СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ И ПРИВЕДЕНИЯ В ДВИЖЕНИЕ СУДНА

1. Система распределения энергии и приведения в движение судна, которая содержит:
первую систему приведения в движение, которая содержит гребной электродвигатель, имеющий сверхпроводящие обмотки и силовой преобразователь;
первую силовую систему выработки электроэнергии для снабжения энергией первой системы приведения в движение, которая содержит генератор, имеющий сверхпроводящие обмотки и силовой преобразователь;
первую систему выработки электроэнергии, которая содержит по меньшей мере один источник питания для снабжения энергией первой служебной системы распределения энергии, которая содержит:
по меньшей мере одну шину распределения постоянного тока, имеющую напряжение распределения и ток распределения, и
по меньшей мере один распределительный щит.
2. Система по п.1, в котором гребной электродвигатель первой системы приведения в движение выполнен регулируемым в соответствии с характеристикой сброса нагрузки и стабилизации.
3. Система по п.1 или по 2, в которой силовой преобразователь первой силовой системы выработки электроэнергии выполнен регулируемым в соответствии с характеристикой фолдбэк источника питания и стабилизации.
4. Система по п.1, в которой силовой преобразователь первой силовой системы выработки электроэнергии соединен с силовым преобразователем первой системы приведения в движение.
5. Система по п.1, в которой силовой преобразователь первой силовой системы выработки электроэнергии соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом первой служебной системы распределения.
6. Система по п.1, в которой силовой преобразователь первой системы приведения в движение соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом первой служебной системы распределения.
7. Система по п.1, которая дополнительно содержит зональную подсистему распределения энергии, которая содержит:
зональный блок питания для снабжения энергией по меньшей мере одной электрической нагрузки, и
зональный накопитель энергии, соединенный по меньшей мере с одним распределительным щитом первой служебной системы распределения, для снабжения энергией зонального блока питания.
8. Система по п.7, в которой зональный накопитель энергии зональной подсистемы распределения энергии соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом первой служебной системы распределения при помощи силового преобразователя.
9. Система по п.8, в которой силовой преобразователь представляет собой преобразователь постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией.
10. Система по п.9, в которой преобразователь постоянного тока представляет собой повышающий инвертор, когда энергия поступает из первой служебной системы распределения в зональный накопитель энергии зональной подсистемы распределения энергии, или понижающий инвертор, когда энергия поступает из зонального накопителя энергии зональной подсистемы распределения энергии в первую служебную систему распределения.
11. Система по одному из пп.7-10, в которой по меньшей мере один источник питания первой системы выработки электроэнергии соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом первой служебной системы распределения при помощи силового преобразователя.
12. Система по п.11, в которой силовой преобразователь представляет собой преобразователь постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией.
13. Система по п.11, в которой по меньшей мере один распределительный щит первой служебной системы распределения содержит защитное коммутационное оборудование с контактами, причем силовой преобразователь, соединяющий по меньшей мере один источник питания первой система выработки электроэнергии по меньшей мере с одним распределительным щитом первой служебной системы распределения, регулируют в соответствии с характеристикой фолдбэк источника питания и стабилизации, при этом по меньшей мере одну электрическую нагрузку регулируют в соответствии с характеристикой сброса нагрузки и стабилизации;
причем контакты защитного коммутационного оборудования размыкаются только тогда, когда напряжение распределения и ток распределения снижаются до приемлемых уровней за счет взаимодействия характеристики фолдбэк источника питания и стабилизации с (а) отказом, который вызвал подключение слишком низкого импеданса к напряжению распределения, или с (b) блокировкой команды взаимного расцепления, которую автоматически генерируют в системе распределения энергии и приведения в движение, или с (с) блокировкой команды взаимного расцепления, которую генерируют вручную в системе распределения энергии и приведения в движение, и с (а) блокировкой команды взаимного расцепления, которую генерируют дистанционно;
причем контакты защитного коммутационного оборудования замыкаются только тогда, когда полярность напряжения между контактами будет такой, что любые переходные или пусковые токи будут ограничены (а) за счет характеристики фолдбэк источника питания и стабилизации, и последовательности включения источника питания, или (b) за счет характеристики сброса нагрузки и стабилизации.
