[發明專利]基于遺傳算法的低速海流發電機參數優化方法

在審

• 申請號: 201910038816.6
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109840361A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 姚君琦;王天真;程宇濤;張米露;謝濤
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/12
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

1.一種基于遺傳算法的低速海流發電機參數優化方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：根據海流發電機下放的海域的海流流速v_ocean，計算發電機外部輸入轉矩和轉子角速度，單位：rad/s，由下式計算：

Ω＝λ*v_ocean/R_blade；

式中λ為葉尖速比，R_blade是渦輪機葉片的半徑，水下渦輪式發電裝置從海流中捕獲的功率為：

機械轉矩的計算：

T＝P_ocean*R_blade/Ω；

步驟二：遺傳算法根據原型發電機尺寸，將海流發電機的四個內部參數包括發電機的半徑R，極對數p，內定子半徑R_s，繞組半徑R_w作為優化參數，生成不同電機個體；

步驟三：根據電機外部輸入的轉矩和轉子角速度，計算遺傳算法生成發電機每個個體內部電磁功率以及每相定子磁動勢；

步驟四：根據步驟三所得的電磁功率和磁動勢計算每個電機個體的內部銅耗和定子鐵耗；

步驟五：選擇適應度較差的個體進行模擬二進制交叉以及多項式變異操作，后重復三和四步驟；

步驟六：重復步驟三到五，直到找到全局最小損耗，輸出當前最小損耗的發電機個體，結束遺傳算法。

2.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的低速海流發電機參數優化方法，其特征在于：海流流速v_ocean由實時海流高度來計算：

。

3.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的低速海流發電機參數優化方法，其特征在于：發電機內部的銅耗和定子鐵耗計算表達式分別為：

式中k為導線面積占齒槽面積系數，L為電機有效長度，k_ec和k_h分別為電渦流和磁滯損耗比系數，V_ol為齒部體積和軛部體積。

4.根據權利要求3所述的齒部體積和軛部體積V_ol，其特征在于：軛部體積表達式為：

齒部體積的表達式為：

式中k_t為槽滿率。