本项目属于电气工程领域。大型船舶综合电力系统担负着全船能量集中供应与统一调控的重任。在复杂多变海况与恶劣运行环境下，综合电力系统各种类型扰动和故障频繁，严重影响大功率变频装置与高精密仪器的可靠运行；同时受船舶空间限制，系统功率密度高、电磁耦合强，安全稳定问题也远比陆地电网严峻，亟需突破。近年来我国民用船舶电力系统得到了大力发展，但保障船舶可靠运行与安全航行的大功率变频、能量管理等核心装备仍有70%依赖于国外技术，严重制约我国船舶向大型化、高技术化方向发展。提高装备性能和系统调控水平，是保障我国由造船大国向造船强国转型升级的重大需求。在国家重大专项、工信部高技术船舶、上海市科委等项目支持下，本项目攻克了综合电力系统优质稳定运行四大技术难题：大功率优化变频、电能质量协同优化、智能保护与故障自愈、能量动态智能管理，研制了4类核心装置和3类智能优化系统，实现综合电力系统协同优化与智能运行。主要创新成果如下：1）发明基于多电平功率模块的大功率变频系统及自适应虚拟同步电机控制技术，研制国产5MW大功率多重优化控制变频装置，100%加卸载时有功超调小于1.9%，稳定时间小于1.5s，突破船舶负载变频装置功率密度高和动态冲击小的技术难题，装置性能国际领先。2）发明多频带混合电力滤波器及参数动态优化技术，开发变压器可控预充磁装置，研制船舶电能质量诊断与协同优化控制系统，相比国际先进技术，滤波效率提升1.5%、励磁涌流抑制能力提高0.5%，总谐波优化至3%以下，保证了科考、导航等精密设备可靠运行。3）提出大型船舶电站-电网自适应协调保护方法，研制协调保护装置与模糊多目标故障智能自愈系统，保护动作时间缩短35%，突破保护速动性与选择性以及重要负载快速恢复供电的技术难题，降低故障对大功率变频与高精密设备的冲击，提升系统运行安全性与稳定性。4）提出船舶负载功率波动模糊分频与协同优化分配方法，提出综合电力系统分级协同稳定控制机制与方法，开发船舶能量动态智能优化管理系统，系统响应时间小于5ms，频率偏差小于0.2Hz，实现动态过程多调控技术的综合集成，保障了系统运行安全稳定。申请发明专利40项（授权23项）、授权实用新型专利3项，制定国家标准1项、团体标准2项，出版专著1部，软著7项，论文117篇，其中SCI/EI 79篇，他引1507次，形成4类高技术船舶电力系统首套图纸。成果已成功应用于“海洋981”半潜式钻井平台、“雪龙2”等80%的综合科考船以及100%的自主产权大型箱船等110余艘高技术船舶，其中“东方红3”等科考船电网部分运行参数世界领先，获CCTV报道。项目核心装备与系统打通了高技术船舶上下游产业链，推动上海船舶工业高端化转型与发展，近三年新增产值10.39亿，利润1.48亿，利税0.5亿，衍生技术已拓展应用至多个配电网示范工程。以导弹驱逐舰之父潘镜芙院士、罗安院士为主任的专家组认为：“项目成果整体达到国际领先水平，有效支撑了船舶综合电力系统的优质运行”，打破了国外技术垄断与封锁，解决了我国民用船舶电力系统“卡脖子”的困境。