基于能量实时协调控制的船舶微电网电源优化配置
电动船舶电力系统设计与优化
电动船舶电力系统设计与优化引言：随着环保意识的提高和可再生能源技术的发展，电动船舶作为一种清洁、低碳的交通工具正逐渐受到关注。
电动船舶的电力系统设计与优化是保证其高效运行和可持续发展的关键。
本文将探讨电动船舶电力系统的设计原则、核心组成和优化策略。
一、电动船舶电力系统的设计原则1.1 系统可靠性电动船舶的电力系统应具备高可靠性，能够在各类环境条件下安全运行。
为实现这一点，设计中应考虑设备的冗余、保护和检测机制，以及适当的备份电源设计。
1.2 能量高效性电动船舶的电力系统应尽可能地提高能量利用率，以最大限度地延长航行里程。
采用高效的电动机、先进的电池技术、能量回收系统等技术手段是实现能量高效性的重要途径。
1.3 轻量化设计为了提高电动船舶的载货能力和航行速度，电力系统的设计应尽可能轻量化。
选择轻量、高能量密度的电池和电气元件，优化布线和散热设计等措施可以实现轻量化设计目标。
1.4 可扩展性和灵活性电动船舶电力系统设计应具备一定的可扩展性和灵活性，以满足船舶不同需求的变化。
通过模块化设计、接口标准化等手段，方便后续系统的升级和扩展。
二、电动船舶电力系统的核心组成2.1 电池电池是电动船舶电力系统的能量存储装置，直接影响船舶的续航能力。
目前，锂离子电池被广泛应用于电动船舶中，因其高能量密度、长寿命和低自放电率等特点。
2.2 电动机和变频器电动机是电动船舶的动力来源，变频器则是控制电动机运行和调速的关键设备。
采用高效、轻量的电动机和变频器，能够提高能量利用率和航行性能。
2.3 控制系统电动船舶的控制系统用于监测和控制电力系统的运行状态。
它包括电力管理系统、故障诊断系统、智能控制系统等。
合理的控制系统设计能提高电力系统的安全性和可靠性。
2.4 充电设施充电设施对电动船舶的正常运行和维护至关重要。
设计合理的充电设施可以提高充电效率，降低充电时间，保护电池寿命。
同时，应配置紧急充电设备，以应对临时充电需求。
三、电动船舶电力系统的优化策略3.1 能量管理系统能量管理系统通过对电动船舶电力系统中各个子系统的协调管理，实现能量的高效利用。
船舶电气系统的智能化控制与优化
船舶电气系统的智能化控制与优化在现代船舶的运行中，电气系统扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步，智能化控制与优化已成为船舶电气系统发展的重要趋势。
这不仅提高了船舶的运行效率和安全性，还降低了运营成本，为船舶行业带来了新的机遇和挑战。
船舶电气系统是一个复杂的综合性系统，涵盖了发电、输电、配电、用电等多个环节。
传统的船舶电气系统在控制和管理方面往往依赖人工操作和经验判断，这不仅效率低下，而且容易出现误差和故障。
而智能化控制则通过引入先进的传感器、控制器和通信技术，实现了对电气系统的实时监测、精确控制和智能优化。
智能化控制在船舶电气系统中的应用首先体现在发电环节。
通过智能监测设备，可以实时获取发电机的运行参数，如转速、电压、电流等，并根据负载需求自动调整发电机的输出功率，确保电力供应的稳定和可靠。
同时，智能控制系统还能够对发电机的运行状态进行预测和诊断，提前发现潜在的故障隐患，及时进行维修和保养，降低故障发生率，延长设备使用寿命。
在输电和配电环节，智能化控制也发挥着重要作用。
智能开关柜和智能断路器能够根据电流、电压的变化自动进行开合操作，实现对电路的有效保护和灵活控制。
智能配电系统还可以根据不同用电设备的优先级和需求，合理分配电力资源，提高电力利用效率。
此外，通过智能化的电力监测系统，可以实时掌握整个船舶电网的运行状况，及时发现异常情况并采取相应的措施，保障电网的安全稳定运行。
用电环节是船舶电气系统智能化控制的重点之一。
