水电站最优负荷分配改进退火粒子群算法

针对大型水电站厂内经济运行中最优负荷分配问题的高维性、复杂非线性和实时性,提出一种收敛性全面改善的改进退火粒子群算法.改进算法采用了整体改进策略:初始种群生成方面,采用初始种群解空间生成法避开机组空蚀振动区;适应度函数设计方面,加入惩罚项提高算法搜索效率;进化操作方面,加入自适应惯性权重、交叉运算、变异运算,改善算法的全局与局部收敛性能;引进模拟退火算法,提高算法的局部收敛性,保证算法以较大概率收敛于全局最优解.以三峡水电站厂内经济运行为实例,与现有算法进行了对比,结果表明:改进的退火粒子群算法在收敛速度与收敛精度方面均有一定的优势,适用于求解水电站负荷分配优化问题.     

考虑负荷聚合商参与下的微网双层两阶段优化调度

负荷聚合商作为系统和负荷之间的新兴中介,可以对分散负荷进行管理,参与到系统协调优化中.本文针对微网系统难以调度分散的中小型负荷资源问题,引入负荷聚合商对居民负荷进行整合,建立微网双层优化模型.模型上层以微网系统经济运行成本最低为优化目标;下层采用两阶段优化方法,在负荷特性分类的基础上,负荷聚合商通过与用户签订负荷削减合同的方式对负荷进行削减.模型上层采用NSGA-Ⅱ算法联合熵权双基点法求解,下层采用YALMIP建模语言调用CPLEX工具包对模型求解.算例分析结果表明,在负荷聚合商参与下的微网优化调度能够有效降低微网运行成本,同时将最大日负荷峰谷差降低了23.7%,实现了整体利益最优.     

基于模糊逻辑原理的非定常空气动力建模研究

以模型大振幅运动风洞试验数据为依据,对近几年来非定常空气动力建模中常用的模糊逻辑建模方法进行改进,使得建模速度更快、模型精度更高.在进行非定常空气动力建模研究中,主要对模糊逻辑建模方法中的求解内部函数系数矩阵的方法进行了改造,采用了一种新的直接法求解内部函数的系数矩阵,首先将求解内部函数的方程简化成一线性方程组,然后采用奇异值分解法(SVD)求解线性方程组.分别采用改进前后的两种方法,对两组非定常气动力数据在不同结构下进行模糊逻辑建模并进行比较.结果表明,相对于过去采用的牛顿法,新的求解方法无论在求解速度还是在计算精度上都得到了显著提高.     

含多种分布式电源的配电网概率无功优化

针对配电网无功优化时多种分布式电源出力以及负荷的随机性,建立了考虑多重不确定因素的概率无功优化模型.通过三点估计法将概率潮流计算转化为采样点处的确定潮流计算,以处理所建模型中的不确定因素对无功优化结果的影响.为克服粒子群算法易陷入局部最优的缺陷,将自适应控制策略应用于粒子群算法,采用一种改进粒子群算法(IPSO)用于模型的求解.在改进的IEEE33节点系统上进行仿真测试,其结果验证了所提概率无功优化模型和求解方法的可行性及有效性.     

改进PSO的WNN模型在短期负荷预测中的应用

针对电力系统负荷预测中实际的负荷数据往往具有极大的波动性,模型呈现出极大的非线性,提出一种改进粒子群优化的小波神经网络模型,将其应用于电力系统的负荷预测研究.首先,分析和介绍了小波神经网络和改进的粒子群算法的基本原理和优点;其次,将改进的PSO算法用于优化小波神经网络的参数优化;最后对改进的PSO-WNN负荷预测模型进行仿真分析.实验结果与传统PSO-WNN的实验结果进行对比,证明改进的PSO能够提高模型的运算效率和负荷预测精度.     

刚塑性有限元求解板带轧制过程的初速度场

用可压缩刚塑性有限元法,通过自行开发的计算程序对板带轧制过程进行了二维非线性求解.在保证计算精度的情况下,以缩短计算时间为目标,研究了初等方法、G函数法和改进细化网格法设定初速度场对计算时间和计算结果的影响.结果表明:轧制力计算结果和实测值吻合良好,满足精度要求;初等方法、G函数法和改进细化网格法的计算结果相对误差不超过3%,初速度场设定对轧制力求解影响较小;G函数法和改进细化网格法相对初等方法迭代步数较少,由于需要求解方程组,G函数法设定初速度场计算时间最长;改进细化网格法在保证计算精度情况下,减少了迭代步数,缩短了计算时间,提高了计算效率和求解稳定性.     

