[发明专利]一种船舶电网调度方法

权利要求书

1.一种船舶电网调度方法，基于包含柴油发电机、储能电池和光伏发电系统的船舶电网，其特征在于：包括以下步骤

步骤1，联系基地，获得未来24小时内的日照强度预测数据，同时预测未来24小时的船舶负荷用电功率，表示为集合式中T＝24表示日前调度周期，G_t表示t时刻的日照强度，t＝1，2，…，T，P_tL表示t时刻的负荷用电功率；

步骤2，建立柴油发电机和光伏发电系统的运行约束公式

首先计算光伏发电系统t时刻的功率P_t^PV＝P_STCG_t[1+ε(T_c,t-T_r)]/G_STC，式中P_STC为标准测试条件下光伏发电系统输出的最大测试功率，G_STC为标准测试条件下的日照强度，ε为功率温度系数，T_c,t为t时刻电池板的工作温度，T_r为参考温度；

继而构建柴油发电机运行模型：式中P_t^G为t时刻柴油发电机运行功率，表示t时刻柴油发电机启停状态，表示柴油发电机额定运行功率；其中柴油发电机运行功率小于额定发电功率，同时其运行功率调整时小于额定爬坡速率；

步骤3，量化分析移动式储能时空转移和充放电特性，建立移动式储能运行模型：

步骤31，建立储能电池的空间转移约束公式：

式表示储能电池k在t时刻有且只有一个位置，k＝1,2；

式表示储能电池k从站点i转移到ij道路上，i≠j，或停留在站点i，i＝j；

式表示储能电池k从道路ij上进入站点j；

其中表示储能电池k的时空位置标志：表示储能电池k从位置i前往位置j的道路上，表示储能电池k不在相应道路上，表示空间位置；T是调度周期时间；

步骤32，建立储能电池的能量约束公式：

式表示储能电池k的充电功率小于额定功率约束；

式表示储能电池k的放电功率小于额定功率约束；

式表示储能电池k的能量和充放电功率之间的关系；

其中，和分别表示储能电池k在t时刻在站点i的充电功率和放电功率，和分别表示储能电池k在t时刻在站点i的充电和放电标志，和分别表示储能电池k的额定充电功率和放电功率，h表示储能电池k的充放电效率，和表示储能电池k在t时刻的储能和额定储能；

步骤33，以系统燃油日消耗最小为目标优化电网运行：

式中表示t时刻燃油消耗量，m₄、m₃、m₂、m₁和m₀为柴油发电机油耗特性参数；

步骤4，采用Gurobi线性规划求解，以柴油发电机日燃油消耗最小为目标，构建故障船舶电网日前调度模型：

将公式s.t.F_t^G＝m₄(P_t^G)⁴+m₃(P_t^G)³+m₂(P_t^G)²+m₁(P_t^G)+m₀线性化，基于MATALB平台采用yalmip软件调用商业求解器CPLEX求解该公式；

步骤5，根据获得的电网调度策略，指导柴油发电机和储能电池运行。

2.根据权利要求1所述的一种船舶电网调度方法，其特征在于，所述步骤2中的柴油发电机运行模型还包括取1000kW，表示柴油发电机额定爬坡速率；步骤41建立的空间转移约束公式还包括表示调度结束时储能电池返回原点。