代。更重要的是,中速內燃機與發電機、先進配電系統和變頻電驅動系統的組合帶來了許多優點。同時,隨之而來的是包含了計算機控制(同步)發電機、計算機控制電氣開關、計算機控制電驅動系統和通信網絡的電源管理系統。

這樣一種複雜的功率管理系統需要在所有操作條件下進行測試,完成這種測試的最有效方式則是透過迴路方式的控制器。

 

為什麼互通性如此重要?

現場經驗表明,最先進的組件(內燃機、發電機、變壓器、保護、變頻驅動系統、計算機網絡等)本身並不保證滿意的系統運行。問題是組件的軟體互操作性,也就是讓它們在日益嚴格的時間和預算限制範圍內正常工作。

配置日益複雜船艦功率管理系統的控制和保護軟體可能很快變成一種冗長低效的調試工作,導致設備損壞,最壞情況是造成嚴重事故。

讓海洋業務非常具有挑戰性的,是大功率、小體積、眾多供應商、不太高的標準化以及一次性設計的獨特組合。由於有這樣的邊界條件,充分系統測試的成本是採用更廣泛海洋電氣化的道路上的一個重要障礙

 

HIL前來救援!

船舶電力系統現在是採用先進功率管理解決方案的獨創性微網。來自航空和汽車行業的經驗告訴我們,只有一個辦法來有效應對互操作問題:在環(HIL)測試方法。

 

什麼是HIL測試?

在迴路測試是一種使用功率級虛擬模型測試船艦功率管理系統的方法。這意味著實際功率管理軟體和被對接到功率的HIL模型。HIL對控制船艦電力系統的軟體的行為提供直接的洞察。它允許測試無限次數的短路和其他瞬變(如故障瞬變)以及船艦電力系統中的常規瞬變。還有一些事情在真正的船上實際上做不到。

microgrid testbed)的虛擬、高度現實性和實時的模型讓大功率系統的測試成為可能,同時沒有大功率測試涉及的危險和成本。

 

什麼是先進電氣化船艦的digital twin

Digital twin是一個運行在Microgrid Testbed  上的船艦電力系統的即時模型。

 

Microgrid Testbed的用途是什麼?

Microgrid Testbed的主要用途是在所有的操作條件下全面測試(組件級和系統等級)功率管理、固件、軟體和通信,包括孤島和並網模式中的故障條件。

此外,Microgrid Testbed可以自動運行其測試並生成其測試報告。

 

Microgrid Testbed是如何工作的?

包括智能逆變器、光伏電池板、電池、變壓器、發電機、開關、電纜、有源和無源負載等的船艦電力系統模型以1微秒的時間步長在Microgrid Testbed內部運行。船艦功率管理系統控制其在所有操作模式中的運行。對性能的評價對照範圍從燃料消耗到容錯的一組明確標准進行。從黑啟動到港口中電網連接操作模式。