多Agent粒子群算法在船舶电力网络重构中的应用

根据船舶电力系统自身所具有的特点,结合智能控制算法以及多Agent技术在电力系统的应用,本文提出了一种基于粒子群算法的多Agent船舶电力系统网络重构思想,建立一种与之符合的拓扑模型以及数学模型。在粒子群法的基础上,给出多Agent系统的全局最优解,实现网络重构供电最优,并通过相应的算例进行验证分析。     

遗传算法的舰船电力系统供电恢复研究

船舶电力系统的故障重构是船舶运行管理系统中的重要内容。为保障船舶运行过程安全可靠,根据船舶电力系统的特殊性,结合遗传算法对舰船电力系统供电恢复问题进行研究。将遗传算法具体用于船舶电力系统的网络故障重构并通过对遗传算法对电力系统故障信息进行快速、准确地判断,以便更及时准确的对复杂的船舶电力系统供电恢复情况进行调整和控制,确保船舶在中电力系统出现故障的情况下可快速恢复供电,以保障航行安全。通过调查分析和实验检测充分证明了该方法能有效地提高船舶供电恢复的速度及精度,可较好地实现了舰船电力系统的多目标故障恢复。     

基于量子粒子群算法的船舶电力系统网络重构

船舶电力系统网络重构可以看作为一个多目标、多约束、多时段、离散化的非线性规划最优问题。根据船舶电网结构的特点,提出了运用量子粒子群算法解决重构问题的思想。加入量子粒子群算法的离散化操作,使之能够满足船舶电网重构模型的要求。仿真结果说明该算法能够得出船舶电力系统网络重构的全局最优解,实现了网络重构最优,并且通过相应的算例与其他优化算法进行横向比较的结果也验证了量子粒子群算法有更好的可行性。     

混沌遗传算法在船舶电力系统供电恢复中的应用研究

实现船舶电力系统的快速供电恢复是一个复杂的多目标非线性组合优化问题.根据系统的特点,采用混沌自适应遗传算法,使用混沌优化产生初始群体,以保证初始种群含有较丰富的模式,从而增加搜索快速收敛于全局最优解的可能,然后通过采用精英保留的选择机制和自适应交叉、变异概率,有效地加快了算法的收敛速度.船舶电力系统典型故障恢复算例表明,该算法改善了遗传算法的性能,提高了算法的收敛速度及精度,避免了不成熟收敛,较好地实现了船舶电力系统的多目标故障恢复.     

利用多Agent算法进行船舶电力系统网络重构模型研究及仿真

船舶电力系统(SPS)的网络重构通常用于船舶电网的输配电,故障恢复等,是一种重要且常用的电网控制技术。船舶电力网络重构可以被抽象为具有多目标和多约束的典型非线性离散优化问题。本文根据SPS的特点,建立SPS的简化网络模型和重构数学模型。提出一种多代理和粒子群优化(MAPSO)算法,给出该算法的算法流程和实现方法。分析验证结果表明,MAPSO可以有效重构船舶电力系统。     

基于多智能体遗传算法的电力网络重构方法分析

电力网络重构对于舰船电力系统十分关键,针对传统遗传算法的电力网络重构效率低,稳定性差等缺陷,设计了基于多智能体遗传算法的舰船电力网络重构方法。首先分析当前舰船电力网络重构的研究现状,并采用供电负荷最大化作为目标函数,建立舰船电力网络重构的数学模型,然后引入多智能体遗传算法对舰船电力网络重构的数学模型进行求解,最后进行舰船电力网络重构仿真测试。结果表明,本文方法的舰船电力网络重构问题求解时间短,可以快速找到最优舰船电力网络重构方案,而且找到最优舰船电力网络重构方案的成功率要高于其他方法,具有一定的实用性。     

基于最优Pareto集的船舶出坞拖轮配置优化

本文采用多目标遗传算法求解船舶出坞拖轮配置优化模型的近似Pareto最优解集.针对遗传算法只能优化单目标、无约束问题,作者通过引入罚函数除去了船舶出坞中多变量非线性有约束问题的约束限制.文中利用加权和方法处理船舶出坞拖轮配置多目标优化问题,并按专家决策方法确定各目标函数的权系数.拖轮配置优化结果表明了多目标遗传算法的有效性,并为船坞主管进行船舶出坞拖轮配置决策提供了充分的依据.     

网状形船舶供电系统网络重构的仿真研究

网状形船舶供电系统是由环形供电系统发展而来的,是随着船舶容量和网络规模扩大后产生的,其连接方式更加复杂,供电形式更加多样.当网络发生故障时,网状形供电网络有多种供电组合.因此,必须研究新的理论,构造新的供电结构,使供电系统处于最优运行状态.文章首先简要介绍了网状形船舶供电系统.然后针对网状形船舶供电系统的特点,分别从拓扑理论、潮流计算、数学模型、求解算法方面,对船舶供电系统网络重构进行了分析和探讨,并分别提出了相应的策略.并最后编程实现了网络重构的仿真研究.     

