ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ГІБРИДНИХ ПРОПУЛЬСИВНИХ КОМПЛЕКСІВ БАГАТОФУНЦІОНАЛЬНИХ СУДЕ ЗА РІЗНИМИ КРИТЕРІЯМИ СТРАТЕГІЙ ЕНЕРГОМЕНЕДЖМЕНТУ (53-62)

Архив в PDF формате
Дата публикации статьи в журнале: 2019/11/13
Название журнала: Восточно Европейский Научный Журнал, Выпуск: 50, Том: 4, Страницы в выпуске: 53-62
Автор: Будашко Віталій Віталійович
, Національний університет «Одеська морська академія» , д.т.н.
Анотация: На основі класифікації топологій схемних рішень суднових енергетичних установок (СЕУ) комбінованих пропульсивних комплексів (КПК), для механічних, електричних та гібридних типів двигунів визначено блок-схеми стратегій управління для критерію мінімального споживання енергії. Зміна технічної складової традиційного підходу до побудови систем електропостачання гібридних КПК застосовується принцип модифікації структури СЕУ з інтеграцією додаткового статичного джерела живлення як динамічного резерву, що дозволило відповідати сучасним вимогам щодо енергоефективності, рівнів вібрації, шуму та ефектів деградації, що виробляються для СЕУ КПК, у всіх областях енергії для передачі енергії до гвинтів. Моделювання енергетичної передачі енергії до гвинтів у MatLab/Simulink здійснюється за допомогою блоків оптимізації та визначення ідентифікаційних маркерів. Результатом є визначення основних переваг та недоліків СЕУ КПК залежно від топології систем розподілу енергії. Відповідно до обраної структури системи розподілу електроенергії були отримані принципи передачі електроенергії у СЕУ КПК та енергетичних системах та їх стратегій управління з точки зору підвищення ефективності та усунення цих недоліків. І, нарешті, було поліпшено математичний апарат для досліджень процесів передачі енергії з точки зору розробки методів проектування та управління гібридними СЕУ КПК з метою зменшення споживання палива, викидів у навколишнє середовище та підвищення рівня ремонтопридатності, гнучкості та рівня комфорту. Оригінальність запропонованої методології полягає у вдосконаленні впровадження СЕУ КПК шляхом розробки методів ідентифікації маркерів деградаційних ефектів, які впливають на процеси в СЕУ КПК, та у реалізації цих методів у розрахункових та інформаційних системах. Метод передбачає ітеративні параметри оптимізації СЕУ КПК, він може бути використаний як засіб інтелектуального дизайну, який є результатом застосування покращеної продуктивності СЕУ КПК.
Ключевые слова: суднова електроенергетична система   комбінований пропульсивний комплекс   деградаційний ефект   ефективність   функціональність   система підтримки прийняття рішень  
Данные для цитирования: Будашко Віталій Віталійович , . ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ГІБРИДНИХ ПРОПУЛЬСИВНИХ КОМПЛЕКСІВ БАГАТОФУНЦІОНАЛЬНИХ СУДЕ ЗА РІЗНИМИ КРИТЕРІЯМИ СТРАТЕГІЙ ЕНЕРГОМЕНЕДЖМЕНТУ (53-62). Восточно Европейский Научный Журнал. Технические науки. 2019/11/13; 50(4):53-62.

