[发明专利]一种动力定位海洋平台多发电机组调度方法

说明书

本发明提供一种动力定位海洋平台多发电机组调度方法，其特征在于，包括以下步骤：按照发电机组的能耗特征及其出力比例进行调度，将每台发电机组输出功率与其最大功率比值和每台发电机额定功率与功率最大发电机额定功率的比值的乘机的组合作为可行解；利用模拟退火的方式来寻求能耗较低的全局最优解。通过本发明，合理分配各船舶发电机组的负荷，在保证船舶安全的基础上，相较于普通按比例分配的能源调度方式，在能耗上可以寻取更加优化的调度方式。

技术领域

本发明涉及动力定位船舶能量调度领域，具体涉及一种动力定位海洋平台多发电机组调度方法。

背景技术

能源问题已经成为经济发展中一个头等重要问题。随着陆地能源的不断消耗，人类越来越迫切地将视线投向海洋，海洋各类平台成为了研究的新热点，然而海洋平台既是获取能源的工具，同时也大量消耗能源，其中平台柴油机是消耗能源的重要组成部分。

海洋平台柴油机的主要作用是发电，它是海洋平台的心脏，能否正常工作直接影响到平台的正常工作。海洋平台柴油机在正常运行中会消耗大量的能源。在相同发电机组待用的情况下，不同能源调度分配方案可以在满足海洋平台能源需要的同时实现不同的耗油量。所以相较于传统的能量调度方案，优化能源调度方式，从而在实现能量需求的同时使得相应的消耗的减少是极为迫切的需要。

海洋平台经常需要将其定位于海上某一点，同时防止颠覆，以进行各项作业.常见定位方式有锚泊定位、动力定位、锚泊定位+动力定位.一般水深情况下，浮式生产系统的系泊主要采用锚泊系统，但随着水深的增加，锚泊系统的抓底力减小，抛锚的困难程度增加，同时锚泊系统的锚链长度利强度都要增加，进而重量剧增，海上布链作业也变得复杂，系泊锚链的造价和安装费用猛增，其定位功能也受到很大的限制。随着船舶工业与海洋工程的迅猛发展，传统的定位系统已经不能满足深海地域定位作业的要求，动力定位系统能够很好地解决这一问题.它的优点是定位成本不会随着水深增加而增加，并且操作也比较方便，因此动力定位系统的研究越来越具有现实意义。

动力定位(DP)是一种闭环的控制系统，其功能是不借助锚泊系统的作用，而能不断检测出船舶的实际位置与目标位置的偏差，再根据风、浪、流等外界扰动力的影响计算出使船舶恢复到目标位置所需推力的大小，并对船舶上各推力器进行推力分配，使各推力器产生相应的推力，从而使船尽可能地保持在海平面上要求的位置.它包括定点控制(推进器采用低进速)和航行控制，其优点是定位成本不会随着水深增加而增加，并且操作也比较方便；缺点是增加能耗，同时设备一旦失控将产生严重后果。

综上，可以看出现有技术忽略每台发电机组的能源特性，等比例分配各个发电机组的负荷。

发明内容

本发明公开一种动力定位海洋平台多发电机组的调度方案。根据海洋平台实际工况与推力需要，对其发电机组进行调度，使发电机组能耗相较于普通调度方式更少，具体是利用模拟退火算法来进行优化。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种动力定位海洋平台多发电机组调度方法，其特征在于，包括以下步骤：按照发电机组的能耗特征及其出力比例进行调度，将每台发电机组输出功率与其最大功率比值和每台发电机额定功率与功率最大发电机额定功率的比值的乘机的组合作为可行解；利用模拟退火的方式来寻求能耗较低的全局最优解。

在本发明一实施例中，具体包括以下步骤：S1：建立动力定位船舶能源管理的数学模型，假定需要求解的优化问题为：

Minimize f(x) (1)

Subject to x∈Ω (2)