57、船载电力系统可靠性评估与DS/FH混合扩频系统设计

船载电力系统可靠性评估与DS/FH混合扩频系统设计

在当今的科技领域，电力系统的可靠性和通信系统的抗干扰能力都是至关重要的研究方向。本文将分别介绍船载电力系统（SPS）可靠性评估方法以及基于FPGA的DS/FH混合扩频系统设计。

船载电力系统可靠性评估

传统的SPS配电系统架构通常是径向的，因为电力系统容量一般较小。但随着高功率综合电力系统（IPS）的发展，船上的空间和重量限制了用于重新配置和恢复的冗余。为了在有限空间内为SPS提供最大容量，研究人员提出了环形、分区和网状等创新配电架构。我们的研究对象基于分区架构的SPS。

分区船载电力系统模型

参考德克萨斯大学奥斯汀分校提出的中压直流（MVDC）模型，我们提出了如图1所示的分区SPS缩小模型。该模型以单线图形式呈现，便于阅读。示意图中的发电机代表四台25 MVA同步发电机，每台发电机在4.16 kV、240 Hz下发电，并包含一个控制模型。每台发电机下游是三相断路器，其后是将主直流环形母线供电至5.5 kV DC的AC - DC转换器。主直流母线周围的电缆被建模为串联电阻 - 电感部分，每个AC - DC转换器和主直流母线之间是隔离开关，这些隔离开关在模型中用于完整性考虑，但保持闭合位置。

主直流母线为两个推进负载和五个区域供电。两个推进负载中的每一个都被建模为在3.7 kV AC（5 MVA，60 Hz）下供电的三相静态负载，五个区域中的每一个都被建模为为一个公共电阻负载（5 MW）供电的两个并联DC/DC转换器。

为了便于后续研究，我们提出了两个假设：
1. 配电板的功能是监测和控制电力系统的运行，认为电缆故障不会从一个部分蔓延到另一个部分，因此可以假