Список литературы: 1. Будашко, В. В. Підвищення ефективності функціонування суднових енергетичних установок комбінованих пропульсивних комплексів. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.20 – Експлуатація та ремонт засобів транспорту (0701 – транспорт і транспортна інфраструктура). – Національний університет «Одеська морська академія), Одеса, 2017, 422 с. Режим доступу: \WWW/ URL: http://www.onma.edu.ua/wp- content/uploads/2016/09/Thesis_Budashko_END- 1.pdf. – 5.9.2018 р. – Загол. з екрану. 2. Benetazzo, F. Advanced control for faulttolerant dynamic positioning of an offshore supply vessel [Text] / F. Benetazzo, G. Ippoliti, S. Longhi, P. Raspa // Ocean Engineering. – 2015. – V. 106. – P. 472–484. Doi:10.1016/j.oceaneng.2015.07.001. 3. Chen, H. Effect of DGPS failures on dynamic positioning of mobile drilling units in the North Sea [Text] / H. Chen, T. Moan, H. Verhoeven // Accident Analysis & Prevention. – 2009. – V. 41, I. 6 – P. 1164– 1171. Doi:10.1016/j.aap.2008.06.010. 4. Du, J. Robust dynamic positioning of ships with disturbances under input saturation [Text] / J. Du, X. Hu, M. Krstić, Y. Sun // Automatica. – 2016. – V. 73. – P. 207– 214. Doi:10.1016/j.automatica.2016.06.020. 5. Zahedi, B. Optimized efficiency of all-electric ships by dc hybrid power systems [Text] / B. Zahedi, L. E. Norum, K. B. Ludvigsen // Journal of Power Sources. – 2014. – V. 255. – P.341– 354. Doi:10.1016/j.jpowsour.2014.01.031. 6. Budashko, V. Theoretical-applied aspects of the composition of regression models for combined propulsion complexes based on data of experimental research [Text] / V. Budashko, V. Golikov // EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies. – 2017. – V. 4. – № 3(88). – P. 11 – 20. Doi:10.15587/17294061.2017.107244. 7. Kiran, D. R. Chapter 26 – Failure Modes and Effects Analysis [Text] / D. R. Kiran // In Total Quality Management, Butterworth–Heinemann – 2017. – P. 373–389. Doi:10.1016/B978-0-12-811035-5.00026- X. 8. Kritzinger, D. Failure Modes and Effects Analysis [Text] / D. Kritzinger // In Aircraft System Safety, Woodhead Publishing. – 2017. – P. 101– 132. Doi:10.1016/B978-0-08-100889-8.00005-2. 9. Jaguemont, J. A comprehensive review of Lithium-ion batteries used in hybrid and electric vehicles at cold temperatures [Text] / J. Jaguemont, L. Boulon, Y. Dubé // Applied Energy. – 2016. – V. 164. – P. 99– 114. Doi:10.1016/j.apenergy.2015.11.034. 10. Zhang, Y. Energy conversion mechanism and regenerative potential of vehicle suspensions [Text] / Y. Zhang, K. Guo, D. Wang, C. Chen, X. Li // Energy. – 2017. – V. 119. – P. 961–970. Doi:10.1016/j.energy.2016.11.045. 11. Budashko, V. Synthesis of the Management Strategy of the Ship Power Plant for the Combined Propulsion Complex [Text] / V. Budashko, V. Shevchenko // 2018 IEEE 5th International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), Kyiv, 16-18 Oct. 2018, Ukraine: IEEE. P. 106-108. Doi: 10.1109/MSNMC.2018.8576266. Режим доступу: \WWW/ URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8576266. – 5.1.2019 р. – Загол. з екрану. 12. Zhang, S. Model predictive control for power management in a plug-in hybrid electric vehicle with a hybrid Energy Storage System [Text] / S. Zhang, R. Xiong, F. Sun // Applied Energy. – 2017. – V. 185 (2). – P. 1654– 1662. Doi:10.1016/j.apenergy.2015.12.035. 13. Nikolskyi, V. The monitoring system of the Coanda effect for the tension-leg platform’s [Text] / V. Nikolskyi, V. Budashko, S. Khniunin // Proceeding Book of International conference on engine room simulators (ICERS12). – Istanbul, Istanbul Technical University, Maritime Faculty, 2015. – P. 45–49. ISBN: 978-605-01-0782-1. Aviable at: \WWW/ URL: http://www.maritime.itu.edu.tr/icers12/program.htm. 14. Ling-Chin, J. Investigating the implications of a new-build hybrid power system for Roll-on/Roll-off cargo ships from a sustainability perspective – A life cycle assessment case study [Text] / J. LingChin, A. P. Roskilly // Applied Energy. – 2016. – V. 181. – P. 416– 434. Doi:10.1016/j.apenergy.2016.08.065. 