動(dòng)力定位海洋平臺(tái)利用推進(jìn)器產(chǎn)生動(dòng)力來(lái)抵御海洋環(huán)境外力,從而使海洋平臺(tái)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(tái)不受水深的限制、操作簡(jiǎn)單方便、定位快速準(zhǔn)確,在深海石油勘探與開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域已成為必要裝備。海洋平臺(tái)的動(dòng)力定位系統(tǒng)由位置測(cè)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(tái)大多采取電力推進(jìn)方式,主要能量來(lái)源為柴油發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)通過(guò)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(tái)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(tái)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(tái)節(jié)能減排,本文以動(dòng)力定位海洋平臺(tái)為對(duì)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(duì)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(tái)柴油發(fā)電機(jī)組油耗,降低海洋平臺(tái)運(yùn)營(yíng)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(guó)內(nèi)外動(dòng)力定位海洋平臺(tái)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(tái)對(duì)海洋開(kāi)發(fā)的重要意義以及對(duì)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(tái)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(duì)粒子群算法后期收斂速度減慢,容易陷入“局部最優(yōu)”等問(wèn)題,通過(guò)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(lái)改進(jìn)粒子群算法。4.通過(guò)多組測(cè)試函數(shù)對(duì)改進(jìn)粒子群算法進(jìn)行仿真測(cè)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(tái)為例,用改進(jìn)的粒子群算法對(duì)其進(jìn)行能量管理仿真研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果簡(jiǎn)要說(shuō)明,改進(jìn)粒子群算法能有效減少海洋平臺(tái)各工況下的油耗。
【學(xué)位單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U665.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2808636