電力推進船舶管理初探
航海技術
作者：馬會普
船舶電力推進係統所具有的優越的機動性、經濟性，尤其是良好的可靠性，在煙大火車輪渡的動力係統設計上最終選定了電力推進係統。電力推進係統的引入大大加大了船員對維護，維修的難度，同時也對海事監管工作帶來了新的挑戰。如何對這一具有鮮明政治意義的船舶進行有效監管，建立一套完整的切實可行的監管體係，隨著國家加大對“四客一危”船舶的監管，製定相應的安檢規範和措施開始提上日程。
相對於陸上采用組網方式的大電網，船舶電網由於發電容量、設備空間等的限製，對非線性負荷的擾動抵抗能力較差，受諧波影響比較嚴重；同時係統短路容量較小，而諧波源容量相對較大，因此諧波造成的影響會更大；此外衝擊負荷也會引起較大的電壓波動，其中的有功衝擊負荷會引起係統功率的變化。因此，如何在電壓波形發生畸變、供電頻率出現偏差的情況下保障同一電網中敏感設備的供電問題倍受關注。綜合起來船舶電力係統有以下特點：船舶電氣設備的工作條件複雜，環境惡劣。海上航行存在著高溫、潮濕、鹽霧、黴菌、震動、傾斜、氣候變化大等不良因素，影響船舶電氣設備的壽命及動作可靠性。
一、 船舶電站容量相對較小
當大容量電動機啟動時，會引起電網電壓較大下降，電網頻率波動厲害。因此要求發電機組要有較大的承受過載能力和強行勵磁能力，以提高船舶電站運行可靠性。
二、 大量采用微處理器
電力推進船舶不同於傳統動力船舶，采用了大量微電腦、微處理器和其他電子元件等自動化數字電路。數字電路所用邏輯元件都有各自的閥電平和與之相對應的幹擾信號容限，如果諧波的幹擾超過其容限，就可能破壞觸發器和存儲器保存的信息，排除幹擾後，它仍會在係統內部的存儲器件中留下痕跡，係統也不會再恢複到原來的工作狀態。即使含有微處理器的係統中程序未遭受破壞，若地址總線受到幹擾，也會有程序失控的危險，使係統進入預想不到的狀態，甚至陷入意外停機狀態。因此高次諧波對導航、通訊等電子設備的危害是嚴重的。一旦發生故障，極難做出準確迅速的判斷，而且國際國內對這一新興事物的還沒有形成一套有效地管理程序，研究教學也遠遠沒有跟上，因此對輪機管理人員提出了極高的要求。
三、 由於船上環境的限製，加之電流大、距離短，因此全部采用電纜
諧波頻率高，導線的集膚效應使諧波電阻比基波電阻增加很多，因此諧波引起的附加線路損耗也增大。船舶電網基本上由電纜構成，線路短、負荷密度大，嚴重的是高次諧波可能在船舶電力係統中發生電壓諧振，在線路上引起過電壓，諧波除了引起附加損耗外，還可能使電壓波形出現尖峰，從而加速電纜絕緣的老化，引起絕緣的局部放電，也使介質損耗增加和溫升增高，縮短電纜的使用壽命。通常電纜的額定電壓越高，諧波對電纜的危害越大。電纜的分布電容對諧波電流有放大作用，會使上述危害更為嚴重。
電力推進係統設備多，管理，操作複雜。尤其像煙大輪渡這樣的高自動化船舶監控係統非常的龐大和複雜，因此ABB為其配備了強大的管理功能係統—電力管理係統（ POWER MANAGEMENT SYSTEM 簡稱PMS）。PMS控製終端位於集控室，是船舶機電設備管理的協調管理中心，功能非常的強大，類似於人的大腦。采用友好、簡潔、直觀的觸摸式液晶控製界麵。通過PMS對各種斷路器、微處理器、感測裝置的控製，使管理人員在集控室幾乎就可以完成所有機械、電器設備的操作，控製與管理。