CN106451570A - 一种船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置 - Google Patents
一种船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106451570A CN106451570A CN201611051666.5A CN201611051666A CN106451570A CN 106451570 A CN106451570 A CN 106451570A CN 201611051666 A CN201611051666 A CN 201611051666A CN 106451570 A CN106451570 A CN 106451570A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diesel engine
- generating diesel
- power
- generating
- fuel consumption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于数据驱动的船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置,其中方法包括:对采集到的发电柴油机组的总的燃油消耗率进行解耦,得到单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集;根据单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集,对单台发电柴油机的“功率‑油耗”性能曲线进行基线训练;通过实时采集的状态监测数据,对单台发电柴油机的“功率‑油耗”性能曲线进行偏移检测,并在存在偏移时进行校正;根据经过上述处理的“功率‑油耗”性能曲线,进行发电柴油机组负载的动态分配。本发明通过对船舶发电柴油机组的耦合数据进行解耦,并对船舶发电柴油机组负载进行动态分配,从而让船舶发电柴油机组工作在最佳油耗工作点,提升发电柴油机组能效。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术领域,尤其涉及一种基于数据驱动的船舶发电柴油机组负载动态分配方法。
背景技术
船舶上有许多设备都需要使用电能,因此在船上都配备有由发电、配电和用电所组成的独立系统一的船舶发电柴油机组。随着船舶的大型化和自动化程度的不断提高,越来越多的船用设备需要用电能来驱动和控制,船舶电力系统亦日趋复杂庞大。船舶发电柴油机组在船舶上具有极为重要的地位,供电的连续性、可靠性和供电品质,将直接影响船舶的经济指标、技术指标和生命力。与此同时,船舶发电柴油机组也是船舶的主要耗能装备,尤其是在大型远洋船舶、新型电力推进船舶上,因此,如何有效降低船舶发电柴油机组的燃油消耗,提升船舶的能效水平具有非常现实的意义。
船舶发电柴油机组负载(通常指功率)的有效分配,对于减少燃油消耗具有非常重要的作用。然而,在船舶发电柴油机组负载分配的应用方面,存在着一些共性问题:1)负载分配的重要依据是装备的“功率-油耗”关系曲线,但柴油机台架试验、出厂设置提供的曲线与实际运行时存在偏差,使得柴油机工作偏离了最佳工作点;2)因为经济上的考虑,民用船舶的发电柴油机组并未给每个柴油机都安装燃油流量计,通常只在总出口或入口处进行安装,来测量发电柴油机组总的燃油消耗,造成了各柴油机燃油消耗数据的强耦合特性。因此,目前对于发电柴油机组的负载分配,通常依赖于人员的经验,或者被动的采用平均分配的方式,缺少对于发电柴油机实际性能特性的考虑,使得发电柴油机没有工作在最佳的工况点,分配方式不合理;同时,发电柴油机油耗数据的耦合关系,给实时掌握发电柴油机性能也带来了困扰。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种基于数据驱动的船舶发电柴油机组负载动态分配方法,用以解决现有发电柴油机组的负载分配方式不合理的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种基于数据驱动的船舶发电柴油机组负载动态分配方法,包括:
对采集到的发电柴油机组的总的燃油消耗率进行解耦,得到单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集;
根据单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行基线训练;
通过实时采集的状态监测数据,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行偏移检测,并在存在偏移时进行校正;
根据经过上述处理的“功率-油耗”性能曲线,进行发电柴油机组负载的动态分配。
进一步地,解耦的过程具体包括:
根据如下公式对已知的发电柴油机组的总的燃油消耗率qgroup(t)指标进行解耦,形成单台发电柴油机的有效数据集
其中,i表示第i台发电柴油机,ni(t)表示第i台发电柴油机在t时刻的转速,,pi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的功率值,qi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的燃油消耗率值,L表示整个数据组长度,φ表示取空值。
进一步地,对“功率-油耗”性能曲线进行基线训练的过程具体包括:
对单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集进行预处理;
按照发电柴油机组负载动态分配时的精度需求,选择柴油机功率pi(t)的划分步长h,对预处理后的数据组进行统计分组,并计算各分组的油耗均值统计量,形成[功率,油耗均值统计量]数组;通过数据拟合的方法,对[功率,油耗均值统计量]数组进行数据拟合,所得结果作为该发电柴油机的性能曲线进行更新。
