油田注水地面枝状管网水力计算

利用节点矩阵的方法,依据流体管路的质量和能量平衡方程式,建立注水系统地面枝状管网水力计算的数学模型,并用多元函数泰勒展开对模型进行线性化处理后求解,最后运用模型进行实例计算.结果表明:该方法具有计算精度高、速度快.编机程序简单等特点,为解决大型枝状管网水力计算问题提供了一种实用可靠的手段,流量和压力计算值与实际值的平均偏差分别为4.1%和2.4%,足以满足工程需要.     

大型注水系统注水站合理排量的确定方法

大型注水管网系统结构复杂 ,涉及的井点、管网节点多 ,且压力、流量互相耦合 ,注水站排量合理分配难度大。以流体力学基本理论为基础 ,利用“压力谷”的性质 ,根据注水管网特性 ,建立了注水管网的基本模型 ,并在满足注水量和管路阻力损失最小的前提下 ,给出了一种确定大型注水系统注水站设计排量和运行排量的方法。实例计算表明 ,利用该方法调节大型注水系统注水站排量 ,可以使注水站和管网同时达到最优运行状态 ,并且能够科学地计算注水站的设计排量。该研究为大型注水系统的合理设计和优化运行提供了一定的理论指导     

大型注水系统注水站合理排量的确定方法

大型注水管网系统结构复杂，涉及的井点、管网节点多，且压力、流量互相耦合，注水站排量合理分配难度大。以流体力学基本理论为基础，利用“压力谷”的性质，根据注水管网特性，建立了注水管网的基本模型，并在满足注水量和管路阻力损失最小的前提下，给出了一种确定大型注水系统注水站设计排量和运行排量的方法。实例计算表明，利用该方法调节大型注水系统注水站排量，可以使注水站和管网同时达到最优运行状态，并且能够科学地计算注水站的设计排量。该研究为大型注水系统的合理设计和优化运行提供了一定的理论指导。     

成品油管网运行优化

针对我国成品油管网的特点,以管网运行周期内的能耗费用最小为目标函数,考虑管网中各站场的进、出站压力约束、管网高低点压力约束及管网运行时的能量平衡约束等建立成品油管网优化运行的数学模型,并采用分阶段动态规划方法求解模型,得出管网系统在输送周期内各时段的优化配泵方案。将模型应用于某成品油管网,并将优化模拟计算结果与穷举法的计算结果进行对比分析。结果表明,优化模型可以得到令人满意的配泵方案,且计算效率更高,可以较好地应用于工程实践。     

基于二阶锥规划的无功补偿器选址定容策略

针对动态无功补偿装置选址和定容策略存在求解速度慢、参数选择困难等问题，提出了基于混合整数二阶锥规划（mixed integer second order cone programming，MISOCP）的动态无功补偿器选址和定容策略。首先,以配电网优化周期内的有功功率损耗最小和节点电压偏差最小为目标函数建立混合整数非线性规划（mixed integer nonlinear programming，MINLP）优化模型；其次,通过相角松弛和二阶锥松弛两步松弛法，将MINLP模型转化为MISOCP模型；然后,通过ε-松弛的方法将MISOCP模型转化为混合整数线性规划（mixed integer linear programming，MILP）模型，调用商业求解器求解；最后,在IEEE 33节点和IEEE 69节点的配电系统中进行测试，将模型求解时间、有功功率损耗量和节点电压偏差值作为评价指标，与运用求解器求解MISOCP模型、粒子群算法（PSO）和模拟退火粒子群算法（SA-PSO）求解MINLP模型的方法进行比较。结果表明,所提方法的模型求解时间和求解效果明显优于其他方法，验证了所提方法的可行性和有效性。所提出的多部松弛方法在保证得到最优解的同时简化了模型求解难度，缩短了模型求解时间，为配电系统的无功补偿提供了有效依据。     

