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船舶电力管理论文 篇1：
船舶高压电站电力管理系统及其使用
随着现代船舶电气化水平的不断提高，船上用电设备日益增多，用电负荷快速上升。目前很多大型船舶电力系统的总装机容量已达数十兆瓦，一些海洋工程船及专用船舶的系统容量甚至已达一百多兆瓦，在这些船上，高压电已经成为船舶电力系统的首选。
高压、大功率电力系统必须配备安全、可靠的网络型发电控制和监视系统，其核心就是电力管理系统。网络型电力管理系统的主要特点表现为：
·每台发电机通过完全独立的控制单元，来保证机组的可靠运行与控制。每台发电机之间的数据通信通过现场总线（如CAN-BUS、PROFIBUS 、MODBUS）网络实现，与机舱监视与报警系统（如K-CHIEF500）之间的所有通信信号也通过现场总线传递，从而可以有效地减少电缆，并可以在机舱监视与报警系统的操作站上方便地对整个电站进行操作和控制（包括参数修改）。
·电力管理系统的硬件通常包括主单元、显示单元和操作单元，这些单元安装在发电机控制屏上，从而可以减少主配电屏的尺寸并方便操作；
·系统具有完善的发电机控制功能，并能对发电机控制电路、原动机和发电机实现保护；
·系统具有完善的显示功能，显示内容包括发电机的运行数据、事件、原动机运行时间、发电机供电时间、报警内容和发生的时间等，并可以在显示单元上修改设定值和报警限值。
中海集团大型集装箱船舶的高压电力系统，采用日本JRCS公司的JACOM-22型电力管理系统，体现了当前船舶高压电站电力管理系统的技术水平。
1.电力管理系统的组成
JACOM-22型电力管理系统是基于CAN现场总线技术的全分布式智能型PMS系统，其拓扑结构如图1所示。
·报警接口单元：可以向TERASAKI公司SMS系列以外的其他机舱监测报警系统（如K-CHIEF500）提供外部报警信号。
2.系统主要功能
2.1 控制功能
JACOM-22可以同时控制发电机和原动机，实现发电机组的遥控手动控制、半自动控制和PMS全自动控制，并能实现对发电机控制电路、原动机和发电机的保护。
JACOM-22主要的控制功能包括：频率控制、负荷分配控制、逆功率保护、发电机组起动/停车控制、发电机原动机保护、重载询问、机组运行时间定时器、VCB分闸/合闸计数器、轴带发电机SG起动/停车控制、SG转速负荷控制等。
JACOM-22的操作单元面板如图2所示，电站的手动、半自动和全自动控制的切换操作在操作单元面板上完成。
按下“MANU”按钮，“MANU”灯发光，通过右下角的“START”和“STOP”按钮可以进行发电机组的手动起动和手动停车操作（在同步屏上也可以进行手动起动和手动停车操作）。
按下“AUTO”按钮，“AUTO”灯发光，通过“AUTO”区域中的“START”、“STOP”、“SYN.”、“LOAD SHIFT”4个按钮可以进行半自动的起动、停车、同步和负荷转移的操作。
2. 2监视功能
JACOM-22能够监视汇流排、发电机和原动机的运行状态，旦发生故障，可以通过显示单元和机舱监视报警系统发出报警号并做出相应地保证正常供电的措施。
其监视功能分为：
（1）主汇流排监视功能
包括：主汇流排高电压、主汇流排低电压、主汇流排高频率、主汇流排低频率。
（2）发电机监视功能
包括：过电流、过载、低负荷、逆功率、发电机电压不正常跳闸、发电机未起压、发电机起动期间未建立频率、自动同步合闸失败、VCB无法合闸、VCB故障跳闸、VCB分闸失败。
（3）系统监视功能
包括：控制电源（DC24V）低压、发电机电压互感器VT监视（副方绕组电压不平衡）、发电机电流互感器CT监视（副方绕组电压不平衡）、主汇流排电压互感器监视（副方绕组电压不平衡超过50%）、自检功能（CPU、CAN-BUS、A/D转换器、线路不正常监视）。
