杨 鹏 卜乐平 王黎明

海军工程大学电气工程学院，湖北武汉 430033

1 引 言

随着全电力船舶的发展，船舶能量管理系统的应用逐渐成为未来发展的必然趋势。电力系统运行状态信息的获取是船舶能量管理系统的基础性问题，是制定能量调度方案的重要依据。船舶能量管理系统子站（以下简称“子站”）作为底层数据采集装置，是上述信息的主要来源，为主站提供通用数据帧（电力系统正常运行时的状态信息）和故障录波数据帧（故障信息），同时还作为主站的“执行者”根据主站发送的命令帧输出相应的数字量和模拟量控制信号。此外，子站还需根据主站发送的动态配置帧来对自身参数进行动态配置。主站根据子站上传的信息对当前电力系统运行状态进行监控，并对电力系统故障进行处理。

现有的船舶电力采集系统一般是采用上层以太网，下层CAN网的组网方式。但CAN网在远距离数据传输时速率受限［1-2］，无法保证大容量数据帧传输的实时性。此外，传统的数据集中处理方式也带来了巨大的数据处理压力问题。

针对上述问题，本文提出了一种基于分布式网络结构的船舶电力系统运行状态获取方法，如图1所示。系统的上层主干网为环形工业以太网，下层为子站与供配电系统的各个局域网，上下层之间采用交换机相连接。系统中的各种信息以以太网的方式在上下层之间流通，同时电力系统状态信息将被保存到海量数据库中，以供系统分析使用。……