进一步地,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行偏移检测的过程具体包括:
将航行过程中实测的发电柴油机功率pi(t)带入到“功率-油耗”性能曲线,计算出估计的燃油效率如果估计的燃油效率与实际测得的燃油效率偏差在一段连续时间内均超过预定值,则认为发电柴油机“功率-油耗”性能曲线出现偏移,并进行校正;否则进行发电柴油机组负载的动态分配。
进一步地,对发电柴油机组负载进行动态分配的过程具体包括:
在t时刻,根据发电柴油机组发电负载的总需求P(t),结合各发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线建立时刻t发电柴油机组负载动态分配优化方程:
min F1(p1(t))+F2(p2(t))+...+Fm(pm(t))
s.t.p1(t)+p2(t)+...+pm(t)=P(t)
p1(t)≥0,p2(t)≥0,...,pm(t)≥0
其中pi(t)表示t时刻第i台柴油发电机的输出功率,Fi(pi(t))表示t时刻第i台柴油发电机在输出功率为pi(t)时对应的燃油消耗率;
在每个时刻t,通过数值优化的方法对上述方程进行求解,寻找最优的发电柴油机组输出功率组合,并将所得的最优解选为t时刻的发电柴油机组负载的动态分配。
本发明还提供了一种基于数据驱动的船舶发电柴油机组负载动态分配装置,包括:
解耦模块,用于对采集到的发电柴油机组的总的燃油消耗率进行解耦,得到单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集;
训练模块,用于根据解耦后的单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行基线训练;
偏移检测模块,用于通过实时采集的状态监测数据,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行偏移检测,并在存在偏移时进行校正;
动态分配模块,用于根据经过上述处理的“功率-油耗”性能曲线,进行发电柴油机组负载的动态分配。
进一步地,所述解耦模块具体用于,根据如下公式对已知的发电柴油机组的总的燃油消耗率qgroup(t)指标进行解耦,形成单台发电柴油机的有效数据集
其中,i表示第i台发电柴油机,ni(t)表示第i台发电柴油机在t时刻的转速,pi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的功率值,qi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的燃油消耗率值,L表示整个数据组长度,φ表示取空值。
进一步地,所述训练模块具体用于,对单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集进行预处理;按照发电柴油机组负载动态分配时的精度需求,选择柴油机功率pi(t)的划分步长h,对预处理后的数据组进行统计分组,并计算各分组的油耗均值统计量,形成[功率,油耗均值统计量]数组;通过数据拟合的方法,对[功率,油耗均值统计量]数组进行数据拟合,所得结果作为该发电柴油机的性能曲线进行更新。
进一步地,所述偏移检测模块具体用于,将航行过程中实测的发电柴油机功率pi(t)带入到“功率-油耗”性能曲线,计算出估计的燃油效率如果估计的燃油效率与实际测得的燃油效率偏差在一段连续时间内均超过预定值,则认为发电柴油机“功率-油耗”性能曲线出现偏移,并进行校正;否则进行发电柴油机组负载的动态分配。
进一步地,所述动态分配模块具体用于,在t时刻,根据发电柴油机组发电负载的总需求P(t),结合各发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线建立时刻t发电柴油机组负载动态分配优化方程:
min F1(p1(t))+F2(p2(t))+...+Fm(pm(t))
s.t.p1(t)+p2(t)+...+pm(t)=P(t)
p1(t)≥0,p2(t)≥0,...,pm(t)≥0
其中pi(t)表示t时刻第i台柴油发电机的输出功率,Fi(pi(t))表示t时刻第i台柴油发电机在输出功率为pi(t)时对应的燃油消耗率;
在每个时刻t,通过数值优化的方法对上述方程进行求解,寻找最优的发电柴油机组输出功率组合,并将所得的最优解选为t时刻的发电柴油机组负载的动态分配。
本发明有益效果如下:
本发明通过对船舶发电柴油机组的耦合数据进行解耦,并对船舶发电柴油机组负载进行动态分配,从而让船舶发电柴油机组工作在最佳的油耗工作点,在不影响完成发电任务的前提下节省燃油消耗,提升发电柴油机组的能效。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例所述方法的流程示意图;
图2为本发明实施例所述装置的结构示意图;
图3为本发明实施效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
首先,结合附图1对本发明实施例所述方法进行详细说明。
如图1所示,图1为本发明实施例所述方法的流程示意图,具体可以包括:
步骤101:采集发电柴油机组的数据采集
采集发电柴油机组的相关数据,包括设计参数、状态监测数据等;其中,设计参数包括:发电柴油机数量、发电柴油机型号、功率特性曲线等;状态监测数据包括:发电柴油机组的燃油消耗量、燃油流量、功率、转速、燃油密度、燃油温度等。
步骤102:对发电柴油机组的燃油消耗率进行解耦
