Всесторонний обзор морских микросетей: архитектуры систем, энергоэффективность, качество электроэнергии и нормативное регулирование

Современные тенденции проектирования более эффективных и универсальных морских судов, включая морские и офшорные суда, обусловили повышенный интерес к широкому внедрению силовых электронных систем в электроэнергетические системы судов, что привело к появлению разнообразных архитектур электроэнергетических систем на гражданских и военно-морских судах. Доступность современных силовых электронных преобразователей позволила дополнительно повысить маневренность, эффективность и компактность судов при одновременном снижении выбросов парниковых газов. Быстрое расширение применения таких преобразователей обеспечивает ряд преимуществ для судовых электроэнергетических систем. Однако необходимо учитывать факторы риска, связанные с качеством электроэнергии и надежностью всей системы. Проблемы качества электроэнергии в морских сетях выявлялись в ходе недавних аварийных происшествий, поэтому морским регулирующим органам необходимо пересмотреть и/или разработать новые стандарты качества электроэнергии, чтобы обеспечить надежность системы и тщательно оценить безопасность всей судовой системы и экипажа. В статье представлены: 1) классификация морских судов и архитектур их электроэнергетических систем; 2) топологии силовых электронных преобразователей и их нелинейные характеристики; 3) архитектуры управления и защиты; 4) показатели энергоэффективности; 5) всестороннее тематическое исследование качества электроэнергии в морской системе; и 6) подробное обсуждение стандартов качества электроэнергии с акцентом на острую необходимость обновления существующих стандартов.