[發明專利]一種船舶多能源供電系統管理方法

有效

• 申請號: 202211410351.0
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115456316B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 辛小辰;楊淑娟;禹海岱;侯曉芳;李梓鳴
• 申請（專利權）人: 山東交通職業學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0639;G06Q50/06;G06F18/22;G06F18/23;G06F18/24;G06N3/04;G06N3/08;H02J4/00;H02J7/35
• 代理公司: 北京真致博文知識產權代理事務所(普通合伙) 11720
• 代理人: 婁華

本發明涉及電變量測量技術領域，具體涉及一種船舶多能源供電系統管理方法，該方法包括：獲取每個船舶的多能源供電系統的瞬態組態描述子，以及在一次充能時供電過程中多能源供電系統的裕量，根據船舶在歷史充能時供電過程的裕量得到船舶對應的向量，進而獲取每個船舶對應的可靠度指標，結合船舶對應的瞬態組態描述子得到任意兩個船舶之間的差異距離，進而根據差異距離聚類得到多個簇，統計簇內每個船舶對應的類型描述子；根據船舶的多個瞬態組態描述子得到特征向量，結合類型描述子獲取發展合理指標，根據神經網絡對每個船舶進行預測得到預測發展合理指標，從而判斷船舶的多能源供電系統是否正常，以確保多能源供電系統能夠及時安全的充電。

技術領域

本發明涉及電變量測量技術領域，具體涉及一種船舶多能源供電系統管理方法。

背景技術

能源船舶電力系統利用柴油發電、太陽能以及蓄電池儲能，可節約燃油并降低運營成本，是極具發展前景的船舶能源綜合優化利用系統，也是船舶節能減排領域的研究熱點。多能源船舶能量動態優化和控制策略的目標是針對實際運行工況，綜合考慮船舶經濟性、電網運行的穩定性以及可靠性，協調控制各發電設備，實現能量的優化控制與規劃，滿足供電連續安全穩定，實現全船運行燃油消耗排放最少，經濟性最大。

目前在多能源船舶電力微網結構中，由于存在太陽能間歇性電源、柴油發電機連續性能源以及鋰電池儲能裝置，已有針對不同性質多能源并聯運行功率進行優化分配方法，但忽略了對多能源供電系統裕量的管理，例如柴油發電機的功率無法突變，經驗方程隨著工況差異無法保持有效的裕量，會導致無法保證鋰電池儲能裝置及時安全的得到充電，船舶多能源供電系統的魯棒性較低。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種船舶多能源供電系統管理方法，所采用的技術方案具體如下：

本發明一個實施例提供了一種船舶多能源供電系統管理方法，該方法包括以下步驟：

采集每個船舶在固定的采樣時間段內多能源供電系統的耗能狀態向量和供能狀態向量，根據所述耗能狀態向量和所述供能狀態向量得到多能源供電系統的瞬態組態描述子；

獲取船舶在一次充能時供電過程中多能源供電系統的用電功率以及供電功率，基于所述供電功率與所述用電功率的差值得到對應的裕量，獲取每個船舶在歷史充能時供電過程對應的裕量構建直方圖，根據所述直方圖獲取船舶對應的向量；根據當日所有船舶對應的向量得到可靠度指標；

根據每個船舶對應的瞬態組態描述子和可靠度指標得到任意兩個船舶之間的差異距離，基于所述差異距離對所有的船舶進行聚類得到多個簇，對每個簇進行標號，根據各個簇的標號獲取每個簇內每個船舶對應的類型描述子；

獲取每個船舶在多個采樣時間段內的瞬態組態描述子得到特征向量，基于類型描述子對所述特征向量中每個瞬態組態描述子進行類型比較得到發展合理指標；基于神經網絡獲取每個船舶的預測發展合理指標，預設容忍次數和容忍閾值，根據所述容忍次數、容忍閾值與所述預測發展合理指標判斷船舶的多能源供電系統是否正常。

優選的，所述根據所述耗能狀態向量和所述供能狀態向量得到多能源供電系統的瞬態組態描述子的步驟，包括：

將所述耗能狀態向量與所述供能狀態向量進行拼接得到多能源供電系統的組態向量，對所述組態向量進行極差標準化處理得到瞬態組態描述子。

優選的，所述根據所述直方圖獲取船舶對應的向量的步驟，包括：

所述直方圖包括多個裕量區間，統計每個裕量區間在直方圖中的占比，所有裕量區間的占比依次排列得到船舶對應的向量。

優選的，所述根據當日所有船舶對應的向量得到可靠度指標的步驟，包括：

獲取每兩個船舶對應向量之間的余弦距離作為相似度；選取與當前分析的船舶的向量相似度最大的船舶的向量，以及與當前分析的船舶的向量第相似的船舶的向量，為正整數；