在民用运输船舶上,通常因为节省成本,船舶发电柴油机组多台柴油机的油耗监测通常只采用单个燃油流量计,即只在发电柴油机组油路的进油管路或者出油管路位置,对整个发电柴油机组的燃油消耗进行监测,使得多台发电柴油机的燃油消耗量耦合在一个测量数据中,同样,每台发电柴油机的燃油消耗率耦合在总的燃油消耗率qgroup(t)指标中,即:
其中,m表示发电柴油机组中柴油机的数量,t表示采样时刻。然而,为了获得单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线时,需要单台发电柴油机的实际燃油消耗率信息,因此,需要对发电柴油机组的实际燃油消耗数据进行解耦,形成只包含第i台发电柴油机[功率,油耗]数据点的有效数据集具体计算方法如下:
其中,i表示第i台发电柴油机,ni(t)表示第i台发电柴油机在t时刻的转速,pi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的功率值,qi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的燃油消耗率值,L表示整个数据组长度,φ表示取空值。
步骤103:单台发电柴油机的性能曲线基线训练
根据解耦后单台发电柴油机的有效数据集将这些点映射到“功率-油耗”的二维平面上,基于这些点,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行基线训练,训练过程主要包括:
首先,对单台发电柴油机的有效数据集进行预处理,包括:
1)数据缺失预处理:可通过前后数据插值或者直接剔除的手段进行处理,即在数据量充足的时候可以选择直接删去,在数据量不是很充分时,可以根据数值相近数据点进行插值获得;
2)异常数据预处理:如因为传感器异常产生的数据大范围跳动,以及因为数据传输和解析产生的非数值型数据等,可直接通过剔除的手段进行处理;
3)数据归一化处理:为了方便优化和控制,将发电柴油机的功率按照额定功率进行归一化处理。
其次,对性能曲线进行更新,包括:对于新造船运行初期数据量不足的情况,选择发电柴油机的“功率-油耗”设计特性曲线作为该发电柴油机的性能曲线基线在船舶首航之后积累了一定数据量时,按照发电柴油机组负载动态分配时的精度需求,选择柴油机功率pi(t)的划分步长h,对预处理后的数据组进行统计分组,并计算各分组的油耗均值统计量,形成[功率,油耗均值统计量]数组;通过数据拟合的方法,对[功率,油耗均值统计量]数组进行数据拟合,所得结果作为单台发电柴油机的性能曲线进行更新。
步骤104:在航行过程中,单台发电柴油机的性能曲线偏移检测与校正
此步骤开始,进入实时运行的阶段。通过实时采集的发电柴油机状态监测参数,对性能曲线的偏移量进行检测,并在存在偏差时进行校正,主要过程包括:
首先,进行性能曲线偏移量检测。将实测的发电柴油机功率pi(t)带入到性能曲线,计算出估计的燃油效率如果估计的燃油效率与实际测得的燃油效率偏差在一段连续时间内(如10个测量点)均超过预定值(例如5%),则认为发电柴油机性能曲线出现偏移;
其次,进行性能曲线校正。在性能曲线出现偏移时,综合上一航次和本航次已产生的数据作为训练数据集,重复步骤103进行发电柴油机性能曲线校正,得到校正后的发电柴油机性能曲线。如果未出现偏移,则直接通过步骤105进行发电柴油机组的负载动态分配方案计算。
步骤105:对发电柴油机组的负载进行动态分配
在t时刻,根据发电柴油机组发电负载的总需求P(t),结合各发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线建立时刻t发电柴油机组负载动态分配优化方程:
其中pi(t)表示t时刻第i台柴油发电机的输出功率,是决策变量;Fi(pi(t))表示t时刻第i台柴油发电机在输出功率为pi(t)时对应的燃油消耗率。在每个时刻t,通过数值优化的方法对上述方程进行求解,寻找最优的发电柴油机组输出功率组合,并将所得的最优解选为为t时刻的发电柴油机组负载动态分配方案。
接下来结合附图2对本发明实施例所述装置进行详细说明。
如图2所示,图2为本发明实施例所述装置的结构示意图,具体可以包括:
解耦模块,用于对采集到的发电柴油机组的总的燃油消耗率进行解耦,得到单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集;
训练模块,用于根据解耦后的单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行基线训练;
偏移检测模块,用于通过实时采集的状态监测数据,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行偏移检测,并在存在偏移时进行校正;
动态分配模块,用于根据经过上述处理的“功率-油耗”性能曲线,进行发电柴油机组负载的动态分配。
其中,解耦模块具体用于,根据如下公式对已知的发电柴油机组的总的燃油消耗率qgroup(t)指标进行解耦,形成单台发电柴油机的有效数据集
其中,i表示第i台发电柴油机,ni(t)表示第i台发电柴油机在t时刻的转速,pi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的功率值,qi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的燃油消耗率值,L表示整个数据组长度,φ表示取空值。
训练模块具体用于,对单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集进行预处理;按照发电柴油机组负载动态分配时的精度需求,选择柴油机功率pi(t)的划分步长h,对预处理后的数据组进行统计分组,并计算各分组的油耗均值统计量,形成[功率,油耗均值统计量]数组;通过数据拟合的方法,对[功率,油耗均值统计量]数组进行数据拟合,所得结果作为该发电柴油机的性能曲线进行更新。
