MAIN DIRECTIONS FOR THE DEVELOPMENT OF SHIP ELECTROTECHNICS AND AUTOMATION

In recent decades, the level of electrification and automation of ships has grown significantly. This is due to the increased requirements for technical, operational and technical and economic characteristics on the part of shipowners. The implementation of the requirements has become possible due to the development of related branches of science, engineering and technology: materials science, power converter technology, microprocessor electronics, and information technology. The main directions of development of ship electrical engineering and automation, namely, improvement of power generation and distribution systems, improvement of electric propulsion systems and propulsion systems, improvement of automation systems are considered in the paper. The expediency of using valve generator sets and the transition to electric power distribution on direct current is shown. Static power sources of new generation are actively developing and spreading both in industry and in maritime transport. Good control characteristics, no restrictions on the number of reverses and minimum speed, high efficiency when operating at fractional loads, high torque overload capacity on the propeller significantly expand the scope of modern AC electric propulsion systems. The desire to combine the advantages of different types of propulsion systems has stimulated the creation of combined (hybrid) propulsion systems. Combined installations incorporate a traditional thermal main engine and a propulsion electric motor. The activation of one or another engine is carried out depending on the mode of operation and the speed of the vessel. The introduction of information technologies makes it possible to automate the management and control of maintenance and repair of ship equipment. The modern development of software and hardware and algorithmic support makes it possible to create unmanned ships that can be controlled remotely and move independently (autonomously) according to predetermined algorithms, including algorithms for divergence from other ships at sea. It is concluded that the main tasks within the framework of the directions for development of ship electrical engineering and automation are increasing the energy efficiency of the process for generating electricity by introducing valve generator sets, introduction of innovative sources of electricity with high rates of efficiency and environmental friendliness, including static sources of electricity, the use of rowing electric motors with permanent magnets and inductor type, the use of combined propulsion systems with reversible electric propulsion systems, and increasing the level of automation through the introduction of information technology and artificial intelligence.

direction of development, electric power system, valve generator, static power source, electric propulsion system, combined propulsion system, automation system, unmanned vessel

1. Григорьев А. В. Судовая электростанция с вентильными дизель-генераторами переменной частоты вращения / А. В. Григорьев, С. М. Малышев, Р. Р. Зайнуллин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 1. - С. 193-201. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-1-193-201.

2. Григорьев А. Первый отечественный судовой вентильный дизель-генераторный агрегат переменного тока / А. Григорьев, В. Фатов, С. Малышев // Морской флот. - 2018. - № 5 (1539). - С. 40-42.

3. Коробко Г. И. Разработка и моделирование дизель-генератора с изменяемой частотой вращения в судовой единой электроэнергетической системе / Г. И. Коробко, О. С. Хватов, И. Г. Коробко // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2017. - № 1. - С. 55-61.

4. Capasso C. Design of a Hybrid Propulsion Architecture for Midsize Boats / C. Capasso, E. Notti, O. Veneri // Energy Procedia. - 2019. - Vol. 158. - Pp. 2954-2959. DOI: 10.1016/j.egypro.2019.01.958.

5. Geertsma R. D. Design and control of hybrid power and propulsion systems for smart ships: A review of developments / R. D. Geertsma, R. R. Negenborn, K. Visser, J. J. Hopman // Applied Energy. - 2017. - Vol. 194. - Pp. 30-54. DOI: 10.1016/j.apenergy.2017.02.060.

6. Груздев А. И. Опыт создания батарей на базе литий-ионных аккумуляторов большой ёмкости / А. И. Груздев // Электрохимическая энергетика. - 2011. - Т. 11. - № 3. - С. 128-135.

7. Силютин Д. Е. Варианты конструктивных исполнений суперконденсаторов / Д. Е. Силютин, М. Ю. Чайка, В. С. Горшков, А. И. Дунаев // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2012. - Т. 8. - № 7-2. - С. 96-100.

8. Кононенко С. В. Применение солнечных батарей на объектах морской инфраструктуры / С. В. Кононенко, С. В. Головко, М. А. Надеев, В. А. Павленко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2018. - № 3. - С. 101-106. DOI: 10.24143/2073-1574-2018-3-101-106.

9. Григорьев А. В. Особенности расчетов токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе / А. В. Григорьев, А. Ю. Васильев, С. М. Малышев // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2017. - № 48-49. - С. 104-108.

10. Будашко В. В. Разработка трехуровневой многокритериальной стратегии управления гибридной судовой энергетической установкой комбинированного пропульсивного комплекса / В. В. Будашко // Електротехнiка i Електромеханiка. - 2017. - № 2. - С. 62-72. DOI: 10.20998/2074-272X.2017.2.10.

11. Baldi F. Optimal load allocation of complex ship power plants / F. Baldi, F. Ahlgren, F. Melino, C. Gabrielii, K. Andersson // Energy Conversion and Management. - 2016. - Vol. 124. - Pp. 344-356. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.07.009.

12. Ancona M. A. Efficiency improvement on a cruise ship: Load allocation optimization / M. A. Ancona, F. Baldi, M. Bianchi, L. Branchini, F. Melino, A. Peretto, J. Rosati // Energy Conversion and Management. - 2018. - Vol. 164. - Pp. 42-58. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.02.080.

13. Ling-Chin J. Investigating a conventional and retrofit power plant on-board a Roll-on/Roll-off cargo ship from a sustainability perspective - A life cycle assessment case study /j. Ling-Chin, A. P. Roskilly // Energy Conversion and Management. - 2016. - Vol. 117. - Pp. 305-318. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.03.032.

14. Романовский В. В. Повышение качества электрической энергии в судовых электроэнергетических системах / В. В. Романовский, А. С. Бежик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021. - Т. 13. - № 1. - С. 87-101. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-1-87-101.

15. Бурков А. Ф. Развитие прибрежного морского транспорта с гибридными энергоустановками на примере Дальневосточного региона / А. Ф. Бурков, В. В. Миханошин, Нгуен Ван Ха // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021. - Т. 13. - № 1. - С. 102-114. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-1-102-114.

16. Каракаев А. Б. Обзор исследований моделирования адаптивных систем автоматического управления компонентами электроэнергетических систем / А. Б. Каракаев, Г. А. Галиев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 1. - С. 139-153. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-1-139-153.

17. Гельвер Ф. А. Структура электродвижительного комплекса судна с двойными шинами постоянного тока / Ф. А. Гельвер // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 1. - С. 174-188. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-1-174-188.

18. Иванова Т. С. Применение сверхпроводящих индуктивных накопителей в энергосети судового комплекса / Т. С. Иванова, В. И. Маларев, Б. Н. Абрамович // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 2. - С. 402-415. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-2-402-415.

19. Романовский В. В. Судовые гибридные электроэнергетические системы 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. - 2020. - Т. 12. - № 3. - С. 591-605. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-3-591-605.

20. Воробьев К. А. Система двунаправленных преобразователей электрической энергии в сетях ограниченной мощности / К. А. Воробьев, Н. А. Поляков, Р. Стжелецки // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 4. - С. 812-823. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-4812-823.