智能照明系统可以根据环境光线和人员活动情况自动调节灯光亮度和开关状态，既节约了能源，又提高了船员的工作和生活舒适度。
智能空调系统能够根据舱室内外的温度、湿度等参数自动调整运行模式，提供适宜的环境条件。
同时，各种智能家电和办公设备的应用，也使得船舶上的生活和工作更加便捷和高效。
为了实现船舶电气系统的智能化控制，需要一系列关键技术的支持。
传感器技术是获取电气系统运行数据的重要手段，高精度、高可靠性的传感器能够准确地采集电压、电流、功率、温度等参数，为智能控制提供基础数据。
集装箱船总体设计中的船舶供电系统优化
集装箱船总体设计中的船舶供电系统优化在集装箱船总体设计中，船舶供电系统的优化至关重要。
优化供电系统可以提高船舶的能源利用效率，减少能源浪费，同时也能够提升船舶的安全性和可靠性。
本文将从船舶供电系统的设计原则、关键组成部分以及优化方法等方面进行探讨。
一、设计原则在进行船舶供电系统设计时，需要遵循以下几个原则：1. 安全可靠性原则：供电系统设计应确保船舶的电力供应安全可靠，以防止意外事件的发生，保障船员和船舶安全。
2. 高效节能原则：供电系统应设计为高效节能的模式，充分利用各种能源，减少能源的浪费，提高能源利用率。
3. 灵活性原则：供电系统应具备一定的灵活性，能够适应不同航行状态和负载变化，确保船舶正常运行。
4. 综合成本原则：在供电系统设计中，需要考虑到建造、维护和运营等方面的成本，实现成本与性能的平衡。
二、关键组成部分船舶供电系统包括多个关键组成部分，主要包括发电机组、配电系统、电力负载和电气设备等。
其中，发电机组是供电系统的核心部件，其负责将动力源转化为电能，并通过配电系统将电能传输至各个电力负载。
1. 发电机组：发电机组通常由柴油发电机和主机发电机组成，负责为船舶提供电力。
在设计中需要考虑到发电机的功率、效率以及可靠性等因素。
2. 配电系统：配电系统包括主配电盘、分配盘、电缆线路等，其作用是将发电机产生的电能传输至各个电力负载，确保船舶各部分正常供电。
3. 电力负载：电力负载包括船舶上的各种电气设备，如船载照明、通讯设备、导航设备等，其消耗电能，需要得到供电系统的供应。
4. 电气设备：电气设备包括变压器、开关设备、保护设备等，其作用是保障供电系统的安全运行，防止过载、短路等故障事件的发生。
三、优化方法为了优化船舶供电系统，可以采取以下几种方法：1. 采用高效节能设备：选择高效节能的发电机组和电气设备，减少能源的浪费，提高供电系统的能源利用效率。
2. 优化配电系统结构：合理设计配电系统的结构，减少电能传输的损耗，提高供电系统的稳定性和可靠性。
船舶电力系统发电机电力管理和能源优化
船舶电力系统发电机电力管理和能源优化船舶电力系统的发电机电力管理和能源优化是确保船舶正常运行和可持续发展的重要方面。
本文将探讨船舶电力系统中发电机的电力管理以及能源优化的方法和技术。
一、发电机电力管理1. 发电机选型与布置在设计船舶电力系统时，需要根据运行负载的需求选择适合的发电机，并合理布置在船舶中的位置。
发电机的选型应考虑其额定功率、效率、可靠性、噪音和排放等因素。
布置时应使其易于维修和散热，并减少传输中的功率损耗。
2. 发电机负荷管理发电机的负荷管理是为了最大限度地提高发电机的效率和使用寿命。
通过监控发电机的负荷情况，合理安排负荷分配，避免或减少过载和欠载的情况。
同时，采用智能化的负荷管理系统可以实现对各部分负荷的实时监控和调整，以达到能源的最佳利用效果。
3. 发电机能效优化发电机的能效优化是减少能源消耗和碳排放的重要手段。
通过采用高效的发电机设备和技术，如变频技术、永磁发电机等，提高电能的转换效率和稳定性。
此外，定期的维护和保养也是确保发电机能效的关键因素。
二、能源优化1. 能源管理系统船舶能源管理系统是基于充电和使用能量的需求进行能源优化和调度的系统。
通过对电源、储能设备和负载的优化和管理，最大限度地提高能源的利用效率和可再生能源的比例。
