MSC.Patran/Nastran在65m天线副反射面优化中的应用

采用MSC.Patran/Nastran软件建立及优化有限元模型,对65m天线副反射面背架结构进行优化分析。以背架各杆件半径值为设计变量,以背架变形值及应力值为约束条件,寻求使背架结构重量最轻的设计方案。根据仿真结果,对原背架结构设计进行了改进。     

多模块构架式空间可展开天线背架的模态分析

为掌握多模块构架式空间可展开天线背架的固有振动特性,根据背架的结构特点,基于齐次坐标变换方法,建立了多模块背架的几何模型;运用有限元软件ANSYS建立了天线背架的有限元分析模型,利用子空间法对其进行了模态分析,得到了结构的前10阶固有频率和振型,分析了固有频率的变化规律及振型的特点;研究了结构参数对背架固有频率的影响规律,给出了提高一阶模态的方法.分析结果表明,适当增加上弦杆、下弦杆和斜腹杆的直径,减小拉索的直径可以提高背架的固有频率.该分析方法为天线背架的动力学研究及结构的优化设计提供了理论参考.     

FAST背架样机刚度实验分析

五百米口径球面射电望远镜(Five hundred meter Aperture Spherical radio Telescope, FAST)将会成为世界上最大的单口径射电望远镜.FAST有三个创新性的工程概念,其中之一就是提出了主动反射面的概念.背架结构是反射面单元中连接主索网和面板的支撑结构.三种方案的背架结构样机已经设计和制造出来:单层弦支结构、单层网架结构和空间三角锥网架结构.三种样机的刚度实验,分别进行了不同背架结构在相同外力荷载下的实验位移变形比较,背架结构在外力荷载下位移变形的实验值和仿真值比较,以及在不同温度荷载下位移变形的比较.实验得到了背架样机的刚度特性,验证了仿真的设计和优化,也对FAST 背架原型设计提供了参考.     

基于风-光-储联合优化的最优潮流

针对分布式能源发电的间歇性和不确定性,提出了风、光互补发电和储能实时在线优化结合的方法。以风、光日前预测发电与实时发电误差最小、储能出力最少为目标,建立风-光-储联合优化模型;使用改进PSO算法对风、光出力进行实时优化,优化后的分布式发电可以有效降低分布式电源带来的日前调度偏差。储能优化后的风、光出力在进行潮流计算时可直接处理为负荷模型,因此可以有效降低分布式能源建模的复杂度。最后,以IEEE30节点系统为例,以发电机发电费用最低为目标函数,将风-光-储联合出力等效为单个节点,利用遗传算法对最优潮流模型进行求解,验证了本文方法的正确性和有效性。     

基于模拟退火算法的风-光热打捆发电系统成本优化

以风-光热打捆发电系统为研究对象,完全消纳风电为研究背景,提出一种以互联系统单位发电成本最小为目标,系统正常运行为约束,模拟退火算法优化光热电站出力为手段的优化控制策略.仿真结果表明,在允许条件下,所提出的优化控制策略可以有效降低风-光热打捆发电系统的单位发电成本.     

基于复合优化方法的导向架结构设计

以履带车辆台架试验平台的关键部件导向架为研究对象,结合拓扑优化与多目标优化方法,提出导向架的优化策略.首先,在设计初期为了达到快速减轻其质量的目的,基于变密度法对导向架进行拓扑优化;然后,利用Workbench建立导向架的参数化模型,通过中心复合设计法选取有限元结构分析样本点,并通过样本点和响应值建立最大应力、最大变形...     

电力市场环境下水电站中长期运行优化调度

电力市场环境下水电站优化运行的目标发生了重大改变。以发电效益最大为目标,建立了单一水电站中长期运行水库优化调度数学模型,并以某一水电站为例进行优化调度,取得了较好的效果。与传统的以发电量最大为目标的调度方法相比,该调度方法可以实现水电站发电效益最大化,增加发电收益。     

柴油机余热回收筒式温差发电器的结构优化

针对一款适用于大功率车用柴油机的筒式温差发电装置提出优化方案,该方案基于对热端集热器、温差发电模块及柴油机的仿真模拟的综合评价,包括Fluent对于温差发电器冷热端温度场、内部流场和背压的仿真,Matlab对于温差发电器发电计算,以及GT-Power对于背压引起的柴油机功率损失计算.针对原结构中存在换热效果不理想的问题,提出加装不同尺寸导流装置来强化换热,可使整体性能大幅提升.本研究中,当采用60,mm导流装置时,系统净输出功率取得最大,达到651.1,W,较原系统436.5,W提高了49.2%,.     

