[发明专利]基于遗传算法的低速海流发电机参数优化方法

摘要

本发明公开了一种基于遗传算法的低速海流发电机参数优化方法，包括：采集需投放发电机海域内海流流速数据；计算得到发电机外部实时转矩及转子转速；选取发电机的半径，绕组，定子半径以及极对数作为遗传算法优化参数；产生的每个发电机个体；通过外部转矩和转子转速计算发电机磁动势和电磁功率；将发电机总体平均损耗最小作为优化目标，计算发电机内部铜耗与铁耗；输出当前海域发电效率较高的发电机模型。本发明通过对所需海域的海流发电机进行参数设计优化，经过实验数据的测试，证明优化后的电机在内部损耗上相比于原有的发电机有所下降，比原有发电机拥有更高的发电效率。

主权项

1.一种基于遗传算法的低速海流发电机参数优化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：根据海流发电机下放的海域的海流流速v_ocean，计算发电机外部输入转矩和转子角速度，单位：rad/s，由下式计算：Ω＝λ*v_ocean/R_blade；式中λ为叶尖速比，R_blade是涡轮机叶片的半径，水下涡轮式发电装置从海流中捕获的功率为：机械转矩的计算：T＝P_ocean*R_blade/Ω；步骤二：遗传算法根据原型发电机尺寸，将海流发电机的四个内部参数包括发电机的半径R，极对数p，内定子半径R_s，绕组半径R_w作为优化参数，生成不同电机个体；步骤三：根据电机外部输入的转矩和转子角速度，计算遗传算法生成发电机每个个体内部电磁功率以及每相定子磁动势；步骤四：根据步骤三所得的电磁功率和磁动势计算每个电机个体的内部铜耗和定子铁耗；步骤五：选择适应度较差的个体进行模拟二进制交叉以及多项式变异操作，后重复三和四步骤；步骤六：重复步骤三到五，直到找到全局最小损耗，输出当前最小损耗的发电机个体，结束遗传算法。