基于改进遗传算法的柔性作业车间调度优化

在实际生产中,加工成本愈发成为企业关注的重要因素.对以最小化加工成本与完工时间为目标的柔性车间调度问题进行了研究.首先,根据实际约束构建调度模型,提出改进遗传算法对模型进行求解,引入质量基因段来增强对染色体适应度值的评价,加速淘汰质量差的个体.其次,为了优化求解质量,提出了基于整体负荷最小与局部负荷最小的种群初始化方法...     

基于混合元胞遗传算法的柔性车间调度问题研究

针对柔性作业车间调度问题,建立了以最大完工时间最小、机器最大负荷最小、总机器负荷最小为优化目标的多目标优化模型.引入多色集合理论,建立了柔性车间调度问题的多色集合约束模型,提出了基于多色集合约束模型的元胞遗传算法(apolychromatic collection based cellular genetic algorithm,PCGA),以解决遗传算法在求解柔性车间调度问题时表现出的早熟和收敛性不足等问题.用改进的元胞遗传算法求解柔性车间调度的多目标优化算例,并与其它遗传算法进行比较,实验结果表明,基于多色集合的改进元胞遗传算法在求解此问题时更为高效.     

自适应加权最小二乘支持向量机的空调负荷预测

为了提高建筑空调负荷的预测精度,在分析空调负荷主要影响因素的基础上提出了一种基于自适应加权最小二乘支持向量机(AWLS-SVM)的建筑空调负荷预测方法。该方法根据预测误差的统计特性,采用基于改进正态分布加权规则,自适应地赋予每个建模样本不同的权值,以克服异常样本点对模型性能的影响。建模过程中采用粒子群优化(PSO)算法对模型参数进行优化,以进一步提高模型预测精度。基于DeST模拟数据将AWLS-SVM方法应用于南方地区某办公建筑的逐时空调负荷预测中,并与径向基神经网络(RBFNN)模型、LS-SVM模型及WLS-SVM模型作比较,其平均预测绝对误差分别降低了51.84%、13.95%和3.24%,并进一步基于实际空调负荷数据将该方法应用于另一办公建筑的逐日空调负荷预测中。预测结果表明:AWLS-SVM预测的累积负荷误差为4.56MW,亦优于其他3类模型,证明了AWLS-SVM具有较高的预测精度和较好的泛化能力,是建筑空调负荷预测的一种有效方法。     

灰色理论在中长期负荷预测中的应用

负荷预测是电力系统规划和运行研究的重要内容,属于战略预测,是保证电力系统可靠供电和经济运行的前提。通过对灰色理论预测方法建模机理及其改进方法的研究,提出了改进模型。利用实例将改进模型与普通GM(l,l)模型进行比较,证明改进模型具有比普通GM(l,l)模型误差小、精度高的优点。     

电力系统中梯级水电站的日优化运行研究

提出一种综合应用搜索法、动态规划法等实现电力系统中梯级水电站日优化运行的数学模型和算法．它既可用于实时的发电控制，又可用于制定日发电计划，并且能够根据不同的水库起始水位、日自然入流量的变化和梯级间不同的水流时滞进行计算．计算时间比较短，同时考虑了厂内经济运行．通过仿真计算和实际应用证明，模型和算法能满足实际运行需要     

多孔硅湿敏特性研究

应用阳极氧化技术在单晶硅片上生长一层多孔硅（ＰＳ）薄膜，用真空镀膜方法分别在其上下两面蒸发一层适当厚度的金属铝作为电极，设计了两种电极图形，制成二端结构的敏感元件．在不同湿度环境下，测出其电容值，得到了多孔硅ＲＨ－Ｃ湿敏特性曲线．通过不同材料、不同工艺条件的试验研究发现：多孔硅湿敏元件的湿敏特性、响应时间与其孔隙率、膜厚等参数有关．从而，确定了适合于敏感应用的材料导电类型、电导率、工艺条件和元件结构     

基于整场离散的气缸盖热流固多物理场耦合状态数值模拟

针对柴油机气缸盖工作状态数值模拟的复杂性及高耗时性,提出一种基于整场离散的高温燃气(热)、冷却液(流)、机械负荷(固)之间多物理场耦合分析方法.首先分析了热-流-固耦合的基本原理及关键问题,构建了气缸盖流固耦合传热的物理模型及有限元模型,采用整场离散法对气缸盖流固传热状态进行了耦合求解,得到了气缸盖的温度场,并在此基础上进一步与机械负荷产生的应力场进行耦合求解,得到多场共同作用下气缸盖的温度场及应力场,并分析了产生原因,实现了柴油机气缸盖热-流-固多物理场的耦合状态分析.结果表明:文中研究通过对流固耦合传热区域建立控制方程,使得传热交界面成了求解区域的内部,简化了热-流-固边界区域之间的反复迭代,相比于传统的分区计算-边界耦合法,提高了计算效率.      

