[发明专利]用于卫星星座的多能源互联网动态组网及能量管理方法

说明书

本发明公开了一种用于卫星星座的多能源互联网动态组网及能量管理方法，该方法包括：判断是否满足动态组网条件，并在判断满足动态组网条件之后，确定卫星星座中待动态组网的根节点和子节点，其中节点为用于卫星管理的能源终端；将根节点与确定的子节点进行动态组网，并采用多能源调度与决策方法对动态组网后的多能源互联网进行能源管理。本发明能够效提高在轨卫星星座的能源保障能力、在轨卫星的运行可靠性与使用寿命。

技术领域

本发明涉及卫星星座的多能源网络供电技术领域，尤其涉及一种用于卫星星座的多能源互联网动态组网及能量管理方法。

背景技术

卫星星座是一种将多种卫星及设备按一定方式组网，形成信息实时交互，设备智能遥感、高精控制的一体化智能互联网络。现有卫星星座中卫星的主要供电方式仍然是太阳能电池板和蓄电池供电的方式，若其中某个部件失效，会导致卫星的电源系统发生故障，卫星可能面临报废的风险。

目前，微波、激光无线传能技术使得空间远距离无线传能成为一种可能，通过构建多能源互联网络，采用无线传能的方式，可以帮助电源系统失效的卫星重新建立能源供给。

卫星星座中卫星数量众多，互相之间距离远，当某颗卫星发生能源故障时，需要判断哪些卫星能够满足动态组网的需求，并且通过设置多种约束条件，实现动态组网的条件或事件触发，并解决卫星星座的多能源互联网动态组网问题。

另外，卫星星座规模大、分布范围广，传统的卫星管理模式并不适用，需要在多能源网络的基础上，探索卫星能源系统的多能源调度与决策算法，实现卫星星座能源网络中能量的优化分配与可靠供应。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种用于卫星星座的多能源互联网动态组网及能量管理方法，可有效提高在轨卫星星座的能源保障能力、在轨卫星的运行可靠性与使用寿命。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于卫星星座的多能源互联网动态组网及能量管理方法，包括：

判断是否满足动态组网条件，并在判断满足动态组网条件之后，确定卫星星座中待动态组网的根节点和子节点，其中节点为用于卫星管理的能源终端；将所述根节点与确定的子节点进行动态组网，并采用多能源调度与决策方法对动态组网后的多能源互联网进行能源管理。

可选的，判断是否满足动态组网条件的步骤包括：

检测是否存在故障卫星；若存在故障卫星，则对所述故障卫星的能源系统的供应状态进行检测；若所述故障卫星的能源系统的供应状态不能维持所述故障卫星的正常运行，则判断满足动态组网条件。

可选的，确定卫星星座中待动态组网的根节点和子节点的步骤包括：

确定所述故障卫星的功率状态，其中，所述故障卫星的功率状态满足卫星母线的最大功率约束条件；判断所述故障卫星的功率状态是否满足负载运行需求功率；若不满足，则将所述故障卫星设定为根节点，并将剩余卫星的能源终端设定为子节点。

可选的，确定所述故障卫星的功率状态的步骤包括：确定未来预设时段内所述故障卫星的最大功率跟踪器和蓄电池的最大可用功率，并根据所述最大功率跟踪器和所述蓄电池的最大可用功率确定所述故障卫星的功率状态。

可选的，将所述根节点与确定的子节点进行动态组网时，所述方法还包括：

确定所述根节点分别与所有子节点的直接传能距离，并将得到的多个直接传能距离与预设直接传能距离进行比较，且将大于预设直接传能距离的距离值所对应的子节点剔除。

可选的，每一能源终端连接有能量路由器，将大于预设直接传能距离的距离值所对应的子节点剔除之后，所述方法还包括：