研究目的
为了数学建模发电机与ESD系统的相互作用,并实施ESD系统的策略性负载管理以降低油耗和排放。
研究成果
该论文得出结论:在混合动力船舶电站中,通过策略性加载电能存储装置(ESDs)可显著降低燃油消耗与排放,尤其在发电机断开连接时效果更佳。将最优设定点运行与削峰填谷相结合具有优势。研究同时强调了正确插值算法对优化过程的重要性。
研究不足
该研究假设ESD具有理想的内部控制器且发电机内部控制器稳定。忽略了发电机热响应对燃油消耗和排放的影响。该方法要求深入理解发电机在各种可能运行工况下的特性。
1:实验设计与方法选择:
本研究基于ESD最大充放电速率、发动机效率及SFOC曲线,采用新模型计算节油与减排潜力。数值求解与优化过程中运用样条逼近法和线性插值法。
2:样本选取与数据来源:
采用含ESD的混合动力船舶电站数据,包含发电机解列工况。
3:实验设备与材料清单:
储能装置(ESD)、柴油机与燃气机、发电机及船舶电站。
4:实验步骤与操作流程:
通过分析带/不带发电机解列的多种工况,利用样条逼近与线性插值进行优化。
5:数据分析方法:
优化过程采用KKT条件与拉格朗日乘子法实现油耗最小化。
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