АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТЬЮ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ АНПА

Аннотация

Целью исследований явилось управление электрической сетью гибридной системы энергообеспечения автономного необитаемого подводного аппарата, предназначенного для перемещения на сверхдальние расстояния свыше десятка тысяч километров. Для преодо- ления сверхдальних расстояний остро стоит задача минимизации удельного потребления электроэнергии при условии обеспечения всех потребителей электроэнергией. Актуаль- ность работы определяется новизной использования в автономных необитаемых подвод- ных аппаратах гибридной системы энергообеспечения, состоящей из разнородных источ- ников электроэнергии, работающих на различных физических принципах. Ввиду отсутст- вия на сегодняшний день исследований, связанных с управлением гибридной системой энер- гообеспечения, согласованным с режимами движения аппарата в широком диапазоне ско- ростей, возникла задача разработки алгоритмов управления гибридной системой энерго- обеспечения. Для решения задачи проанализированы причины изменения токопотребления при движении аппарата, сформированы необходимые условия подключения потребителей к токопроводам, включающие в себя обеспечение всех потребителей электроэнергией в полном объеме, исключение превышения номинальных токов каждого токопровода токами потребления, минимизация потерь электроэнергии при прохождении по токопроводу и через оборудование. В связи с этим были проанализированы возможные конфигурации по- строения электросети с использованием токопроводов и оборудования, проведены оценки потерь на токопроводах и на используемом оборудовании. По результатам исследований был сформирован граф подключений потребителей к токопроводам, и для определения пути подключения каждого потребителя к источнику энергии посредством электросети был определен путь подключения, обеспечивающий минимизацию потерь. Задача была формализована как поиск кратчайшего пути в графе, и для ее решения в качестве основы был использован алгоритм Дейкстры. По результатам исследований был сформирован алгоритм формирования путей подключения потребителей к источникам электроэнергии посредством электросети и алгоритм управления переключениями ключей в электросети при изменении токов потребления. Разработанные алгоритмы были программно реализо- ваны, и с использованием имитационной модели проведен численный эксперимент. Резуль- таты эксперимента показали правильность разработанных алгоритмов, и могут быть в дальнейшем использованы для реализации в разрабатываемых аппаратах для перемещения на сверхдальние расстояния.