高速公路ETC仿真平台研究与设计

由于高速公路ETC系统的实时流量状况在实际研究分析过程中难以量化计算和展示，且尚无一套针对高速公路ETC环境的仿真系统来解决高速公路ETC系统运行场景优化。根据ETC数据特性设计了一套基于ETC环境的仿真系统。在仿真系统中涉及3个核心算法：ETC数据特征提取算法，为仿真平台提供生成仿真数据的特征；改进多任务调度算法，以满足仿真环境中多任务的运算能力；高速公路车流控制策略算法，为在途车流量控制提供了决策指标。实验结果表明：该系统能有效获取ETC数据特征，改进多任务调度算法相较其他算法性能更优，可实现仿真路网的整体车流量控制与优化。     

基于网格的HLA/RTI仿真系统互联与资源共享

基于网格技术支撑复杂系统协同建模/仿真过程中的系统建模和仿真运行两个不同阶段,以实现仿真资源的安全共享与重用、协同互操作及优化调度运行。在仿真运行阶段,根据仿真系统特点、实时性要求等级以及资源共享需求的不同,提出采用基于网格的运行控制及信息发布、基于Grid/Web服务的仿真系统互联以及基于网格的联邦成员模型共享与动态组装三种不同的互联与运行模式,并对每种模式适用的应用类型、系统实现体系结构以及关键技术进行了研究与实现。     

考虑负载效应的可修表决系统可靠性仿真模型

主要分析可修表决系统的可靠性指标算法。传统的基于元件寿命独立同分布假设的模型无法考虑负载效应因素,而考虑负载效应的解析算法虽然计算精度高速度快,但难以求解任意元件寿命分布和高维数问题,而且主要是针对不可修系统。基于元件加速失效模型和累积暴露模型建立了元件寿命抽样算法,并在此基础上实现了考虑负载效应的可修表决系统蒙特卡罗仿真算法和程序。以柔性输电设备换流阀可靠性计算为例,算法的高效性和结果的正确性得到验证,并且由此得到负载效应对可靠性指标的影响随系统运行时间变化的结论。     

电力系统实时动态安全评估及预警仿真系统的实现

以电力系统电网运行的动态行为为研究对象，提出建立以维持系统运行在安全区间、监视预想事故集下系统动态安全裕度以及确保系统安全可靠运行为目的的电力系统实时动态安全评估及预警仿真系统。该系统的设计框架是基于TCP／IP协议的C／S及B/S的运行模式，同时结合VisualStudio．Net、SQLServer2000、Shell编程、并行计算等软件平台及软件组件设计思想实现系统搭建。此系统不仅可灵活、方便地与现有的能量管理系统（EMS）进行集成，实现实时动态安全评估，而且可提供离线分析仿真平台，对系统进行更广泛、细致的分析研究。     

神经网络模型下的土石坝安全监测仿真研究

基于人工神经网络并结合土石坝渗压监控物理模型,采用遗传学习算法对神经网络BP模型的初始权重进行优化,建立了土石坝渗压预测仿真BP模型,对土石坝的渗透压力及时间等特殊因素进行计算机仿真。在此基础上将这些知识信息分布于各神经元的连结点,实时显示土石坝渗透压力变化状况,为土石坝安全监测管理提供了一种理想的资料分析模式。实例应用山西省文峪河水库的历史资料进行训练、预测和计算机仿真,结果表明,该算法收敛速度较快,仿真精度较高,为土石坝安全监测系统的资料分析提供了一种新思路和新方法。在大坝安全运行和管理中,意义重大。     

基于仿真模型的排队规则遗传优化算法研究

排队规则是排队系统的重要组成部分, 直接关系到排队系统的运行效率. 本文以具有复杂结构的排队系统为研究对象, 构建了排队系统仿真模型; 进一步地, 考虑排队规则的多样性特征, 提出了基于排队系统仿真建模的排队规则遗传优化算法, 并进行了算法的优化设计. 基于眼科医院实际数据的分析结果表明, 与先来先服务(FCFS)排队规则相比, 本文提出的方法所得到的排队规则可以将平均住院等待人数减少1/2以上, 并可实现系统的长期稳定性. 论文工作实现了系统仿真与遗传优化算法的有效结合, 对优化复杂系统的排队规则、提高排队系统的运行效率具有积极意义.     