偏移检测模块具体用于,将航行过程中实测的发电柴油机功率pi(t)带入到“功率-油耗”性能曲线,计算出估计的燃油效率如果估计的燃油效率与实际测得的燃油效率偏差在一段连续时间内均超过预定值,则认为发电柴油机“功率-油耗”性能曲线出现偏移,并进行校正;否则进行发电柴油机组负载的动态分配。
动态分配模块具体用于,在t时刻,根据发电柴油机组发电负载的总需求P(t),结合各发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线建立时刻t发电柴油机组负载动态分配优化方程:
min F1(p1(t))+F2(p2(t))+...+Fm(pm(t))
s.t.p1(t)+p2(t)+...+pm(t)=P(t)
p1(t)≥0,p2(t)≥0,...,pm(t)≥0
其中pi(t)表示t时刻第i台柴油发电机的输出功率,Fi(pi(t))表示t时刻第i台柴油发电机在输出功率为pi(t)时对应的燃油消耗率;
在每个时刻t,通过数值优化的方法对上述方程进行求解,寻找最优的发电柴油机组输出功率组合,并将所得的最优解选为t时刻的发电柴油机组负载的动态分配。
对于上述装置各个模块的具体实现过程,由于方法中已有详细说明,故此处不再赘述。
某远洋船舶发电柴油机组共有3台相同的某型号发电柴油机,以该船某航次发电柴油机组产生的实际数据为试验基础,并通过仿真模拟,对未采用动态负载分配(优化前)和采用动态负载分配(优化后)的效果进行对比,优化前的分配策略为GE1和GE2平均分配负载、GE3关机,优化后的分配策略为GE1承担主要任务,GE2作为辅助,GE3关机。所得结果如图3所示,可以看到通过负载动态分配,该船发电柴油机组平均能够节省9.12kg/h的燃油,比优化前燃油消耗率降低8.85%;同时,优化后发电柴油机组的燃油消耗率变化也相对平稳。
综上所述,本发明实施例提供了一种基于实时数据驱动的船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置,通过对船舶发电柴油机组的耦合数据进行解耦,并对船舶发电柴油机组负载进行动态分配,从而让船舶发电柴油机组工作在最佳的油耗工作点,在不影响完成发电任务的前提下节省燃油消耗,提升发电柴油机组的能效。
本发明不局限于船舶发电柴油机,对于多个设备组合完成某项任务的系统都具有指导意义。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
虽然已经详细说明了本发明及其优点,但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且,本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解,根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此,所附的权利要求旨在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于数据驱动的船舶发电柴油机组负载动态分配方法,其特征在于,包括:
对采集到的发电柴油机组的总的燃油消耗率进行解耦,得到单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集;
根据单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行基线训练;
通过实时采集的状态监测数据,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行偏移检测,并在存在偏移时进行校正;
根据经过上述处理的“功率-油耗”性能曲线,进行发电柴油机组负载的动态分配。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,解耦的过程具体包括:
根据如下公式对已知的发电柴油机组的总的燃油消耗率qgroup(t)指标进行解耦,形成单台发电柴油机的有效数据集
其中,i表示第i台发电柴油机,ni(t)表示第i台发电柴油机在t时刻的转速,pi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的功率值,qi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的燃油消耗率值,L表示整个数据组长度,φ表示取空值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对“功率-油耗”性能曲线进行基线训练的过程具体包括:
对单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集进行预处理;
按照发电柴油机组负载动态分配时的精度需求,选择柴油机功率pi(t)的划分步长h,对预处理后的数据组进行统计分组,并计算各分组的油耗均值统计量,形成[功率,油耗均值统计量]数组;通过数据拟合的方法,对[功率,油耗均值统计量]数组进行数据拟合,所得结果作为该发电柴油机的性能曲线进行更新。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行偏移检测的过程具体包括:
将航行过程中实测的发电柴油机功率pi(t)带入到“功率-油耗”性能曲线,计算出估计的燃油效率如果估计的燃油效率与实际测得的燃油效率偏差在一段连续时间内均超过预定值,则认为发电柴油机“功率-油耗”性能曲线出现偏移,并进行校正;否则进行发电柴油机组负载的动态分配。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对发电柴油机组负载进行动态分配的过程具体包括:
在t时刻,根据发电柴油机组发电负载的总需求P(t),结合各发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线建立时刻t发电柴油机组负载动态分配优化方程:
