[发明专利]基于多智能体的混合动力船舶微电网系统

摘要

本发明披露一种基于多智能体的混合动力船舶能量管理系统，使得船舶通过使用清洁可再生能源达到减少排放和燃料消耗，同时能够在一个安全且经济的方式下运行的目的。分为三个部分和两个层级。三个部分分别是微电网部分、柴油机组部分和负载部分。两个层级为设备级和控制级。微电网部分包括燃料电池、风力涡轮机、微型燃汽轮机、光伏阵列及储能系统ESU。负载中加入了智能体。

主权项

一种基于多智能体的混合动力船舶能量管理系统，其特征在于包括微电网部分、柴油机组部分和负载部分；微电网部分包括燃料电池、风力涡轮机、微型燃汽轮机、光伏阵列及储能系统ESU；燃料电池和光伏阵列通过DC/DC转换器连接到微电网的直流母线上，而风力涡轮机和微型燃气轮机则通过一个AC/DC转换器连接到微电网的直流母线上；微电网的直流母线通过一个隔离装置连接到船舶电力系统的直流母线上；每个动力源的发电单元及ESU都会与一个发电智能体相连并受其控制；柴油机部分当微电网发生故障时，会与电力系统相连并立即给船舶供能；所以控制柴油机的智能体从控制风力涡轮机、光伏阵列、燃料电池及ESU的智能体中实时的接受信息，在必要的时候对柴油机进行控制；负载中的工作负载和推进负载从公共总线上获得电力驱动；智能体获取关于负载的信息然后将其发送给系统中央控制器，而中央控制器返回一个指令给发电智能体以给负载供能；负载都分为两类切断负载和非切断负载；负载智能体能够关闭一些切断负载或通过快速的负载切断来保护整个电力系统；所有的智能体都与工业以太网总线相连，使得信息可以在智能体和中央控制器之间进行收发；由微电网和柴油机组所发出的电量传递到直流母线上，从而被统一给工作负载和推进负载进行分配；智能体包括通讯模块、数据库、分析及决策模块；通讯模块使得不同的智能体能够知道彼此的功率需求，通过智能体的调整使得船舶运行在最佳状态；在各智能体之间进由通讯模块进行接收或传输的数据和信息被存储在数据库；分析及决策模块处理个智能体从环境或通讯模块中获得的信息，并判断工作状态同时做出决定以满足船舶运行的安全性和经济性要求；智能体包括发电智能体和负载智能体。