[發明專利]一種動力定位船舶能量管理優化方法

在審

• 申請號: 201710091663.2
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106875063A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 吳德烽;趙珂;俞萬能;廖衛強
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種動力定位船舶能量管理優化方法，其特征在于，按照如下步驟實現：

步驟S1：建立動力定位船舶能量管理優化數學模型；

步驟S2：設置優化參數，初始化粒子群；

步驟S3：更新粒子群的位置和速度；

步驟S4：判斷粒子群中每個粒子當前迭代數k的粒子位置的適應度是否大于對應粒子搜索過的最優位置p_ibest的適應度，若是，則執行步驟S5，否則保留該粒子的歷史最優位置，并執行步驟S6；

步驟S5：更新相應粒子的最優位置p_ibest，令并執行步驟S6；

步驟S6：判斷當前迭代數k中所有粒子的最優位置的適應度是否大于記錄的粒子群中所有粒子的歷史全局最優位置g_best，若是，則執行步驟S7，否則保留粒子的歷史全局最優位置，并執行步驟S8；

步驟S7：更新粒子群的歷史全局最優位置g_best，令并執行步驟S8；

步驟S8：判斷是否滿足終止條件，若是，則結束，得到最優可行解，并根據該最優可行解對動力定位船舶能量管理進行優化，否則返回步驟S3。

2.根據權利要求1所述的一種動力定位船舶能量管理優化方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述動力定位船舶能量管理優化數學模型包括目標函數和約束條件；所述目標函數包括：最低燃料消耗；所述約束條件包括：機組出力約束以及機組平衡約束。

3.根據權利要求1所述的一種動力定位船舶能量管理優化方法，其特征在于，在所述步驟S1中，記每臺發電機的輸出功率為p_Gj，每臺發電機組的額定功率為p_j^max，第n臺發電機組功率最大，額定功率為p_n^max，船舶總負荷為p_D，則令：

$p_j=\frac{p_{Gj}}{p_j^{\max }};$

${p_j}^{\′}=\frac{p_j^{\max }}{p_n^{\max }};$

$p_G=\frac{\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{p}_{Gj}}{p_n^{\max }};$

${p_D}^{\′}=\frac{p_D}{p_n^{\max }};$

則所述動力定位船舶能量管理優化數學模型為：

$\left\{\begin{array}{c}F\left(p_G\right)=\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}\[(a_j+b_j{p}_j+c_j{p_j}^2+d_j{p}_j^3)\·p_j\·{p_j}^{\′}\]\\ s.t\\ p_{jmin}\≤p_j\≤p_{jmax}\\ \underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}(p_j\·{p_j}^{\′})={p_D}^{\′}\end{array}\right.;$

其中，p_G為發電機組的輸出總功率與功率最大發電機的額定功率的比值；F(p_G)為發電機組消耗燃料的總量；p_j為第j臺機組輸出功率與其額定功率的比值；p_j’為第j臺機組額定功率與功率最大發電機額定功率的比值；a_j、b_j、c_j為第j臺機組燃料消耗系數；p_jmin為第j臺機組最小輸出功率與其額定功率的比值；p_jmax為第j臺機組最大輸出功率與其額定功率的比值；p_D’為船舶總負荷與功率最大發電機的額定功率的比值。