基于能量实时协调控制的船舶微电网电源优化配置

论文以风、光、柴、蓄能源混合的独立船舶微电网为研究对象,对分别作为主控制电源的柴油发电机组和蓄电池储能系统提出了两种不同的运行控制模式,并相应设计了两种能量管理调度策略。针对系统的电源优化配置问题,构建了计及系统全寿命周期的设备成本、微电网容量缺失及污染物治理成本为目标函数的三目标优化设计模型。该模型采用非支配性排序遗传算法(NSGA-II)进行求解,对不同电源组合、不同能量控制策略对独立微电网多目标配置优化结果的影响进行研究分析。通过在同一电源配置下采用不同策略和不同蓄电池荷电状态(SOC)上限,对各电源输出功率情况影响的仿真结果分析,验证了优化模型的实用性和科学性。     

基于群搜索算法的风光储微电网优化调度

面对传统的电力发电系统火力不足且造成严重的环境污染问题,大力建设清洁能源为主的微电网具有重要的意义。本文搭建了由光伏、风能、储能电池、海水淡化系统等分布式电源构成的微电网系统。在保持微电网能正常运行的前提下,以实现经济环保成本最低为目标,建立了微电网的优化调度模型。最后分别运用粒子群搜索算法(PSO)、群搜索算法(GSO)对该模型进行寻优,并且进一步改进GSO算法。通过算例验证该模型的有效性。算例结果表明改进后的群搜索算法收敛速度更快,优化结果最好。     

新能源船舶混合电力系统容量优化策略

在新能源船舶电力系统中,不合理的系统容量分配会引起电网的剧烈波动,增加能源消耗,提高用电成本等不利情况。为保证行驶的安全合理,提出一种考虑船舶横摇的新能源船舶混合电站系统的优化策略。该策略使用加入遗传算法交叉过程的多目标多约束粒子群算法,在考虑船舶航行时横摇的情况下,对船舶电力系统中柴油机的出力以及储能电池的容量进行优化配置,在保证船舶运行效率的同时,减少电力系统运行成本以及燃油消耗。以某远洋油轮为例,在一个航程内,优化后的船舶混合电站系统在满足用电可靠性的前提下,合理分配各电源出力,显著改善了电力系统的用电成本。     

基于差分进化算法的微电网多目标优化调度

能源的紧缺和环境污染问题的加剧,使得人们对微电网有了越来越多的研究。通过对微电网的并网运行进行研究,设计了包含光伏、风机、储能电池单元的微电网系统,综合考虑系统的供电可靠性,环境污染和成本花费三个方面,采用多目标差分进化算法来寻求一组非劣解来确定最终方案。最后通过一组案例数据对系统的优化调度进行了分析和验证。     

随机需求下冷链物流配送路径优化问题研究

为探讨随机需求下冷链物流配送路径优化问题,本文以固定成本、运输成本、货损成本、制冷成本、惩罚成本和缺货成本总和最小为目标函数,并在约束中考虑客户软时间窗,从而构建了随机需求模型;选择遗传算法求解问题,通过算例比较了考虑顾客的随机需求与使用给定的需求期望值之间成本差异,验证客户的随机需求会对企业的配送成本产生影响。     

考虑港口完全失效风险的班轮运输轴辐式网络设计

为降低枢纽港失效时班轮运输网络的损失成本,提高轴辐式网络的可靠性,提出一种预先配置备选枢纽港口的设计策略.从班轮运输网络供给端的角度考虑港口的失效风险和备选枢纽的港口通过能力,构建非线性整数规划模型,以最小化班轮运输网络未受干扰的正常运输成本和失效情况下重置路径成本为目标,为枢纽港口选择备选枢纽港.设计粒子群算法求解模...     

