第36卷第4期 2013年12月
科学研究所学专
上海船舶运输
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：1674—5949(2013)04—0020—04
电力推进系统直流储能方法研究
李勇
中海船研科技股份有限公司研究开发部，上海200135
Vol. 36 No. 4 Dec.2013
摘要：针对电力推进船存在推进负载变化快、幅度大的间题，提出了采用直流储能技术对直流母线进行推进功率补偿和存储；设计了电能流动控制器，实现推进负载增减过程中的母线能量调度。仿真试验结果表明，该方案可以
提高推进性能、增强母线电压的稳定性以及实现对能量的优化利用。关键调：电力推进；直流储能：推进功率补偿
中图分类号：U665.1
文献标志码：A
DCEnergyStorageofElectricPropulsionSystem
LiYong
Research and Development Department, China Shipping Technology Co. , Ltd, Shanghai 200135, China Abstract; In view of the abrupt and great variation of the electric propulsion load, direct current energy storage method is ap plied to compensate the propulsion power fluetuation and harmonize the energy on DC bus, The power flow controller is de signed to control the direction of energy flow in the process of load variation. Simulation results show that the scheme enhances
the propulsion performance, improves the bus voltage stability and optimizes the usage of energy Key words: electric propulsion; direct current energy storage; propulsion power compensation
0引言
当前，电力推进系统以其机动性好、低污染、低能耗等特点成为国内外舰船动力装置发展的主要方向之一，在军用、民用方面都受到了广泛关注，并有许多成功应用。根据国内设计院的统计信息，目前有大量的海工项目和船东开始要求使用电力推进，订单数量在持续快速增长。可预见，未来新型舰船采用电力推进必将成为主流趋势。
电力推进的工作原理是：变频器依照推进指令，通过一定的控制算法对推进电机进行控制，推进电机带动推进器按船舶航行需要工作。在舰船的航行过程中，推进电机并不总是恒速运行，其运行状态还包括升速、减速、倒车、停车，这些运行状态都会引起电能需求的改变；同时，海况变化导致推进负载改变，也会引起推进电能需求的变化。因此，对于船舶电网，电力推进负载是一个变化频率较高、变化幅度较大的特殊负载。
推进负载的快速、大幅度变化对船舶电网的供电性能和推进驱动系统的工作性能存在较大影响。电机升速过程中或海况恶劣时，推进负载会随之增加，推进功率需求增大，如果此时船舶电网热备余量不足，或由于负载增加过快使发电设备无法及时响应，就会造成推进电机推进功率不足、驱动变频器的直流母线电压降低和船舶电网波动，影响推进机动性。而在电动机减速过程中，由螺旋浆的工作特性和电动机工作原理可知"，电机通常会进入发电状态，向变频器直流母线回馈一部分电能，这部分能量会引起直流母线电压升
收稿日期：2013-10-18
率勇（1976一），男，辽宁沈阳人，博士，副研究员，主要从事船舶电力推进及综合电力系统研究。
作者简介：李万方数据