电力系统优化控制中运行时段的最优划分

研究了用于电力系统短期优化控制的日负荷曲线最优划分的方差最小化数学模型,提出了采用Hooke-Jeeves直接优化法的寻优策略.最优时段划分为电力系统经济运行与控制的实用化提供了基础.算例计算结果证明了所提最优划分模型及算法的有效性.     

山区河流平面二维水沙数学模型研究

根据泥沙交换原理，建立了河道非均匀沙悬移质水流挟沙力及推移质输沙率的计算模式，将非均匀沙推移质与床沙的交换形式概化为单向淤积、单向冲刷及淤粗冲细3种基本形式，并建立了每种交换形式下的非均匀沙推移质有效输沙率的计算公式．针对天然河道边界复杂及天然河道长宽尺寸一般相差悬殊的特点，本文采用正交贴体网格．在此基础上建立了正交曲线贴体坐标系下的平面二维全沙数学模型．采用有限体积法对拟合坐标系下的水沙基本控制方程进行了离散，在求解过程中采用了欠松弛技术和逐线迭代法．在北盘江坝油滩河道中对水位、水流流速以及河床冲淤等进行了验证计算及分析．数值实验表明，该模型能正确地模拟山区河流复杂的水流以及河床的冲刷、淤积过程。     

超临界流体萃取过程混合模型的建立

采用混合建模技术,通过集成人工神经网络模型与单元过程机理模型建立了超临界流体萃取过程的混合模型,较好地解决了超临界过程的模拟计算、经济评价、设计和运行优化问题.通过软件集成的方法实现了商业模拟软件Aspenplus与ANN的集成,大大降低了模型的实现难度和实施时间.     

基于时间元模型的复杂桥梁结构移动荷载识别

为研究桥梁结构在移动车辆荷载反复作用下的疲劳损伤机理，利用有限元法建立复杂桥梁结构模型，同时为提高计算精度，承载主梁单元形函数采用5次Hermitian插值函数，并得到桥梁的离散振型与模态参数；利用归一化的第1类Chebyshev正交多项式作为响应和荷载的时间有限元形函数，基于加权残值法建立了移动荷载识别的时间元模型；为解决荷载识别的不适定性，利用截断奇异值分解的正则化方法由应变和位移响应得到移动荷载的稳定解．数值分析结果表明，该方法能有效地识别复杂结构的移动荷载，识别精度高，抗干扰能力强．     

日负荷K线图是研究变压器经济运行的有效途径

日负荷K线图既可有效研究变压器运行时问和效率的关系,也可有效研究现场实际负荷与变压器容量准确匹配的关系.在介绍节能理论与数学模型的基础上,详细阐述了变压器经济运行优化方案的处理办法.     

裂缝性油藏改进多重子区域模型

针对现有多重子区域模型在计算裂缝单元间等效传导系数时存在的问题,采用超样本技术和体积平均法对其进行改进,改进后的模型可以有效考虑周围区域介质对裂缝单元间等效传导系数的影响,同时可以得到全张量形式的等效渗透率,在此基础上运用模拟有限差分方法构造考虑全张量形式等效渗透率的数值计算格式进行模型求解。针对不同裂缝性油藏,通过数值算例对改进模型和原始模型的准确性进行对比分析。结果表明:改进模型的计算精度比原始模型有较大提高,与离散裂缝模型参考结果基本一致,同时其计算效率高于离散裂缝模型。     

非线性规划在水电站厂内经济运行中的应用

本文将可变容差法(The Flexible Tolerance Method)求解非线性规划的原理,用于求解水电站厂内经济运行问题,建立了水电站负荷在空间上最优分配的非线性规划数学模型。在某一精度要求下,用该方法计算可迅速收敛到最优解,且计算工作量小,占用计算机内存少、精度高。