全电力推进船舶能量管理优化研究
发布时间：2021-10-21 12:00
全电力推进船舶相比传统的柴油机推进船舶具有维护方便、环境污染小、船上生活舒适度高等特点,受到航运业的青睐,全电力推进船舶的能量管理是保障电力系统的稳定、高效运行、实现最大化运营效率和最小化运营成本的关键。随着电力电子和变频调速技术的发展,越来越多的现代船舶采用电力推进技术,而且国际社会对航运业的节能减排越来越重视,这就对船舶的能量管理提出了更高的要求。全电力推进船舶若完全人为地进行能量管理,不可避免的会产生燃油浪费、机组磨损、过度排放等问题,导致全电力推进船舶电力系统的运营成本和温室气体排放量增加。通过智能优化算法对全电力推进船舶进行能量管理优化研究,就可以在保障船舶电力系统运营安全可靠的前提下,增加船舶电力系统运营的经济性、环保性。因此,全电力推进船舶能量管理的优化研究具有十分重要的理论意义和应用价值。首先,本文针对带有多发电机组的、带有多发电机组和储能系统的全电力推进船舶,以降低船舶运营成本为目标,考虑电力系统各运行状态约束,建立相应的船舶能量管理优化问题数学模型,然后采用量子离散粒子群优化算法、标准粒子群优化算法（Standard Particle Swarm Optimizat...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]多电船舶的能量管理策略仿真研究[J]. 杨再明,高海波,林治国,卢炳岐,张泽辉,徐宏东. 中国修船. 2019(03)
[2]一种船舶能量管理系统设计[J]. 丁琦,韩冰. 上海船舶运输科学研究所学报. 2019(01)
[3]混合动力船舶能量管理系统控制与优化[J]. 阚志伟,王锡淮. 船电技术. 2018(08)
[4]基于差分进化算法的船舶能量管理系统优化策略[J]. 杨泽鑫,肖健梅,王锡淮,邓军. 中国舰船研究. 2018(04)
[5]船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究[J]. 丁峰,肖杨婷,张少华. 船舶工程. 2018(05)
[6]基于PSO优化模糊控制的船舶能量管理策略研究[J]. 刘乐,高海波,缪光辉,孙震. 武汉理工大学学报. 2017(03)
[7]混合动力船舶能量管理系统的最优控制[J]. 兰熙,沈爱弟,高迪驹,孙彦琰. 电源技术. 2016(09)
[8]锂电池/超级电容器在电力推进船舶中的应用[J]. 陈晨,王锡淮,冯昊,徐晟,肖健梅. 船舶工程. 2016(S2)
[9]混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真[J]. 袁裕鹏,王凯,严新平. 船海工程. 2015(02)
[10]混合动力船舶的能量管理与控制策略[J]. 高迪驹,沈爱弟,褚建新,黄细霞. 上海海事大学学报. 2015(01)
博士论文
[1]基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究[D]. 赵宏革.大连海事大学 2011
硕士论文
[1]全电驱船舶电网能量优化管理策略研究[D]. 姚池.重庆大学 2017
[2]混合储能平抑综合电力推进系统功率波动研究[D]. 李强.哈尔滨工程大学 2016
[3]船舶电力推进系统能量管理策略研究[D]. 李明.哈尔滨工程大学 2016
本文编号：3448936
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．４?ＳＰＳＯ流程图??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ｉｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｓｆａｎｄａｒｄ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｗａｎｎ?ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ??２．２．２离散粒子群优化算法??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???量子粒子的进化过程也就是量子粒子速度的更新过程。第〖个量子粒子的第Ｊ维度??的量子旋转角所对应的量子旋转门定义为：??，?．?ｃｏｓ（ＡＤ?－ｓｉｎ（ＡＤ??Ｕ（Ａ０．ｌ）＝?（２．１４）??１?＇?｜＿ｓｉｎ（ＡＵ?ｃｏｓ（Ａ０ｌｄ）＿??在第々＋１次迭代后量子比特位用量子旋转门以（Ａ＾）更新，更新公式见式??（２．