离场航班多目标优化排序研究

为缓解大面积、长时间的离场航班延误现状,研究了多目标离场航班优化排序问题,考虑连续航班对离场航班影响,建立了具有多个目标函数的混合整数规划模型,并基于多目标优化问题的Pareto最优解概念,设计了一种带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解模型.选取上海浦东机场3 h内离场航班进行仿真验证,并将仿真结果与其他算法优化方案比较,与FCFS策略相比,航班总延误降低了20. 1%,延误架次减少了20.较单一目标优化,该算法具有保持多个目标函数优异性的特点,且115架航班优化时间仅为302 s,能够较好的满足实际运行效率需求.所提方法能够有效解决离场航班多目标优化排序问题.     

背越式跳高技术教学的实验研究

以背越式跳高动作中常犯的错误为逻辑起点,以优化背越式跳高技术的教学手段为切入口,设计了背越式跳高技术教学的理论模型,并对其进行实证研究.结果表明:背越式跳高技术教学的理论模型具有针对性较强、整体性较好、功效性显著等基本特征.实验证实,该理论模型具有相当的实践性和可行性,并能更加有效地提高背越式跳高的教学效果.     

受冲击液压装配式跨越架拉线优化布置研究

以一种新型液压装配式电网跨越架为研究对象,介绍了其结构和安装过程.结合常见的跨越架拉线布置方式,选取跨越架架体的拉线间距和拉线层数为主要设计要素.为了提高此类型跨越架架体的抗冲击能力,本文模拟计算了跨越架在发生电缆断裂事故后受的等效冲击载荷,研究了在等效冲载荷作用下两个设计要素改变时跨越架架体承载响应变化.针对这种类型跨越架的拉线布置提出优化建议,明显增强了其抗冲击性能.     

水电站水库优化调度的随机动态规划方法

以浙江枫树岭水电站为例,较详细完整地介绍了一种由动态规划与马尔可夫随机决策过程理论发展形成的随机动态规划水库优化发电调度的理论和方法,并用此方法建立了枫树岭水电站随机动态规划水库优化调度模型,通过计算,编制了电站的优化发电调度图。     

基于遗传算法的微电网DSM优化模型

为降低微电网发电侧运行成本, 同时优化微电网需求侧用户的用电体验, 建立了将需求侧管理(DSM:Demand Side Management)纳入微电网经济优化的模型。该模型包括一个光伏发电装置, 两个柴油发电机和一个蓄电池, 需求侧用户根据动态定价机制作出响应并对负荷进行转移, 以节省电费。将用户感到的不便与负荷转移时间建立联系, 运用遗传算法同时优化发电侧经济性和需求侧用户体验。仿真结果表明, 实施DSM 后,发电成本显著降低, 用户获得了一定的经济效益。     

分区优化控制在水库群优化调度中的应用

以长江中上游15座骨干水库组成的大规模混联水库群联合发电优化调度问题作为研究对象,提出一种新的优化控制方法,其思路是:从流域梯级大规模电站群整体优化角度出发,以总发电量最大为目标建立大规模水库群分区优化调度模型,根据电站所属流域相对位置以及其水力补偿关系进行虚拟分区,以控制区内电站群子系统为对象进行分区优化控制;在此基础上,采用约束廊道法有效解决长期发电优化调度问题中的多约束耦合问题.将该方法应用到长江中上游大规模混联水库群联合发电优化调度问题的求解中,结果表明:所提出的方法求解精度高、时效性好,具有较强的工程实用性,为求解高维、复杂梯级水库群优化调度问题提供了一种新思路.     