梯形船舶电力系统网重构模型及算法设计

船舶电力系统网络是船舶内部重要的输配电网络,负责为各种船载设备、仪器和系统提供动力和能源,是整艘船舶中最不可或缺的部分。在船舶日常航行中,电力系统网络往往会出现多种故障,由于船舶电力系统网络的特殊构造,局部的故障往往会对网络的其他部分产生较大的影响。为避免这一情况的发生,通常采用网络重构的方法,隔离故障网络和正常网络,使得电力网络能够不受局部故障的影响,继续为其他设备和仪器提供电力。本文对梯形船舶电力系统网络进行研究,提出一种固定费用网络流模型,并设计相应的解决方法,证明本文提出的方法能够有效解决梯形船舶电力系统网络的重构问题。     

基于多Agent的船舶电力系统故障诊断系统设计

在对多Agent技术和船舶电力系统故障诊断系统相关技术进行研究的基础上,设计出基于多Agent技术的船舶电力系统故障诊断系统,阐述了该系统的特点、分类、功能、结构,并就其诊断信息的交互过程做了详细的介绍。文中设计的船舶电力系统故障诊断系统能充分利用已有的诊断资源,提高故障诊断的效率,便于构造大型船舶电力系统故障诊断系统。     

改进差分进化算法在舰船电力系统网络重构中的应用

针对舰船电力系统的网络重构,建立了以负载恢复量、开关操作数和发电机效率均衡为多优化目标的舰船电力系统故障恢复模型,提出了一种带自适应离散断点算子和动态变异、交叉因子的改进离散差分进化算法进行求解。改进后的算法能有效地提高收敛速度,并克服传统差分进化算法收敛精度不高、易陷入局部最优的问题。舰船电力系统网络故障恢复算例表明,该方法能获得更好的系统重构方案,并具有较好的优化性能。     

基于HYPERSIM的大型舰船电力系统梯形网络故障重构研究

在分析舰船电力系统梯形网络重构特点、故障类型的基础上,提出了基本的供配电系统网络重构步骤,给出系统重构目标函数,以具体算例验证网络重构步骤及重构目标函数的可行性,并以HYPERSIM为仿真平台,建立四电站舰船电力系统梯形网络的仿真模型,HYPERSIM仿真结果进一步表明舰船电力系统梯形网络在故障重构过程中具有灵活多样的运行特性,且具有较其它网络结构更好的供电可靠性。     

基于混沌遗传算法的舰船区域配电系统故障恢复算法

舰船电力系统的网络重构是恢复系统故障、提高舰船生命力的重要途径之一。本文提出了一种混沌遗传混合算法对其进行求解,提高了遗传算法的收敛速度及精度,避免了不成熟收敛。     

新型电源结构下船舶综合电力系统区域配电网技术

随着船舶行业技术逐渐向高端化发展的趋势,综合电力系统技术作为未来清洁高效环保的发展方向日益被重视.船舶电力系统的电源、配网、用能3部分相互影响,用能日益提高,电源部分的高密度、大容量要求严格,多相设计是满足目前电源大容量需求的主要途径.分析当前常用的配网结构,直流区域配电网技术具有结构适宜、安全性高的特点.结合区域配电的思想,本文提出配电网区域邻接矩阵负荷管理办法,对电网多级负荷的运行状态、负荷计算、能量管理及其网络重构进行分析,对飞轮储能系统进行分析,相比传统的邻矩阵算法,分区管理思路能够减少计算量,辅助能量管理系统提高船舶的管理效率.     

Situation and prospects of shipboard integrated power system reconfiguration technology北大核心CSCD

当前,船舶综合电力系统(IPS)正朝着复杂化、模块化、自动化方向发展,研究快速、稳定、能够应对各种突发状况的船舶综合电力系统重构技术对保障船舶安全和可靠航行具有重要意义。首先,综述当前国内外在船舶综合电力系统重构技术方面的研究进展,讨论集中式重构和分布式重构的特点,并对数学优化算法、启发式算法、人工智能算法等进行归纳总结;然后,分析面对多重并发故障时重构技术所面临的困难与挑战,提出需重点关注混杂系统建模和分层分布式重构框架的建立;最后,从重构模型建立、算法优化、分布式架构等方面对未来船舶综合电力系统重构的发展提出设想和建议。     

考虑余热回收系统发电的船舶电力系统配置优化研究

针对配备有余热回收系统的船舶中,现有电力系统配置方案存在低电力负荷时发电机组功率过剩,运行效率较低的问题,文章提出了基于年均成本的船舶电力系统配置优化方法,建立了配置优化的数学模型,并根据模型给出了配置优化方案。配置优化方案同原始配置方案的对比,结果表明,配置优化方案可以有效降低电力系统的年均成本,提高系统内设备的运行效率。     

开关动作次数最少目标函数的舰船电力系统重构

任何电力系统都是由一组开关连接具体的元件组成的。文章用图的形式来描述电力系统模型的结构，将一个具体的电力系统抽象分解为一些线段及联结这些线段的点的集合。通过改变开关的状态可以优化运行网络的结构，以达到研究重构问题的目的。按照特殊的舰船网络重构目标要求与限制，在重构过程中一组开关的可开、可闭变化形象反映在二进制数组的运算上。最后以一个典型的电力系统为例，描述成图简化后，对点进行赋权，以验证其可行性。     

基于直流区域配电系统的网状网络

本文在综合电力系统的输电网络研究方面,分析了直流网状网络在舰船容量设置以及故障重构方面的优点,阐述了直流区域配电系统在隔离故障和优化舰船设计方面的优势.对于基于直流区域配电系统的直流网状网络,提出了此类网络在继电保护研究方向上主要的研究内容.     

基于图论理论的舰船配电网故障恢复算法

提出基于最小生成树理论和分割分层拓扑模型的舰船配电网故障恢复快速算法,利用图对实际配电网进行符合图论要求的简化,给出舰船电力系统的配电网络分割分层拓扑结构,建立综合了舰船负载优先级、开关动作次数最少、电网可靠性最高为目标的数学模型。考虑了线路容量限制、配电网连通性及节点电压约束的约束条件。理论分析及实例证明,算法充分利用舰船配电网监控系统中的实时信息,能提供最优解,直接控制相关开关动作,具有明确的可操作性。