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基于MPC-HHO的船载复合储能系统规划与运行策略协同优化方法
1
作者
柯水清
杨祥国
+3 位作者
李昕
王与凡
段权政
唐特路
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第4期233-245,共13页
[目的]针对复杂工况下船载复合储能系统(HESS)规划与运行策略的设计,提出一种具有较强工况适应性的多目标协同优化方法。[方法]优先考虑发电机组功率波动平抑效果,利用模型预测控制(MPC)求解HESS的总功率,并考虑HESS的储能容量配置与能...
[目的]针对复杂工况下船载复合储能系统(HESS)规划与运行策略的设计,提出一种具有较强工况适应性的多目标协同优化方法。[方法]优先考虑发电机组功率波动平抑效果,利用模型预测控制(MPC)求解HESS的总功率,并考虑HESS的储能容量配置与能量管理策略(EMS)之间的耦合性,结合所提自适应功率分配机制,以最低HESS投资成本和最小蓄电池寿命折损成本为目标函数,采用哈里斯鹰优化算法(HHO)求解优化模型。[结果]结果表明,基于MPC-HHO的协同优化方法可有效降低发电机组功率波动,优化后的平均功率波动率较优化前降低了73.24%,且相较于单层优化,协同优化方法还可有效降低HESS投资成本和蓄电池寿命折损成本。[结论]研究表明,在船舶电力系统中加入HESS可有效提高电网的稳定性,研究结果可为船载HESS规划与运行策略设计提供参考。
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关键词
船舶
电力系统
储能系统
复合储能
多目标优化
功率波动平抑
模型预测控制
能量管理策略
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职称材料
题名
基于MPC-HHO的船载复合储能系统规划与运行策略协同优化方法
1
作者
柯水清
杨祥国
李昕
王与凡
段权政
唐特路
机构
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第4期233-245,共13页
基金
国家重点研发计划资助项目(2023YFB4301704)
国家自然科学基金资助项目(52271329)
电磁能技术全国重点实验室开放基金资助项目(61422172220403)。
文摘
[目的]针对复杂工况下船载复合储能系统(HESS)规划与运行策略的设计,提出一种具有较强工况适应性的多目标协同优化方法。[方法]优先考虑发电机组功率波动平抑效果,利用模型预测控制(MPC)求解HESS的总功率,并考虑HESS的储能容量配置与能量管理策略(EMS)之间的耦合性,结合所提自适应功率分配机制,以最低HESS投资成本和最小蓄电池寿命折损成本为目标函数,采用哈里斯鹰优化算法(HHO)求解优化模型。[结果]结果表明,基于MPC-HHO的协同优化方法可有效降低发电机组功率波动,优化后的平均功率波动率较优化前降低了73.24%,且相较于单层优化,协同优化方法还可有效降低HESS投资成本和蓄电池寿命折损成本。[结论]研究表明,在船舶电力系统中加入HESS可有效提高电网的稳定性,研究结果可为船载HESS规划与运行策略设计提供参考。
关键词
船舶
电力系统
储能系统
复合储能
多目标优化
功率波动平抑
模型预测控制
能量管理策略
Keywords
ships
electric power system
energy storage system
hybrid energy storage
multiobjective optimization
power fluctuation mitigation
model predictive control
energy management strategy
分类号
U674.925 [交通运输工程—船舶及航道工程]
U665.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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出处
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被引量
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1
基于MPC-HHO的船载复合储能系统规划与运行策略协同优化方法
柯水清
杨祥国
李昕
王与凡
段权政
唐特路
《中国舰船研究》
北大核心
2025
0
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