（4）原动机监视
包括：超速、滑油低压、冷却水高温、起动失败、原动机停车失败。
当船舶电力系统发生故障时，JACOM-22能够监视控制发电机和原动机，根据相应的故障等级，实现自动起动和切换发电机。自动起动的备用发电机数量可以根据故障等级同时进行设定。JACOM-22系统可以将故障划分为7种等级，根据相应的故障等级，实现监视控制，以最大限度地保证船舶供电。船舶用户可以通过系统参数规定故障对应的等级。
·故障等级0：LCD报警显示，同时输出外部报警信号；·故障等级1：备用发电机自动起动并自动同步合闸。过程：故障发生→备用机组起动→自动同步合闸。
·故障等级2：备用发电机自动起动并自动同步合闸，故障发电机转移负荷、VCB脱扣。过程：故障发生→备用机组起动→自动同步合闸→故障发电机自动负荷转移、VCB跳闸。
3.1 测量数据
在显示单元面板上，通过VIEW键和△▽键，可以使测量数据在显示器的第1、2行得到比配电盘仪表更详细的显示，测量数据包括：发电机三相电压、发电机三相电流、发电机功率因数和功率、发电机有功功率和无功功率、发电机频率和线电压、汇流排频率和线电压。
3.2 报警显示和事件显示
当发生单个或多个同时报警，可按动ALARM INFO键，显示所有当前报警。查看历史报警，按动LOG键，可以在显示器的第2、3、4行分别显示事件、事件发生的时间、第一个和最后一个事件等详细信息。按动△▽键，可以进行滚动显示100个事件，在选择最早和最晚的事件后，按下SEL键，可以确认最早和最晚事件的信息。
3.3 系统参数
系统参数可以分成4种：保护功能参数（PORT）、控制功能参数（CTRL）、电力管理参数（POWER）、系统参数（SYST）。船舶用户可以通过系统参数修改，来改变故障对应的等级实现监视控制。所有参数都有用户密码或JRCS密码保护，因此没有授权就不能改变数值。
按动BACK键，返回初始屏幕界面。按动< >方向键，可以在显示器的第4行PORT、CTRL、POWER和SYST中选用所需的参数类型，通过按动SEL键确定。
保护、控制、电力管理和系统四类参数均有各自的分组号（Group Ch. no.），每个分组又包括若干个具体参数（Ch. no.）。在按下JUMP键和SEL键之后，如果对所请求的通道进行设定，则可以直接寻找通道。
（1）保护参数[PROT]： ch.no.1xxx
保护参数的分组包括：汇流排电压高1、汇流排电压高2、汇流排电压高3、汇流排电压低1、汇流排电压低2、汇流排电压低3、汇流排频率高1、汇流排频率高2、汇流排频率低1、汇流排频率低2、发电机逆功率、发电机过电流、发电机过载、发电机轻载、发电机不平衡电压、发电机不平衡电流等。
（2）控制参数[CTRL]： ch.no.2xxx
控制参数的分组包括：同步控制参数、频率/功率调节参数、频率控制参数、功率控制参数等。
（3）功率管理参数 [POWER]： ch.no.3xxx
功率管理参数包括：发电机重载、发电机轻载、大容量负载（重载询问）设定等。
（4）系统设定参数 [SYST]： ch.no.4xxx
系统设定参数包括：发电机额定值参数、电压和电流互感器变比值参数、CAN 通信参数等。
JACOM-22型电力管理系统是一个集控制、监测、保护和管理于一体的综合性系统，该系统包含了多项先进技术，如：传感与变送技术、网络通信技术、控制与调节技术、信息处理与显示技术等。JACOM-22型电力管理系统功能完善、性能可靠、
参考文献
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[2]孟宪尧等. 海上作业多用途工作船自动控制系统[M]. 大连：大连海事大学出版社. 2004.11