基于K近邻算法的平面结构变形场实时测量方法

针对行骨架结构式天线背架变形场难以监测的问题，提出一种基于K近邻算法的平面结构变形场实时测量方法。针对被测结构在实际使用工况下的典型受力状态，对结构施加负载，采集变形数据，制作预标定数据集，获取被测结构的实时应力应变数据。将实时获取的一组应力应变数据与预标定数据集各组数据进行相似度计算、排序，依据相似度系数矩阵和所选取的预标定数据，对当前受力状态下的监测点变形位移数据进行计算；根据行骨架和主背架的受力特点，对整个阵面变形场进行插值计算，拟合出被监测天线阵面的变形场数据。为了验证所提方法的有效性，本文在一种行骨架式非闭合平面结构上开展实验研究。结果表明，所提算法能够测量非规则结构在外力作用下的变形场，并具备一定精度。     

分级骨干网架的构建及其经济效益评估方法

构建骨干网架是差异化规划电网以提高其抵抗自然灾害能力的关键手段,基于设备重要度和抗灾效益评估的阶梯式分级骨干网架建设能够兼顾电网建设的抗灾性和经济性。本文根据系统源、荷和支路的重要度评估,提出了分级骨干网架构建方法,以全寿命周期成本理论为基础并考虑设备等级、使用寿命和折旧价值,构建差异化建设投资成本计算模型,以各级负荷典型用户为代表建立负荷侧停电损失模型并与发电侧和电网侧效益组成分级骨干网架抗灾效益,结合成本模型形成差异化建设经济效益评估体系。最后以IEEE 118系统为例搜索分级骨干网架并设计多种抗灾建设方案,通过投资成本和收益的对比,证明了分级骨干网架建设的经济性和抗灾效益评估体系的合理性与可行性。     

考虑清洁能源参与的跨区域能源配置优化模型

分别以区域发电成本最优、区域碳排放最优以及综合效益最优为目标,结合区域能源优化中涉及的经济效率、碳排放以及输电约束等问题,构建了含清洁能源的跨区域发电计划优化模型.利用GAMS软件进行模拟分析,结果表明模型能在一定程度上优化区域间的发电成本和环境成本;对比清洁能源参与、不参与区域能源优化的结果可知:清洁能源在优化中的贡献度明显高于化石能源;区域间碳排放价格的差异将影响清洁能源与化石能源所实现的能源置换效益.     

考虑环境因素的分布式能源多目标优化配置

建立了分布式能源多目标优化配置模型,考虑了环境因素,以最小化传统发电与分布式能源发电的环境成本与发电成本之和、最小化配电网络损耗为目标函数.改变传统将多目标优化问题转化为单目标函数求解的做法,将粒子群算法扩展为多目标粒子群算法,并以此算法作为优化工具求解分布式能源的多目标优化配置.采用IEEE33节点系统作为算例,考虑将微型燃气轮机并网的优化配置问题.算例结果表明,该多目标优化配置策略能够为决策者提供可供个性化选择的多样化配置方案,各种优化配置方案与没有分布式电源安置相比,可降低系统网络损耗、改善系统可靠性指标和电压水平并降低污染气体排放.     

葛洲坝电站非汛期日优化发电计划编制方法初步研究

以水电厂机组为单元建立了葛洲坝电站的发电模拟模块,据此采用经模拟退火算法改进的混合遗传算法,建立葛洲坝电站非汛期厂内日优化发电调度模型,并将其应用到葛洲坝电站发电计划编制工作中,实现枯水期厂内发电流量的优化分配.采用2007年4月1日至4月10日实际资料对该模型进行验证与校核,结果表明模型模拟单日平均出力的精度达98.84%.经优化10日最多可新增电量1270×104kW.h.     

静态非流水型作业排序方法研究

本文分析了非流水型作业排序的特点，提出在单件小批生产条件下，以最小延期交货损失费、最小在制品占用成本和最大设备利用率为排序目标，采用新的优化规则及算法求近优排序结果．实例分析表明，非流水型作业排序具有实际意义的方案数远小于理论方案数，为ｎ·ｍ／ＲＮＤ／Ｔ问题求最优解提供了依据