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全电力战舰 舰船综合电力系统 报告人：郭晓亮 指导老师：周凯 目录 全电力战舰综述 舰船综合电力系统 智能电网在舰船电力综合系统中的应用 全电力战舰综述——概念 全电力舰船（AES）： 传统舰船的动力系统和电力系统是相对独立的，动力系统通常由常规的热机和其他机械装置构成，电力系统一般是作为辅助能源，与舰船推荐并没有直接的关联。全电力舰船是将电力系统与推进系统相结合的舰船。 全电力战舰综述——优点 原动机可以随意安排位置，不再因为要考虑齿轮箱而有许多要求与限制 推进与日常所需电力由一套公用发电设备提供，不需要专门的日用电供电站 电能能够很容易被叠加 具有较小直径的推进电动机能够被放置在更接近船尾，使螺旋桨的轴长减小 不需要齿轮箱和变螺距控制器，机械噪声减小 高可靠性，高效率 全电力战舰综述——新概念武器 舰载电热化学炮：使用电能大脉冲启动和控制能量推进剂的燃烧，使用电能和化学能组合的混合式推进过程 舰载电磁炮：以电能为动力、采用电磁发射技术使弹丸获得高速的发射装置 舰载高能激光武器：利用定向发射的激光束直接摧毁目标的光束武器 舰船综合电力系统——概述 综合电力系统是将舰船发供电与推进用电、舰载设备用电集成在一个统一的系统内，从而实现发电、配电与电力推进用电及其他设备用电统一调度和集中控制，其典型结构如图： 舰船综合电力系统——研究意义 有利于优化舰船总体设计 有利于简化舰船动力系统结构 有利于提高舰船的隐蔽性 对舰船作战使用产生重大影响 为未来舰载高能武器系统使用提供电力保障 舰船综合电力系统——研究意义 有利于优化舰船总体设计： 电力系统在舰船总体设计中占有十分重要的地位。传统电力系统设计将发供电、电力推进和舰载设备用电各系统之间相互割裂，不利于总体设计得优化，而综合电力系统的设计思想是系统化、模块化和集成化，它将系统各部分联系起来，统一研究，为舰船总体设计提供了总体优化的基础。 它可以节约舰船的有限空间，提高空间利用率，增加舰船燃料和弹药的携带量，增强舰船的续航能力和战斗力；可以优化装备的空间布置，如灵活布置原动机，增加舰船的稳定性，提高舰船的适航性、抗沉性等性能；可以增强动力系统的防护能力等。 舰船综合电力系统——研究意义 有利于简化舰船动力系统结构： 传统的舰船动力系统中，舰船推进是由大型主机完成，而供电系统则是另外一个相对独立的系统。综合电力系统的推进形式为电力推进，将主动力系统与供电系统合并，大大压缩了各种热机的数量；同事由于电能的优势，易实现集成和灵活控制，使各系统高效效率运行，必将大大简化舰船动力系统的结构。 舰船综合电力系统——研究意义 有利于提高舰船的隐蔽性： 传统的舰船直接推进系统中，连接主机和推进器的齿轮箱等传动装置形成了将主机噪声直接向水中传播的主要导体。 对于电力推进舰船，螺旋桨轴系与推进电动机相连，推进电机与主机之间只存在电缆构成的柔性链接，取消了变速齿轮箱系统，切断了主机向外界传播噪声的一个重要途径。同时集成化发电及环形电网区域配电方式，减少了舰船特种装置所需要的发电机组、变流机组种类和数量。这些对于弱化舰船噪声特征、提高作战舰船的生存力具有重要意义。此外在电力推进舰船中，机械动力设备的减少，以及主机布置的灵活性有利于提高舰船的隐蔽性。 舰船综合电力系统——研究意义 对舰船作战使用产生重大影响： 其一，综合电力系统可以实现推进和舰载武备系统之间的电能分配的集中控制，特别是采用环形电网加区域配电系统的供电模式，提供了电能合理流动的物理途径，这对进一步提高舰载武器装备的可靠性是十分有利的。它为舰船战斗使用提供了更大的选择范围，增强在高威胁环境下的生存能力和作战效能。 其二，综合电力系统采用电力推进方式，既弱化了舰船的噪声特性，又使舰船可以采取更加灵活的机动形式，对作战方式产生积极的影响。 舰船综合电力系统——研究意义 为未来舰载高能武器系统的使用提供电力保障： 国内外研究表明，舰船在接近最高航速时，其一般的推进动力大约只能增加最后10%的航速。例如，一艘设计为30kn最高航速的舰船，其50%的推进动力被用于增加最后3kn的速度，达到27kn的航速只需大约50%的推进动力。 在支持舰载系统的电力需求持续呈几何级数增长的今天和可预见的将来，舰船电站装机容量需求将从现在的几千kW达到几万甚至10万kW的规模，电力系统中大容量电能的产生、变换以及电力推进与其他设备、武器装备的动力分配与控制成为一个重要课题。可以肯定地说，采用综合电力系统方案