14. Система по п.1, в которой напряжение распределения стабилизируют за счет линейной функции неустановившейся нагрузки характеристики фолдбэк источника питания и стабилизации и за счет ограничения скорости изменения функции тока нагрузки характеристики сброса нагрузки и стабилизации.
15. Система по п.13 или 14, в которой первая система выработки электроэнергии содержит множество соединенных параллельно источников питания для снабжения энергией первой служебной системы распределения, причем ток установившегося состояния, общий для множества источников питания, согласовывают за счет функции спада установившегося состояния характеристики фолдбэк источника питания и стабилизации каждого источника питания, при этом переходный ток, общий для множества источников питания, согласовывают за счет линейной функции неустановившейся нагрузки характеристики фолдбэк источника питания и стабилизации.
16. Система по п.1, в которой выходное напряжение и выходной ток по меньшей мере одного источника питания первой системы выработки электроэнергии регулируют так, что:
электрический ток является однонаправленным;
выходное напряжение установившегося состояния является суммой уставки напряжения ненагруженной шины и компонента спада установившегося состояния, который пропорционален току нагрузки, так что выходное напряжение установившегося состояния соответствует нагрузочной линии установившегося состояния;
вариации переходного тока нагрузки относительно точка приложения нагрузки установившегося состояния побуждают выходное напряжение следовать по линии переходной нагрузки, градиент которой меньше чем градиент нагрузочной линии установившегося состояния;
ток установившегося состояния ограничен на специфическом уровне;
если ток нагрузки кратковременно превышает предельное значение тока установившегося состояния и приближается к специфическому предельному значению переходного тока, но не превышает его, то выходное напряжение будет кратковременно снижено относительно нагрузочной линии установившегося состояния и будет восстановлено до нагрузочной линии установившегося состояния, когда ток установившегося состояния снижается ниже предельного значения тока установившегося состояния;
если ток нагрузки продолжает превышать предельное значение тока установившегося состояния или превышать специфическое предельное значение переходного тока, то применяют фолдбэк, так что выходное напряжение и выходной ток снижаются главным образом до нуля в соответствии с регенеративным процессом, причем выходное напряжение и выходной ток будут оставаться главным образом на нулевом уровне до тех пор, пока полное сопротивление нагрузки не превысит специфический уровень; и
если полное сопротивление нагрузки возрастает выше специфического уровня, тогда напряжение нагрузки первоначально частично восстанавливается, а затем линейно возрастает до рабочей точки.
17. Система по п.16, в которой напряжение нагрузки возрастает до желательной рабочей точки с переменной крутизной, которая задана так, чтобы снизить до минимума результирующие переходные напряжения в морской системе распределения энергии и приведения в движение.
18. Система по п.7, которая дополнительно содержит вторую систему выработки электроэнергии, которая содержит по меньшей мере один источник питания для снабжения энергией второй служебной системы распределения, которая содержит:
по меньшей мере одну шину распределения постоянного тока, имеющую напряжение распределения и ток распределения, и
по меньшей мере один распределительный щит, который содержит защитное коммутационное оборудование с контактами;
причем зональный накопитель энергии зональной системы распределения энергии соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом второй служебной системы распределения.
19. Система по п.18, которая дополнительно содержит:
вторую систему приведения в движение, которая содержит гребной электродвигатель и силовой преобразователь; и
вторую силовую систему выработки электроэнергии для снабжения энергией второй системы приведения судна в движение, причем вторая силовая система выработки электроэнергии содержит генератор и силовой преобразователь.
20. Система по п.19, в которой силовой преобразователь второй силовой системы выработки электроэнергии соединен с силовым преобразователем второй системы приведения в движение.
21. Система по п.19 или 20, в которой силовой преобразователь второй силовой системы выработки электроэнергии соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом второй служебной системы распределения.
22. Система по п.19, в которой силовой преобразователь второй системы приведения в движение соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом второй служебной системы распределения.
23. Система по п.19, в которой силовой преобразователь первой силовой системы выработки электроэнергии соединен с силовым преобразователем второй системы приведения в движение.