空基外辐射源定位系统的观测站航迹优化

针对空基外辐射源定位(airborne passive coherent location, APCL)系统容易出现可观测性差、定位性能不稳定的问题,提出了观测站航迹优化算法以提高系统的定位跟踪性能。首先，建立APCL系统的二维运动学模型与量测方程,并选取系统可观测度和几何精度因子(geometrical dilution of precision, GDOP)作为优化指标,推导出航迹优化函数。然后，使用加权离散搜索优化算法控制观测站机动至最优观测位置,并以容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter, CKF)为工具,对目标和外辐射源进行定位跟踪。仿真结果表明,观测站采用航迹优化算法能大幅提高系统定位的稳定性,显著减小跟踪估计误差。     

空基外辐射源定位系统的观测站航迹优化

针对空基外辐射源定位(airborne passive coherent location, APCL)系统容易出现可观测性差、定位性能不稳定的问题,提出了观测站航迹优化算法以提高系统的定位跟踪性能。首先,建立APCL系统的二维运动学模型与量测方程,并选取系统可观测度和几何精度因子(geometrical dilution of precision, GDOP)作为优化指标,推导出航迹优化函数。然后,使用加权离散搜索优化算法控制观测站机动至最优观测位置,并以容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter, CKF)为工具,对目标和外辐射源进行定位跟踪。仿真结果表明,观测站采用航迹优化算法能大幅提高系统定位的稳定性,显著减小跟踪估计误差。     

启发式仿真优化方法在设备配置中的应用研究

仿真优化方法研究的是基于仿真的目标优化问题，基于模型仿真给出的输出量通过优化算法得到最佳的优化结果。由于实际物流系统的复杂性及其本身的随机性，重要物资设备的合理化配置问题需要使用仿真优化方法来解决。港口拖轮是港口物流系统中重要的设备，对拖轮总体配置进行优化研究，提出拖轮数量及马力配置的合理方案，以适应港口的发展，具有重要的现实意义。利用仿真优化方法的原理，开发了一套港口拖轮配置启发式仿真优化系统，能得出理论上最佳的拖轮配置方案，辅助管理者做出科学的决策。     

基于PSO的模糊控制及在孵化中的应用

针对孵化系统复杂的动态非线性特性,提出一种基于粒子群优化的模糊控制算法,该算法针对模糊控制器量化因子参数调节的困难,采用PSO的惯性系数的自适应调整机制,用以加速优化算法的收敛性和维持群体的多样性,以寻优模糊控制器量化因子参数,将该方法应用于孵化过程,较好的实现了温度、湿度和含氧量的稳定控制。仿真和实际运行结果表明了所提出的算法的有效性和优越性。     

仿真技术在中国电力工业中的发展及应用

对现代化大型火电机组仿真系统的硬件组成和软件结构作了简要介绍，着重介绍了我国火电机组仿真技术从科研起步到火电仿真机数量上跃居世界第一位和质量达到世界先进水平的进展过程，给出了我国电力仿真机在国内外的分布情况。     

中国发电产业发展有序性:基于省际布局和产业组织的实证研究

目前,中国电力产业已存在"弃风、弃光、弃水、弃核"的限电约束并出现火电"产能过剩"的超额供给现象;在供给侧结构性改革、新一轮电力体制改革和能源生产与消费革命的制度环境中和共同引导下,发电产业有序发展问题亟待解决.本文基于耗散结构理论,构建产业空间引力模型和产业系统熵值模型,选取2011-2016年统计数据,从省际布局和产业组织的角度,通过实证分析对中国发电产业有序发展进行研究,并分析其有序发展路径.研究结果表明:虽然目前中国发电产业发展仍处于无序状态,但中国发电产业将保持远离平衡的状态,供给侧部门发展也正朝向一个更高效、更稳定、更有序的状态演进.最后给出相应的政策建议.     