能源管理系统还可以监控能源的供需情况，合理调度能源的分配，并通过储能技术实现能源的平衡和备份。
2. 能源回收利用船舶电力系统中存在大量的能源浪费，如船舶行驶时的惯性能量、发电机和引擎的废热等。
通过采用能量回收设备和技术，将这些浪费的能源进行回收和利用，可以减少船舶的燃油消耗和环境污染。
3. 智能能源监测与控制智能能源监测与控制系统可以实时监测和分析船舶电力系统中的能源使用情况，并根据需求进行能源的调节和优化。
通过智能化的监测与控制，可以实现能源的合理分配和使用，提高能源的利用效率和船舶的经济性。
三、能源优化实践案例1. 引入节能设备和技术船舶公司A在其船舶电力系统中引入了高效发电机设备和能量回收技术，成功减少船舶能源消耗和碳排放，达到了节能减排的目标。
船舶电力系统的设计与优化研究
船舶电力系统的设计与优化研究船舶电力系统是航海工程中至关重要的一部分，它为船舶提供稳定可靠的电力供应，支持各种电气设备的正常运行，同时还需要满足节能环保的要求。
本文将对船舶电力系统的设计原则、优化方法以及未来的发展方向进行探讨。
一、船舶电力系统的设计原则在船舶电力系统的设计过程中，需要遵循以下几项原则：1. 可靠性：船舶航行时要求电力系统能够全天候、连续可靠供电，特别是对于一些重要设备，如通信设备、导航设备等，其供电可靠性要求更高。
2. 安全性：电力系统的设计应符合国际航海安全标准，确保船舶在各种极端情况下都能够安全、稳定地运行。
这包括电路保护、绝缘、接地等方面的考虑。
3. 灵活性：由于船舶的用电负荷存在波动性和时变性，电力系统应具备一定的灵活性，能够适应各种负载需求，实现用电的灵活分配。
4. 节能环保：船舶电力系统的设计应尽可能减少能源的消耗，采用高效的能源转换装置，同时减少对环境的污染。
5. 经济性：电力系统的设计与优化需要考虑成本问题，选择性价比高的设备和方案，平衡性能与经济效益的关系。
二、船舶电力系统的优化方法为了实现船舶电力系统的优化，可以采取以下几种方法：1. 负荷调度：通过合理的负荷调度，对电力系统实现最佳的负载率，以减少能源的浪费。
可以根据负荷的波动特性，结合船舶航行计划，合理安排设备的工作状态，达到节能减排的目的。
2. 能量回收利用：对于一些能量浪费较大的设备，可以通过能量回收技术进行能量的再利用。
例如，对船舶发动机的排气能量进行回收，用于驱动发电机或船舶其他能源消耗设备，提高能源利用效率。
3. 电池储能系统：在船舶电力系统中引入电池储能技术，能够有效平衡船舶电网的负荷和供能，提高电网的稳定性和可靠性。
此外，电池储能系统还可以作为备用电源，在紧急情况下提供可靠的电力支持。
4. 周期性检查与维护：船舶电力系统的周期性检查和维护是保证其正常运行的关键。
定期检查电路的接线是否松动，维护设备的绝缘性能，清洁电路设备等，能够有效提高电力系统的工作效率和可靠性。
船舶电力系统的智能控制与优化研究
船舶电力系统的智能控制与优化研究在当今全球化的经济格局中，船舶运输作为国际贸易的重要载体，其地位日益凸显。
而船舶电力系统作为船舶的“动力心脏”，其性能的优劣直接关系到船舶的运行安全、可靠性以及经济性。
随着科技的飞速发展，智能控制与优化技术在船舶电力系统中的应用，为船舶的高效运行带来了新的机遇与挑战。
船舶电力系统是一个复杂的综合性系统，它由发电、输电、配电和用电等多个环节组成。
与陆地电力系统相比，船舶电力系统具有空间有限、负载变化频繁、环境恶劣等特点。
这就对其控制与优化提出了更高的要求。
传统的控制方法在应对复杂多变的工况时，往往显得力不从心。
而智能控制技术凭借其强大的自适应性、学习能力和容错能力，为解决这些问题提供了新的思路。
智能控制技术在船舶电力系统中的应用多种多样。
例如，模糊控制技术可以根据模糊规则和模糊推理，对电力系统的运行状态进行模糊判断和控制，从而有效地应对系统中的不确定性和非线性因素。
神经网络控制则通过模拟人脑神经元的工作方式，对大量的数据进行学习和训练，从而实现对船舶电力系统的精准控制。
此外，遗传算法、专家系统等智能技术也在船舶电力系统的优化中发挥着重要作用。
在船舶电力系统的发电环节，智能控制技术可以实现对发电机组的优化控制。
通过实时监测船舶的负载需求和运行状态，智能控制系统能够自动调整发电机组的输出功率，以确保电力供应的稳定性和可靠性。
同时，智能控制还可以对发电机组的运行参数进行优化，提高发电效率，降低能源消耗。
在输电和配电环节，智能控制技术可以实现对电力线路的智能监测和故障诊断。
通过对电流、电压等参数的实时监测和分析，智能系统能够及时发现线路中的故障和异常情况，并迅速采取措施进行隔离和修复，从而减少停电时间，提高供电的连续性和可靠性。
此外，智能控制还可以实现对配电网络的优化配置，降低线路损耗，提高电能质量。
在用电环节，智能控制技术可以实现对船舶各类用电设备的节能控制。
例如，通过对船舶照明系统、空调系统等的智能控制，根据实际需求自动调整设备的运行状态，实现节能减排。
智能电网中的微电网管理与能量调度优化
智能电网中的微电网管理与能量调度优化随着可再生能源和分布式能源资源的快速发展，智能电网成为未来能源系统的关键所在。
微电网作为智能电网的基础单元之一，扮演着管理和调度能源的重要角色。
本文将探讨智能电网中的微电网管理与能量调度优化的相关内容。
一、微电网管理微电网是由多种能源资源组成的小型电力系统，在智能电网中扮演着能量传输和分配的关键角色。
微电网管理的主要目标是最大化能源效率、提高电网可靠性和降低能源成本。
1. 能源资源管理微电网管理需要综合考虑不同的能源资源，包括太阳能、风能、储能系统等。
通过合理的能源资源管理，可以优化微电网的能量利用效率，满足用户需求的同时降低能源浪费。
此外，利用储能系统进行能量储存和平衡，可以提高微电网的可靠性和稳定性。
2. 负荷管理微电网管理还需要合理分配能量供应，以满足用户的负荷需求。
通过对用户负荷的监测和分析，可以实现负荷预测和负荷调度，在保证供电质量的前提下最大化利用可再生能源资源，实现能源的节约和优化。
3. 智能监测与控制微电网管理还需要建立智能监测与控制系统，实时监测微电网的运行状态和能源资源利用情况。
通过对微电网的数据分析和智能控制，可以实现对微电网的远程监控和优化调度。
智能监测与控制系统可以根据实际情况进行能量调度，最大化利用可再生能源和储能系统。
二、能量调度优化能量调度优化是微电网管理中的核心问题之一。
通过合理的能量调度优化，可以实现能量的高效利用和供需平衡，从而提高微电网的能源效率和经济性。
1. 能量调度策略能量调度策略是指根据用户需求和能源资源情况，合理分配能量供应和消耗的方法和规则。
常见的能量调度策略包括基于时间的定期调度、基于需求响应的实时调度和基于市场交易的经济调度。
根据不同的情况，选择合适的能量调度策略可以实现能源的高效利用和供需平衡。
2. 基于优化算法的能量调度随着计算机技术的进步，基于优化算法的能量调度在微电网管理中得到了广泛应用。
常见的优化算法包括遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。
船舶电力系统的智能化控制与管理
船舶电力系统的智能化控制与管理在当今的航运领域，船舶电力系统的智能化控制与管理正逐渐成为提升船舶运行效率、可靠性和安全性的关键因素。
随着科技的不断进步，智能化技术的应用为船舶电力系统带来了前所未有的变革。
船舶电力系统犹如船舶的“心脏”，为船舶的各种设备和系统提供稳定可靠的电力供应。
它不仅要满足船舶在航行、装卸货物、停泊等不同工况下的电力需求，还要应对复杂多变的海洋环境和各种突发情况。
传统的船舶电力系统控制与管理方式在一定程度上已经难以满足现代船舶对高效、节能、环保和智能化的要求。
智能化控制技术在船舶电力系统中的应用，首先体现在对发电设备的精准控制上。
通过传感器和监测设备实时采集发电机组的运行参数，如转速、功率、电压、电流等，并将这些数据传输给智能控制系统。
系统利用先进的算法和模型对数据进行分析和处理，能够准确判断发电机组的运行状态，实现对发电机组的自动启动、停止、调速和调压等操作，确保电力输出的稳定性和可靠性。
在配电环节，智能化技术同样发挥着重要作用。
智能配电系统能够根据船舶各用电设备的实时需求，自动分配电力资源，实现电力的优化配置。
例如，当船舶处于不同的航行状态或进行不同的作业时，智能配电系统可以快速调整电力供应，优先保障关键设备的用电需求，同时避免不必要的电力浪费。
这种精准的电力分配不仅提高了电力系统的运行效率，还降低了船舶的能耗。
船舶电力系统的智能化管理还体现在对故障的快速诊断和处理上。
一旦电力系统出现故障，智能监测系统能够迅速捕捉到异常信号，并通过数据分析和故障诊断算法，准确判断故障的类型、位置和原因。
同时，系统会自动启动相应的应急预案，采取隔离故障、切换备用设备等措施，将故障对船舶运行的影响降到最低。
相比传统的故障诊断方式，智能化故障诊断大大缩短了故障排查和修复的时间，提高了船舶电力系统的可靠性和可用性。
此外，智能化技术还为船舶电力系统的维护管理带来了便利。
基于大数据和人工智能的预测性维护系统，可以通过对电力设备运行数据的长期监测和分析，预测设备可能出现的故障和潜在的问题，并提前制定维护计划和措施。
船舶电力系统的设计与优化
船舶电力系统的设计与优化随着航运业的发展，船舶电力系统的设计和优化成为了一个不可或缺的关键因素。
一个良好的船舶电力系统能够保证船舶正常运营的稳定性和高效性，而适合的优化措施则可以有效降低燃油、环保以及维修成本，提高船舶的经济性和可靠性。
因此，本文将从设计和优化两个角度探讨船舶电力系统。
船舶电力系统的设计船舶电力系统是从能源到负载的所有设备和分布系统的综合体。
它包括发电机、电机、变压器、电缆、开关、控制设备等。
好的船舶电力系统应该满足以下要求：1. 稳定性：一般来说，船舶电力系统要满足额定的功率输出。
因此，稳定的电源是关键。
如果电源稳定性不佳，极有可能会导致船舶不稳定。
2. 高效性：高效的电力系统能够帮助船舶最大化利用发电机的能量输出。
高效的电力系统还可以将发电机的能量直接转化为电力，从而减少能源转化的损失。
3. 安全性：在船舶操作中，任何事故都可能导致严重的后果。
因此，安全性是船舶电力系统应该考虑的一个关键问题。
系统设计应尽量避免一切可能的安全隐患。
4. 灵活性：电力系统应该尽可能的灵活，以便应对各种应急情况。
从这些角度出发，船舶电力系统的设计需要充分考虑以上方面，了解系统各个组成部分的关系。
一般来说，船舶电力系统的设计包括电源、电路、开关、控制器和保护等方面。
电源：电源必须稳定，以保证系统的稳定性。
由于船舶上的电源系统通常不是一次性完成的，因此在设计时也要考虑扩展的可能性。
在实际运行中，经常需要增加额外的发电机、电池组等。
电路：电路包括所有的配电系统、控制系统、电机系统和拉力管理等。
随着技术的进步，电路设计也变得更加复杂。
但是，电路的工作安全性也变得越来越重要。
开关：开关是电路的重要组成部分。
它们用于开关发电机、电池组、电动机等。
开关的设计需要根据所需功能和负载的要求进行，并且必须考虑关键的防护设备。
控制器：控制器的主要作用是监视电流和电压，以确保系统的运行稳定性。
船舶电力系统的控制器需要设计具有水冷、防护、散热等特殊条件。
船舶电力系统的优化与控制研究
船舶电力系统的优化与控制研究近年来，随着全球贸易的繁荣与航运业的快速发展，船舶电力系统的优化与控制也成为了一个备受关注的研究课题。
电力系统在船舶的动力、通信和生活设备中起着至关重要的作用，因此通过优化和控制电力系统，可以提高船舶的效率、安全性和环保性。