24. Система по п.19, в которой силовой преобразователь второй силовой системы выработки электроэнергии соединен с силовым преобразователем первой системы приведения в движение.
25. Система по п.19, в которой первая система приведения в движение имеет три входа, причем каждый вход является выбираемым, при этом первый вход соединен с первой силовой системой выработки электроэнергии, второй вход соединен со второй силовой системой выработки электроэнергии, а третий вход соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом первой служебной системы распределения энергии.
26. Система по п.25, в которой вторая система приведения в движение имеет три входа, причем каждый вход является выбираемым, при этом первый вход соединен с первой силовой системой выработки электроэнергии, второй вход соединен со второй силовой системой выработки электроэнергии, а третий вход соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом второй служебной системы распределения энергии.
27. Система по п.25 или 26, в которой первая силовая система выработки электроэнергии имеет первый и второй выходы, причем каждый выход является выбираемым, при этом первый выход соединен с первым входом первой системы приведения в движение, а второй выход соединен с первым входом второй системы приведения в движение.
28. Система по п.27, в которой первая силовая система выработки электроэнергии имеет третий выход, который является выбираемым и соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом первой служебной системы распределения.
29. Система по п.25, в которой вторая силовая система выработки электроэнергии имеет первый и второй выходы, причем каждый выход является выбираемым, при этом первый вход соединен со вторым входом первой системы приведения в движение, а второй выход соединен со вторым входом второй системы приведения в движение.
30. Система по п.29, в которой вторая силовая система выработки электроэнергии имеет третий выход, который является выбираемым и соединен по меньшей мере с одним распределительным щитом второй служебной системы распределения.
31. Система по п.1, в которой энергию подают на первую служебную систему распределения через по меньшей мере один распределительный щит с использованием одной или нескольких следующих систем:
первая система выработки электроэнергии;
зональный накопитель энергии зональной подсистемы распределения энергии;
система приведения в движение, работающая в режиме рекуперации;
силовая система выработки электроэнергии; и
дистанционная система электроснабжения.
32. Система по п.1, в которой по меньшей мере один источник питания первой системы выработки электроэнергии представляет собой один или несколько компонентов, выбранных из группы, в которую входят:
дизельный генератор;
газотурбинный генератор;
генератор с паровой турбиной;
генератор комбинированного цикла с газовой и паровой турбиной;
дизельный генератор с замкнутым циклом (без воздушной вентиляции);
батарея;
топливный элемент;
проточный электролизер;
генератор с маховиком;
суперконденсатор; и
накопитель энергии со сверхпроводящими магнитами.
33. Система по п.1, в которой гребной электродвигатель первой системы приведения в движение имеет высокотемпературные сверхпроводящие обмотки.
34. Система по п.1, в которой силовая электроника для силового преобразователя первой системы приведения в движение объединена с гребным электродвигателем.
35. Система по п.1, в которой гребной электродвигатель первой системы приведения в движение имеет схему электронного коммутатора с использованием статической силовой электроники.
36. Система по п.1, в которой гребной электродвигатель первой системы приведения в движение установлен внутри корпуса морского судна.
37. Система по п.1, в которой гребной электродвигатель первой системы приведения в движение установлен в обтекателе морского судна.
38. Система по п.1, в которой гребной электродвигатель первой системы приведения в движение установлен по оси снаружи от корпуса морского судна.
39. Система по п.1, в которой гребной электродвигатель имеет ротор и статор, причем ротор расположен по оси внутри статора или снаружи от него.
40. Система по п.1, в которой по меньшей мере одна шина распределения постоянного тока выполнена с использованием сверхпроводящих кабелей или шины.
41. Система по п.1, в которой генератор первой силовой системы выработки электроэнергии имеет высокотемпературные сверхпроводящие обмотки.
42. Система по п.1, в которой силовая электроника для силового преобразователя первой силовой системы выработки электроэнергии объединена с генератором.
43. Система по п.1, в которой генератор первой силовой системы выработки электроэнергии имеет схему электронного коммутатора с использованием статической силовой электроники.