[发明专利]船舶动力系统仿真方法、系统、设备及介质

说明书

本申请提供一种船舶动力系统仿真方法、系统、设备及介质，其中，仿真方法包括以下步骤：搭建全局流体网络模型；确定全局流体网络模型和每个设备的时间步长；筛选出设备时间步长小于全局流体网络模型的时间步长的设备，将此设备与周围范围内的流体网络设定为局部流体网络模型，除局部流体网络模型外的部分设定为基础流体网络模型；将每个局部流体网络模型的时间步设定为设备的时间步长，基础流体网络模型与全局的时间步长一致；设定在仿真运行至某一时刻时，一方运行过整数倍的时间步长且另一方至少运行过一次时间步长，进行参数传递；进行仿真调试，对收敛的结果进行输出。本申请的技术方案有效提高船舶动力系统仿真运行的准确度。

技术领域

本申请涉及船舶动力系统动态特性仿真技术领域，具体而言，涉及一种船舶动力系统仿真方法、系统、设备及介质。

背景技术

对于船舶动力系统，多以大量的管路系统(包括燃油、滑油、蒸汽、冷却水、空气等)和设备(包括锅炉、主机、换热器、冷凝器等)等组成热工流体循环。在船舶动力系统的设计、论证、评估及后续的培训使用中，往往需要通过仿真建模的形式，对船舶动力系统系统层面整体的动态运行特性进行仿真计算。一般的系统层面动态仿真以热工流体网络模型作为基础，船舶动力系统热工流体系统可根据流体网络模型进行仿真求解，以从系统角度对船舶动力系统的不同运行方案的进行评估，以获得系统整体的动态运行特性及参数变化特征。

船舶动力系统存在大量的设备，由于设备自身的特点，导致一些设备仿真运行的时间步长与整体系统的时间步长是不一致的。例如一些设备的仿真往往具有独立的、特殊的时间步长，或者一些简单设备的运行现象旺旺需要很小的时间步长便可以得出仿真参数。

但是，当前一些软件在进行建模仿真时，整体的流体网络以及内部的所有设备往往采用一套固定的时间步长对船舶动力系统进行仿真求解计算，如此本身具有较短时间步长的设备为了匹配流体网络的时间步长，可能造成一些设备的特定现象仿真计算的失真、发散、错误，从而影响系统整体动态运行特性的体现。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种船舶动力系统仿真方法，其能够实现多时间多方向的传递，从而有助于减少仿真步数，及时且快速地将参数传递出去，降低由于时间步长的不合适造成的模型仿真计算误差，也能将时间步长较短的或具有特定运行现象的设备的仿真数据真正利用起来，从而提高船舶动力系统级动态仿真计算的精确度和适应性。

本申请实施例的第二目的还在于提供一种实现上述船舶动力系统仿真方法的船舶动力系统仿真系统。

本申请实施例的第三目的还在于提供一种计算机设备，包括存储器及处理器，存储器存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的船舶动力系统仿真方法。

本申请实施例的第四目的还在于提供一种计算机存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的船舶动力系统仿真方法。

第一方面，提供了一种船舶动力系统仿真方法，包括以下步骤：

S1、根据船舶动力系统中设备与设备、设备与管道和管道与管道之间的连接关系搭建出用于船舶动力系统仿真计算的全局流体网络模型；

S2、基于船舶动力系统的运行参数确定出全局流体网络模型仿真的时间步长，基于设备的运行参数确定出每个设备仿真的时间步长；

S3、筛选出设备仿真的时间步长小于全局流体网络模型仿真的时间步长的设备，并将此设备与其周围预定范围内连接的流体网络设定为局部流体网络模型，将全局流体网络模型中除局部流体网络模型外的部分设定为基础流体网络模型；

S4、每个局部流体网络模型选用该模型中所包含的设备的时间步长作为该模型的时间步长，基础流体网络模型选用全局流体网络模型的时间步长作为该模型的时间步长；