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[4]徐丹铮等. 大功率电力系统船舶的电气设计[J]. 船舶 2009.10 第5期
作者：刘维里 昝宪生 徐筱云
船舶电力管理论文 篇2：
不同工况下船舶电力推进系统能量管理策略分析
摘 要：实现船舶运行过程中的节能减排对于节约航运成本具有重要意义，本文以能量管理系统为研究基础，对船舶电力推进系统在低速和高速两种不同工况下的能量管理策略进行了研究，以期能够为提高船舶电力推进系统运行效率提供参考和借鉴。
关键词：电力推进系统;节能减排;能量管理系统;能量管理策略;运行效率
舰船电力推进技术是当今船舶动力新的发展方向，从最初的直流电动机推进方式发展至现如今的交流电机推进方式，电力推进已在造船工业中逐渐普及运用。电力推进系统具有“模块化、集成化”的特点，相比传统推进系统，其机动性能更好、结构布局更优化，具有振动噪音小、节能环保、经济性好、安全性好等诸多优点。但是在运行过程中，如启动、制动、正反转切换会对船舶的电力系统产生较大的扰动，电网中的电压、电流、功率以及频率等也会跟着产生波动，这将严重影响推进系统的可靠、稳定与经济性[1-3]。
为了改善电力系统的运行性能，提高运行效率，达到航行与经济效益的灵活配置，需要对船舶进行建模与能量管理，找到最佳的能量管理策略[4-5]。韩北川等[6]基于模糊控制理论对混合动力船舶能量管理策略进行了分析，丁峰等[7]针对船舶综合电力系统的能量管理控制系统进行了全数字仿真分析，庄绪州等[8]则提出了船舶全电力推进系统恒功率负载有源阻尼控制策略，这些研究对于船舶电力推进系统的改进具有重要的指导意义。
本文根据船舶航速与推力以及推进系统与功率之间的相关关系，结合船舶发电功率，提出船舶电力推进系统在不同工况下的能量管理控制策略，可为实现船舶节能减排和运行效率的提升提供参考和借鉴。
1 能量管理系统简介
1.1 功能需求
为了满足船舶运行过程中的负荷需求、稳定性与安全性，能量管理系统需要具有机组调度与控制、频率控制与负载分配、电压控制与负载分配、推进系统的功率限制、快速减载以及重载询问等六项功能。
1.2 能量管理策略制定流程
在船舶设计的整个过程中，需要根据性能需求，对推进系统的能量管理策略进行制定和优化。其过程为：首先根据电力系统的相关特点，分析电力推进系统的流量流向，确定产能和耗能设备及装置。其次，根据电机和船桨的相关匹配特性，计算不同航速（不同工况）下的负荷需求量。接着，确定不同工况下的发电工作模式。最后，综合考虑经济、安全与可靠性，得到不同工况下的能量管理策略（见图1）。
2 电力推进系统能量流向分析
2.1 电力推进系统结构
船舶电力推进系统一般包括原动机、发电机、变频设备、控制设备、螺旋桨以及推进机等其他设备，其原理是发电机将原动机的机械能转化为电能，再通过配电装置进行变频调速，驱动推进电机后带动螺旋桨运转，实现船舶的航行（见图2）。
2.2 能量流向分析
根据船舶推力系统的结构和功能特征，将其分为发电系统、配电输电系统以及负载系统三个部分，其中发电系统主要由四台柴油发电机组成，系统整体的能量流向为发电机组将原动机产生的机械能转化为电能，电动机再将发电机组提供的电能转化为旋转机械能，螺旋桨在旋转机械能的驱动下提供推进动力，在此过程中，会有一定比例的能量损耗，但占比仅为10%～20%。通过推进系统整体的配合关系，可以得到不同工况下的门限阈值，据此可以确定得到船舶发电机组的工作模式。船舶推进系统能量流向示意见图3。
3 不同工况能量管理策略
