A UNIFIED ELECTRIC POWER SYSTEM AND ELECTRIC PROPULSION SYSTEM OF THE PASSENGER SHIP “KNYAGINYA OLGA” TRIALS RESULTS

The experience and results of dock and sea trials of the unified electric power system with electric propulsion system of the passenger ship “Knyaginya Olga”, which is the first river vessel where the electric power system with electric propulsion system is installed, are discussed in the paper. A feature of the electric propulsion system is the use of a semiconductor frequency converter based on an active rectifier. There has been no experience in testing electric power system with electric propulsion system and azimuth thrusters for ships of this type in Russia. The procedures of checking the electric power quality in the ship power mains, the stability of the autonomous and parallel operation of diesel generators, the distribution of active and reactive loads are considered; when testing the electric propulsion system, the transient processes of acceleration, deceleration and reverse of the electric propulsion system are oscillographied by turning the azimuth thruster, the time of transient processes is measured. Successfully carried out tests have confirmed the compliance of the developed unified electric power system with electric propulsion system with the customer’s requirements and the rules of the Russian River Register. In all operating modes of the vessel, the unified electric power system with electric propulsion system operates steadily, no oscillations of reactive and active power between the main diesel-generators and the electric propulsion plant are observed. The coefficient of non-sinusoidal shape of the voltage curve in the process of testing the unified electric power system with electric propulsion system does not exceed 6.5 %. It should be noted that frequency converter with the active rectifier connected directly to the main switchboard is used as part of the electric propulsion system. Significant scientific and technical experience has been gained in developing programs and test methods and conducting mooring and sea trials of the unified electric power system with electric propulsion system with azimuth thruster and frequency converter based on the active rectifier.

electric power system, electric propulsion system, electric propulsion plant, main diesel-generator, semiconductor frequency converter, active rectifier, power quality, transient process, dock trials, sea trials

1. Дарьенков А. Б. Гребные электрические установки: учеб. пособие / А. Б. Дарьенков [и др.]. - Н. Новгород: Нижегородский государств. техн. ун-т им. Р. Е. Алексеева, 2014. - 219 с.

2. Вершинин В. И. Создание систем электродвижения для судов различного назначения / В. И. Вершинин, С. В. Махонин, В. А. Паршиков, В. А. Хомяк // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2019. - № 1 (387). - С. 107-122. DOI: 10.24937/2542-2324-2019-1-387-107-122.

3. Гельвер Ф. А. Гребная электроэнергетическая установка с общими шинами постоянного тока / Ф. А. Гельвер // Судостроение. - 2018. - № 2 (839). - С. 22-27.

4. Романовский В. В. Перспективы развития систем электродвижения / В. В. Романовский, Б. В. Никифоров, А. М. Макаров // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10 - № 3. - С. 586-596. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-3-586-596.

5. Хватов О. С. Судовая пропульсивная гибридная установка / О. С. Хватов, И. А. Тарпанов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2013. - № 35. - С. 337-340.

6. Росин Е. И. Автоматизированные гребные электрические установки. Движение судна и его главная установка: текст лекции ЛЭТИ / Е. И. Росин. - Л., 1986. - 48 с.

7. Быков А. С. Гребные электрические установки атомных ледоколов / А. С. Быков, В. В. Башаев. - CПб.: Элмор 2004. - 319 с.

8. Романовский В. В. Анализ схемных решений гребных электрических установок с распределенной шиной постоянного тока / В. В. Романовский, В. А. Малышев, А. С. Бежик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 1. - С. 169-181. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-1-169-181.

9. Doerry N. History and the status of electric ship propulsion, integrated power systems, and future trends in the US Navy / N. Doerry, J. Amy, C. Krolick // Proceedings of the IEEE. - 2015. - Vol. 103. - Is. 12. - Pp. 2243-2251. DOI: 10.1109/JPROC.2015.2494159.

10. Chan C. C. Electric, hybrid, and fuel-cell vehicles: Architectures and modeling / C. C. Chan, A. Bouscayrol, K. Chen // IEEE transactions on vehicular technology. - 2009. - Vol. 59. - Is. 2. - Pp. 589-598. DOI: 10.1109/TVT.2009.2033605.

11. Chen J. S. Energy efficiency comparison between hydraulic hybrid and hybrid electric vehicles / J. S. Chen // Energies. - 2015. - Vol. 8. - Is. 6. - Pp. 4697-4723. DOI: 10.3390/en8064697.

12. Малышев В. А. Расчет и выбор тормозных резисторов гребной электрической установки танкера ледового класса / В. А. Малышев, В. С. Иванов, В. С. Соловей // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 5 (39). - С. 172-184. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-5-172-184.

13. Григорьев А. В. Анализ возможности и целесообразности применения систем электродвижения на судах вспомогательного флота / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 5 (27). - С. 40-46.

14. Григорьев А. В. Перспективы применения статических источников электроэнергии на судах с системами электродвижения / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин, С. М. Малышев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 1. - С. 202-213. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-1-202-213.

15. Григорьев А. В. Целесообразность применения СЭД на судах вспомогательного флота / А. В. Григорьев, В. И. Штрамбранд, Р. Р. Зайнуллин // Морской флот. - 2014. - № 4. - С. 38-40.

16. Григорьев А. В. Судовая система электродвижения нового поколения / А. В. Григорьев // Морской флот. - 2012. - № 2. - С. 38-40.

17. Григорьев А. В. Анализ тормозных режимов гребных электрических установках / А. В. Григорьев, А. С. Быков // Эксплуатация морского транспорта. - 2010. - № 3 (61). - С. 62-66.

18. Григорьев А. В. Опыт проектирования и результаты испытаний единой электроэнергетической установки судна «Вайгач» / А. В. Григорьев // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2008. - № 4. - С. 28-31.

19. Григорьев А. В. Схемные решения перспективных низковольтных судовых систем электродвижения / А. В. Григорьев, В. В. Романовский, Р. Р. Зайнуллин //Эксплуатация морского транспорта. - 2010. - № 4 (62). - С. 76-78.

20. Григорьев А. В. Перспективная судовая единая электроэнергетическая установка / А. В. Григорьев, Е. А. Глеклер // Эксплуатация морского транспорта. - 2008. - № 3 (53). - С. 68-70.

21. Григорьев А. В. Опыт эксплуатации электроэнергетической установки гидрографического судна «Вайгач» / А. В. Григорьев [и др.] // Судостроение. - 2010. - № 6 (793). - С. 29-30.