基于多周期目标的海上救助船配置优化

为提高海上救助水平和效率,考虑事故的时变性和救助船的不可用等因素对海上救助船进行动态配置,以救助站点覆盖事故数量最大化和救助船动态调度成本最小化为目标,建立多周期多目标的多重覆盖模型,并设计多目标蚁群算法进行优化求解。多周期救助船配置方案经实例验证,证明了模型和算法的有效性,为我国海上救助船的配置提供新的思路。     

基于多周期目标的海上救助船配置优化

为提高海上救助水平和效率,考虑事故的时变性和救助船的不可用等因素对海上救助船进行动态配置,以救助站点覆盖事故数量最大化和救助船动态调度成本最小化为目标,建立多周期多目标的多重覆盖模型,并设计多目标蚁群算法进行优化求解。多周期救助船配置方案经实例验证,证明了模型和算法的有效性,为我国海上救助船的配置提供新的思路。     

蚁群算法在船舶分布式电源优化配置及并行计算中的应用

从节能减排的角度出发,对船舶分布式电源进行配置和运行调度。在此过程中,充分考虑船舶电网的损耗、储能、成本等因素,建立2层分布式电源优化模型,并且利用混合蚁群算法对其求解。最后进行对比实验,实验数据表明,本文算法在计算效率和全局搜索方面优越性突出。     

远航船舶的备件配置方法研究

根据船舶远航时的特点,提出以可用度为中心的备件配置方法,配置模型和Monte Carlo仿真方法可综合考虑远航船舶装备的可靠性及维修性影响,相比于传统经验方法,能较好反映实际需求。     

低碳型集装箱码头岸桥优化配置研究

本文以最小化船舶待泊损失费和泊位闲置损失费之和作为目标函数,以岸桥装卸单位吞吐量CO2排放量作为约束条件,提出低碳型集装箱码头岸桥配置优化模型。同时,通过对比考虑岸桥装卸单位吞吐量CO2排放量约束条件前后的岸桥配置优化结果,分析碳排放约束条件对模型优化结果的影响。结果表明考虑碳排放约束条件后的岸桥配置优化模型能够对原配置方案造成影响,可以通过岸桥的重新配置降低岸桥装卸单位吞吐量的CO2排放值。     

船舶光柴储交流微电网系统小信号的稳定性研究

针对容量有限、光储单元容量较低的中小功率船舶光柴储交流微电网系统的稳定性问题,提出基于光储逆变器的船舶光柴储交流微电网多级控制策略。建立由柴油发电机组模型、光储系统模型以及与网侧功率模型构成的船舶光柴储微电网系统的小信号模型,分析系统内控制参数对状态矩阵特征值的影响,获得船舶光柴储微电网系统的暂态稳定性,确定稳定域内控制器参数的选择范围。最终获得船舶电网电压和频率的仿真结果,为船舶光柴储微电网系统的稳定运行和控制参数的设计提供重要的理论基础。     

海洋平台多能互补系统电源容量优化

将风、光等新能源应用于海洋平台成为研究的热点,但其波动性对平台电力系统带来一定的不安全因素,所以实际应用中,往往采用风光柴储的多能系统。研究中以海洋平台为研究对象,对多能系统的电源容量进行优化,保证系统的经济性和稳定性,实现新能源最大化利用。研究中为了提高整个海洋平台电力系统的经济性,需根据海洋平台附近的资源条件对系统的电源容量进行优化设计,选取最优的电源容量组合。本文建立了独立风/光/柴/储海洋平台电力系统中各个电源的多目标优化模型,利用多目标粒子群(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)求解系统中各个电源容量配置的Pareto最优解集,并基于满意度评价的模糊理论设计推荐的折衷解。     

小容量电网配置大功率变频电源的选择

海工设施的电力网络比较复杂,需要配置不同电制的变频电源。变频电源有不同的型式,适用于不同的场合。文章以某海工船项目为例,介绍了1500kVA容量电网下配置400kW大功率变频电源的方案,对静态变频电源和旋转变频电源的选择过程,给电力系统设计人员提供了一个在小容量电网下配置相对大功率变频电源的参考。     