min F1(p1(t))+F2(p2(t))+...+Fm(pm(t))
s.t. p1(t)+p2(t)+...+pm(t)=P(t)
p1(t)≥0,p2(t)≥0,...,pm(t)≥0
其中pi(t)表示t时刻第i台柴油发电机的输出功率,Fi(pi(t))表示t时刻第i台柴油发电机在输出功率为pi(t)时对应的燃油消耗率;
在每个时刻t,通过数值优化的方法对上述方程进行求解,寻找最优的发电柴油机组输出功率组合,并将所得的最优解选为t时刻的发电柴油机组负载的动态分配。
6.一种基于数据驱动的船舶发电柴油机组负载动态分配装置,其特征在于,包括:
解耦模块,用于对采集到的发电柴油机组的总的燃油消耗率进行解耦,得到单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集;
训练模块,用于根据解耦后的单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行基线训练;
偏移检测模块,用于通过实时采集的状态监测数据,对单台发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线进行偏移检测,并在存在偏移时进行校正;
动态分配模块,用于根据经过上述处理的“功率-油耗”性能曲线,进行发电柴油机组负载的动态分配。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述解耦模块具体用于,根据如下公式对已知的发电柴油机组的总的燃油消耗率qgroup(t)指标进行解耦,形成单台发电柴油机的有效数据集
其中,i表示第i台发电柴油机,ni(t)表示第i台发电柴油机在t时刻的转速,pi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的功率值,qi(t)表示发电柴油机i在t时刻解耦后的燃油消耗率值,L表示整个数据组长度,φ表示取空值。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述训练模块具体用于,对单台发电柴油机的燃油消耗率有效数据集进行预处理;按照发电柴油机组负载动态分配时的精度需求,选择柴油机功率pi(t)的划分步长h,对预处理后的数据组进行统计分组,并计算各分组的油耗均值统计量,形成[功率,油耗均值统计量]数组;通过数据拟合的方法,对[功率,油耗均值统计量]数组进行数据拟合,所得结果作为该发电柴油机的性能曲线进行更新。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述偏移检测模块具体用于,将航行过程中实测的发电柴油机功率pi(t)带入到“功率-油耗”性能曲线,计算出估计的燃油效率如果估计的燃油效率与实际测得的燃油效率偏差在一段连续时间内均超过预定值,则认为发电柴油机“功率-油耗”性能曲线出现偏移,并进行校正;否则进行发电柴油机组负载的动态分配。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述动态分配模块具体用于,在t时刻,根据发电柴油机组发电负载的总需求P(t),结合各发电柴油机的“功率-油耗”性能曲线建立时刻t发电柴油机组负载动态分配优化方程:
min F1(p1(t))+F2(p2(t))+...+Fm(pm(t))
s.t. p1(t)+p2(t)+...+pm(t)=P(t)
p1(t)≥0,p2(t)≥0,...,pm(t)≥0
其中pi(t)表示t时刻第i台柴油发电机的输出功率,Fi(pi(t))表示t时刻第i台柴油发电机在输出功率为pi(t)时对应的燃油消耗率;
在每个时刻t,通过数值优化的方法对上述方程进行求解,寻找最优的发电柴油机组输出功率组合,并将所得的最优解选为t时刻的发电柴油机组负载的动态分配。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611051666.5A CN106451570B (zh) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 一种船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611051666.5A CN106451570B (zh) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 一种船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106451570A true CN106451570A (zh) | 2017-02-22 |
CN106451570B CN106451570B (zh) | 2018-08-21 |
Family
ID=58218510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611051666.5A Active CN106451570B (zh) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 一种船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106451570B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109667677A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法 |
WO2021185057A1 (zh) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 无锡赛思亿电气科技有限公司 | 直流组网的发电机组功率分配方法 |
