[發明專利]一種動力定位海洋平臺多發電機組調度方法

有效

• 申請號: 201710432840.9
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107221964B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 吳德烽;顧佳棟;趙珂;李素文
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 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;薛金才

本發明提供一種動力定位海洋平臺多發電機組調度方法，其特征在于，包括以下步驟：按照發電機組的能耗特征及其出力比例進行調度，將每臺發電機組輸出功率與其最大功率比值和每臺發電機額定功率與功率最大發電機額定功率的比值的乘機的組合作為可行解；利用模擬退火的方式來尋求能耗較低的全局最優解。通過本發明，合理分配各船舶發電機組的負荷，在保證船舶安全的基礎上，相較于普通按比例分配的能源調度方式，在能耗上可以尋取更加優化的調度方式。

技術領域

本發明涉及動力定位船舶能量調度領域，具體涉及一種動力定位海洋平臺多發電機組調度方法。

背景技術

能源問題已經成為經濟發展中一個頭等重要問題。隨著陸地能源的不斷消耗，人類越來越迫切地將視線投向海洋，海洋各類平臺成為了研究的新熱點，然而海洋平臺既是獲取能源的工具，同時也大量消耗能源，其中平臺柴油機是消耗能源的重要組成部分。

海洋平臺柴油機的主要作用是發電，它是海洋平臺的心臟，能否正常工作直接影響到平臺的正常工作。海洋平臺柴油機在正常運行中會消耗大量的能源。在相同發電機組待用的情況下，不同能源調度分配方案可以在滿足海洋平臺能源需要的同時實現不同的耗油量。所以相較于傳統的能量調度方案，優化能源調度方式，從而在實現能量需求的同時使得相應的消耗的減少是極為迫切的需要。

海洋平臺經常需要將其定位于海上某一點，同時防止顛覆，以進行各項作業.常見定位方式有錨泊定位、動力定位、錨泊定位+動力定位.一般水深情況下，浮式生產系統的系泊主要采用錨泊系統，但隨著水深的增加，錨泊系統的抓底力減小，拋錨的困難程度增加，同時錨泊系統的錨鏈長度利強度都要增加，進而重量劇增，海上布鏈作業也變得復雜，系泊錨鏈的造價和安裝費用猛增，其定位功能也受到很大的限制。隨著船舶工業與海洋工程的迅猛發展，傳統的定位系統已經不能滿足深海地域定位作業的要求，動力定位系統能夠很好地解決這一問題.它的優點是定位成本不會隨著水深增加而增加，并且操作也比較方便，因此動力定位系統的研究越來越具有現實意義。

動力定位(DP)是一種閉環的控制系統，其功能是不借助錨泊系統的作用，而能不斷檢測出船舶的實際位置與目標位置的偏差，再根據風、浪、流等外界擾動力的影響計算出使船舶恢復到目標位置所需推力的大小，并對船舶上各推力器進行推力分配，使各推力器產生相應的推力，從而使船盡可能地保持在海平面上要求的位置.它包括定點控制(推進器采用低進速)和航行控制，其優點是定位成本不會隨著水深增加而增加，并且操作也比較方便；缺點是增加能耗，同時設備一旦失控將產生嚴重后果。

綜上，可以看出現有技術忽略每臺發電機組的能源特性，等比例分配各個發電機組的負荷。

發明內容

本發明公開一種動力定位海洋平臺多發電機組的調度方案。根據海洋平臺實際工況與推力需要，對其發電機組進行調度，使發電機組能耗相較于普通調度方式更少，具體是利用模擬退火算法來進行優化。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種動力定位海洋平臺多發電機組調度方法，其特征在于，包括以下步驟：按照發電機組的能耗特征及其出力比例進行調度，將每臺發電機組輸出功率與其最大功率比值和每臺發電機額定功率與功率最大發電機額定功率的比值的乘機的組合作為可行解；利用模擬退火的方式來尋求能耗較低的全局最優解。

在本發明一實施例中，具體包括以下步驟：S1：建立動力定位船舶能源管理的數學模型，假定需要求解的優化問題為：

Minimize f(x) (1)

Subject to x∈Ω (2)