動(dòng)力定位海洋平臺利用推進(jìn)器產(chǎn)生動(dòng)力來抵御海洋環(huán)境外力,從而使海洋平臺在海面上保持固定位置。不同于傳統(tǒng)錨鏈固定的方式,動(dòng)力定位海洋平臺不受水深的限制、操作簡單方便、定位快速準(zhǔn)確,在深海石油勘探與開發(fā)等領(lǐng)域已成為必要裝備。海洋平臺的動(dòng)力定位系統(tǒng)由位置測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、推力分配系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)組成。海洋平臺大多采取電力推進(jìn)方式,主要能量來源為柴油發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)通過電網(wǎng)向推進(jìn)器及其他裝置提供能量。傳統(tǒng)能量管理方式是將海洋平臺所需功率平均分配或按發(fā)電機(jī)組額定功率比例分配給發(fā)電機(jī)組。這造成了海洋平臺發(fā)電機(jī)組油耗較高、排放較大。為實(shí)現(xiàn)動(dòng)力定位海洋平臺節(jié)能減排,本文以動(dòng)力定位海洋平臺為對象,建立柴油發(fā)電機(jī)組油耗數(shù)學(xué)模型以及能量管理優(yōu)化模型,采用粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化。并且針對粒子群算法后期收斂速度減慢,容易陷入“局部最優(yōu)”等不足,提出相應(yīng)的改進(jìn)方法,以達(dá)到減少動(dòng)力定位海洋平臺柴油發(fā)電機(jī)組油耗,降低海洋平臺運(yùn)營成本,節(jié)約資源,保護(hù)海洋環(huán)境的效果。主要研究工作如下:1.總結(jié)分析國內(nèi)外動(dòng)力定位海洋平臺能量管理優(yōu)化方面的研究現(xiàn)狀,分析動(dòng)力定位海洋平臺對海洋開發(fā)的重要意義以及對其進(jìn)行能量管理的必要性。2.以W?rtsil?16V26A型船用柴油發(fā)電機(jī)組為例,利用三次樣條插值法構(gòu)建柴油發(fā)電機(jī)組油耗模型,并以此為根據(jù)建立動(dòng)力定位海洋平臺能量管理優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。3.介紹粒子群算法的原理及步驟,總結(jié)粒子群算法的改進(jìn)方向。針對粒子群算法后期收斂速度減慢,容易陷入“局部最優(yōu)”等問題,通過分?jǐn)?shù)階改進(jìn)粒子群算法的速度更新式,并引入和聲搜索算法中的震蕩操作來改進(jìn)粒子群算法。4.通過多組測試函數(shù)對改進(jìn)粒子群算法進(jìn)行仿真測試,并以裝備有動(dòng)力定位系統(tǒng)的Keppel B280型半潛式海洋平臺為例,用改進(jìn)的粒子群算法對其進(jìn)行能量管理仿真研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果簡要說明,改進(jìn)粒子群算法能有效減少海洋平臺各工況下的油耗。
【學(xué)位單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U665.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳德烽;任鳳坤;尹自斌;;基于人工蜂群算法的船舶動(dòng)力定位自抗擾控制器設(shè)計(jì)[J];船舶工程;2015年08期

2 夏學(xué)文;劉經(jīng)南;高柯夫;李元香;曾輝;;具備反向?qū)W習(xí)和局部學(xué)習(xí)能力的粒子群算法[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2015年07期

3 張水平;仲偉彪;;改進(jìn)學(xué)習(xí)因子和約束因子的混合粒子群算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2015年12期

4 劉學(xué)軍;吳德烽;楊國豪;尹自斌;;面向船舶動(dòng)力定位模擬器的推力分配仿真子系統(tǒng)開發(fā)[J];船舶工程;2014年04期

5 吳德烽;楊國豪;;船舶動(dòng)力定位關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J];艦船科學(xué)技術(shù);2014年07期

6 石松;陳云;;層次環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)粒子群算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年08期

7 姜長元;趙曙光;沈士根;郭力爭;;慣性權(quán)重正弦調(diào)整的粒子群算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2012年08期

8 姜文;嚴(yán)正;;基于一種改進(jìn)粒子群算法的含風(fēng)電場電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2010年21期

9 高立群;葛延峰;孔芝;鄒德旋;;自適應(yīng)和聲粒子群搜索算法[J];控制與決策;2010年07期

10 紀(jì)震;周家銳;廖惠連;吳青華;;智能單粒子優(yōu)化算法[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2010年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 夏國清;水面艦船動(dòng)力定位系統(tǒng)智能控制技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2001年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 吳彬彬;深水鉆井船功率管理系統(tǒng)的研究[D];江蘇科技大學(xué);2016年

2 傅清鈺;多能源船舶微網(wǎng)功率分配控制策略研究[D];集美大學(xué);2016年

3 任鳳坤;自適應(yīng)混合智能優(yōu)化算法及其船舶動(dòng)力定位應(yīng)用研究[D];集美大學(xué);2016年

4 劉紀(jì)業(yè);船舶電站管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];大連海事大學(xué);2016年

5 紀(jì)厚芝;基于PLC的多能源船舶能量管理系統(tǒng)研發(fā)[D];集美大學(xué);2015年

6 李丹;基于DSP的太陽能游覽船舶能量管理系統(tǒng)研發(fā)[D];集美大學(xué);2014年

7 潘志強(qiáng);電力推進(jìn)船舶能量管理系統(tǒng)控制策略研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

8 李志壘;動(dòng)力定位海洋工程船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2013年

9 黃帥;改進(jìn)和聲搜索算法研究[D];上海理工大學(xué);2012年

10 程鵬飛;基于系統(tǒng)協(xié)調(diào)粒子群算法的電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度研究[D];廣西大學(xué);2012年

本文編號：2808636