油田地面注水系统规划技术研究

油田地面注水系统是油田注水系统的重要组成部分,其规划关系到整个系统的投资和运行成本。对于油田地面注水系统的规划技术进行了研究,采用分级优化的策略,将整个系统的规划问题分解为注水支线管网的规划和注水干线管网的规划两部分。在注水支线管网的规划中,提出了以系统投资和系统可靠性为目标的数学模型,并对模型进行了求解。针对注水干线管网的特点,通过对注水站站址的优选、主干线的走向及干线与支线交点的确定,在满足工艺要求的条件下,实现对注水干线管网的优化。使管线费用达到最少。     

热轧批量计划的模型与算法

针对钢铁企业中的热轧生产调度问题,考虑了生产工艺中的多重约束,建立了基于奖金收集车辆路径问题模型的批量计划模型。模型综合考虑了同宽轧制长度的限制和烫辊材的约束,并针对约束复杂冲突的特点,设计一种基于遗传算法和禁忌搜索的混合算法来求解。生产实际数据的仿真实验表明模型和算法的有效性。     

伪并行遗传算法在供水管网优化调度中的应用

讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征，并提出了求解该问题的改进遗传算法．首先，针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略；其次，设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法．将本算法与单一群体进化算法同时应用于实际管网的优化调度求解，结果表明，通过个体迁移策略，伪并行遗传算法可以加速优化搜索的进程，显著改善解的质量，并有效节省运行调度费用．     

基于改进GA含蓄电池充电次数约束的微电网动态调度

针对独立微电网的动态优化调度问题,以微电网系统运行约束、可控微源出力特性约束及蓄电池运行约束作为微电网优化模型的约束条件,考虑蓄电池充放电转换次数约束,建立以独立微电网运行经济成本与环境成本为综合优化目标的动态优化调度模型;然后,采用一种基于Tent混沌映射技术与NDX交叉策略的改进遗传算法求解该模型;最后,通过仿真算例验证模型的合理性。结果表明,优化调度模型中供热/电可靠性水平与综合成本间呈近似线性关系,合理限制蓄电池充放电转换次数有利于降低综合成本。与其他算法的对比结果表明,改进遗传算法在求解该类复杂的多约束优化问题时收敛效果良好。     

一个不适定问题的求解

复杂枝状管网的干线和支线模型都是由非线性偏微分方程组来描述,在一定条件下可以线性化,然后用解析法求解;联立模型是根据干线和支线的连接条件而建立起来的一个第一类的Volterra型积分方程组,其解一般不具有稳定性,为了获得稳定的解,本文采用吉洪诺夫正则化求解法。通过对四川某局部管网进行了实际模拟分析,证明本文方法是可行的。     

基于变量分离的生产调度空间划分算法

静态生产调度大多形成MILP或MINLP模型，由于调度规模大及混合整数规划的组合优化特性，造成调度求解困难。通过对混合整数规划模型空间的分析，提出依据整数变量和连续变量的分离策略进行空间的自然划分，从而将模型的求解转化为多个较小规模连续子空间的寻优。对典型间歇调度模型的分析表明，将空间划分后进行连续寻优的策略较大地降低了实际运算的规模，降低了求解难度，可以提高问题的求解速度和效率。     

连锁经营企业物流配送的集成库存-车辆路线问题

从库存-车辆路线集成规划的角度,研究了由单个配送中心及其所服务的多个分布在给定区域内的门店组成的连锁经营企业二层物流配送系统的配送计划制定.为有效求解实际规模,并考虑更多的实际复杂约束,建立了基于固定划分策略的集合划分模型和各独立配送区域的配送计划优化模型,并给出了求解实际规模的有效启发式算法.通过算例验证了模型及算法的有效性.     

基于遗传算法的油田注水系统运行优化研究

本文以注水能效最小为目标函数,以水力平衡约束、注水量约束、注水压力约束等为条件,建立了优化到注水泵站的油田注水系统运行优化数学模型。根据该模型的特点,应用改进后的遗传算法求解约束优化问题的方法,对油田注水系统能效问题进行了优化研究,验证了此算法得可行性,并取得了较好的优化效果。 关键词：油田注水系统 遗传算法 约束优化     

面向时变回诊患者需求的急诊周排班研究

针对急诊科医生的柔性排班问题,基于排队论和流平衡模型,提出一种已知医生排班情况下估计时变、带回流客流系统中患者等待队长的方法;考虑医生排班的实际约束,建立一个混合整数规划模型,并设计禁忌搜索算法求解该问题.数值实验显示,所提评估方法能够有效近似患者队长,且所提算法求解得到的排班能够有效减少患者的总等待队长.     