不同的船舶航速下，需要调度和启用不同数量的发电机组，以实现最高效的运行管理。在一台发电机组下（假设容量为Pe），其发电输出和推进电机输出功率分别为0.864Pe和0.74Pe，能获得的最大航速是7节，在两台发电机组下，其发电输出和推进电机输出功率分别为1.728Pe和1.44Pe，能获得的最大航速是10节，在三台发电机组下其发电输出和推进电机输出功率分别为2.592Pe和2.24Pe，能获得的最大航速是14节，在四台发电机组下，其发电输出和推进电机输出功率分别为3.456Pe和3.04Pe，能获得的最大航速是20节。根据航行任务需要，对发电机组实行调度和控制管理，以期能够实现最佳的运行效率。文中将0～10节作为低速工况，将10～20节作为高速工况分别进行能量管理策略的分析。
3.1 低速工况
低速工况为航速0～10节，假设一台柴油发电机组的额定功率达到85%时，需要进行增机（即临界增机条件），那么剩余的可用功率阈值即为15%（0.15Pe），由于每臺发电机组容量相同，因此，可以按照固定可用功率增机模式进行船舶推力系统能量管理控制;但是，当柴油机的额定功率低于30%时，容易在燃烧室和排气管处积累大量的烟灰从而经常导致点火失败，故当额定功率小于一定值后也需要发出减机指令，关闭多余的不需要的发电机组，保守起见，约定可用功率低于1.35 Pe时对系统开始发出减机指令。
综上所述，船舶推力系统在低速工况下的能量管理策略为：当可用功率≤0.15 Pe时，能量管理系统对推力系统发出增机指令，当可用功率≤0.10 Pe时，能量管理系统对推进系统发出限制使用的指令，直到第二台发电机组并网成功后才解除其限制指令，当可用功率大于1.35 Pe时，能量管理系统对船舶推力系统发出减机指令。另外，能量管理系统还设置了故障预警指令，即当其中一台发电机发生故障后，为了保证推力系统可用功率仍然在0.15 Pe之上，对推力系统发出快速减负载指令，确保推力系统始终处于可靠安全的运行状态，见图4。
3.2 高速工况
当船舶航速为10～20节时，螺旋桨处于高负载工作状态，此时电网功率的波动较大，且与螺旋桨波动呈三次方正比，螺旋桨的微弱波动均会引起船舶电力系统功率的较大波动，故在此状态下应该尽量避免频繁启停发电机组。高速运行状况时，将增机功率阈值设置为0.9Pe，当可用功率小于0.1 Pe后，对其余发电机组发出均分指令，减机阈值仍设置为可用功率大于1.35 Pe，其减机过程与低速工况下的能量管理一致。
综上所述，可将船舶推力系统在高速工况下的能量管理策略总结为：当实际功率达到并网机组容量的90%后（可用功率≤0.10 Pe），而负载功率在继续增大时，能量管理系统需要对推力系统发出增机指令，在第三台机组并网成功后，再均分负载，以此类推，第四台机组并网也是如此，最终实现四台发电机组共同发电，减机程序和快速减机程序原理与低速状况时一致，此处不再赘述。
4 结论
基于能量管理系统理论，对船舶推力系统在不同工况下的能量管理策略进行了研究，提出：当船舶处于低速运行工况时，增机指令发出阈值为0.15Pe，限制指令发出阈值为0.1Pe，减机指令发出阈值为1.35Pe;当船舶处于高速运行工况时，增机指令发出阈值为0.9Pe，减机指令发出阈值为1.35Pe。相关研究成果可为提高船舶电力推进系统运行效率提供参考。
参考文献：
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[4]张逸峰，王锡淮.混合动力船舶的建模与能量管理[J].船电技术，2018，38（07）：32-37.
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[6]韓北川.基于模糊控制的混合动力船舶能量管理策略研究[J].机电工程技术，2019，48（07）：84-87.
[7]丁峰，肖杨婷，张少华.船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究[J].船舶工程，2018，40（05）：46-51.