基于多目标遗传算法的复杂系统可靠性冗余优化

提出了将多目标遗传算法用于复杂系统可靠性冗余优化设计的方法。根据系统可靠性冗余的模型,采用多目标遗传优化技术,同时考虑可靠性、费用和重量目标,得到了冗余系统的Pareto最优解。设计者能在这些Pareto解中根据偏好选择最后的折中解。计算了1个3目标的可靠性冗余优化的例子,数值结果表明,多目标遗传算法能迅速搜索到可靠性冗余指标的Pareto解,并且这些解的分布均匀。     

蚁群算法在港口集装箱调配中的应用

传统的基于遗传算法的港口集装箱调配方法没有充分考虑集装箱调配过程中的影响因素,导致港口集装箱调配中花费的成本较多,为此将蚁群算法应用到港口集装箱调配中。首先确定港口集装箱调配的影响因素,主要因素包括集卡数量、集装箱数量、港口前沿和堆场距离、堆场的各个集装箱区的位置以及港口岸桥与龙门吊配置数量等,将影响因素作为可变成本,然后将集装箱调配成本花费最少作为优化目标,最后采用蚁群算法寻找花费成本最少的调配路径,以此完成港口集装箱调配。实验以可变成本与惩罚成本作为实验指标,结果表明,传统方法花费的可变成本与惩罚成本都比此次设计的方法花费的成本多,由此可证明此次设计的港口集装箱调配方法减少了调配成本。     

LNG发电船微电网的能量管理系统研究

LNG发电船是一种使用液化天然气作为清洁能源的可移动式独立微电网,在港口使用LNG发电船作为辅助电源,可以大幅降低港口排放。考虑到LNG发电机组的单机最大容量的限制,设计了一种配置了功率补偿装置的微电网单元,可以根据实际需求进行并联扩容,并有效解决了LNG发电机组负载动态响应的不足。为保证该系统的稳定性以及发电质量的可靠性,建立了一套分层架构的分布式能量管理系统,该系统既具备自主性,又能保持系统的协作性及可扩展性。     

考虑电动汽车的时滞孤岛微电网负荷频率控制

本文研究了考虑电动汽车参与调频的时滞孤岛微电网,重点研究了通讯时滞对孤岛微电网系统的影响,构建了考虑电动汽车的时滞孤岛微电网模型,采用了适用的Lyaunov-Krasovskii泛函(LKF),并通过运用自由权矩阵积分不等式得到了稳定性判据,通过不同的参数设定,进行了仿真实验,结果说明了本文方法的有效性。     

多能源集成控制的船舶用微电网系统频率优化

为解决船舶用微电网系统在系统模型不确定性以及剧烈负荷扰动下电网频率的稳定性控制。针对含有风力发电系统、光伏发电系统、柴油机发电系统以及储能装置的多能源集成微电网系统进行分析,提出H∞混合灵敏度控制方法,设计输出反馈控制器并构造微电网系统模型,对其加权函数采用粒子群优化算法进行优化。仿真结果表明:提出的控制器和控制策略不仅能够有效地平抑频率波动,提高可再生能源利用率,还在模型不确定性以及扰动不确定性的情况下依然有效。     

连续泊位下泊位分配与岸桥动态调度的联合优化*

根据到港船舶的装卸作业量、最优靠泊位置,为了最小化船舶在港时间、提高客户满意度,对延迟完工的装卸任务量、与最佳靠泊位置的偏离程度设置不同级别的惩罚费用系数;同时为了充分利用岸桥资源,考虑岸桥可在船舶间移动装卸的动态调度,研究连续型泊位下泊位分配-岸桥动态调度的联合优化问题.建立了以最小化延迟完工任务量、偏离最佳靠泊位置和岸桥移动的惩罚费用为目标的整数规划模型,结果可得到船舶靠泊计划,以及具体的岸桥分派计划.通过算例验证了联合调度优化模型对提高集装箱码头作业效率和船公司客户满意度的有效性.