CN114944698A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-26 | 南通电博士自动化设备有限公司 | 一种智能的柴油发电机群组的控制方法及系统 |
US11680836B2 (en) * | 2019-12-13 | 2023-06-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for determining individual fuel consumption characteristics of different generator units of a generating assembly |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007318940A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Nippon Galaxy Engineering:Kk | 事業用分散型熱電併給発電所間における電力相互補完制御装置と方法 |
CN101676706A (zh) * | 2007-02-13 | 2010-03-24 | 沪东重机有限公司 | 柴油机燃油消耗的测量装置及测量方法 |
CN102185340A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-09-14 | 上海恩艾思电气有限公司 | 船舶功率管理系统 |
US20130166084A1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-27 | Hatch Ltd. | System, method and controller for managing and controlling a micro-grid |
US20140316593A1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-10-23 | Earl Energy, LLC | Multi-generator applications using variable speed and solid state generators for efficiency and frequency stabilization |
US9373960B2 (en) * | 2013-03-13 | 2016-06-21 | Oracle International Corporation | Computerized system and method for distributed energy resource scheduling |
CN105737922A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-07-06 | 中国船舶工业系统工程研究院 | 船舶低速柴油机燃油消耗率预警方法及装置 |
-
2016
- 2016-11-24 CN CN201611051666.5A patent/CN106451570B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007318940A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Nippon Galaxy Engineering:Kk | 事業用分散型熱電併給発電所間における電力相互補完制御装置と方法 |
CN101676706A (zh) * | 2007-02-13 | 2010-03-24 | 沪东重机有限公司 | 柴油机燃油消耗的测量装置及测量方法 |
CN102185340A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-09-14 | 上海恩艾思电气有限公司 | 船舶功率管理系统 |
US20130166084A1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-27 | Hatch Ltd. | System, method and controller for managing and controlling a micro-grid |
US20140316593A1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-10-23 | Earl Energy, LLC | Multi-generator applications using variable speed and solid state generators for efficiency and frequency stabilization |
US9373960B2 (en) * | 2013-03-13 | 2016-06-21 | Oracle International Corporation | Computerized system and method for distributed energy resource scheduling |
CN105737922A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-07-06 | 中国船舶工业系统工程研究院 | 船舶低速柴油机燃油消耗率预警方法及装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109667677A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法 |
