舰船综合全电力推进系统标准规范分析

摘 要：本文首先介绍了舰船综合全电力推进技术的主要特点、意义及国内目前相关标准规范的现状，然后详细分析了各分系统现有标准适用性情况，最后提出了综合全电力推进技术的标准化制修订建议。

关键词：舰船；综合全电力推进；标准

Analysis on Standards for Marine Integrated Full Electric Propulsion System

ZHANG Ping1, CHEN Tao2

(1.Navel Representatives Office of 427 Factory in Guangzhou, Guangzhou 510715; 2. Navel Representatives Office of Jiangnan Shipyard, Shanghai 200011)

Abstract: This paper introduces the main characteristics, significance and standards of marine integrated full electric propulsion technology,analyzes the applicability of existing standards of each system and presents the suggestion for standardization of marine integrated full electric propulsion technology.

Key words: Marine; Integrated full electric propulsion (IFEP); Standard

1 概 述

综合全电力推进技术的特点主要包括：高电压、大容量的电站系统；分布式环型母线结构的配电网络；永磁、多样化的大功率推进电机；拓扑结构优化的变流器；采用集成模块方式的系统设计和新的推进方式等。

发展综合全电力推进系统的主要目的是开发新的推进系统，将发电和能量管理系统一体化，采用最先进的推进电机和电力电子设备，降低系统成本，延长系统寿命，提高系统效率。综合全电力推进系统是未来舰船推进、电力系统的发展方向和趋势。

而面对当前综合全电力推进系统突飞猛进地发展，我国目前还没有针对综合全电力推进系统这一整体相适应的标准，例如《舰船通用规范》对潜艇用电力推进装置做了规范要求，它是综合全电力推进系统的一种简单形式，二者之间存在较大差异。

2 各分系统的特点与相关标准分析

综合全电力推进系统主要包括发电模块、区域配电模块、变流器模块、能量管理（监测与控制）模块及推进电机模块[2]，以下是各模块相关标准的适用情况分析。

2.1 发电模块

水面舰船综合全电力推进系统主发电机组未来的发展方向是采用以燃气轮机为原动机的高速发电机组,特别是采用永磁和高温超导的高速发电机组[1]，目前，有关永磁和高温超导的高速发电机组还处于实验室研究阶段，相关技术问题还有待进一步解决。但随着这些新技术的不断成熟与应用，需要制定一系列标准规范，更好的促进技术的发展进步。

2.2 区域配电模块

《舰船通用规范》只适用于现有干馈式与简单环形结构的交直流配电系统，而对于交流中压（1 kV~15 kV）与分布式直流区域配电系统，它们的电压等级、拓扑结构、设计、电气安全、系统保护等要求都不适用。同时现有标准有关分布式直流区域配电系统的标准规范还处于空白状态。《舰船用分配电箱通用规范》只适用于AC不大于1 000 V、DC不大于1 200 V舰船照明和电力分配电箱； 《舰船电力配电系统通用规范》对于交流中压配电系统也不适用，对于其配电网络结构、电能品质、系统保护、安全性等都需要制定相应的标准。

2.3 变流器模块

《舰船通用规范》、《舰用三相大容量静止变频器通用规范》和《舰用中、小容量静止变频器通用规范》对变流设备的性能、指标、要求做了明确规定，但由于综合全电力推进系统的变流模块采用了以上很多新技术、新器件及新的控制方式，原有的标准规范已并不完全适用，对新型舰船上变流设备的设计、检验验收、维修等带来诸多不便，需要对其中许多标准规范做出修订。

2.4 能量管理(监测与控制)模块

目前有关电站及电气传动控制与监测系统的规范相对较少，仅有《舰船通用规范》对电气集中控制与监测系统，主要是对电站和电气传动设备做了要求与规定。而且综合全电力推进系统的能量管理模块功能更强、范围更广、要求也更高，《舰船通用规范》只是对其监测与控制系统做出要求，并没有对能量管理与分配做出规定，因此有必要对能量管理模块制订新的标准。

2.5 推进电机模块

《舰船通用规范》对潜艇用直流推进电机做了规定和要求，《舰用电机通用规范》适用范围并不包括推进电机，其它标准规范主要是关于控制电机、微特电机及发电机的标准。目前，先进感应电机、永磁推进电机、高温超导电机等还处于项目预研阶段，技术问题有待解决，因此制定相关的标准规范还不够成熟，但确立其标准化需求还是很有必要的。

3 结束语

可以预见综合全电力推进系统将有很好的发展前景。然而，目前我国现有标准规范缺乏与综合全电力推进技术适用性较差，比如区域配电、新型推进电动机、能量管理与分配等，都缺乏相应的标准，这必将严重制约其技术发展，也不利于综合全电力推进舰船的设计、建造、验收工作。

因此，我认为要在充分收集、整理、分析现有技术资料的基础上，深入开展舰船综合全电力推进系统相关标准的需求分析，提出标准制定及修订建议，确保综合全电力推进技术顺利地应用。

参考文献

[1] 郑定泰. 水面舰艇综合电力系统的技术进展[J].舰船科学技术, 2005(5):5-12.

[2] 张伟,陈辉. 面向21世纪的船舶电力推进技术[J].交通科技,2003(2):48-50.

[3] 邓林,印德武,李明. 综合电力系统在舰船上的应用[J].中国舰船研究,2007(4):44-46.