论文部分内容阅读
中国飞行试验研究 710089
摘要：飞机飞行安全最主要的因素是飞机供配电系统的可靠运行。本次研究以某供配电网络为例子，在分析实例的基础上深入的探讨一种满足大型飞机复杂供配电网络的可靠性评估的办法，不仅如此还分析了供配电网络的可靠性指标的评估以及分析。本次研究分析大型飞机复杂供配电网络的设计以及可靠性评估，为大型飞机供配电系统的评估分析提供相应的借鉴以及参考。
关键词：大型飞机供配电系统；可靠性；评估；分析
一、前言
就目前来说，随着社会的不断发展，大型飞机供配电系统呈现一个不断庞大以及复杂的趋势。飞机飞行的安全性主要受到飞机供配电系统的可靠运行的直接影响。在实际工作中，在进行飞机供配电系统设计的过程中，我们需要进一步分析以及预测供配电系统的可靠性，在上述的基础上找到在进行系统设计过程中存在的薄弱环节，实现供配电系统设计方案的进一步优化，有利于最大程度的降低后期更改设计所产生的时间以及金钱成本。所以，评估研究大型飞机供配电系统可靠性具有非常显著的现实意义。
二、评估供配电系统可靠性的方法分析
如果飞机处在飞行的阶段，那么就会将供配电系统当成不可修复的系统，所以，在实际工作中，不可以照搬陆地系统以及船舶配电系统的可靠性指标评估方法来完成大型飞机配电系统完成可靠性评估工作。同时也因为飞机配电系统存在明显的故障重构等。例如：设计容错供电等，设计容错供电本身其实是一个可以实现自愈的系统类型。本次研究，在定位负荷点中断供电最小割集事件的过程中，进而对飞机供电系统中的负荷点不中断供电可靠度以及相应的负荷点供电可靠度进行有效的分析评估[1]。
（一）拓扑结构网络图表示方法分析
需要将复杂的飞机供配电网络拓扑抽象想象，使其成为一个网络图，通过计算机将网络图进行辅助分析，对源节点到目标节点的路集以及割集进行有效的搜寻。所以把供配电网络拓扑抽象成为一个网络图，在实际工作中，需要坚持一下几点基本原则：第一点原则是被抽象的网络图，可以将供配电网络的实际拓扑结构以及实际工作状态真实的反映出来。第二点原则是所抽象等效网络图的使用可以完成机辅助分析计算，在上述的基础上促使计算机算法的效率实现进一步提升。在上述两条原则的基础上，对大型飞机供配电系统抽象成为网络图的具体方法进行以下几点总结分析。
第一种方法是抽象配电系统中的双节点元件，使其分别成为网络图中的弧、汇流条等单节点元件，与此同时等效分布为图中的节点类型[2]。
第二种方法是在生产图的时候，需要根据实际情况设置相对应的虚拟源节点，与此同时将其等效设置为供电系统输出功率源点，由该源节点完成电能发出工作，需要在使用发电机以及蓄电池所抽象的基础上实现配电系统的电能提供。
第三种方法是在生成图的时候，完成若干虚拟阱节点的设置，使其等效成为相对应的负荷点。电能通过系统负荷输出线所抽象的有向弧的使用，并且完成对应负载上消耗。
第四种方法是想要促使图中节点以及弧数量的进一步降低，促使运算效率的进一步提升，在元件跟元件之间存在非常紧密的串联关系，与此同时，该元件串间无分叉节点的时候，就需要将元件串等效设置为一条弧。
（二）最小割集求取方法分析
通过最小路矩阵的使用来完成最小割集的求取，最小割集求取方法的基本思想如下：倘若最小的路矩阵中某一列元素均为1，那么，网络的一阶最小割集就是这一列最小路矩阵对应的元件[3]。在上述的基础上，实现最小路矩阵中任意两列元素的逻辑域，倘若经过相应的逻辑运算之后，得到列元素全均为1的结果，因此，上述的两列对应元件实质上就是一个二阶割集类型。按照相应的原则类推下去。本次研究通过相应的故障搜索方法准确的定位源节点至目标节点的最小割集，主要包括以下几个阶段的割集：第一个是一阶割集；第二个是二阶割集；第三个是三阶割集。上述三个阶段的割集分别对应着一重故障、二重故障以及三重故障。因为超过三重的故障具有非常小的发生概率以及频率，系统的可靠性指标就会由低阶割集完成支配工作。
三、大型飞机供配电系统可靠性评估以及分析
