飞机配电系统网络可靠性与故障重构算法研究

摘要

飞机正朝着多电化和全电化的方向发展，各类机载设备对电能的依赖越来越大。因而对飞机配电系统的可靠性与生命力也提出了更高的要求。
　　 配电系统电气主接线的可靠性是飞机配电系统具有高可靠性和生命力的基础。通过对飞机配电系统网络可靠性分析，可以寻找系统设计和运行中的薄弱环节。为网络优化设计和运行控制决策提供参考依据。飞机配电系统在实际运行中，由于种种原因可能出现各种故障，从而危害到飞行安全。当配电系统发生故障后，将故障从系统中隔离，并通过网络重构使失去供电的负荷快速恢复供电，是提高配电系统可靠性和生命力的重要手段。
　　 本文从上述两个方面入手开展了相关的研究工作。
　　 首先，在对文献中所介绍的国外某型飞机配电网络分析的基础上提出了对该网络的优化改进方案，并分析了适合其的控制方案。
　　 其次，开展了飞机配电网络可靠性分析算法的研究，开发了一套适合于飞机复杂配电网络可靠性评估与分析的计算机通用算法。该算法可以较为有效地辅助分析复杂配电网络，提高分析效率，为系统优化设计和运行决策提供参考依据。利用该算法，本文对所提出的网络优化方案进行了分析和可靠度验证。
　　 之后，本文开展了将多代理技术应用于航空分布式配电系统网络故障重构的研究，建立了适合于飞机配电系统特点的多代理控制系统体系结构，开展了代理的动作规则和反应策略，代理间信息交互和协调方法等方面的研究。并在此基础上以优化后的配电网络为研究对象设计了适合其的多代理故障重构算法。设计并制作了一套网络故障重构模拟试验平台，将所设计的故障重构算法移植到模拟试验平台上并进行了算法的模拟试验验证。试验结果表明算法可以在网络中的故障被隔离的前提下，尽可能地保证配电系统中各负荷点的电力供应。
　　 最后，针对重要负载对不中断供电的要求，对全固态冗余供电方案进行了试验分析验证，研究了网络中的多种故障类型对重要负载供电可靠性的影响。试验结果表明该固态冗余配电方案可以满足重要负载对供电可靠性的要求。