[發明專利]一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法

在審

• 申請號: 202011121479.6
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112287494A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 丁峰;肖楊婷;胡昱宙;舒云;趙白鴿
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0四研究所
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/15;G06F30/20;H02J1/00;G06F111/04;G06F119/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：船舶直流供配電系統網絡結構等效拓撲建模；將船舶直流供配電網絡簡化為一個由節點和邊構成的網絡模型，根據其拓撲特性，采用復雜網絡理論開展船舶直流供配電網絡等效建模；

步驟2：運用綜合評估方法對等效拓撲模型進行船舶直流供配電網絡局部特性分析；包括船舶直流供配電網絡關鍵環節評價指標集計算；各指標屬性權重計算和進行多屬性決策；

步驟3：運用復雜網絡抗毀性分析方法對等效拓撲模型進行船舶直流供配電網絡整體特性分析；進行船舶直流供配電系統網絡抗毀度優化；

步驟4：根據步驟2的多屬性決策結果和步驟3的優化方案，推薦船舶直流供配電系統網絡結構方案。

2.如權利要求1所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述步驟1中建立等效模型需要設有如下假設：只限于船舶供配電網絡的同一個電壓等級；基于元件設備特性，將網絡結構中所有節點分為兩類集合，等值電源節點和等值負荷節點；輸配電線路為網絡拓撲模型中的邊，且所有邊均視為無向邊；所有輸配電線路具有相同的拓撲特性，忽略不同配電線路的物理構造特性的差異，根據研究需要設定網絡邊為無權邊或是加權邊；不存在以同一起點和終點的邊，且任意兩個節點之間至多有一條。

3.如權利要求2所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述步驟1中針對等效網絡拓撲節點處理過程設為將電力系統網絡中的節點設為電源節點和負荷節點兩類，分別設為等值電源節點集和等值負荷節點集；等效網絡拓撲節點中設有的聯絡節點與特殊負載節點納入等值負荷節點集中。

4.如權利要求3所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述步驟1中針對等效網絡拓撲邊的處理過程設為任意節點對之間無論是單連接或者多連接，均用一條邊來表征該節點對之間的連接關系，即任意節點對之間不考慮連接方式，只考慮是否連接；邊的權重由線路的等值阻抗和定義權重指標確定。

5.如權利要求1所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述步驟2中對船舶直流供配電網絡關鍵環節評價指標集計算，包括節點度數、節點接近度、節點介數、節點效率、網絡凝聚度、最大連通子圖規模、效能函數7個指標。

6.如權利要求1所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述步驟2中對各指標屬性權重計算；如果初始屬性權重已知，直接采用多屬性決策方法計算各方案的評價函數，從而對各方案進行排序；如果屬性權重完全未知，此時的多屬性決策問題需要對決策信息的模糊性進行度量，利用離差最大化法計算出屬性權重。

7.如權利要求1所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述步驟2中多屬性決策是在屬性權重歸一化后的量化屬性評價值的基礎上，通過決策方案的效用函數集結為綜合評價指標，再根據效用函數為決策方案優劣來作出決策。

8.如權利要求1所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述步驟3中進行船舶直流供配電系統網絡抗毀度優化，設為將傳統的網絡約束條件映射到網絡結構的拓撲約束上，建立船舶直流供配電網絡抗毀性優化模型，并利用船舶直流供配電系統網絡抗毀度優化計算方法優化后計算出抗毀度最優的船舶直流供配電網絡結構設計方案。

9.如權利要求8所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述船舶直流供配電系統網絡抗毀度優化計算方法設為在完全圖的基礎上保持節點總數及類型不變，通過考慮船舶供配電網絡備選線路的方案，結合逐步遞減的方法獲得現有的抗毀度最高的結構方案。

10.如權利要求9所述的一種船舶直流供配電系統網絡結構優化設計的方法，其特征在于：所述逐步遞減策略設為根據實際網絡約束條件，以完全圖為基礎，對每一條可行備選新增路徑做剔除后的網絡抗毀性計算，排序后將抗毀性最大的網絡方案對應的那條可行備選新增路徑剔除，直到新增支路滿足約束條數為止。