第一章主要讲述了舰船电力系统的重要性、舰船电能分配的研究背景以及舰船电能优化的目的和意义。

第二章主要介绍了舰船电力系统的重要组成部分以及遗传算法是怎样工作的。

第三章给定了本文中的核心内容，舰船的电能优化方程。第四章对舰船的电能优化方程进行了仿真并对其结果进行了分析，最终得出

了结论。

第二章 舰船电力系统及遗传算法的介绍

2.1 舰船电力系统概述

2.1.1 舰船电力系统的组成

舰船电力系统主要由电源、配电装置、电力网和负载四部分组成。通常，船舶电源主要是指发电机组和蓄电池组；配电装置主要是输电网络，连接电源和负载进行保护、监视、测量和控制的装置；电力网主要是输电网络，连接电源和负载；负载即是用电设备[5]。

(1)电源：船舶常用的电源有发电机组和蓄电池。

①发电机：每条船一般使用2到3台发电机组，以及1台应急发电机组。应急发电机组必须在正常电力短缺时自动启动，并通过自动转换开关连接到应急负荷。

②蓄电池：主要有两种，舰船起动蓄电池和舰船通信系统蓄电池。舰船起动蓄电池在发电机组起动时瞬间放出强大的电流，触使发动机高速运转。舰船通信系统蓄电池主要用于船上应急照明、信号灯、报警系统、ups计算机备用电源、船上医疗器械以及电气设备等

(2)配电装置:对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。主要包括主开关、汇流排、负载开关、分路开关、各个分路的负载设备等组成的配电网以及输配电保护等部分。配电装置可称为配电板，主要包含，主配电板、应急配电板、区配电板、充放电板以及岸电箱[6]。

①主配电板：主要用于控制舰船常用电源产生的电力，并对舰船运行在各种工况下所使用的电力负载进行配电的开关设备和控制设备的组合装置[7]。

②应急配电板：主要用于控制由应急发电机组产生的电力，并在舰船应急状态下，对船员安全做出保障的电力负载进行配电的开关及控制设备的组合装置。在正常运行时，应急配电板由主配电板供电，只有在应急情况下才独立供电[8]。

③区配电板：主要用于对各区域分路进行配电的一种或多种过流保护设备的组合装置。

④充放电板：主要用于对蓄电池进行充电控制和对由蓄电池提供电力的设备进行配电的组合装置。

⑤岸电箱：主要用于对使用岸电时所使用的电力负载进行配电的开关及控制设备的组合装置。

(3)电力网：将电能的产生者和电能的消费者联系起来的电力线路。舰船电网是全船电缆的总称，可细分为动力电网、照明电网、应急电网、小应急电网以及弱电电网等[9]，配电方式可分为一次和二次电网。国际电工委员会对它们的定义为：一次配电系统指与发电机有电气联系的系统；二次配电系统指与发电机没有电气联系的系统。目前在我国对此习惯定义为：一次网络有主配电板和应急配电板直接供电的系统；二次网络由分配电板供电的系统[10]。电源有三种连接配电装置和用电设备的方式：馈线式、干线式以及混合式，目前我国使用较多的是馈线式配电系统[11]。

(4)负载：负载系统就是舰船的用电设备。大致可分为，各种舰船机械的电力拖动设备、电气照明、船舶通信和电航仪器、其他用电设备。一般我们会把这些用电设备根据重要程度分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类负载。本文主要就是根据这三类负载进行论述的，能够影响舰船安全稳定运行的负载我们称为Ⅰ类负载，例如推进装置、操控和操舵装置；Ⅱ类负载主要集中在舰船的甲板上，例如锚机、绞缆机和起货机；Ⅲ类负载主要用在船员生活方面，例如电炊具、电热器和电风扇[12]。