CN109667677B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-09-25 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种船舶电力系统柴油机滑油参数异常时的功率控制方法 |
US11680836B2 (en) * | 2019-12-13 | 2023-06-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for determining individual fuel consumption characteristics of different generator units of a generating assembly |
WO2021185057A1 (zh) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 无锡赛思亿电气科技有限公司 | 直流组网的发电机组功率分配方法 |
GB2608553A (en) * | 2020-03-18 | 2023-01-04 | Wuxi Silent Electric System Ses Tech Co Ltd | Power distribution method for power generator sets in DC grid |
CN114944698A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-26 | 南通电博士自动化设备有限公司 | 一种智能的柴油发电机群组的控制方法及系统 |
CN114944698B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-05-03 | 湛江伟力机电设备有限公司 | 一种智能的柴油发电机群组的控制方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106451570B (zh) | 2018-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106451570A (zh) | 一种船舶发电柴油机组负载动态分配方法及装置 | |
CN104682381B (zh) | 大型风电场柔性直流输电系统可靠性计算方法 | |
CN103790719B (zh) | 船舶能效提升控制系统和控制方法 | |
Kamarposhti et al. | Effect of wind penetration and transmission line development in order to reliability and economic cost on the transmission system connected to the wind power plant | |
CN201666803U (zh) | 一种船舶主机燃油消耗实时测量分析装置 | |
CN102593833A (zh) | 一种独立微网频率控制器设计方法 | |
Li et al. | Optimization design of hybrid energy storage capacity configuration for electric ship | |
CN108223245A (zh) | 一种水轮发电机组水能利用评价的全过程量化评估方法 | |
CN107122881B (zh) | 基于配电台区的综合能效评价系统 | |
CN103258141A (zh) | 基于智能园区系统的能源效率评估模型 | |
CN117521895A (zh) | 计及能源与交通融合的港口两阶段优化运行方法及系统 | |
CN108493991A (zh) | 一种基于风电机组健康程度的风电机组功率分配计算方法 | |
CN107505017A (zh) | 一种船舶油耗监测装置 | |
CN109546647B (zh) | 一种用于含风光水储的电力系统的安全稳定评估方法 | |
CN105259773A (zh) | 一种船舶能耗监控系统 | |
CN209069473U (zh) | 一种低速单缸柴油机用电力测功器 | |
CN109802440A (zh) | 基于尾流效应因子的海上风电场等值方法、系统和装置 | |
Wang et al. | Design of ship energy efficiency monitoring and control system considering environmental factors | |
CN118551155B (zh) | 一种计算船舶安装轴带发电机后的节油率系统及其方法 | |
CN106485593A (zh) | 一种电网侧新能源发电受限原因分析方法 | |
CN111884265A (zh) | 一种新能源功率输出自动控制系统 | |
Yao et al. | Optimal sizing of variable-speed seawater pumped storage based on maximum efficiency tracking | |
Song et al. | Research on energy efficiency optimization of grid-connected photovoltaic system based on fuzzy logic | |
CN118551155A (zh) | 一种计算船舶安装轴带发电机后的节油率系统及其方法 | |
CN204479119U (zh) | 一种船舶用油耗采集装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |