基于模型预测控制的远洋海岛交通船舶充电调度方案

作     者：张晋源 林湘宁 张哲原 Zhang Jinyuan;Lin Xiangning;Zhang Zheyuan

作者机构：三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51537003) 

出 版 物：《三峡大学学报（自然科学版）》 (Journal of China Three Gorges University：Natural Sciences)

年 卷 期：2019年第41卷第3期

页      码：75-80页

摘      要：充分开发利用海洋资源逐渐成为世界各国的共同目标.远洋海岛群蕴藏丰富且分布散落的旅游资源,需配备每日通勤的交通船舶承担主要交通工具.对远洋海岛而言,由于柴油等常规能源补给困难且属于高排放能源,本着建设绿色海岛的理念,清洁化的全电驱动船舶是最佳选择.如果这类船舶的充电仍主要利用柴油发电机(柴机)发电,船舶运营商不仅要承担应补给困难导致的高昂用电费用,还背离了建设绿色海岛的初衷,但单纯利用风电进行充电又不能保障其出行时间.因此,需要研究一种基于柴机和风电联合充电的远洋海岛交通船舶的充电优化调度策略.针对风能固有的随机性和波动性,本文利用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)在充电前对充电1h内的风电发电量进行预测,并针对不同的预测结果设计相关的调度策略,以实现在满足船舶出行条件的前提下增大风电的利用率的目标.进而减小常规机组的发电量,最终达到缩减充电成本的目的.算例仿真结果表明,本文所提策略实现了充电成本的减小,验证了调度方案的可行性.

主 题 词：远洋海岛 交通船舶 模型控制预测 调度 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2019.03.016

馆 藏 号：203666156...