基于多Agent船舶电力系统网络重构技术研究

摘要

船舶电力系统网络重构是解决电力系统故障时恢复对重要负荷供电的主要方法，是提高船舶电力系统供电连续性的重要途径之一。本文对船舶电力系统网络重构中涉及到的网络拓扑分析、网络重构算法、多Agent系统在网络重构中的划分和设计、数学模型的建立等问题进行了深入的研究。
　　 首先，针对船舶电力系统的特点，对船舶电力系统网络进行拓扑分析，给出供电网络、配电网络设备模型及其属性，采用树搜法对网络中各个节点、支路、负荷进行编号，搭建船舶电力系统网络结构图，根据各个支路与节点的连接关系，生成树状网络结构图。
　　 其次，根据多Agent系统能使逻辑上和物理上分散的系统结构并行的、协调的运行性质给出了改进的EPA（Environment Priority Agent）算法。该算法考虑船舶在航行过程中是各个运行工况交替的过程，分析了不同运行状态下负荷优先级顺序以及发电机容量在网络重构中的影响，考虑开关操作数量最少的恢复操作，分析设计了Agent在船舶电力系统中的功能、结构。
　　 第三，在充分考虑各个工况下负荷优先级顺序的基础上，对船舶正常航行工况和战斗工况的负荷进行划分，将船舶电力系统系统按照电力设备连接结构分为发电机Agent、电动机Agent、静态负荷Agent、开关Agent，建立船舶电力系统网络重构的数学模型，给出发电机组的工作情况和容量，形成船舶电力系统的故障恢复框架。
　　 最后，针对故障发生在船舶电力系统的不同部位如电动机、负荷、发电机等典型情况，设计了船舶电力系统网络重构仿真软件，仿真结果验证了改进算法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究状况

1.3 论文主要工作

第2章 船舶电力系统网络拓扑表达

2.1 船舶电力系统网络结构

2.2 船舶电力系统网络拓扑表达

2.2.1 供电、配电网络设备模型

2.2.2 网络支路、负荷编号

2.2.3 扩展关联矩阵

2.3 本章小结

第3章 基于EPA网络重构算法研究

3.1 多Agent算法

3.2 引入负荷优先级和运行工况EPA网络重构算法

3.3 约束函数和目标函数的确定

3.4 本章小结

第4章 船舶电力系统网络重构模型研究

4.1 船舶电力系统多Agent功能分析

4.2 船舶电力系统网络重构模型

4.3 船舶电力网络重构方案

4.4 本章小结

第5章 仿真分析

5.1 船舶电力系统网络重构仿真软件设计

5.2 算例分析

5.2.1 典型故障仿真

5.2.2 仿真结果分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致 谢