船舶猶如一個(gè)可移動(dòng)的海上城市，它的許多設備都需要使用電能，因此在船上都配備有由發(fā)電、配電和用電負載所組成的獨立系統——船舶電力系統。隨著(zhù)船舶的大型化和自動(dòng)化程度的不斷提高，越來(lái)越多的船用設備需要用電能來(lái)驅動(dòng)和控制，使船舶電力系統日趨復雜龐大。
近年來(lái)，船舶電氣化的程度越來(lái)越大，特別是全電力推進(jìn)和全電船的出現，使船舶性能和運行質(zhì)量得到很大的改善和提高。然而，在全船自動(dòng)化實(shí)現的同時(shí)，較低的電能質(zhì)量，或是電氣故障甚至供電中斷將對船舶的運行和安全造成重大損失。例如，對供電可靠性要求很高的舵機設備，即使是短時(shí)的停電，也會(huì )造成重大損失，甚至可能發(fā)生災難性的船毀人亡事故。因此，船舶電力系統的安全可靠對于船舶運行和安全具有十分重要的意義。
為了船舶電力系統的安全和穩定，很多船舶電氣系統和設備的研究單位和制造廠(chǎng)商，開(kāi)發(fā)了大量基于先進(jìn)的控制策略自動(dòng)化的輸配電和保護裝置。傳統上，在開(kāi)發(fā)階段，工程師往往通過(guò)制作大型發(fā)電或用電設備的縮比樣機，來(lái)論證和調試控制策略的有效性。然而，一方面制作縮比樣機的成本很高，時(shí)間較長(cháng)，對新型號的適應性差，影響了開(kāi)發(fā)的效率，增大了開(kāi)發(fā)的成本；另一方面，一些系統級的故障和暫態(tài)響應，如輸電線(xiàn)的短路故障，在現實(shí)中很難通過(guò)認為制造這樣的工況來(lái)檢測設備的有效性。因此，通過(guò)基于數字和模擬混合的半實(shí)物實(shí)時(shí)仿真，來(lái)調試和驗證監測，控制和保護設備的有效性具有突出的現實(shí)意義。eMEGAsim正是實(shí)現這樣功能優(yōu)質(zhì)平臺。
工程師可以把船舶電力系統中的發(fā)電機，匯流排，輸電線(xiàn)，變壓器，變流器和電動(dòng)機等設備利用eMEGAsim的平臺搭建數字的實(shí)時(shí)仿真模型（如下圖），同時(shí)把一些系統中的信號通過(guò)IO板卡傳遞給實(shí)際設備，然后再把實(shí)際設備的響應通過(guò)IO反饋給數字仿真模型，從而實(shí)現有實(shí)際設備相連（Hardware-in-loop）的實(shí)時(shí)仿真。
另外，利用eMEGAsim的API，客戶(hù)可以通過(guò)一些可視化軟件和虛擬現實(shí)技術(shù)，構建一些與船舶配電控制臺完全相同的操作界面，對船員進(jìn)行訓練。例如，仿真的電力系統發(fā)生了短路故障，或者大型負載的切合，當實(shí)際監測設備檢測出故障或者非正常的暫態(tài)響應發(fā)送給虛擬的配電故障臺，訓練學(xué)員能否在規定的時(shí)間內作出正確的操作。
特別需要指出的是，由于eMEGAsim具有針對多節點(diǎn)、密集結構的電力系統的獨特解耦元件，使eMEGAsim在船舶孤島電力系統仿真中有著(zhù)獨特的優(yōu)勢。因此，國內外大量船舶電力研究單位引進(jìn)了eMEGAsim作為船舶電力系統的實(shí)時(shí)仿真工具，如法國海軍艦艇研究所，中國船舶重工集團在上海和武漢的四家研究所都已經(jīng)成功使用eMEGAsim完成了大量半實(shí)物實(shí)時(shí)仿真工作。