15. Budashko, V. Formalization of design for physical model of the azimuth thruster with two degrees of freedom by computational fluid dynamics methods [Text] / V., Budashko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2017. – V. 3. – № 7(87). – P. 40–49. Doi:10.15587/1729- 4061.2017.101298. 16. Bentin, M. A New Routing Optimization Tool-influence of Wind and Waves on Fuel Consumption of Ships with and without Wind Assisted Ship Propulsion Systems [Text] / M. Bentin, D. Zastrau, M. Schlaak, D. Freye, R. Elsner, S. Kotzur // Transportation Research Procedia. – 2016. – V. 14. – P. 153–162. Doi:10.1016/j.trpro.2016.05.051. 17. Shih, N.-C. Development of a 20 kW generic hybrid fuel cell power system for small ships and underwater vehicles [Text] / N.-C. Shih, B.- J. Weng, J.-Y. Lee, Y.-C. Hsiao // International Journal of Hydrogen Energy. – 2014. – V. 39, I. 25. – P. 13894–13901. Doi:10.1016/j.ijhydene.2014.01.113. 18. Ko, J. Comparative investigation of NOx emission characteristics from a Euro 6–compliant diesel passenger car over the NEDC and WLTC at various ambient temperatures [Text] / J. Ko, D. Jin, W. Jang, C.- L. Myung, S. Kwon, S. Park // Applied Energy. – 2017. – V. 187. – P. 652–662. Doi:10.1016/j.apenergy.2016.11.105. 19. Jeyaprabha, S. B. Optimal sizing of photovoltaic/battery/diesel based hybrid system and optimal tilting of solar array using the artificial intelligence for remote houses in India [Text] / S. B. Jeyaprabha, A. L. Selvakumar // Energy and Buildings. – 2015. – V. 96. – P. 40– 52. Doi:10.1016/j.enbuild.2015.03.012 20. Li, C.-Z. Fundamentals of renewable energy processes, 2nd ed. [Text] / C.-Z. Li // Process Safety and Environmental Protection. . – 2006. – V. 84. – I. 6. – P. 476. Doi:10.1205/psep.br.0606. 21. Budashko, V. V. Physical model of degradation effect by interaction azimuthal flow with hull of ship [Text] / V. V. Budashko, V. V. Nikolskyi, O. A. Onishchenko, S. N. Khniunin // Proceeding Book of International conference on engine room simulators (ICERS12). – Istanbul, Istanbul Technical University, Maritime Faculty, 2015. – P. 49–53. ISBN: 978–605–01–0782–1. Aviable at: \WWW/ URL: http://www.maritime.itu.edu.tr/icers12/program.htm. 22. Zhou, Y. A novel health indicator for on-line Lithium-ion batteries remaining useful life prediction [Text] / Y. Zhou, M. Huang, Y. Chen, Y. Tao // Journal of Power Sources. – 2016. – V. 321. – P. 1– 10. Doi:10.1016/j.jpowsour.2016.04.119. 23. Delucchi, M. A. Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part II: Reliability, system and transmission costs, and policies [Text] / M. A. Delucchi, M. Z. Jacobson // Energy Policy. – 2011. – V. 39. – I. 3. – P. 1170– 1190. Doi:10.1016/j.enpol.2010.11.045. 24. Ordoñez, J. Processes and technologies for the recycling and recovery of spent Lithium-ion batteries [Text] / J. Ordoñez, E.J. Gago, A. Girard // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2016. – V. 60. – P. 195–205. Doi:10.1016/j.rser.2015.12.363. 25. Hussein, A. A. Design considerations and performance evaluation of outdoor PV battery chargers [Text] / A. A. Hussein, A. A. Fardoun // Renewable Energy. – 2015. – V. 82. – P. 85– 91. Doi:10.1016/j.renene.2014.08.063. 26. Vetter, M. Chapter 11 – Rechargeable Batteries with Special Reference to Lithium–Ion Batteries [Text] / M. Vetter, S. Lux // Storing Energy. – 2016. – P. 205–225. Doi:10.1016/B978-0-12-8034408.00011-7. 27. Budashko, V. V. Design of the three-level multicriterial strategy of hybrid marine power plant control for a combined propulsion complex [Text] / V. V. Budashko / Electrical engineering & electromechanics. – 2017. – №2. – P. 62 – 72. Doi:10.20998/2074-272X.2017.2.10. 28. Budashko, V. Decision support system’s concept for design of combined propulsion complexes [Text] / V. Budashko, V. Nikolskyi, O. Onishchenko, S. Khniunin / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – V. 3. – № 8(81). – P. 10 – 21. Doi:10.15587/1729-4061.2016.72543.