The invention provides an optimization method of tidal current energy turbine array based on grid sea area. Firstly, the layout range of sea area and the average tidal current velocity in the layout area are determined, the number of turbines is arranged, and the performance coefficient of turbines is determined; then, the grid sea area is determined according to the parameters of turbines; and the algorithm parameters are determined, including cross-subalgebraic quantity, variation rate and iteration step number. Initial population; Individual crossover in the population, generation generation, join in the population; Select a certain number of individual variation in the population, generate new individuals, join the population; Find the target value of all individuals in the population; Secondly, judge whether the algorithm is over, if not, return to the step of population crossover, if it is over, select the individual with the largest target value as the optimization result. The proposed offshore area is discretized, considering the effect of reducing the flow velocity of the rear flow field by the turbine and the correlation between the thrust coefficient of the turbine and the flow velocity of the tidal current, which consumes less computing resources and can provide reference for the preliminary design of the tidal power generator field.
【技术实现步骤摘要】
一种基于网格化海域的潮流能水轮机阵列优化方法
本专利技术属于海洋能开发和利用领域,具体涉及一种基于网格化海域的潮流能水轮机阵列优化方法。
技术介绍
随着社会经济发展,传统化石能源不可再生且对环境污染严重,无法满足日益增加的能源需求。在众多的新能源中,潮流能具有蕴藏量大、可预测、环境友好等优点。为充分提取潮流能,在海域中常布置潮流能水轮机阵列。但是,潮流能水轮机的布置会造成下游水流场流速的下降,进而影响下游水轮机对于能源的提取。因此,对于潮流能水轮机阵列的布置需要考虑优化问题,以提高潮流能水轮机阵列提取能源的水平。目前对于潮流能水轮机阵列的优化常基于人工经验或者数值模拟的方法,基于人工经验常无法得到最优布置方案,而数值模拟的方法耗时长、耗费计算资源多,均不利于潮流能发电场水轮机阵列的初步设计。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术提供一种基于网格化海域的潮流能水轮机阵列优化方法,能有效避免优化过程中水轮机布置过于紧密的情况,减少计算消耗。技术方案:本专利技术提供了一种基于网格化海域的潮流能水轮机阵列优化方法,包括以下步骤:(1)规划海域布置区域,确定海域内潮流参数;(2)确定海域内水轮机布置数量以及水轮机参数;(3)根据水轮机参数,将海域进行划分,确定海域内可布置潮流能水轮机的坐标信息点;(4)确定优化算法参数;(5)随机生成初始种群,种群中包括相应数量的个体,每个个体中包含海域内水轮机的位置参数;(6)种群中个体交叉,产生新个体,加入种群中;(7)在步骤(6)形成的种群中,根据确定的算法参数,选择部分个体发生变异,产生新个体,加入种群中;(8)确定种群中,每 ...
【技术保护点】
1.一种基于网格化海域的潮流能水轮机阵列优化方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)规划海域布置区域,确定海域内潮流参数;(2)确定海域内水轮机布置数量以及水轮机参数;(3)根据水轮机参数,将海域进行划分,确定海域内可布置潮流能水轮机的坐标信息点;(4)确定优化算法参数;(5)随机生成初始种群,种群中包括相应数量的个体,每个个体中包含海域内水轮机的位置参数;(6)种群中个体交叉,产生新个体,加入种群中;(7)在步骤(6)形成的种群中,根据确定的算法参数,选择部分个体发生变异,产生新个体,加入种群中;(8)确定种群中,每个个体的目标值,根据目标值选择相应数量的个体组成新种群,若未达到算法结束条件,返回步骤(5);(9)算法结束后,选择种群中目标值最大的个体作为优化结果。
【技术特征摘要】
1.一种基于网格化海域的潮流能水轮机阵列优化方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)规划海域布置区域,确定海域内潮流参数;(2)确定海域内水轮机布置数量以及水轮机参数;(3)根据水轮机参数,将海域进行划分,确定海域内可布置潮流能水轮机的坐标信息点;(4)确定优化算法参数;(5)随机生成初始种群,种群中包括相应数量的个体,每个个体中包含海域内水轮机的位置参数;(6)种群中个体交叉,产生新个体,加入种群中;(7)在步骤(6)形成的种群中,根据确定的算法参数,选择部分个体发生变异,产生新个体,加入种群中;(8)确定种群中,每个个体的目标值,根据目标值选择相应数量的个体组成新种群,若未达到算法结束条件,返回步骤(5);(9)算法结束后,选择种群中目标值最大的个体作为优化结果。2.根据权利要求1所述的一种基于网格化海域的潮流能水轮机阵列优化方法,其特征在于:步骤(1)所述的海域布置区域为...
【专利技术属性】
技术研发人员:林祥峰,张继生,张婧,汪国辉,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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