基于改进粒子群算法的船舶电力系统网络重构

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1、学校代码：10289分类号：U655.12密级：公开学号：132030033江苏科技大学硕士学位论文基于改进粒子群算法的船舶电力系统网络重构研究生姓名楚玉华导师姓名黄巧亮申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业控制理论与控制工程论文提交日期2016年4月27日研究方向船舶电气自动化论文答辩日期2016年6月7日答辩委员会主席朱志宇评阅人盲审盲审2016年6月7日分类号：U655.12密级：公开学号：132030033工学硕士学位论文基于改进粒子群算法的船舶电力系统网络重构学生姓名楚玉华指导

2、教师黄巧亮江苏科技大学二○一六年六月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringNetworkreconfigurationofshipboardpowersystembasedonimprovedparticleswarmoptimizationalgorithmSubmittedbyNameChuYuhuaSupervisedbyProfessorNameHuangQiaoliangJ

3、iangsuUniversityofScienceandTechnologyJune,2016江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日摘要船舶电力系统网络重构是现代船舶电力系统智能化管理系统的重要组成部分，是提高船舶

4、生命力的重要方式。船舶电力系统网络重构的含义是：在船舶电网故障发生后，自动隔离故障部分，在满足电力系统稳定性约束条件的前提下，快速计算出一个可靠的重构方案，调整电网网络结构，使船舶能够继续航行和执行任务。首先，介绍了船舶电网三类网络结构，以大型船舶常用的环型供电网络为对象模型，建立船舶电力系统网络重构的目标函数，并设置重构过程中相关的约束条件。其次，介绍了负载支路相关矩阵法生成方式。而后，结合船舶环型电网的结构，给出船舶电网的负载支路相关矩阵，介绍和分析其搜索机制，给出确定发电机效率均衡和系统容量约束

5、的具体方式。再次，介绍了基本粒子群算法，在此基础上，对基本粒子进行改进，算法加入了变异操作，并根据种群多样性分析，设计了依据适应度值、多样性、种群进化的不同阶段（通过迭代次数来表现粒子群进化阶段）作为输入，变异率和惯性权重的变化量作为输出的模糊控制器，从而达到动态调整变异率和惯性权重的目的。而后将改进的粒子群算法应用到船舶电力系统重构仿真当中，取得了较好的结果。最后，重点介绍双粒子群算法(DoubleSub-swarmsParticleSwarmOptimization,DSPSO)，算法将粒子群分为

6、主辅两个子群来协同进化，对主群引入伪变异策略，从而使算法的求解精度得到提高。对辅助群采用爬山思想的位置更新策略，算法的收敛速度得到很大程度上的提高。仿真结果表明，双粒子群算法能够很好地解决故障网络重构问题，并且能在较短的时间内提供更完善的重构方案。关键词船舶电力系统；网络重构；负载支路相关矩阵；粒子群算法；模糊控制器；伪变异策略IAbstractNetworkreconfigurationofshipboardpowersystemisanimportantpartofintelligentmanag

7、ementsystemofmodernshipelectricpowersystemaswellasanimportantwaytoimprovethevitalityofships.Thefaultareacanbeautomaticallyisolatedimmediatelyafterthefailureofthepowergrid,andthenareliablereconstructionschemewillbecalculatedtoadjustthenetworkstructuretom

8、aketheshipcontinuetosailandperformthetask.Thisistheimplicationofnetworkreconfigurationforshippowersystem.Firstofall,thethreekindsofshippowernetworkstructureareintroduced.Theringnetworkisselectedastheobjectmodel.Thentheobjectivefu