افزایش کیفیت توان و قابلیت اطمینان سیستم قدرت کشتی های نظامی با استفاده از فیلتر هیبرید بهینه سازی شده با الگوریتم ژنتیک

Abstract

سیستم قدرت شناورهای نظامی یک سیستم قدرت مستقل با واحدهای تولید، انتقال و بار متمرکز است. وجود انواع بارهای غیرخطی در این سیستم مانند سیستم محرکه کشتی، سیستم کنترل آتش سلاح های خودکار، مبدل های سوئیچینگ و... موجب تزریق جریان های هارمونیکی به آن گردیده و مشکلات فراوان ایجاد می کند. در این مقاله، به کمک شبیه سازی بارهای غیرخطی و هارمونیک زای موجود در بخش های مختلف سیستم قدرت کشتی های نظامی، فیلتر هیبرید مناسب برای آن طراحی شده است. همچنین برای دستیابی به دو هدف کمینه سازی میزان اعوجاج هارمونیکی کلی جریان (THD_I) و کاهش هزینه فیلتر هیبرید، بهینه سازی پارامترهای پسیو فیلتر با کمک "الگوریتم ژنتیک چند هدفه (MOGA)" انجام شده است. نتایج حاصل نشان دهنده تاثیر قابل توجه فیلتر هیبرید بهینه در حذف هارمونیک های جریان و کاهش اعوجاج هارمونیکی کلی جریان (THD_I) از 31/43 % به 17/4 % و در نتیجه تحقق استانداردهای هارمونیکی نظامی در سیستم قدرت کشتی ها است. علاوه بر آن، ضریب توان سیستم از 8/64 % به 6/97 % افزایش یافته است. این تحقیق اهمیت استفاده از فیلترهای هارمونیکی را در سیستم های قدرت حساس مانند سیستم قدرت کشتی های نظامی که دارای محدودیت در ابعاد و وزن و نیازمند قابلیت اطمینان بالا هستند، نشان می دهد.