庄绪州， 刘彦呈， 张勤进， 陈再发， 郑祥鲁

(大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连 116026)

0 引 言

船舶作为温室气体CO2的重要来源之一，一直以来备受各国政府关注。国际海事组织(international maritime organization, IMO)已经制定减少温室气体排放的法律法规，要求船舶的温室气体排放量在2050年前减少到2008年的50%，并在2100年前实现零排放[1-2]。因为氢燃料电池的排放物以水蒸气为主不存在温室气体CO2，基于氢燃料燃料电池的船舶直流微电网技术在航运业备受关注。

相较于船舶交流微电网，船舶直流微电网的优势主要体现在以下几方面[3-5]：1)光伏电池、储能电池及燃料电池等常见分布式电源均流直流电制，风力发电和透平发电机也可以通过简单整流变为直流电，采用直流电网结构更便于多种能源的灵活接入；2)在直流微电网中没有谐波和三相不平衡问题，提高了电网电能质量和系统可靠性；3)直流微电网中不会产生无功功率，提高了发配电装置的利用率；4)结构紧凑的电力电子变换器取代了笨重的大型工频变压器，同时还减少了大量开关柜，有效降低了系统体积及重量；5)直流微电网中也没有同步问题，便于集成高速和变频发电机，提高发电机功率密度和燃油机效率；6)与交流电网中发电机并车需要同时满足电压、频率和相位要求不同，直流微电网中并车仅需满足电压要求；7)船舶变频驱动装置需要直流供电，采用直流电网结构将省去 AC/DC 整流环节，降低变频器体积及能量损耗；8)与交流电网相比，直流电网在接入脉冲型电力负载时更加稳定可靠。……