艦船綜合全電力推進系統標準規范分析

摘 要：本文首先介紹了艦船綜合全電力推進技術的主要特點、意義及國內目前相關標準規范的現狀，然后詳細分析了各分系統現有標準適用性情況，最后提出了綜合全電力推進技術的標準化制修訂建議。

關鍵詞：艦船；綜合全電力推進；標準

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

綜合全電力推進技術的特點主要包括：高電壓、大容量的電站系統；分布式環型母線結構的配電網絡；永磁、多樣化的大功率推進電機；拓撲結構優化的變流器；采用集成模塊方式的系統設計和新的推進方式等。

發展綜合全電力推進系統的主要目的是開發新的推進系統，將發電和能量管理系統一體化，采用最先進的推進電機和電力電子設備，降低系統成本，延長系統壽命，提高系統效率。綜合全電力推進系統是未來艦船推進、電力系統的發展方向和趨勢。

而面對當前綜合全電力推進系統突飛猛進地發展，我國目前還沒有針對綜合全電力推進系統這一整體相適應的標準，例如《艦船通用規范》對潛艇用電力推進裝置做了規范要求，它是綜合全電力推進系統的一種簡單形式，二者之間存在較大差異。

2 各分系統的特點與相關標準分析

綜合全電力推進系統主要包括發電模塊、區域配電模塊、變流器模塊、能量管理（監測與控制）模塊及推進電機模塊[2]，以下是各模塊相關標準的適用情況分析。

2.1 發電模塊

水面艦船綜合全電力推進系統主發電機組未來的發展方向是采用以燃氣輪機為原動機的高速發電機組，特別是采用永磁和高溫超導的高速發電機組[1]，目前，有關永磁和高溫超導的高速發電機組還處于實驗室研究階段，相關技術問題還有待進一步解決。但隨著這些新技術的不斷成熟與應用，需要制定一系列標準規范，更好的促進技術的發展進步。

2.2 區域配電模塊

《艦船通用規范》只適用于現有干饋式與簡單環形結構的交直流配電系統，而對于交流中壓（1 kV~15 kV）與分布式直流區域配電系統，它們的電壓等級、拓撲結構、設計、電氣安全、系統保護等要求都不適用。同時現有標準有關分布式直流區域配電系統的標準規范還處于空白狀態。《艦船用分配電箱通用規范》只適用于AC不大于1 000 V、DC不大于1 200 V艦船照明和電力分配電箱； 《艦船電力配電系統通用規范》對于交流中壓配電系統也不適用，對于其配電網絡結構、電能品質、系統保護、安全性等都需要制定相應的標準。

2.3 變流器模塊

《艦船通用規范》、《艦用三相大容量靜止變頻器通用規范》和《艦用中、小容量靜止變頻器通用規范》對變流設備的性能、指標、要求做了明確規定，但由于綜合全電力推進系統的變流模塊采用了以上很多新技術、新器件及新的控制方式，原有的標準規范已并不完全適用，對新型艦船上變流設備的設計、檢驗驗收、維修等帶來諸多不便，需要對其中許多標準規范做出修訂。

2.4 能量管理(監測與控制)模塊

目前有關電站及電氣傳動控制與監測系統的規范相對較少，僅有《艦船通用規范》對電氣集中控制與監測系統，主要是對電站和電氣傳動設備做了要求與規定。而且綜合全電力推進系統的能量管理模塊功能更強、范圍更廣、要求也更高，《艦船通用規范》只是對其監測與控制系統做出要求，并沒有對能量管理與分配做出規定，因此有必要對能量管理模塊制訂新的標準。

2.5 推進電機模塊

《艦船通用規范》對潛艇用直流推進電機做了規定和要求，《艦用電機通用規范》適用范圍并不包括推進電機，其它標準規范主要是關于控制電機、微特電機及發電機的標準。目前，先進感應電機、永磁推進電機、高溫超導電機等還處于項目預研階段，技術問題有待解決，因此制定相關的標準規范還不夠成熟，但確立其標準化需求還是很有必要的。

3 結束語

可以預見綜合全電力推進系統將有很好的發展前景。然而，目前我國現有標準規范缺乏與綜合全電力推進技術適用性較差，比如區域配電、新型推進電動機、能量管理與分配等，都缺乏相應的標準，這必將嚴重制約其技術發展，也不利于綜合全電力推進艦船的設計、建造、驗收工作。

因此，我認為要在充分收集、整理、分析現有技術資料的基礎上，深入開展艦船綜合全電力推進系統相關標準的需求分析，提出標準制定及修訂建議，確保綜合全電力推進技術順利地應用。

參考文獻

[1] 鄭定泰. 水面艦艇綜合電力系統的技術進展[J].艦船科學技術， 2005(5):5-12.

[2] 張偉，陳輝. 面向21世紀的船舶電力推進技術[J].交通科技，2003(2):48-50.

[3] 鄧林，印德武，李明. 綜合電力系統在艦船上的應用[J].中國艦船研究，2007(4):44-46.