对某次配电系统右侧交直流主汇流条以及其右侧交直流应急汇流条使用上述方法完成有效的可靠性评估[4]。因为在正常供电模式下，交流应急汇流条其实质上是主交流汇流条的次级汇流条构成，所以，主交流汇流条明显高于不中断供电可靠度。在实际工作中，在系统因为受到影响出现故障的时候，交流应急汇流条的备用供电通路就会相应的增多，所以，从根本上组建成永久失电最小割集的阶数就会相应的增加，那么就会相应的提升其供电的可靠度，使其超过主交流汇流条供电的可靠度。在上述的基础上，可以有效的提升交流应急汇流条的供电可靠度，但是也存在一定的缺陷，其不间断电源提供能力不够强。所以，分析不中断供电的标准就不够强，甚至会在正常情况下难以发挥自身的有效作用。想要满足可靠性标准，就需要做好负载由交流以及直流主汇流条供电工作，在实际工作中，如果具有很强的可靠性标准，那么就可以同时使用左侧以及右侧主汇流条取电的措施，通过直流负载的使用能够实现二极管冗余供电的并联，促使交流负载能够在使用转换继电器的基础上正常的供电，同时在出现故障的时候可以有效的实现供电切换工作。
四、总结
本次研究在原有的基础上分析了飞机供配电系统的可靠性评估，在评估分析之后，对满足飞机复杂供配电系统可靠性评估的方法进行进一步确定。可靠性评估的方法在分析网络系统运行特点的基础上，非常容易促使计算机辅助运算的实现，有利于分析效率的进一步提升。不仅如此，可以进一步确定电源到目标负荷点的最小路集，同时确定导致目标负荷点中断供电产生以及永久性失电产生的最小割集事件，为大型飞机供配电系统未来的运行决策提供一定的基础。
参考文献：
[1]吕弘，袁海文，张莉，袁海斌.基于模式重要度的航空电源系统可靠性估计[J].航空学报，2013，12（03）：887-889
[2]任明珠，邰能灵，王鹏，倪明杰，卫卫.基于直接不交化最小路的船舶电力主接线可靠性分析[J].船电技术，2012，11（12）：658-659
[3]李红江，鲁宗相，王淼，朱凌志，焦绍光.基于可靠性模型的船舶电网拓扑结构对比分析[J].电工技术学报，2013，22（11）：3555-3556
[4]万国成，任震，田翔.配电网可靠性评估的网络等值法模型研究[J].中国电机工程学报，2014，44（05）：257-258
摘要：飞机飞行安全最主要的因素是飞机供配电系统的可靠运行。本次研究以某供配电网络为例子，在分析实例的基础上深入的探讨一种满足大型飞机复杂供配电网络的可靠性评估的办法，不仅如此还分析了供配电网络的可靠性指标的评估以及分析。本次研究分析大型飞机复杂供配电网络的设计以及可靠性评估，为大型飞机供配电系统的评估分析提供相应的借鉴以及参考。
关键词：大型飞机供配电系统；可靠性；评估；分析
一、前言
就目前来说，随着社会的不断发展，大型飞机供配电系统呈现一个不断庞大以及复杂的趋势。飞机飞行的安全性主要受到飞机供配电系统的可靠运行的直接影响。在实际工作中，在进行飞机供配电系统设计的过程中，我们需要进一步分析以及预测供配电系统的可靠性，在上述的基础上找到在进行系统设计过程中存在的薄弱环节，实现供配电系统设计方案的进一步优化，有利于最大程度的降低后期更改设计所产生的时间以及金钱成本。所以，评估研究大型飞机供配电系统可靠性具有非常显著的现实意义。
二、评估供配电系统可靠性的方法分析
如果飞机处在飞行的阶段，那么就会将供配电系统当成不可修复的系统，所以，在实际工作中，不可以照搬陆地系统以及船舶配电系统的可靠性指标评估方法来完成大型飞机配电系统完成可靠性评估工作。同时也因为飞机配电系统存在明显的故障重构等。例如：设计容错供电等，设计容错供电本身其实是一个可以实现自愈的系统类型。本次研究，在定位负荷点中断供电最小割集事件的过程中，进而对飞机供电系统中的负荷点不中断供电可靠度以及相应的负荷点供电可靠度进行有效的分析评估[1]。
（一）拓扑结构网络图表示方法分析
需要将复杂的飞机供配电网络拓扑抽象想象，使其成为一个网络图，通过计算机将网络图进行辅助分析，对源节点到目标节点的路集以及割集进行有效的搜寻。所以把供配电网络拓扑抽象成为一个网络图，在实际工作中，需要坚持一下几点基本原则：第一点原则是被抽象的网络图，可以将供配电网络的实际拓扑结构以及实际工作状态真实的反映出来。第二点原则是所抽象等效网络图的使用可以完成机辅助分析计算，在上述的基础上促使计算机算法的效率实现进一步提升。在上述两条原则的基础上，对大型飞机供配电系统抽象成为网络图的具体方法进行以下几点总结分析。
