Automatic system for compensation of voltage dips in electric power systems of vessels with electric motor

Качественная и надежная работа электрических машин и устройств в электроэнергетических системах судов с электродвижением является одной из наиболее важных приоритетов для сохранности жизни и здоровья экипажа, судового оборудования и выполнения поставленных задач. Одним из основных критериев качества электроэнергии является напряжение. В статье рассмотрены факторы возникновения провалов напряжения в судах с электродвижением и способы поддержания параметров электроэнергии в рамках ГОСТ 32144-2013. В статье представлены результаты исследований порогов чувствительности по напряжению различных систем и устройств электроснабжения. Описаны основные методы обеспечения оптимального уровня напряжения. На основе описанных методов разработан алгоритм компенсации провалов напряжения система, позволяющий решить все поставленные задачи по обеспечению нормативных параметров качества электроснабжения судна с электрическим приводом. Описанный алгоритм автоматического регулирования реализуется на основе fuzzy-логики с возможностью совмещения методов реактивной компенсации, синфазной компенсации и полной компенсации. Одним из результатов работы является модель сети электроснабжения с динамическим компенсатором последовательного типа, совмещающая векторные настройки, фильтр-компенсирующие устройства и нечеткую логику в среде MatLab Simulink. В статье подробно описан функционал представленной модели. Представлены графические и качественные показатели работы разработанной модели. В результате научного исследования выявлена эффективность применения предложенного устройства динамической компенсации в задачах устранения провалов напряжения при его последовательном включении. High-quality and reliable operation of electric machines and devices in the electric power systems of electric propulsion watercrafts is one of the most important priorities. This article reflects the reasons of voltage dips and their impact of watercrafts equipped with electric motor, as well as describes the importance of maintaining the quality of ship power supply. Presented research describes a determined voltage sensitivity threshold for various power supply systems and devices. The result of research is optimal method for compensating voltage dips and developed operational algorithm of the compensator. The described automatic control algorithm is implemented on the basis of fuzzy-logic with the possibility of combining the methods of reactive compensation, common-mode compensation and full compensation. As a result of the work, a power supply network model with a sequential-type dynamic compensator was designed, combining vector settings, filter-compensating devices and fuzzy logic in the MatLab Simulink environment, and the functional part of the model is described in detail. The article contains functional diagrams of described model, as well as graphic and quality indicators of the developed model. In a conclusion, the scientific research reveals the effectiveness of the proposed device of dynamic compensation with sequential inclusion in the tasks of eliminating voltage dips.