一、船舶电力系统的组成船舶电力系统由发电机、电缆、开关设备、变压器、储能装置和配电装置等组成。
发电机是电力系统的核心部件，它通过燃油或液化气燃烧产生机械能，再转化为电能供给船舶使用。
电缆和开关设备用于输送和分配电能，变压器用于调整电压。
储能装置如蓄电池和超级电容器可以在需要时提供额外的电能。
二、船舶电力系统的优化为了提高船舶的效率和节能性，船舶电力系统需要进行优化。
现代船舶电力系统的优化可以从以下几个方面入手。
1. 发电机的选型与布局不同类型的船舶对电力需求的大小和特点有所不同，因此需要根据实际需求选择合适的发电机。
布局时要注意发电机的尺寸和重量，以及与船舶其他设备的协调性。
合理选择和布局发电机可以减少能源浪费并提高系统的可靠性。
2. 能源管理系统能源管理系统是为了更好地控制和监测电力系统，尽可能地减少电能的浪费。
使用智能化的能源管理系统可以实现对电力系统运行状态的实时监测和调整，根据负荷需求进行能源分配和供应。
这样可以有效降低能源消耗，提高系统灵活性。
3. 可再生能源的利用随着环境保护意识的增强，船舶电力系统也逐渐引入可再生能源的利用。
通过利用太阳能、风能等可再生能源发电，可以减少对传统燃油的依赖，达到节能减排的效果。
这也是未来船舶电力系统优化的一个重要发展方向。
三、船舶电力系统的控制船舶电力系统的控制是为了实现船舶电力的稳定供应和各个设备的协调运行。
控制主要包括电力系统的保护、调节和监控。
1. 电力系统保护船舶电力系统的保护主要是为了防止电力系统设备的过载、短路和故障等情况对船舶产生不利影响。
通过电力保护设备如保险丝、断路器和差动保护器等，可以对电路进行实时监测和保护，确保船舶电力系统的安全运行。
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第 ４期 （ 总第 ２ ２ ４期 ） Biblioteka 中 国 造
船
Ｖｏ １ ． ５ ８ Ｎｏ ． ４ （ Ｓ ｅ ｉａ ｆ ｌ Ｎｏ ．２ ２ ４ ）
Ｄｅ ｃ ． ２ ０ １ ７
２ ０ １ ７年 １ ２月
Ｓ ＨＩ Ｐ Ｂ ＵＩ Ｌ Ｄ Ｉ ＮＧ Ｏ ＦＣ Ｈ Ｉ ＮＡ
文 章 编 号 】 ０ ０ ０ ． ４ ８ ８ ２（ ２ ０ １ ７ ）０ ４ — ０ １ ９ １ ． １ ２
接 影 响系 统配 置 方案 的各 项技 术经 济指 标 【 ９ 】 。如文献 ［ １ Ｏ １ 基 于模 型预 测控 制理 论 ，对调度 日预 先做 的计 划 和 实时 调整 之 间增加 了基于 ＭＰ Ｃ 的在线 滚动 经济 调度 ， 有效 改善 了微 电 网能量 管理 中实时 调度跟 随
预 选 设计 计划 的 实时性 。
科 学性。
关 键 词 ：船舶微电网；协调调度；优化配置；Ｎ Ｓ Ｇ Ａ ． Ｉ Ｉ 中 图分 类号 ：Ｔ Ｍ３ １ ５ 文献标 识码 ：Ａ
０ 引 言
船舶排放的废弃物对海洋环境的污染 目趋严重，航运业的节 能减排技术 已经 引起 了国际社会的高
度 重 视 ，开 发 低 能耗 、低 排放 的新 型绿 色船 舶成 为 当今 船舶 工业 的首要 任务 。采 用柴 油 发 电、可 再生 能源 发 电及 锂 电池储 能 构成 的船 舶 电力 微网 是多 能源 船舶 电力 系统 的发 展方 向之 一 ［ Ｉ ， ２ 】 。船舶 电力 微 网 电源 配 置 的合 理与 否 ，会 直接 影 响 到系 统运 行 的安全 性 、可 靠性 、经济 性 、 电能质量 、能量 管理 、环 境 保 护及 其未 来 的可 持续 发展 。 目前 ，主 要 根据 微 电网使 用场 合 不 同 以及 目的性 倾 向不 同 ，相 关 文献 采用 不 同 的性能指 标 及不 同 的方 法对 微 电网进 行 了研 究 ，并取 得 了一 些 重要 成果 。在 优化 规 划指 标方 面 ， 国 内外 众 多独 立微 电网 电源 优化 配置 研 究 主要 是 以独 立微 电网全 寿命 周 期 内的初 始投 资 费用 、燃 料 消耗 费用 、污 染物 排放 费 用 、运 行维 护 费用 等总 成本 为经 济 性指 标 ４ 】 ， 以最 小化 电力 不足 时 间、负 荷缺 失率为 指标 的系 统供 电