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作者：蒋美娟 张燕琴 周嘉俊
船舶电力管理论文 篇3：
小型船舶电力推进国产化的发展与应用
摘要：介绍国内外船舶电力推进发展状况及相关电子产品发展趋势，随着动力系统大量采用LNG清洁能源，国内小型化船舶电力推进装置的需求日趋紧逼，变频、谐波控制等关键技术的深入研究和突破，国产化电力推进方式将是国内小型船舶推进方式的最佳选择。
关键词：变频；电力；推进；国产化
1 前言
船舶采用电力推进方式具有降低废气排放、减少噪音和振动、布置方便、操纵性能良好等优点、并且可无级调速、快速逆转、起动操作次数少、减少原动机的磨损、延长使用寿命等优点，因此已广泛用于破冰船、起重船、挖泥船、勘探船、渡船、游船、LNG运输船、海洋守防船等大型船舶。
受船舶油污、废气排放以及柴油供应压力等影响，航行于内河和近海等水域的船舶，日趋采用燃烧清洁燃料的动力装置，以解决对水系的污染，达到节能减排的效果。目前我国正大力发展LNG气体燃料动力系统船的研究工作，实现近海与内河航运“绿色环保”问题已提上了议事日程，船舶动力采用LNG作为燃料将成为发展趋势。
从LNG为燃料的动力装置的特性可知，高转速段LNG发动机功率曲线变化平缓，低速段功率曲线变化大，以LNG燃料为动力源的船舶采用电力推进方式较为合适。目前以LNG为燃料的动力装置的船舶已普遍采用电力推进方式，电力推进初始投资稍大，但通过电站的功率管理，可减少备用机组的设置，从而减少燃油消耗和维护费用，降低了船舶的全寿命周期成本，特别是当船舶负荷变化比较大时效果更加显著。同时，因国产化推进电机及配套产品日趋成熟，电力推进配套产品不再完全依靠进口，与常规推进装置价格相差越来越少，因此电力推进是LNG动力源的首选方案。而迄今为止，我国尚无全套推进系统完全使用国产设备的电力推进产品，发展和研究国产化电力推进具有非常重要的意义。
2 国外船舶电力推进发展状况
船舶电力推进的历史可以追溯到1860年，世界上第一艘以蓄电池为动力、电动机直接驱动的电力推进潜艇投入使用。进入20世纪，大部分潜艇都采用电力推进方式。常规潜艇在水面航行时由柴油机—发电机组，核潜艇则采用原子能发电，给蓄电池充电并向电动机供电驱动船舶；在水下航行时由蓄电池供电，电动机驱动船舶。20世纪20年代，美国建造的6艘Mexico级战舰（40000HP）和2艘航空母舰（180000 HP）都采用了汽轮机—发电机—电动机驱动模式的电力推进系统。在第二次世界大战期间，仅美国就建造了300多艘采用柴油机—发电机—电动机驱动模式的战舰和运输舰。此后，在破冰船、科学考察船以及其他特殊用途船舶上也陆续装备了电力推进系统。据ABB公司介绍，他们生产的电力推进装置截止到2010年已装备450艘船舶。尤其是POD新型电力推进方式的应用，将推进装置和操舵装置结合于一体，置于一个能360°回转的吊舱内，省去了轴系、舵和艉侧推器，从而提高了船舶的操纵性、灵活性，便于船舶的建造和运行，同时还降低了船舶的废气排放、噪音和振动，因此船舶电力推进装置得到了更迅速的发展。
国外生产船舶电力推进装置的厂家除ABB公司外，主要还有德国SIEMENS和法国ALSTOM、Rolls-Royce公司，这些公司生产的电力推进装置已广泛使用于科考船、火车渡船、海洋守防船等船舶。目前所使用的电力推进装置的功率：低压交流传动0.18千瓦至5600千瓦；中压交流传动 315千瓦至100兆瓦；直流传动 9千瓦至18兆瓦。
3 国内船舶电力推进发展状况