第一种方法是抽象配电系统中的双节点元件，使其分别成为网络图中的弧、汇流条等单节点元件，与此同时等效分布为图中的节点类型[2]。
第二种方法是在生产图的时候，需要根据实际情况设置相对应的虚拟源节点，与此同时将其等效设置为供电系统输出功率源点，由该源节点完成电能发出工作，需要在使用发电机以及蓄电池所抽象的基础上实现配电系统的电能提供。
第三种方法是在生成图的时候，完成若干虚拟阱节点的设置，使其等效成为相对应的负荷点。电能通过系统负荷输出线所抽象的有向弧的使用，并且完成对应负载上消耗。
第四种方法是想要促使图中节点以及弧数量的进一步降低，促使运算效率的进一步提升，在元件跟元件之间存在非常紧密的串联关系，与此同时，该元件串间无分叉节点的时候，就需要将元件串等效设置为一条弧。
（二）最小割集求取方法分析
通过最小路矩阵的使用来完成最小割集的求取，最小割集求取方法的基本思想如下：倘若最小的路矩阵中某一列元素均为1，那么，网络的一阶最小割集就是这一列最小路矩阵对应的元件[3]。在上述的基础上，实现最小路矩阵中任意两列元素的逻辑域，倘若经过相应的逻辑运算之后，得到列元素全均为1的结果，因此，上述的两列对应元件实质上就是一个二阶割集类型。按照相应的原则类推下去。本次研究通过相应的故障搜索方法准确的定位源节点至目标节点的最小割集，主要包括以下几个阶段的割集：第一个是一阶割集；第二个是二阶割集；第三个是三阶割集。上述三个阶段的割集分别对应着一重故障、二重故障以及三重故障。因为超过三重的故障具有非常小的发生概率以及频率，系统的可靠性指标就会由低阶割集完成支配工作。
三、大型飞机供配电系统可靠性评估以及分析
对某次配电系统右侧交直流主汇流条以及其右侧交直流应急汇流条使用上述方法完成有效的可靠性评估[4]。因为在正常供电模式下，交流应急汇流条其实质上是主交流汇流条的次级汇流条构成，所以，主交流汇流条明显高于不中断供电可靠度。在实际工作中，在系统因为受到影响出现故障的时候，交流应急汇流条的备用供电通路就会相应的增多，所以，从根本上组建成永久失电最小割集的阶数就会相应的增加，那么就会相应的提升其供电的可靠度，使其超过主交流汇流条供电的可靠度。在上述的基础上，可以有效的提升交流应急汇流条的供电可靠度，但是也存在一定的缺陷，其不间断电源提供能力不够强。所以，分析不中断供电的标准就不够强，甚至会在正常情况下难以发挥自身的有效作用。想要满足可靠性标准，就需要做好负载由交流以及直流主汇流条供电工作，在实际工作中，如果具有很强的可靠性标准，那么就可以同时使用左侧以及右侧主汇流条取电的措施，通过直流负载的使用能够实现二极管冗余供电的并联，促使交流负载能够在使用转换继电器的基础上正常的供电，同时在出现故障的时候可以有效的实现供电切换工作。
四、总结
本次研究在原有的基础上分析了飞机供配电系统的可靠性评估，在评估分析之后，对满足飞机复杂供配电系统可靠性评估的方法进行进一步确定。可靠性评估的方法在分析网络系统运行特点的基础上，非常容易促使计算机辅助运算的实现，有利于分析效率的进一步提升。不仅如此，可以进一步确定电源到目标负荷点的最小路集，同时确定导致目标负荷点中断供电产生以及永久性失电产生的最小割集事件，为大型飞机供配电系统未来的运行决策提供一定的基础。
参考文献：
[1]吕弘，袁海文，张莉，袁海斌.基于模式重要度的航空电源系统可靠性估计[J].航空学报，2013，12（03）：887-889
[2]任明珠，邰能灵，王鹏，倪明杰，卫卫.基于直接不交化最小路的船舶电力主接线可靠性分析[J].船电技术，2012，11（12）：658-659
[3]李红江，鲁宗相，王淼，朱凌志，焦绍光.基于可靠性模型的船舶电网拓扑结构对比分析[J].电工技术学报，2013，22（11）：3555-3556
[4]万国成，任震，田翔.配电网可靠性评估的网络等值法模型研究[J].中国电机工程学报，2014，44（05）：257-258