舰船动力装置传动系统动态仿真研究

采用燃气轮初与柴油机交替使用的CODOG动力装置，既可以减轻重量，便于控制，又可以提高可靠性和经济性。该装置的柴油机及燃气轮机功率、转速及负载转换控制、自动同步离合器的动态性能指标等是影响舰船机动性和操纵性的重要因素。推导并建立了自动同步离合器的基于输入输出端扭矩和功率的统一型数学模型，在Easy5仿真平台上建立了柴燃联合动力装置的模块化仿真模型，并对其切换过程进行了仿真研究，从而为柴燃联合动力装置的设计提供理论依据和强有力的工具。     

电力推进船舶电力负荷的多变量混沌局部预测

为提高电力推进船舶电力负荷预测精度,提出电力推进船舶电力负荷的多变量混沌局部预测.将相空间重构由单变量时间序列拓展到多变量时间序列,并依据电力推进船舶电力负荷及其相关因素构成的多变量时间序列进行相空间重构.针对每一分量时间序列采用互信息法进行最佳时间延迟的选择,最优嵌入维数则采用虚假邻点法进行确定.根据多变量混沌时序局部预测,提出基于正则化的电力推进船舶电力负荷多变量混沌局部预测.通过对实际船舶电力负荷的计算实例表明,基于多变量时间序列的预测方法比单变量预测具有较好的预测效果.     

基于Box-Cox变换分位数回归与负荷关联因素辨识的中长期概率密度预测

中长期电力负荷预测是电力部门制定电力系统发展规划和稳定运行的重要前提.针对影响中长期电力负荷预测精度的多个因素,本文利用逐步回归方法,从众多影响负荷预测精度的关联因子中,对关键的影响因子进行辨识,并提出基于Box-Cox变换分位数回归和核密度估计相结合的概率密度预测方法,得出不同分位点下未来连续几年的概率密度预测结果,实现了对未来年用电量准确波动区间的预测.以安徽省的历史用电量和社会经济数据为例,进行仿真实验.结果表明:该方法不仅实现了中长期电力负荷概率密度预测,而且利用强关联因素提高了中长期电力负荷概率密度预测的精度,有效解决了考虑多因子的中长期电力负荷概率密度预测问题.     

汽轮机转速与功率同步控制新方法的仿真研究

经典的汽轮机调节系统在实现功率跟踪负荷变化的同时会不可避免地引起转速的变化，从而引起电网频率的变化。应用线性系统极点配置的方法，提出了一种既能使汽机功率跟踪负荷，同时又能对汽机转速按指令曲线进行控制的新方法。用这种方法设计的调节系统就能省去二次调频的环节。计算机仿真的结果证明了本文所提出方法的正确性和有效性。     

宏观调控基于系统性

宏观调控是社会化大生产的客观要求 ,有效的宏观调控是保证社会主义市场经济正常运行的必要与充分条件之一。宏观调控与系统性存在着内在的客观的联系 ,它本身就是一个复杂的系统 ,它的对象是系统 ;它们具有系统的组成、结构和特点等。从系统的观点认识和研究宏观调控 ,以智为本加强和改善政府对经济运行的宏观调控 ,对于完成宏观调控自身的任务 ,使社会主义市场经济体制下经济运行处于良性循环有着重要意义     

面向导航系统性能仿真的可移植性框架

导航系统性能仿真面临多领域模型集成和分析的困难.研究了仿真模型可移植性(simulation modelportability, SMP2.0)规范,分析了卫星导航系统仿真的基本特点和需求,提出了卫星导航性能仿真的可移植性框架,建立了基于SMP2.0的导航仿真应用架构.该架构包含导航系统模型设计、开发、集成、运行和试验...     

面向突发事件的电网韧性能力评价及构建方法

近年来,我国对电力系统面对突发事件时的性能表现提出了更为严格的要求,利用韧性的概念构建电网系统能够实现应急全周期内避免损失.文章利用应急管理理论分阶段刻画韧性的特征,在描述突发事件下电网韧性能力的同时提出了一种定量评价电网韧性的方法,它侧重于电网在突发事件发生后随着时间的推移维持稳定、抵抗中断、恢复性能的调整能力:利用给出的韧性评价指数结合电网特有的包括运行模式、组件物理强度和网络拓扑结构在内的电网特征,针对性地描述了能够增强电网韧性的措施.最后举例选取N-1准则措施利用PSCAD软件进行仿真模拟,利用韧性评价指数说明N-1措施能够增强电网韧性的同时,验证了韧性评价指数的合理性.电网实例引用IEEE14节点模型.     

电能计量互感器异常断相分析与故障仿真

在电能计量互感器出现断相故障的理论分析基础上,应用Matlab/Simulink构建了某35kV高压三相三线电能计量的仿真模型,并对电能计量互感器正常运行和多种不同断相故障现象进行了仿真,与实测数据和理论结果比较,验证了仿真模型的正确性,从而应用该模型对实际电能计量出现异常数据的现象进行了故障仿真分析,有效地辅助解决了实际工程问题.