РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ АВТОНОМНОЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЗАПРАВОЧНЫХ СТАНЦИЙ
Authors: Кононов Ю.Г. , Джендубаев А.-З. Р. , Джендубаев Э.А.-З. 
Published: December 2024

Бурный рост производства электромобилей, аэротакси и электросамолетов стимулирует создание электрозаправочных станций постоянного тока, подключаемых к существующим электроэнергетическим системам переменного напряжения. В удаленных районах при наличии газопровода в качестве источников для электрозаправочных станций могут быть использованы высокоэффективные автономные электроэнергетические системы постоянного тока на основе высокооборотной газовой турбины и высокооборотного асинхронного генератора с повышенной частотой ЭДС. В связи с этим разработка модели такой автономной системы является актуальной задачей. Цель работы: разработка модели высокоэффективной автономной электроэнергетической системы постоянного тока для электрозаправочных станций. Методы исследования. При разработке модели используются различные численные методы системы компьютерной математики MATLAB, а также библиотеки блоков её расширений Simulink и SimPowerSystems, которые обеспечивают блочное визуально ориентированное имитационное моделирование. Результаты работы: Создана модель автономной высокоэффективной электроэнергетической системы постоянного тока с нагрузкой в виде электрозаправочной станции постоянного тока, которая заряжает батареи аккумуляторов электромобилей и иных устройств. Показаны преимущества такой автономной системы. Приведены результаты моделирования зарядки и разрядки аккумулятора при подключении к источнику ЭДС постоянного напряжения с нулевым внутренним сопротивлением. Также представлены кривые переходных процессов в механической и электрической части автономной электроэнергетической системы при подключении к колонкам электрозаправочной станции двух электромобилей.

The explosive growth in the production of electric vehicles, air taxis and electric aircraft is driving the creation of DC charging stations that are connected to existing AC electrical power systems. In remote areas, in the presence of a gas pipeline, highly efficient autonomous DC electric power systems based on a high-speed gas turbine and a high-speed asynchronous generator with an increased frequency of EMF can be used as sources for electric filling stations. In this regard, the development of a model of such an autonomous system is an actual and relevant problem. Goal of the work: development of a model of a highly efficient autonomous DC electric power system for electric filling stations. Research methods. When developing the model, various numerical methods of the MATLAB computer mathematics system are used, as well as libraries of blocks of its extensions Simulink and SimPowerSystems, which provide block visually-oriented simulation modeling. Results of the work: A model of an autonomous high-efficiency DC electric power system with a load in the form of a DC electric filling station was created, which charges the batteries of electric vehicles and other devices. The advantages of such an autonomous system are shown. The results of modeling the charging and discharging of the battery when connected to a constant voltage EMF source with zero internal resistance are presented. Also presented are the curves of transient processes in the mechanical and electrical part of an autonomous electric power system when two electric vehicles are connected to the columns of an electric filling station.