备选 电源要求 ，采用 细 菌 觅食算 法 得到微 电网 电源 的 类型 及其 容量 的优 化方 案 。文献 ［ ８ ］ 利用 基于遗 传 算法 的混合 优化 设计 软件 （ ＨＯ ＧＡ）对 碳 排放 量 最少 和 全寿 命周 期成 本 最小 的双 目标函 数进 行优 化求
解 ； 同时 ，对 于 多能源 船 舶微 电网 ，不 同能源 之 间的运 行控 制 策略 具有 多样 性 ，而运 行控 制 策略 将直
优化配置问题，构建 了计及系统全寿命周期的设备成本、微电网容量缺失及污染物治理成本为 目 标函数的三
目标优化设计模 型。该模型采用 非支 配性排序遗传算法 （ Ｎ Ｓ Ｇ Ａ ． Ｉ Ｉ ） 进行求解 ，对不 同电源组合 、不同能量 控制策略对独立微 电网多 目 标 配置优 化结果 的影响进行研 究分析 通过在同一 电源配置下采用 不同策略 和不 同蓄电池荷 电状态 （ Ｓ Ｏ Ｃ） 上 限，对各 电源输 出功率情况 影响 的仿 真结果分 析，验证 了 优 化模 型的实用性和
可靠性等 目 标作为优化对象［ 孓 引 ，且系统供电可靠性指标又经常作为一种约束条件而不是优化 目标进行
建模 求 解 ，因 而无 法 直观 、形 象地 认 识独 立 微 电网 电源配 置优 化 方 案 中不 同指标 之 间的联 系 。在优 化
收 囊 项 稿 日 期 目 ： ２ ０ １ ７ ． ０ ５ ． ０ ８ ： 修 改 稿 收 稿 日 期 ： ２ ０ １ ７ ・ ０ ９ — ２ １ 自然 基金 面上 项 目 国 家 自然基 金面 上项 目 （ ５ １ ６ ７ ９ １ ０ ６ ）；福 建省
针 对上 述 现状 ，本 文对 一类 包含 柴油 发 电机 、风 力 发 电系统 、光 伏 发 电系统 和蓄 电池储 能系统 的 船 舶微 电网系 统 ，首 先提 出 了两 种 不 同的能 量运 行控 制 策略 ，采 用 基于 负荷 数据 和气 象数 据 的动态 调 度逐 时 仿真 优 化 设计 方 法 ，构建 包 含微 电网全寿 命周 期 内的成 本现 值 、污染 排放 水平 和负 荷 容量缺 失 率 的三 目标 优 化设 计模 型 ，对 设 备类 型和 装 机 容量 同时进 行优 化 设计 。其 次 ，采 用非 支配 性排 序遗 传 算法 （ ＮＳ Ｇ Ａ— Ｉ Ｉ ） ，对所 提 出 的船舶 微 电网 电源 三 目标 优 化配置 模 型进 行优 化求解 ：通 过算 例 ，对于 不
：
（ ２ ０ １ ７ Ｊ ０ １ ７ ０ ３ ）；福建 省教 育厅科 技项 目 （ Ｊ Ａ１ ５ ２ ６ ３ ） ；福 建
省 教 育厅重 点 项 目 （ Ｊ Ｚ １ ６ ０ ４ ５ １ ）资助 项 目
中
国
造
船
学术论 文
规划 的 求解 方法 方面 ，现在 主要 采 用人工 智 能算 法进 行求 解 ；如 文献［ ７ 】 根 据 不 同的用 户供 电可靠 性和
基于 能量 实时协调控制 的船舶 微 电网
电源 优化配 置
廖 卫强 ， 一 ，俞万 能 ２ 张认成
（ １ ．华侨 大学 机 电及 自动化 学院，厦 门 ３ ６ １ ０ ２ １ ２ ．集美大学 轮机 工程 学院，厦 门 ３ ６ １ ０ ２ １ ）
摘
要
论 文以风 、光、柴、蓄能源混合的独立船舶微 电网为研究对象 ，对分别作为主控制 电源 的柴油发 电机组 和蓄 电池储 能系统提 出了两种不同的运行控制模 式，并相应设计 了两种 能量管理调度策略。针对系统的 电源