１５）。图２．５为量子旋转门示意图。??．?、，?ｆ［＂ｃｏｓ（Ａ（９．?，）?－ｓｉｎ（Ａ＾?ｊ）??〇ａｂｓ（＂?Ａ６＾）ｖ；ｙ）?＝?ａｂｓ?ｖ，，＞?（２１５）??ｃｏｓ（Ａ６＞，（／）Ｊ?Ｊ??式中，ａｂｓ（．）为绝对值函数，使所有量子比特位保持在其定义区间。当出现量子旋转角??＝０的情况，量子比特位心就会通过量子非门＂以某种较小的概率进行量子比特??位更新，这一过程可以描述为：??ｖ＊＾１?＝?Ｎｖｋ?ｔ?＝?ｖ）?ｄ?（２．１６）??ｉ，ｄ?ｉ，ａ?ｊ?ｑ?ｉＭ??ｒ?，ａ＇）＇?Ｈ??图２．５量子旋转门示意图??Ｆｉｇ．?２．５?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｒｏｔａｔｉｎｇ?ｇａｔｅ??－１７?－??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???１，ｒａｎｄｏｍ?＞?ｆ?ａ；￣，］）??ｘ＾｛＝＼?Ｖ?＼?（２．２２）??０，?ｒａｎｄｏｍ?＜?）??式中，（Ｃ１?ｆ描述了量子比特位ｖ，＝出现“〇?”状态的概率，（ｙ〇２描述了量子比特位Ｖ，，??出现“１”状态的概率。??ＱＢＰＳＯ的流程图如图２．６所示。ＱＢＰＳＯ的具体步骤如下：??（１）初始化量子粒子群，将量子粒子的量子速度的所有量子比特位设置为１／力，??意味着量子比特位出现“０”状态和“１”状态的概率相同。第／个量子粒子的位置；ｃ，°通??过式（２．２２）对量子速度进行测量得到。??ＯｆｉＴ）????？????设置算法参数，并随机初始??化ａ子粒子的速度、位置、??暈子比特位、景子旋转角??计算Ｍ?了粒了的适应度值??确定量子粒子个体极??值和种群全局极值??更新董子粒子的量子比特??位和里子旋转ｆｆ］，从而更ｑ??新贵子粒子的速度和位籃??ｒ粒ｒ的适应￥１１??會??更新童子粒子个休极??值和种群全局极值??输出最优解，以及??对应＇的适应度值??（结束）??图２．６?ＱＢＰＳ０流程图??Ｆｉｇ．?２．６?Ｔｈｅ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｄｉｓｃｒｅｔｅ?ｐａｎｉｃｌｅ?ｓｗａｒｍ?ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ??－１９?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多电船舶的能量管理策略仿真研究[J]. 杨再明,高海波,林治国,卢炳岐,张泽辉,徐宏东. 中国修船. 2019(03)
[2]一种船舶能量管理系统设计[J]. 丁琦,韩冰. 上海船舶运输科学研究所学报. 2019(01)
[3]混合动力船舶能量管理系统控制与优化[J]. 阚志伟,王锡淮. 船电技术. 2018(08)
[4]基于差分进化算法的船舶能量管理系统优化策略[J]. 杨泽鑫,肖健梅,王锡淮,邓军. 中国舰船研究. 2018(04)
[5]船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究[J]. 丁峰,肖杨婷,张少华. 船舶工程. 2018(05)
[6]基于PSO优化模糊控制的船舶能量管理策略研究[J]. 刘乐,高海波,缪光辉,孙震. 武汉理工大学学报. 2017(03)
[7]混合动力船舶能量管理系统的最优控制[J]. 兰熙,沈爱弟,高迪驹,孙彦琰. 电源技术. 2016(09)
[8]锂电池/超级电容器在电力推进船舶中的应用[J]. 陈晨,王锡淮,冯昊,徐晟,肖健梅. 船舶工程. 2016(S2)
[9]混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真[J]. 袁裕鹏,王凯,严新平. 船海工程. 2015(02)
[10]混合动力船舶的能量管理与控制策略[J]. 高迪驹,沈爱弟,褚建新,黄细霞. 上海海事大学学报. 2015(01)
博士论文
[1]基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究[D]. 赵宏革.大连海事大学 2011
硕士论文
[1]全电驱船舶电网能量优化管理策略研究[D]. 姚池.重庆大学 2017
[2]混合储能平抑综合电力推进系统功率波动研究[D]. 李强.哈尔滨工程大学 2016
[3]船舶电力推进系统能量管理策略研究[D]. 李明.哈尔滨工程大学 2016
本文编号：3448936
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