疏浚船舶用复合储能系统优化设计方法开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球经济的快速发展和海洋资源的不断开发，疏浚工程在航道维护、港口建设、填海造陆等领域发挥着越来越重要的作用。

疏浚船舶作为疏浚工程的核心装备，其动力系统的性能直接影响着工程效率和经济效益。

传统的疏浚船舶动力系统主要采用柴油机驱动，存在着燃油消耗大、排放污染严重、能量利用率低等问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着储能技术和船舶电力推进技术的快速发展，国内外学者对船舶混合动力系统和复合储能系统进行了大量的研究，取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在船舶混合动力系统和复合储能系统方面开展了大量的研究工作，主要集中在以下几个方面：
1.混合动力系统拓扑结构研究：-探讨了适用于不同类型船舶的串联、并联、串并联等混合动力系统拓扑结构，分析了各种拓扑结构的优缺点和适用场景。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容包括以下几个方面:

1. 主要内容

1.疏浚船舶电力负荷特性分析-分析疏浚船舶的不同工况及其特点，包括航行工况、疏浚工况、锚泊工况等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研：收集国内外关于船舶混合动力系统、复合储能系统、优化控制策略等方面的文献资料，了解相关领域的研究现状、发展趋势和关键技术，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.需求分析：分析疏浚船舶的作业特点和电力负荷需求，确定复合储能系统的应用场景和技术指标要求。

3.方案设计：根据需求分析结果，设计复合储能系统的拓扑结构，选择合适的储能元件类型和容量，确定dc/dc变换器参数，完成系统方案设计。

5. 研究的创新点

本研究预期在以下几个方面取得创新性成果：
1.针对疏浚船舶电力负荷特性，提出一种基于复合储能系统的优化设计方法，实现储能系统与疏浚船舶电力负荷的最佳匹配。

2.建立精确的复合储能系统数学模型，包括超级电容器、电池、dc/dc变换器等关键部件的模型，为控制策略的开发提供可靠的理论基础。

3.提出基于优化算法的复合储能系统能量管理和功率分配策略，例如，采用模型预测控制、动态规划等方法，实现系统效率和寿命的综合优化，提高系统的经济效益。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 张晓亮,周福强,张立波,等. 基于改进粒子群算法的船舶综合电力系统复合储能容量优化配置[j]. 中国造船,2022,63(1):180-192.

2. 黄浪,张晓波,张静,等. 基于改进遗传算法的船舶电力系统复合储能容量配置优化[j]. 电工技术学报,2022,37(4):961-971.

3. 陈龙,陈国华,王凯,等. 基于模糊控制策略的船舶复合储能系统功率分配研究[j]. 电力系统保护与控制,2021,50(23):80-88.