考虑生产组织约束的钢铁企业合同计划

针对典型钢铁生产流程A,分析实现流程高效运行的铁钢界面、脱磷与脱碳转炉、精炼设备以及铸轧界面的生产组织约束。建立了考虑生产组织约束的钢铁企业合同计划模型,模型中充分考虑了不同生产线的排产紧凑与协调以及合同投产日期的优化,之后采用禁忌搜索算法对模型进行了求解。最后,从钢厂A中随机选取3组不同规模的实际生产合同,并对其进行仿真实验。仿真结果表明：所建立的合同计划模型与求解算法能够有效协调和优化生产,实现钢铁制造流程高效运行。     

考虑平板车合作运输的船舶分段堆场间调度

针对船厂运输任务分段的平板车缺乏有效调度的现状,以多种类型平板车和任务分段的承重约束、任务时间窗约束作为约束条件,并考虑实际运输时单个大型分段质量超出现有单个平板车最大承重能力的情况,采用多个平板车合作运输的策略解决该问题.建立以平板车完成任务的空载行驶时间以及平板车的等待时间权重和作为优化目标的模型,设计禁忌搜索算法对模型进行求解.最后以某船厂实际数据为例,对模型的应用进行实例验证.研究结果表明,所提方法可以求解较优的调度方案,并解决大型分段的运输,以实现资源的高效利用.     

复杂枝状管网内不稳定流动数学模型的广义解

考虑复杂枝状管网系统內不稳定流动,建立起压力分布的偏微分方程组的初边值问题的数学模型,利用线性算子半群方法得到了问题解存在唯一的结论,并利用算子级数法得到了问題的广义解。     

多类型煤炭海运运输库存管理一体化模型

针对大型发电集团煤炭采购海运总成本较高、库存积压严重的问题,提出海运运输库存管理一体化的三层混合整数规划模型。该模型基于多配送中心至多电厂码头的物流配送网络,考虑实际海运中复杂的船舶构成及电厂码头靠泊限制,采用混合整数规划方法,以调度周期内发电集团总部煤炭采购运输成本总和最小作为第一优化目标,以船运公司航次运行总费用最小为第二优化目标,并考虑电厂码头库存成本及库存不平衡惩罚,采用分层序列优化方法对该模型进行求解。基于国内某大型发电集团及其下属12个电厂的实验结果表明:该模型在避免煤炭短缺及库存爆仓的同时,降低供应链系统总费用800万元,减少由等待泊位引起的滞期费用195万元,降低电厂码头平均库存量30%;分层模型可有效降低由统一建模带来的管理难度及求解复杂度,特别适用于多电厂码头的复杂煤炭海运问题。     

计及深度调峰辅助服务与多典型日的年度发电计划优化模型

在调峰市场背景下,机组调峰成本与辅助服务费用对发电企业影响较大,据此,提出了计及深度调峰辅助服务与多典型日的年度发电计划优化模型。在场景获取方面,提出了考虑负荷与风电耦合的典型场景聚类方法,有效解决了月内多个典型日场景的模拟问题。在模型方面,考虑了深度调峰成本、辅助服务补偿费用、售电利益与碳交易成本,建立了发电企业参与深度调峰辅助服务市场的收益约束,确保市场各主体能从中获利。考虑到该模型属于非线性混合整数规划模型,结合线性化策略和CPLEX求解器实现了高效求解。最后,基于修正算例系统进行了仿真分析,验证了所提模型的有效性。     

网络优化技术在油田注水系统设计中的应用

从系统工程的角度出发,通过运用网络优化技术,对油田注水系统进行了计算机优化辅助设计．在综合考虑油田注水系统的投资费用与长期运行损耗费用均衡的基础上着重解决了油田注水系统的结构优化设计问题,并以此为线索建立了整个输水管网的优化设计数学模型．