精馏系统与全系统能量综合的研究

提出一个(?)能量综合策略和“夹点技术”,适用于现有装置技术改造和过程设计的有效方法——“总组合曲线法”,该方法已被用于某厂乙醇精馏系统的技术改造中,效果是显著的.     

过程能量优化综合与清洁生产

基于过程系统能量优化综合在节能降耗和保护环境方面的重要意义和规模复杂，难于求解等特点，叙述了过程系统能量优化综合的重要意义；简要介绍在理论研究和工程应用方面的工作；同时，提出在可持续发展思想指导下清洁生产的发展前景。     

基于随机优化的综合能源系统能量管理

为提升综合能源系统经济性,并削减电动汽车广泛应用后增加的用电高峰负荷,提出了一种包含随机优化与并行求解算法的快速能量管理策略.在对多能流子系统耦合与设备运行约束建模后,结合电动汽车有序充电策略,建立包含时域滚动的随机规划下的能量管理模型.为了降低能量管理在线运行的时间成本,一方面采用场景生成与削减技术实现对输入变量预测场景集的合理利用,另一方面求解时应用Benders分解算法实现并行计算.算例结果表明:所提方法与不考虑随机优化的方法相比,系统运行的总用能成本明显降低;与不考虑场景削减及Benders分解的随机优化方法相比,总用能成本稍有提高,但运行时间成本显著下降.     

低温过程系统的优化综合研究

针对低温过程系统的优化综合，结合夹点分析方法和有效能分析原理，采用过程有效能总曹线为优化工具，以冷冻系统的轴功节省为目标，提出了低温过程系统优化综合的轴功目标法；以国内某厂乙烯装置低温分离过程系统的优化综合为实例进行分析。     

基于功率分配器的大规模信息能量同传系统吞吐率优化

研究了基于下行无线信息和能量协同传输(simultaneous wireless-information and power-transfer,SWIPT)大规模多输入单输出(multiple-input and single-output,MISO)系统的吞吐率优化问题.该系统为时分双工(time division duplex,TDD)模式,同时移动站采用先收集后传输的协议.在下行信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)和移动站的传输功率约束下,为实现上行吞吐率的最大化,对功率分配系数和下行传输时间进行了联合优化,由于该问题为非凸优化问题,采用基于拉格朗日乘子的梯度算法进行优化.最后,通过与单独优化下行传输时间算法的比较,验证了该联合优化算法的优越性.     

一类大规模系统的全局优化

讨论了可分非凸大规模系统的全局优化控制问题,提出一种三级递阶优化算法。该算法首先把原问题转化为可分的多目标优化问题,然后凸化非劣前沿,再从非劣解集中挑出原问题的全局最优解。建立了该算法的理论基础,证明了算法的收敛性。仿真结果表明该算法是有效的。     

化工过程能量集成和优化新思路

以往的夹点技术只能通过流股进行过程用能分析,而不能同时将换热设备的相关费用问题考虑在内。基于此,本文研究了化工过程能量集成和优化的新思路,通过热交换器费用函数的确定、遗传算法和模式搜索的确定,提出以过程费用函数全局最小为优化目标,并以实例做分析,从而有效的应用到工业生产过程和设备技术改造两大方面。     

大规模MIMO系统能效优化算法研究综述

随着移动用户数与高速数据业务应用的快速增长,满足下一代网络更高频效和能效需求的大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术成为5G的研究热点。天线数目的增加,导致大规模MIMO系统的能耗也将急剧增加。优化大规模MIMO系统能效以实现绿色通信成为5G资源管理的一项重要研究课题。针对该问题,对大规模MIMO能效优化算法进行了综述与展望。介绍了大规模MIMO系统能效模型,综述了大规模MIMO系统能效优化算法研究现状,包括基于天线选择的能效优化、基于功率分配的能效优化、频效和能效的折中和多参数联合优化能效;探讨了学术界在大规模MIMO系统能效优化算法上的重要研究成果;总结了当前研究中存在的主要问题,展望了大规模MIMO系统能效优化未来的研究趋势。     

电容器充电过程系统的能量损失

分别定量计算了电源和充电电容器对电容器充电过程中系统的能量损失,得出的结论是,系统的能茸损失与电路中的电阻无关.     

