[发明专利]计及动态特性的移动能源网络韧性提升方法

说明书

本发明提供了一种计及动态特性的移动能源网络韧性提升方法，包括：步骤S1：根据船舶航行阻力进行船舶航程建模；步骤S2：以总运行成本最低为目标，建立船舶在预设运行阶段优化经济调度模型；步骤S3：以船舶安全到港和加权负荷供应量最大为目标，建立船舶故障后韧性提升的优化调度模型；步骤S4：将原混合整数非线性规划问题转换为混合整数线性规划问题，采用商业求解器进行求解，为移全电力船舶的经济运行及故障后能量管理决策提供参考。本发明通过优化船速和发电管理，不仅能够提升船舶的韧性，还能降低经济成本和碳排放。

技术领域

本发明涉及移动能源系统安全运行的技术领域，具体地，涉及一种计及动态特性的移动能源网络韧性提升方法。

背景技术

绿色船舶低碳发展背景下，以全电力船舶电力系统为代表的移动能源网络成为船舶航运业不可逆转的趋势。然而，不同于陆地微网，船舶电力系统缺乏外部电网的支撑，受空间限制自身发电容量有限。这些特性使得全电力船舶在遭受故障后，脆弱性问题更加突出，给船舶电力系统的安全可靠运行带来了挑战。

文献1：

Ding T,Qu M,Wu X,et al.Defense strategy for resilient shipboard powersystems considering sequential attacks[J].IEEE Transactions on InformationForensics and Security,2019,15:3443-3453.

摘要:To increase the resilience of shipboard power systems,this paperpresents an optimal defense strategy to protect critical lines againstattacks.In the modeling,an attack is considered to destroy one critical bus,which may result in that all lines are connected to this bus will be out ofservice unless protection is enabled.Furthermore,after one true attackoccurs,the network restoration is performed as soon as possible to pick upthe critical loads and maintain system operation.To address the uncertainlocation of the attacks,a tri-level robust optimal defense strategy is set upto protect the critical lines under the worst attack.Moreover,a nestedcolumn-constraint generation method is employed to solve this model.A 60-busshipboard power system is studied to demonstrate the effectiveness of theproposed model and the defense method.

技术要点比较：该文献针对船舶电力系统提出了一种提升船舶韧性的三层鲁棒优化防御策略。该预测方法着眼于保障船舶电力系统关键线路，不适用于电力短缺的场景，此外该文献也未考虑阻力对移动能源网络的影响。

文献2：

J.Li et al.,Resilience Control ofDC Shipboard Power Systems,in IEEETransactions on Power Systems,vol.33,no.6,pp.6675-6685,Nov.2018,doi:10.1109/TPWRS.2018.2844161.