智能配电系统在武器装备中的应用研究

智能配电系统在武器装备中的应用研究
【摘要】随着武器装备高度集成以及设备复杂多样的发展趋势,传统的武器装备中配电系统已逐渐不适应后续装备的研制及使用,为提升武器装备中配电系统的高效、可靠、安全等性能,本文对智能配电系统在武器装备中的应用进行了简要的论述。
【关键词】武器装备 智能配电
前言
传统配电系统采用的继电保护装置在使用过程中可能出现灵敏度低、保护拒动或误动的情况,且故障诊断和隔离时立即切断供电电源的做法不利于武器装备的稳定可靠工作。智能配电系统可同时对武器装备在不同工况下各分系统的用电进行分析,根据实际使用需求科学分配电能,同时可灵活自适应接入不同供电系统,实现对武器装备各分系统的不间断供电,提高武器装备在作战过程中的可靠性。
1 智能配电系统主要功能
武器装备中的智能配电系统根据各设备的用电需求及特性将供电系统(发电机、市电、储能)提供的电能进行转换并高效、可靠、合理的分配给指挥控制系统、探测系统(雷达设备、光电设备)、发射系统(发射设备、伺服设备)、火力系统等,通过高效监测技术、控制技术、通信技术等将分布的设备及模块进行连接,具备全方位、全过程的智能监测、诊断、通信、控制、决策等能力,实现对武器装备配电系统的监测、控制、智能化管理,并在智能配电架构、通信网络支持以及集成远程显控系统的支持下,满足配电系统集成、兼容、优化的要求,支持实时监测、远程监控、自适应故障诊断以及多种供电系统接入。
智能配电系统通过采集电气系统母线电压、电流,二次电源输入输出电压、电流、功率,用电设备回路电压、电流、功率、电压不平衡度、电流不平衡度、温度等参数,并对这些参数进行统计分析、记录,根据用电设备实际负载变化情况进行实时参数调节,对电能进行智能分配,提高设备用电品质,实现对电气系统的健康监测及管理,保障系统供电的可靠性和稳定性;智能配电系统通过远程显控系统对各配电设备进行开关操作、参数调节、报警设置等,并对配电系统的运行情况、用电设备工作情况进行实时显示,全方位对武器装备电气系统的健康状况进行监测;智能配电系统通过历史参数及系统不同工况下的耗电模型,对系统可能出现的故障进行预警,能及时上报和处理系统运行过程中的故障信息并
进行记录,便于故障诊断及处理;智能配电系统可实时敏感供电系统输入变化情况,实时进行供电输入的选择及耗电电能的分配,保证多种供电系统输出电能的平衡,实现各供电系统处于最优工作状态以及实现武器装备的不间断供电。
2 智能配电系统主要技术褐煤干燥
运行网
武器装备中的智能配电系统主要技术包含:负载变化不确定性建模技术、配电系统态势感知技术、配电系统智能控制技术、配电系统故障预警及诊断技术等。
2.1 系统负载变化不确定性建模技术
汽车空气干燥器武器装备的各分系统负载特性根据系统不同的工作状态以及外界环境条件的变化而存在更多的不确定性,而且随着供电系统输入的多样性发展,影响配电系统的不确定因素越来越多,因此传统的电气系统建模方法已不足以覆盖目前配电系统设计中的多种不确定因素。传统的配电系统设计过程中,主要按照分系统单独分类、最大能耗进行冗余设计,而目前很多的武器装备中将指挥控制系统、探测系统、电子对抗系统、发射系统、火力系统等集成于一体,设备种类多,且分系统负载在不同工况下波动较大,传统的建模方法难以完全
涵盖所用工况,适应性和可靠性较差,因此研究系统负载变化不确定性建模和分析方法对于武器装备中的智能配电系统研究十分必要。
2.2 智能配电系统态势感知技术
武器装备中的智能配电系统态势感知涵盖传统的电气参数采集、监测,更加侧重于感知武器装备各分系统在不同工况下的各种不确定因素的变化以及因这些变化导致的对配电系统的影响,如雷达系统辐射、光电系统探测、电子对抗系统干扰、伺服系统跟踪调转、火力系统发射/击发、供电系统输入突变等因素。智能配电系统态势感知技术主要从对于可监测量的优化测量、监测数据应用分析、测量体系架构、系统状态预测、负载变化预测及调整、供电输入变化等方面进行研究,同时加以大数据处理对系统在不同工况对配电系统的影响进行分析,使配电系统能根据系统用电负载的变化进行配电调整。
2.3 配电系统智能控制技术38ggg
配电系统的智能控制技术采用自适应分层分布控制技术,主要依托小型化、模块化的智能化元器件对于配电系统母线及设备供电回路的电气参数进行监测及设置,并通过总线将数
据发送给监控系统,以实现对供电回路安全阈值设定、供电质量监测、参数越限保护和预警、回路电流电压不平衡保护、过频欠频保护、相序保护、故障信息监测,达到对武器装备配电系统的灵活配置,提高武器装备在工作过程中的安全性、可靠性。
2.4 配电系统故障预警及诊断技术
配电系统的故障预警及诊断技术主要依靠监控系统采集监测的配电系统内部各模块工作情况及设备用电情况进行风险评估及建模,对应分系统在不同工况的负载特性,建立分系统负载特性和功耗模型,对配电系统进行全生命周期的健康管理及故障预警,同时针对出现的供电或配电故障,能准确在远程显控系统上进行故障诊断和定位,辅助作战操作人员进行作战决策,全面提高武器装备在使用过程中的实用性和维修性。
3 武器装备智能配电系统架构设计
结合武器装备配电系统的分布广、信息监测量大等特点,根据武器装备中不同分系统的用电情况进行分类、分级、分层进行设计,同时根据用电设备的安装位置进行分布式设计,系统整体按照多层中继架构进行设计,在配电系统和各分系统之间设置中继站,由中继站
切实的构成多层次、多方位的结构。配电系统中的每一层子系统通过总线通信系统将信息发送至远程显控系统中,且各个配电子系统之间均通过总线通信系统实现信息传递,根据建立的配电控制模型实现系统的运行管理和调度。在配电系统设计过程中,将配电管理控制系统和信息监控系统进行相互隔离,信息监控系统不能影响控制系统的正常运行,智能配电系统所用参数设置、调节由远程显控系统自动完成,同时在远程显控系统端设置人机交互界面,可显示配电系统运行信息及故障预警信息,作战操作人员可通过远程显控系统完成智能配电系统的健康状态监控及故障预警后的快速处理。
4 结论
四爪螺母配电系统是武器装备的重要组成部分,若配电系统工作异常将导致武器装备处于瘫痪的状态,因此配电系统的可靠性、安全性及维修性尤为重要。智能配电系统经过多年的发展,已体现了可靠、安全、便利等多方面的优点,在各方面得到广泛的应用,在武器装备中应用智能配电系统可全方位提高武器装备的安全性、可靠性,从而提升武器装备的整体性能。
参考文献
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[3]邵民杰.智能配电系统发展综述.现代建筑电气[J].2015.7

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