基于SWIPT的无小区大规模MIMO-NOMA系统能量效率研究

无小区大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)与非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)都是未来6G的使能技术。无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer, SWIPT)技术在进行信息解码的同时收集能量,与无小区大规模MIMO-NOMA优势互补。文中基于SWIPT研究无小区大规模MIMO-NOMA系统中的能量效率问题,通过联合优化功率分配系数和SWIPT的时隙切换(Time Switching, TS)系数,提高系统的能量效率。为了最大化能量效率,采用布谷鸟算法设计功率分配系数。考虑一种特殊情况,将所有终端的TS系数设置相同,进而推导了最佳TS系数的封闭表达式。仿真结果表明,相较于几种已有方案,文中提出的优化方案可以显著提升系统的能量效率。     

大规模气化过程系统模拟、集成及优化基础研究

该研究主要进展包括:(1)建立了水煤浆水冷壁气化炉降阶模型,计算了气化炉内温度分布,水冷壁表面渣层厚度分布,以及水冷壁内温度分布,同时模型计算量小,可以满足在整体系统流程中的耦合优化计算;(2)开发了气化岛整体系统动态仿真机;(3)建立了工业多喷嘴对置式气化炉的分区模型,模型计算快速,模拟结果经与工业气化炉运行结果比较,模拟结果准确可靠;(4)通过对煤、煤灰、气化生成灰渣以及废水中氯元素含量的实验分析以及热力学分析,获得了气流床煤气化过程中氯元素的迁移特性;(5)采用Aspen Plus建立了两种以石油焦为原料的气化制氢模拟流程,通过对两个方案进行了模拟分析和评价,获得了两个方案的能量转换热效率和火用效率。     

化工过程能量综合知识表示的方法研究

剖析了人类专家进行化工过程能量综合的过程,简述了几种知识表示方法的优、缺点。分析了化工过程能量综合领域知识的种类和特点,提出了题域知识的“面向对象”表示方法。     

磨矿过程综合自动化系统

磨矿过程具有大惯性、滞后性、非线性、多变量耦合等特性,传统的控制方法或者人工控制都无法取得较为满意的效果,导致了磨矿过程产品合格率低、能源消耗大、生产效率低,并且球磨机还时常出现“饱磨”,引起生产事故。针对磨矿过程中存在的上述问题,提出了由过程管理、智能优化和过程控制三层结构组成的综合自动化系统。通过在唐山某选矿厂的运行效果表明该系统不仅可以稳定整个磨矿过程,而且提高了磨矿效率。     

炼油过程能量优化和低温余热回收利用

本文主要分析炼油过程能量传递和低温余热热源及热阱特征,运用热力学试探法和数学规划法建立了炼油过程系统能量优化方法和低温余热大系统优化回收利用方法。系统能量优化涵盖炼油过程总能规划、直接热联合和热供料、装置内部能量优化、低温余热利用等方面;低温余热利用包括热源热阱分类评价、热水子网络建立、大系统分析。     

大规模线性优化求解系统的设计与实现

从建立实用系统出发,以解决实际中各类大规模线性优化问题为目标,研究了大规模线性优化求解技术,设计实现了用于大规模线性规划、整数规划及运输模型的线性优化求解系统LOSS(LinearOptimizationSolving System),并结合具体应用实例做了模拟实验研究.大规模测试数据样例实验结果证明,该系统在求解线性优化类问题时,效果优良,并具有灵活性、友好性、可移植性、可扩充性和可重用性等特点.     

大规模优化系统层次型分解的一种方法

解决大规模优化问题的一个有效途径是分解协调法,在总结优化分解两种方法的基础上,提出一种层次型任务分解的策略,建立了任务分解的模型,并结合数学规划的算法进行求解。实例说明所建立的任务分解模型的合理性,分枝定界算法能有效地减少搜索空间,得到较好的分解结果。     

大规模优化系统层次型分解的一种方法

解决大规模优化问题的一个有效途径是分解协调法．在总结优化任务分解两种方法的基础上,提出一种层次型任务分解的策略,建立了任务分解的模型,并结合数学规划的算法进行求解．实例说明所建立的任务分解模型的合理性,分枝定界算法能有效地减少搜索空间,得到较好的分解结果．     

电能量远程计量系统及其综合应用环境

电能量远程计量系统结合了先进计量和现代通信技术,生成以电能量为主的数据中心平台,系统采用的模块化设计使系统具有较好的兼容性和扩展性。该系统不仅可以自动统计和考核结算电能量,实现配电网络的智能化,而且方便管理人员对用电用户进行远程管理,简化其工作流程,节省开支。基于此,从系统结构、功能和配置等方面介绍分析了电能量远程计量系统及其综合应用环境。     

能量系统环境 经济分解协调优化策略

按照能量系统 (能量转换系统 )的流及废物流变化特征 ,将系统划分为能量转换主子系统及废物治理子系统 ,在此基础上 ,探讨了废物计价策略 ,并通过环境和经济学的结合 ,提出了同时考虑热力学和经济学和环境三个目标的环境经济优化目标及相应的约束条件 ;同时也提出了能量系统的分解协调环境经济学优化策略 ,在子系统分别优化的基础上协调 ,达到系统全局的优化 .     

过程综合的全局优化改进遗传算法

针对过程系统综合和蒸汽动力系统优化的复杂非线性规划问题，提出了改进和连续化全局优化的遗传算法，算例表明，该方法用于求解复杂优化问题是非常有效的，而且具有获得全局最优解的能力。