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完成单位：中车株洲电力机车研究所有限公司、株洲中车时代电气股份有限公司、上海中车汉格船舶与海洋工程有限公司、招商局邮轮制造有限公司

主要完成人：冯江华、张志学、钱正彦、胡家喜、邓建华、董小伟、陈剑

项目亮点

直流组网电力推进系统创新采用永磁发电和动力电池储能技术，为响应国家即将到来的船舶新能源革命，给船舶直流组网新能源电力推进系统提供自主产权核心装备支撑，助力大湾区高端船舶绿色低碳运营。

项目介绍

项目所属科学技术领域为新能源及节能技术。属于采用先进的电气与控制技术创新性的解决船舶与海洋工程学科领域能源动力及其节能问题范畴。

随着排放和舒适性要求提升，采用纯电/混动动力将逐渐成为内河与沿海中小型船舶（渡船、游船等）的主流。截至2018年，国外已在维京系列（内河）邮轮上小批量采用了直流组网技术。为响应国家即将到来的船舶新能源革命，给船舶直流组网新能源电力推进系统提供自主产权核心装备支撑，公司自2017年开始研究船舶直流组网电力推进系统，探索攻关相关技术难题，储备解决船舶与海工领域的新型技术能力。主要攻关技术包括：直流并网稳定性控制技术、直流组网电推控制技术、直流固态断路器及其选择性保护技术、直流电网能量管理系统控制策略、直流微电网短路计算仿真技术、直流组网电推系统HIL平台技术。

2018年，中车与招商局签订联合开发协议，以大湾区系列游船（1-10号）为依托，开展直流组网电力推进系统国产化研制和实船应用，推动技术和核心装备的国产化突破。项目采用柴油发电机组+动力电池的混合动力模式，配置2台2MW发电机组和2×1250kW.h的动力电池，为国内首艘混合动力海船。在节能性、可靠性和实用性上实现了多项突破，开创全球先例采用了永磁发电方案，改变了传统的发电系统模式，效率高2%且省略整流侧LCL滤波装置；固态断路器响应时间提升到40μs，高于VACON DC-Guard断路器100μs的水平，实现短路关断时正常侧电压无下降；创新采用交流岸电柔性并/离网技术，解决了船舶离靠港岸电无缝接入与切除问题，提升游客体验；创新采用发电机与动力电池并网功率自然均分控制与振荡抑制技术，实现多制式电源开放性接入（无需协同控制），多项技术达到了国际领先水平。

采用直流系统重量减少27.6%，体积减少50%，系统初装成本是国外的1/3，国内同等产品的2/3，节约投入>1千万/船。大湾区一号商业运营期间，能效提升约20%，综合减排接近40%，相当于每船/每年减少390吨柴油消耗、1275吨CO2排放，极大的节约了用户运营成本。

项目图片

项目完成单位 

中车株洲电力机车研究所有限公司负责解决直流用电、配电控制技术研究，解决直流电网谐振技术问题，主导完成永磁和混合动力系统底层控制技术。协同开展直流电网选择性保护技术试验技术研究，固态断路器开发和认证试验。

株洲中车时代电气股份有限公司负责解决直流装置研制核心技术问题和大系统集成落地应用的工程化匹配问题，独立完成2MW直流组网电力推进系统的直流变频配电一体化核心装备研发，主导完成永磁发电、电池储能、日用逆变和推进控制等系统匹配等技术攻关工作。掌握了船舶新能源电力推进系统装备核心技术，解决了直流组网核心装备和技术国产化问题，创新采用永磁技术推广至船舶发电，开创了全球船舶发电机组使用永磁技术的先河，推动船舶直流组网技术水平达到国际领先水平。成果应用至国内首艘使用动力电池的混合动力海船（大湾区一号），结束了国内无自主船舶直流组网核心产品的历史，为国家新能源船舶发展添上了自主化引擎。

上海中车汉格船舶与海洋工程有限公司负责解决大系统匹配技术问题。攻克直流系统能量管理关键技术，实现系统的高度自动化控制。

招商局邮轮制造有限公司负责设计新型新能源动力系统总体方案，协调船东、研发单位、船级社等各方，明确功能需求、技术指标、系统及设备接口等技术要求，确认图纸，并对系统进行检验，推进新型系统实船示范应用。

第一完成人简介

冯江华

主任 新型功率半导体器件国家重点实验室

冯江华，新型功率半导体器件国家重点实验室主任，轨道交通列车控制与信息技术专家，长期从事应用基础研究、关键技术攻关、产品平台研制，取得复兴号”牵引与控制系统、高速永磁牵引系统、自主导向智轨列车等系列原创性成果，为我国高速列车核心技术实现从无到有、从追赶到领跑作出突出贡献。成果获国家科学技术奖3项，国际国家发明金奖2项，省部级科技奖励23项；主持制订国际标准3项、国家标准7项；授权发明专利53件；发表论文60篇，出版专著3部；获全国创新争先奖章、光华工程科技奖、当代发明家、詹天佑大奖、茅以升科学技术奖、湖南光召科技奖、湖南最美科技工作者等荣誉。