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４８卷第２期（总第１７７期）中国造船ＶｏＩ．４８Ｎｏ．２（ＳｅｒｉａＩＮｏ．１７７）

２００７年６月ＳＨＩＰＢＵＩＩＤＩＮＧＯＦＣＨＩＮＡＪｕｎｅ２００７

文章编号：１０００—４８８２（２００７）０２—０１０５—０６

船舶电力系统浮动频压节能技术的研究与应用

吴志良，郭晨

（大连海事大学自动化与电气工程学院，辽宁大连１１６０２６）

摘要

船舶节能技术是目前研究的最重要船舶技术之一。基于船舶电力系统降频降压节能技术可行性研究，设

计出船舶电力系统浮动频压节能控制器，实现了全船用电设备的总体节能。经实船节能效果试验，平均节电

９．８５Ａ、节油９．５３０。鉴于此，建议修改完善钢质海船入级与建造规范，以利于此项新节能技术的推广应用。

关键词：船舶、舰船工程；船舶电力系统；节能技术；浮动频压；节能控制器

中图分类号：Ｕ６６５．１２文献标识码：Ａ

１引言

船舶节能技术是目前研究的最重要船舶技术之一。众所周知，船舶各种风机、泵的传统运行方式是

保持转速不变，采用挡板、阀门、回流阀等调节风量、流量的大小，因而造成大量能量浪费，如果采用改变

转速进行调节，可节约大量能量，这已是不争的事实。但要调速，就要增加调速设备，除了投资费用加大

外，还受到船舶其它条件的限制，要想实现全船电机的调速是较难实现的，目前也只有少数船舶仅实现

了对个别大负载进行变频调速。

船舶正常航行时，船舶主机一般在最大持续功率的８Ｏ一９Ｏ工况以下运行。经济航速时主机功率

更低，此时船舶辅机也常以部分负荷运转，这使得各种辅机的传动电动机的余量很大。由于主机的负荷

在航行中是变化的，为满足主机的要求和实现最佳节能，依据主机功率的大小，在一定范围内按比例协

同控制船舶电力系统频率、电压，使船舶电力系统频率、电压处于浮动状态，将变频调速的原理应用于全

船负荷；在正常航行时，适当降低船舶电网的频率、电压，以减小电动机的出力，达到既不影响船舶主机

的正常运行，又可实现节能的目的；这就是船舶电力系统浮动频压节能技术。

船舶电力系统浮动频压节能技术针对全船负载进行变频调速，最大范围地实现了全船负载变频调

速节能。这项新技术无论从节能角度还是从投资费用方面均优于目前采用的个别大负荷变频调速，它是

项值得大力推广的船舶新型实用节能技术ｊ。

一

２船舶电力系统降频降压运行的可行性研究

浮动频压节能技术是船舶电站自动化与电力传动技术相结合的新技术，要求船舶电力系统频率、电

压在一定范围内按比例协同变化，保持磁通恒定。为保持磁通恒定，则应使异步电动机定子电压随频率

成正比例变化，即／ｆ。一常值，这就是电动机恒磁通变频调速的控制原理，也是船舶电力系统在一定

范围内按比例协同降频降压节能技术的控制原理和条件。

收稿日期：２００５—１１－０４；修改稿收稿日期２００７０３—０５

基金项目：国家自然科学基金资助项目；教育部高等学校博士学科点专项基金资助项目（２００４０１５１００７）；交通部应用基

础研究资助项目（２００４３２９２２５０４）