Optimización de Sistemas de Control y Gestión de Potencia en Buques

Sistemas de Control en Plataformas Navales: Centralizado vs. Distribuido

La elección entre un sistema de control centralizado y uno distribuido es crucial para la eficiencia y seguridad de la plataforma de un buque. A continuación, se detallan las características principales de cada enfoque:

Control Centralizado

• Computador central.
• Más cableado.
• Baja fiabilidad.
• Redundancia muy costosa.
• Difícil extensibilidad.

Control Distribuido

• Mayor rapidez de procesamiento y respuesta.
• Mayor fiabilidad y seguridad ante fallos.
• Redundancia de bajo costo.
• Extensibilidad y modularidad.
• Fácil mantenimiento.

Requisitos de Alimentación para Servicios Esenciales y Soluciones Trifásicas

Los sistemas de control (SC) en buques exigen requisitos estrictos para la alimentación de servicios esenciales, especialmente aquellos que dependen de transformadores. La fiabilidad energética es primordial para la operación segura de la plataforma.

Redundancia en la Alimentación de Equipos Esenciales

Para equipos esenciales, tanto primarios como secundarios, que se alimenten a través de transformadores o rectificadores, la alimentación deberá ser redundante. Esto asegura la continuidad operativa ante posibles fallos en una de las fuentes.

Soluciones para Equipos Trifásicos

En el caso específico de los transformadores, la redundancia se puede lograr mediante:

• Dos transformadores trifásicos independientes.
• Tres transformadores monofásicos configurados para operar en un sistema trifásico.

Funciones Clave del Sistema de Gestión de Potencia (PMS) en Buques

El Sistema de Gestión de Potencia (PMS) es fundamental para la operación eficiente y segura de la planta eléctrica de un buque. Sus funciones principales incluyen:

1. Sincronización automática de generadores.
2. Reparto automático de carga activa entre generadores.
3. Gestión de sobrecargas: Si un generador se sobrecarga durante un tiempo determinado, el PMS procederá al disparo de servicios no esenciales y, si fuera necesario, de los servicios esenciales secundarios (de forma escalonada).
4. Recuperación ante blackout: En caso de blackout (apagón total), se arrancará y acoplará automáticamente un generador, y se procederá a arrancar los servicios primarios. Esta secuencia tardará como máximo 30 segundos. A continuación, se arrancarán los equipos esenciales secundarios que estaban conectados antes del blackout, de manera escalonada, para evitar sobrecargas en el generador de arranque.
5. Conexiones y desconexiones automáticas de generadores:
   • Selección de la prioridad de los generadores.
   • Acoplamiento de generadores si uno trabaja cerca de la sobrecarga.
   • Desconexión de generadores cuando la demanda es baja y varios generadores operan con poca carga durante un tiempo determinado.
   • Conexión automática de un generador alternativo y desconexión del generador averiado en caso de fallo que pueda provocar una parada.
   • Restricción de arranque de consumidores de alta potencia hasta que el PMS disponga de potencia suficiente. Si es necesario, el PMS deberá acoplar un generador de forma autónoma.