طراحی سیستم کنترل و مدیریت توان برای کشتیهای تمام الکتریکی در حالت عادی

امروزه سیستمهای تامین انرژی هیبریدی متشکل از منابع انرژی تجدید پذیر، یک راه حل مناسب برای سیستمهای قدرت مستقل به حساب میآیند. اگرچه سیستمهای هیبریدی مزیتهای بسیاری را برای تامین توان لازم به ارمغان آورده است؛ ولی کماکان چالشهای بسیاری در ارتباط با مدیریت توان کشتیهای تمام الکتریکی در زمینههای مختلف اعم از بهبود عملکرد و افزایش اطمینان و حفاظت وجود دارد. ساختار غیر خطی و بسیار پیچیده، عدم اطلاع از آینده و لزوم آنلاین بودن مساله مدیریت توان برای کشتی، کنترل بهینه ی سیستمهای تامین انرژی هیبریدی را با چالش های فراوانی رو به رو می کند.در این مقاله مدیریت توان سیستمهای قدرت هیبریدی مورد بحث قرار میگیرد، که در کشتی تمام الکتریکی مورد استفاده هست. هدف اصلی این مقاله گسترش روشهای مدیریت توان از طریق بررسی خصوصیات دینامیکی سیستمهای قدرت هیبریدی در حالت عادی کشتی میباشد. در حالت عادی اهدافی مانند کاهش هزینه و دنبال کردن سریع بار دنبال می شود، این در حالی است که به هنگام خراب شدن کشتی اهدافی مانند افزایش حفاظت و برگشت پذیری سیستم مورد توجه است. در این مقاله هدف بر آورده ساختن اهداف ماموریتی کشتی مانند شلیک های ناگهانی و پرتاب موشک می باشد، که مقدار نیروی بسیاری را در یک لحظه تقاضا میکنند. هدف دیگر رسیدن به کارایی بالاست؛ که به صورت توانایی سیستم قدرت هیبریدی در برآورده کردن تقاضا و بهینه کردن مصرف سوخت تعریف می شود. نکته ی کلیدی در حالت عادی، رسیدن به کارایی بالاست که از طریق بهینگی عملیات صورت می گیرد.به دلیل ساختار غیرخطی و بسیار پیچیده سیستم قدرت هیبریدی، معمولا از مدلهای تقریبی و با دقت پایین جهت شبیهسازی سیستم قدرت هیبریدی استفاده میشود. در این پژوهش یک مدل بسیار دقیقتر از مدلهای ارایه شده در سایر منابع ارایه شد، تا بتوان با استفاده از این مدل تیوریهای کنترلی مدیریت توان را به نحو دقیق تری، روی کشتی تمام الکتریکی اعمال کرد در ادامه مدل دینامیکی دقیقی با محوریت کنترل برای سیستم قدرت هیبریدی گسترش داده شده و یک کنترلر سلسله مراتبی سه مرحلهای وظیفه تولید ورودی بهینه، جهت اعمال به منابع تولید را با توجه به محدودیت های موجود بر عهده میگیرد که به وسیله ی این کنترلر وظیفه ی کنترل لحظه ای کشتی را به انجام می رساند

کلیدواژه ها:

سیستم قدرت هیبریدی ، کشتی تمام الکتریکی ، حالت عادی ، کنترلر سلسله مراتبی ، کنترل لحظه ای ، مدل