大规模定制环境下的生产单元数量分析——基于成本最优化原则

在考虑生产能力水平约束的基础上,以单元生产系统成本最优为目标,提出并构建了生产单元数量问题样本均值近似模型。结合随机仿真方法,提出了近似模型的割平面求解算法及算法进一步优化的方向。     

暂态稳定约束下的负荷经济分配

针对电力系统中存在的暂态稳定问题,提出了一种不受系统模型限制的电力系统动态安全调度的算法.该算法基于关键线路有功潮流对其临界切除时间的线性和二次函数拟合,把临界切除时间表示的暂态稳定性约束转化为关键线路有功潮流表示的暂态稳定性约束,并把此约束作为增广约束加入到传统的最优潮流模型中,采用传统求解方法直接进行求解.该方法能够同时处理多个故障,避免了在解除某些故障情况下的稳定裕度约束之后,又会出现其他故障情况下稳定裕度不足甚至失去稳定的循环调整情况,并满足一定的经济性.新英格兰测试系统的分析结果表明,在系统总发电成本增加最小的情况下,系统的稳定程度已提高到设定的目标,证明了该算法的有效性.     

基于图论和多目标规划的兵力机动路线优化

研究在最短时间和最大生存概率等两重目标约束下的兵力机动路线优化问题。首先介绍最短路问题的数学模型及D ijkstra算法,然后将求最大生存概率路目标约束转化为求最短路问题,随之建立多目标规划模型,并描述了用STEM算法进行求解的过程。最后用实例验证了模型和算法的可用性。     

具有基数约束的多阶段均值-方差投资组合优化

考虑交易成本、阀值约束和借贷约束,提出了具有基数约束的多阶段均值-方差投资组合模型.该模型是一个具有路径依赖性的混合整数动态优化问题.提出了离散近似迭代法求解,并证明了算法的收敛性.最后,以一个具体的算例比较了不同基数约束的投资组合最优投资策略,并验证了模型和算法的有效性.     

独立交流微电网有功无功联合优化调度

微电网中的线路阻抗呈阻感性,线路的有功功率和无功功率存在较强的耦合关系并产生相互影响,在容量高、规模较大的微网系统中,若有功优化调度时不考虑潮流因素会造成远端节点电压、频率偏移的现象。为了提高电能质量,文中在微网经济调度中考虑潮流约束以实现有功无功的联合优化。以系统综合运行成本和环境成本最小为目标,以潮流平衡为约束条件,建立了考虑系统网损和弃风弃光约束惩罚的微电网优化调度模型;将牛顿拉夫逊法和遗传算法相结合对算例进行求解。仿真表明,考虑潮流约束的有功无功联合优化调度不仅可以降低系统的经济成本和环境成本,而且可以降低系统网损和抑制远端节点电压偏移。     

带网损修正项的微电网线性化最优潮流

潮流方程的非线性导致最优潮流(OPF)问题为非凸非线性优化问题,计算复杂且无法求得全局最优解。为解决这个问题,提出了一种基于分层控制的带网损修正项的微电网线性化潮流模型。利用线性规划方法,在此线性化潮流模型基础上建立了考虑网损修正的微电网OPF模型。最后通过商业优化求解软件进行算例分析,结果表明该模型比其他线性近似模型拥有更高的精确度,同时较非线性OPF有着更快的计算速度,故所提的考虑网损的线性化最优潮流模型可用于解决微电网中的OPF问题。     

快速开关型故障限流器多目标优化配置研究

为使快速开关型故障限流器(fast switch fault current limiter, FSFCL)在系统应用中发挥其最大优势,提出一种配置FSFCL多目标优化新方法。首先,针对FSFCL配置组合方案多、算法搜索范围大、寻优效率低下问题,提出基于超标节点短路电流变化总量的灵敏度法。其次,计及加装FSFCL后对系统所有节点短路电流的综合影响,提出一种权衡局部与全局限流效果的衡量指标,并在此基础上兼顾经济成本,建立FSFCL优化配置模型。最后,采用灰狼算法进行求解,并在传统灰狼算法上引入非线性余弦型收敛因子,通过对IEEE30案例进行仿真验证,表明基于改进灰狼算法的pareto最优解集分布更加均匀且跨度更大,设计者可根据实际需求从中选取配置方案。     

兼顾技术经济性的永磁偏置型故障限流器优化配置算法

提出了一种兼顾技术性和经济性的大电网永磁偏置型故障限流器(Permanent-magnet-biased Saturation based Fault Current Limiter,PMFCL)优化配置算法.介绍了PMFCL限流机理,定义了短路电流裕量作为挑选超标节点的标准.将节点自阻抗作为节点短路电流水平的衡量指标,基于节点自阻抗增量,构建了兼顾全局限流效果与经济性的PMFCL优化配置评价函数.综合考虑了PMFCL启动条件和节点自阻抗对支路阻抗参数的灵敏度指标以缩小寻优空间,提出了PMFCL在大电网中配置优化算法.将该算法应用于IEEE 39节点标准算例,调用Matlab遗传算法函数完成仿真.结果表明,与不计及灵敏度相比,该算法寻优效率较高;所得最优配置方案能够使所有节点短路电流满足限流要求并保留一定裕量,对超标越严重的节点限流效果较好,验证了该算法的可行性及有效性.     

基于多代理模型的自适应约束优化算法及在铆头优化设计中的应用

为了求解需要消耗大量计算资源的非线性约束的工程优化问题,提出一种基于多代理模型的自适应约束优化算法.首先给优化问题中的目标函数及每一个约束函数分配一个代理模型候选集,其次通过交叉检验确定每一函数相应候选集内代理模型,对研究问题拟合性能排序,并根据排序结果构造一系列原优化问题的近似模型,应用序列二次规划算法求解,当候选集内代理模型数目不一致时,优先选择具有最优性能的代理模型.候选集内代理模型是保留或删除则基于代理模型拟合性能评价结果确定,新样本通过求解构造的近似模型、非均匀变异算子和混合杂交算子BLX-0. 5三种方式协同获得.最后应用提出的算法求解4个典型的数学优化问题,结果表明基于自适应优化算法得到的近似优化解均较好地逼近于理论最优解;同时应用提出的算法对汽车轮毂轴承单元轴铆工艺中的铆头成形曲面进行优化设计,优化结果较好.     

考虑处理机时间窗口的可分任务调度优化模型

针对异构分布式系统下处理机具有时间窗口约束的可分任务调度问题,通过寻找最优的任务分配方案和最优的处理机调度顺序,可以使得任务的完成时间最短。首先,在已有模型上引入处理机时间窗口的概念,使得所建模型更加贴切实际;然后,建立了一个新的考虑处理机时间窗口可分任务调度的非阻塞优化模型,同时设计了一种基于全局优化的遗传算法来求解模型;最后,为了快速、高效地求解模型,所提算法同时对处理任务量和调度顺序进行编码,利用不同的交叉算子来优化调度顺序和任务分配量,设计了合理的修正算子来修正不满足处理机时间窗口的任务分配方案,并且设计了高效的局部搜索算子来加快算法的收敛速度。仿真实验结果表明,在处理机时间窗口约束下,与已有算法相比,所提算法至少提升了20%以上的性能,从而证明了所提算法的正确性和有效性。