Two-Stage Energy Management for Hydrogen-Powered Ships: Integrating Dynamic Empirical Probabilistic Load Forecasting and Model Predictive Control

作者
Xingdou Liu,Liang Zou,Zhiyun Han,贾荣照,liangwang Ma
出处
期刊:Energies [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:19 (14): 3310-3310 被引量:1
标识
DOI:10.3390/en19143310
摘要

A B S T R A C TWith the advancement of global energy conservation and emission reduction, hydrogen-powered ship (HPS) have received great attention. However, the current drainage volume of HPS is generally small, and its operating load fluctuates greatly due to the influence of hydrological and meteorological conditions in the waterway. Therefore, a reasonable energy management strategy (EMS) is needed to allocate the output of hydrogen fuel cells (HFC) and lithium batteries (LB). This article proposes a two-stage EMS framework for HPS based on dynamic empirical modeling and model predictive control (DEM-MPC) to achieve optimal operational energy efficiency of the HFC-LB energy supply system. Firstly, a DEM probabilistic load forecasting (PLF) model was established by combining the operational status data of HPS system with the meteorological data of waterway water level. The DEM model was constructed using delay coordinate embedding (DCE) and nearest neighbor prediction (NNP) methods to obtain future multi-step PLF sequences as important reference information for EMS. Subsequently, the PLF sequence is used as input for MPC to optimize the output allocation of EMS. In the first stage of MPC, the efficiency of HFC and LB is optimized, and in the second stage, the comprehensive cost is optimized. Finally, the method was validated using actual data from an HPS in the Yangtze River waterway. The results indicate that the proposed DEM-MPC framework significantly improves the overall operational energy efficiency of HPS.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
小林子完成签到 ,获得积分10
2秒前
研友_LpvQlZ完成签到,获得积分10
5秒前
科研小糊涂完成签到,获得积分10
5秒前
荣幸完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
Suttier完成签到 ,获得积分10
7秒前
追寻微笑完成签到 ,获得积分10
7秒前
dwdwdw完成签到 ,获得积分10
7秒前
105完成签到 ,获得积分0
8秒前
哥哥完成签到,获得积分10
9秒前
Rittie21发布了新的文献求助10
13秒前
石头完成签到 ,获得积分10
15秒前
long完成签到 ,获得积分10
15秒前
yh完成签到,获得积分10
17秒前
竹舍翁暮雨君完成签到 ,获得积分10
22秒前
拉长的映波完成签到,获得积分10
24秒前
Rittie21完成签到,获得积分10
25秒前
also完成签到 ,获得积分10
27秒前
晶aaaaa完成签到 ,获得积分10
28秒前
求知小生完成签到 ,获得积分10
29秒前
情怀的应助被咕咕鸟采纳,获得10
30秒前
31秒前
32秒前
压缩完成签到 ,获得积分0
37秒前
可耐的萤完成签到,获得积分10
38秒前
研友_85yrY8发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
mcp发布了新的文献求助10
39秒前
cssc完成签到,获得积分10
40秒前
laq00519的应助被科研通管家采纳,获得10
41秒前
咕咕鸟发布了新的文献求助10
44秒前
gyyy完成签到,获得积分10
45秒前
张利奥完成签到 ,获得积分10
49秒前
OK完成签到,获得积分10
50秒前
积极的白羊完成签到 ,获得积分10
55秒前
饿哭了塞完成签到 ,获得积分10
57秒前
生动的沛白完成签到 ,获得积分10
58秒前
小胡完成签到,获得积分10
1分钟前
清爽的天川完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076062
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494142
关于积分的说明 21378281
捐赠科研通 7643973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399993
关于科研通互助平台的介绍 2529768
邀请新用户注册赠送积分活动 2438664