Simulation of a power management system for marine applications

Marine power systems are becoming more and more complex and sophisticated. The trend towards electrification of thrusters and other loads onboard ships, as well as the increasing dimensions and installed amount of power, further increase complexity. Consequently, there is a need to properly train onboard officers and personnel who run and manage the ship's power system on a daily basis. Regulation of generators, load management and load shedding, identification and reaction to alarm conditions are examples of operations where proper preparation is critical. In this work we describe the main features of a marine power system, focusing especially on control, automation, supervision, and alarm management. We then present a real time simulation system, designed for training purposes, by which it is possible to reproduce the behavior of generators and other components of the power system in a realistic way. The system has been validated and built and is currently in use at the ABB facility in Genoa.

I sistemi elettrici navali diventano via via sempre più complessi e sofisticati. La tendenza all'elettrificazione della propulsione e degli altri carichi a bordo nave, insieme alla crescita delle dimensioni delle navi e delle potenze installate, aggiungono ulteriore complessità. Di conseguenza, nasce la necessità di istruire e formare in modo adeguato gli ufficiali e il personale di bordo che gestiscono quotidianamente il sistema energetico della nave. La regolazione dei generatori, la gestione dei carichi e il loro distacco in caso di necessità, l'identificazione e la reazione a condizioni di allarme, sono esempi di operazioni critiche che devono essere eseguite da personale competente e formato. In questo lavoro descriviamo le caratteristiche principali di un sistema energetico navale, con particolare attenzione agli aspetti di controllo, automazione, supervisione e gestione degli allarmi. Presentiamo poi un simulatore in tempo reale, progettato per rispondere alle esigenze di formazione del personale di bordo, capace di riprodurre in modo realistico il comportamento dei generatori e degli altri componenti del sistema elettrico di bordo. Il simulatore è stato validato e installato presso ABB a Genova, dove è attualmente in funzionamento.