国内目前完全采用国产化设备集成的电力推进装置还没有，现国内厂家所集成的电力推进装置均采用进口设备，其中SIEMENS、ABB、ALSTOM是目前我国开发电力推进系统的主流。国内集成单位主要有：中船重工第七一二研究所，上海中海机电设备有限公司，广州美柯船舶电气设备有限公司等。推进功率：覆盖功率等级10 MW以下的各种电力推进系统；电压等级：低压690 V/中压6 600 V。
经过联合攻关，我国已在现代电力电子及交流调速领域取得不少科研成果，已经建成晶闸管GTO和IGBT三代电力电子器件，品种比较齐全。尤其是第三代器件IGBT 及其应用产品已开发成功，在大中容量交流调速领域也取得不少科研成果，并有产品应用到实际中。目前国产的变频电机已在起重船、多型船的压载水泵、大型风机等船用辅机上应用。北京利德华福电气技术有限公司已能生产不同功率的国产变频器、变频电动机、移相变压器等设备，其产品依靠性能稳定，价格优势已逐渐取代进口设备；另外，北调991海洋科考船，电力推进系统是由七一二所集成，其中，交流变频推进系统的变压器、变频器、推进电机是引进SIEMENS设备，其余系统和设备均为国产研制；美柯船舶电气设备有限公司等也已开始集成国产化电力推进装置，大部分推进设备选用国产化，该公司已在侧推动力源采用电动变频时实船集成整套系统，变频器、控制设备采用国产化设备，已装船使用，运行状况良好；最近由中国远洋渔船研究中心与北车集团永济新时速有限公司合作共同研制的36.5米电力推进拖网渔船已进入试航阶段，该推进装置整套系统集成是国内公司，大部元器件采用国产化设备，价格远低于进口设备，据报道，如整套系统运行良好的话，渔业公司准备在国内很多渔船上安装该套系统。
4 船舶小型电力推进国产化市场需求分析
小型电力推进国产化是指推进功率及全船用电负荷功率较小，总功率在2 000 kW以下，整套设备主要元器件是由国内厂家生产，系统集成也由国内公司完成的产品。
国外公司大型的推进电机在国内都有生产厂家，供货问题也比较好。据统计，目前国外公司主要致力大型的电力推进系统集成，小型的小于1 000 kW电机国内一般不生产，要依靠国外进口，存在订货周期长，产品价格贵，调试维护困难等问题。通常电力推进的整套价格是柴油机直接推进价格的5～7倍，另外国内变频电机、移相变压器等电力推进配套国内厂家生产滞后，技术不够成熟，导致小型船舶不采用电力推进方式而是采用柴油机直接推进方式。最近第三代器件IGBT及其应用产品已开发成功，国内的变频器技术已相当成熟，且国内电力推进集成厂家已成功集成成套电力推进装置，有的厂家甚至开始选用国内与国外混合产品集成成套电力推进装置，不再完全依靠国外厂家的产品，维护、调试不用再依靠国外公司，成本大大降低。随着国内电子技术的迅速发展，小功率的变频器价格大大降低，国内电力推进集成厂家技术也逐步成熟，价格上柴油机直接推进方式与国产化的电力推进装置相比优势不明显，而电力推进有许多优点，是船舶推进方式的最好选择。国内有许多小功率的船舶，特别是内河游船，频繁停靠码头，电力推进装置操纵性能良好，必将是此类型推进方式的最佳选择。国内电力推进配套厂家正迅速发展，技术储备日趋成熟，只是实船使用经验欠缺，经过前期一段时间的发展，小型船舶电力推进装置国产化是完全有可能的，而且在实船上开始安装使用。
目前国内航行的机动船舶，95%以上是采用柴油机动力装置直接推进方式。据统计，2007年全国海洋渔政船约300艘，主机功率大部分都在1000 kW以下，国内渡船、游览船、拖轮、货船、渔船等主机功率及用电负荷大部分都在1000 kW以下。例如：川江及三峡库区干散货船标准船型从500吨至5000吨，推进功率由220～1320 kW；川江及三峡库区液货船（包括油船、化学品船）标准船型从500吨至3500吨，推进功率由320～1100 kW；川江及三峡库区集装箱船标准船型从50箱到350箱，推进功率由400～1460 kW；川江及三峡库区I型客滚船标准船型70车位到110车位，推进功率由750～1050 kW；川江及三峡库区普通客船标准船型从330客位到670客位，推进功率由516～1324 kW。上述数据表明，国内船舶推进功率及全船用电负荷的小型船舶很多，特别是内河250客位左右的游船的推进功率及全船用电负荷大概在650 kW，小客位的客船功率更小。随着LNG清洁能源的使用，LNG为动力的推进系统是发展趋势，很多游船、渡船正计划改装成LNG为动力的推进系统，此类型船电力推进是最佳选择。所以小型船舶国产化电力推进系统的市场前景是广阔的。
