2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.18454/pmi.2016.6.852 pmi-6931 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/6931 Электромеханика и машиностроение Electromechanics and mechanical engineering Simulation of onboard power supply system for small hydrographic vessel «Vaygach» Моделирование судовой электроэнергетической системы малого гидрографического судна «Вайгач» Pankov I. A. Паньков И. А. Pankov I. A. pankov-ivan@rambler.ru Спецстройпроект №3 (Санкт-Петербург, Россия) Special Construction Project N 3 (Saint-Petersburg, Russia) Frolov V. Ya. Фролов В. Я. Frolov V. Ya. froloveed@gmail.com Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия) Peter the Great Saint-Petersburg Polytechnic University (Saint-Petersburg, Russia) 23 12 2016 2016 222 852 857 18 12 2015 01 02 2016 23 12 2016 © I. A. Pankov, V. Ya. Frolov 2016 И. А. Паньков, В. Я. Фролов I. A. Pankov, V. Ya. Frolov CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/6931

При разработке перспективных электроэнергетических систем, в частности судовых электроэнергетических систем, все чаще прибегают к компьютерному моделированию. Оно дает понимание о переходных процессах, показателях качества электроэнергии в системе без построения ее физической модели, что позволяет значительно повысить производительность и качество физической модели. В наше время для моделирования таких систем все чаще и чаще используют пакет MathLab с приложением Simulink. В статье приведена модель судовой электроэнергетической системы малого гидрографического судна «Вайгач», построенной в среде MatLab. Выявлены слабые места системы и способы их устранения. Представлены изменения синусоиды до и после включения нелинейной нагрузки в сеть и решения по улучшению коэффициента нелинейных искажений. Разработанную модель судовой электроэнергетической системы можно использовать для моделирования различных судов.

Computer simulation is a method resorted to more and more frequently for the development of the prospective power supply systems, in particular the vessel power supply system. It provides valuable insights into the transient processes and indicators of electric power quality in the system without building its physical model, thus significantly improving the efficiency and quality of the physical model. Nowadays MathLab package with Simulink application is used with increasing frequency for simulation of such systems. The paper presents a model of the power supply system of small hydrographic vessel ‘Vaygach’ built in MatLab environment. The system vulnerabilities and their remedies have been identified. Changes in sinusoid before and after the non-linear load on the network have been demonstrated and solutions for improving the non-linear distortion factor are proposed. The model developed for the vessel power supply system can be used for building models of different vessels.

 Ключевые слова «Вайгач» модель Simulink судовая электроэнергетическая система ЭМС качество электрической энергии Keywords «Vaygach» Simulink model vessel power supply system EMC electric power quality Анисимов Я.Ф. Особенности применения полупроводниковых преобразователей в судовых электроустановках. Л.: Судостроение, 1983. 232 с. Баранов А. П. Моделирование судового электрооборудования и средств автоматизации / А.П.Баранов, М.М.Раимов. СПб: Элмор, 1997. 232 с. Белов В.Ф. Автоматизация проектирования электромагнитной совместимости автономных преобразовательных сис-тем. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1993. 343 с. Беспалов В.Я. Электрические машины. М.: Академия, 2006. 316 с. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. 840 с. Дьяконов В.П. MATLAB и Simulink в электроэнергетике: Справочник / В.П.Дьяконов, А.А.Пеньков. М.: Горячая линия – Телеком, 2009. 816 с. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. М.: Энергоатомиздат, 2000. 331 с. Запальский В.Н. Влияние отклонения напряжения и частоты на качество электроснабжения морского подвижного объекта / В.Н.Запальский, К.Н.Запальский // Вестник КДПУ им. М.Остроградского. Вып. 3(56). 2009. Ч. 2. 189 с. Зиновьев Г.С. Улучшение электромагнитной совместимости выпрямителей трехфазного тока и питающей сети // Электр. питание. 2001. № 1. С. 19-22. Козярук А.Е. Вентильные преобразователи в судовых электромеханических системах / А.Е.Козярук, Е.Г.Плахтына. Л.: Судостроение, 1987. 192 с. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2001. 327 с. Коробко Г.И. Анализ построения силовых схем стабилизаторов переменного напряжения с широтно-импульсными преобразователями / Г.И.Коробко, С.В.Попов. Электрооборудование промышленных установок: Межвузовский сборник научных трудов / НГТУ. Н.Новгород, 2001. С. 25-28. Лазарев Ю.В. Моделирование процессов и систем в MATLAB. СПб.: БХВ – Петербург, 2005. 512 с. Розанов Ю.К. Современные методы регулирования качества электроэнергии средствами силовой электроники / Ю.К.Розанов, М.В.Рябчинский, А.А.Кваснюк // Электротехника. 1999. № 4. С. 28-32. Правила классификации и постройки судов: В 4-х т. СПб: Российский морской регистр судоходства, 2013. Т. 3. 69 с. Справочник судового электротехника: В 3-х т. / Под ред. Г.И.Китаенко. Т. 2. Судовое электрооборудование. Л.: Судостроение, 1980. 624 с. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, Sim Power Systems и Simulink. СПб: Питер, 2008. 288 с. Шидловский А.К. Высшие гармоники в низковольтных электрических сетях / А.К.Шидловский, А.Ф.Жаркин. Киев: Наукова думка, 2005. 210 с. Электротехническая совместимость электрооборудования автономных систем / Под ред. А.П.Булекова. М.: Энер-гоатомиздат, 1995. 352 с. Qiuli Yu, Dr. Noel N.Schulz. Design, Modeling and Simulation of Power Generation and Electric Propulsion System for IPS for All-Electric Ships // American society of naval engineers. Virginia, 2007. Vol. 358. P. 1-8.