5 船舶电力推进国产化需要考虑的问题
虽然国内推进装置的配套厂家生产能力已大大提高，但是电力推进需使用大功率的电子器件，很容易对船舶的电力系统产生影响，特别是谐波污染。对于运行电机，谐波将引起附加损耗，使电动机转矩减小，对测量仪表将产生虚假的谐波功率，出现随机误差；对于继电保护装置，谐波将影响其设定整定值，引起误动作；对于通讯网络，谐波将影响其电磁效应和正常的载波。因此在选择推进方案的时候应当考虑变频器类型、是否加谐波吸收器、或与船舶的低压系统进行电气隔离等不同方案。为了防止谐波对船舶产生影响，通常在建造过程中要进行谐波的测定，目前采用的方法是进行总谐波变形值（THD）的测量，船级社为此也提出了相关的规范，一般要求低压配电系统的THD应小于5％ ，推进系统THD应小于8％。变频器的选择应考虑其功率损失要小，过度阻尼要尽量大，变频器中元件的储藏能量尽可能小。
6 电网谐波畸变的控制
电力推进功率有时候可以占到总用电负荷的95％，换句话说，只要保证该负荷的安全，也就保护了整个系统。事实上，负荷的推进变频器是谐波电流的主要来源。最常用降低谐波分量的方法是采用谐波滤波器，或采用旋转变流器（电动机一发电机组）用于敏感负荷的供电。滤波器的设计需要考虑周密以防止出现电网谐振，而旋转变流器则需要在配电系统中增加附加设备及电缆。采用更高脉动数的变频也能降低负荷电流中的谐波分量，但另一方面则会显著增加变频元件数和投资成本。采用双重电抗器组将发电站的推进负荷母线与船舶其他负荷母线进行一定的隔离，也可使船舶其他负荷的配电网谐波分量维持在较低水平。目前国内集成厂家已注意到该问题，在整体设计方案中，会提出要求，选择合适的方案，注意施工工艺，，可达到规范要求。
7 实船应用
2000年，上海爱德华造船有限公司为瑞典公司建造了一艘19500吨化学品船，名为“帕劳斯佩拉”，这是我国制造的首艘吊舱式电力推进船舶；2010年1月22日，由上海海事大学、云南省航务管理局、昆明市航务管理局以及格兰特游艇有限公司共同完成“内河小型船舶电力推进系统研制”项目，此项目开展了内河小型船舶电力推进系统结构优化与参数匹配、电力推进船舶电站动态管理、电力推进船舶智能化操纵控制、低电压大电流船用变频装置动态稳定性等技术的研究，该项目的示范船通过了船检等单位的检验，适航性良好，乘坐舒适。“尚德国盛号”游船由两台150kW 推进柴油发电机组供全船推进用电，整套系统由712所系统集成，该船在上海世博会期间使用，运行状况良好；最近由中国远洋渔船研究中心与北车集团永济新时速有限公司合作共同研制的36.5米电力推进拖网渔船已进入试航阶段；此外国内很多自航全回转起重船都是采用电力推进方式。
8 结束语
我国在船舶电力推进系统研究及应用方面起步较晚，随着柴－电推进费用过高的不利因素正在缩小，更高的燃油价格和绿色造船的需求，缩短了投资回收时间，使电力推进对更多的船型更具有吸引力。但目前我国在船用大功率永磁电机、高压大容量电力电子元器件、吊舱推进器等设计与制造方面与发达国家还有很大的差距。我国应进一步加强相关技术的研究和开发应用，加强电力推进系统配套产业开发，从小型船舶电力推进装置开始使用国产化设备，积极参与这一领域的国际竞争，在市场占有一席之地。
作者：喻小力 钟利坚