基于粒子群优化算法的电阻抗图像重建

电阻抗成像的实际应用具有许多优越性,但电阻抗图像重建是一个严重病态的非线性逆问题。目前电阻抗成像的静态算法大多采用Newton-Raphson类算法,这类算法需要计算Jacobian矩阵、使用正则化技术等,算法复杂且稳定性较差。针对该问题,采用了一种新的求解逆问题的方法:粒子群优化算法(PSO)。PSO是一种基于种群搜索策略的自适应随机算法,具有算法简单、调节参数少、收敛速度快、易于实现等特点。给出了电阻抗成像的建模模型,并对粒子群优化算法做了适当的改进以适应电阻抗问题的求解。与牛顿类算法相比,它可以省去繁复的雅可比矩阵计算过程,而采用自适应搜索来求取最优解。仿真结果表明,应用PSO进行图像重构时,能够对突变区域进行准确的定位,图像分辨率较高。     

分时电价下考虑需求响应的微电网经济调度方法

为了实现微电网发电侧和用户侧双赢,提出一种考虑需求响应的孤岛微电网多目标经济调度模型。该模型在分时电价机制下引入需求响应,构建含用电效用和用电成本的负荷侧效益目标函数,同时,建立微电网发电侧成本最小目标函数。基于上述目标函数,通过调整使得微型燃气轮机的增量成本一致,实现微电网发电总成本最小。同时,根据分时电价调节可调负载的最优接入量,使得用户侧总收益在每个时段达到最大。为了验证模型的有效性,建立孤岛微电网仿真平台对需求响应的效果进行测试。仿真结果表明:所提出的经济调度模型能够在实现发电侧成本最小化的同时,实现负荷侧效益的最大化;在分时电价机制下引入需求响应后,用户侧效益提高了104%。     

基于分段动态变迹技术的超声成像方法

在超声成像系统中,单一幅度变迹技术只能在一定的距离范围内获得较好的成像分辨率,该距离范围外,分辨率明显降低。而使用分段动态变迹技术就可以弥补这一缺点,在研究多种单一幅度变迹函数的波束3dB等值线后,观察得到各函数最佳成像分辨率对应的距离范围。通过分段引入对应的变迹函数,从而得到了分段动态变迹技术的一种实现方法,然后绘出波束3dB等值线以及仿真成像。证明该方式的分段动态变迹技术相比单一幅度变迹技术能够改善缺点,提高图像质量。     

基于模糊综合评判的分布式储能系统调节能力分析

分布式储能在平抑间歇性电源的波动性、参与电力调峰、改善电能质量、提高供电可靠性等方面发挥着重要作用。如何量化评估储能系统的供能及调节能力,对于挖掘各类功率型储能和能量型储能组合配置的调节潜力以及分布式储能的优化配置都至关重要。文中针对目前常用的储能形式和装置,对各类储能的响应速度特性、功率调节特性等进行分析,在对影响储能系统调节能力的多种因素分析基础上,提出了一种基于模糊综合评判的储能系统调节能力评估模型,为不同储能组合模式、不同容量配置比例下,定量化评估分布式储能系统的供能及调节性能提供实用有效的方法。通过仿真算例验证所提方法的有效性。     

一个专家控制系统的设计与实现

在专家系统技术与计算机过程控制技术相结合的基础上设计了一个用于工业过程在线监控的专家控制系统。并介绍了它的设计思想，总体结构及工程实现方法，另外还给出了该系统在红矾钠回转窑生产过程中现场运行的结果。     

含有大量感性负荷的海岛微电网黑启动优化策略

在极端自然条件下,容易造成海岛微电网全面崩溃,此时需要进行黑启动使整个系统恢复,但是海岛微电网中含有大量感性负荷会影响黑启动过程.为了提升海岛微电网黑启动的效率,提出一种基于虚拟有功负荷的海岛微电网黑启动优化策略.首先提出黑启动电源启动顺序优化模型,利用熵权法对不同DG的黑启动能力进行评价;然后,提出负荷恢复优化模型,以负荷恢复量最大和负荷恢复重要程度最大作为目标并利用PSO算法进行求解;接着,提出DG与负荷的路径恢复优化模型并利用最小生成树的Prim算法进行求解.另外,还提出虚拟有功负荷构造方法,在黑启动过程中考虑将感性负荷与并联补偿电容一起等效为有功负荷,从而提高黑启动成功率.最后,采用简化的19节点微电网结构进行仿真验证,结果表明,与传统优化的黑启动策略相比,本文方法在黑启动过程中负荷恢复量提高了46.8％,同时考虑了负荷的重要程度,并且,路径恢复总时间减少了8.8％.此外,根据本文中提出的虚拟有功负荷构造方法,仿真结果表明当并联电容提供的无功足够时,在黑启动过程中可以明显减小感性负荷对系统电压造成的影响.     

最小方差波束形成与基于最小方差相干系数融合的超声成像方法

在医学超声成像中,最小方差波束形成(MV)可以有效地提高图像的分辨率,但不能提高成像的对比度.针对最小方差波束形成的低对比度,提出一种最小方差波束形成与基于最小方差相干系数融合的成像方法.该方法利用最小方差波束形成的输出取代相干系数中相干部分的能量和,得到加权系数,然后利用该系数加权最小波束形成的结果.仿真成像结果表明:该方法在分辨率、对比度方面都优于传统的延时叠加波束形成法,最小方差波束形成法以及最小方差波束形成与相干系数融合的方法.     

基于等微增率准则的微电网分布式经济调度方法

针对微电网运行成本最小化问题,提出一种微电网的双层经济调度模型,其中上层是进行信息传输的通信网络层,下层为进行电力传输的微电网层。通信网络包含两个子网络,其中第一个网络包含所有agent,第二个网络只包含可控agent。随后建立通信网络的构建规则,系统性地给出从任意通信网络导出分布式控制律的一般方法。从第一个子网络中推导出的分布式控制律能够保证系统的功率平衡,而从第二个子网络中推导出的控制律能够实现系统内可控分布式电源（distributed generation,DG）的发电成本最小化。通过第二个子网络的可控agent的反复迭代,达到增量成本一致,根据等微增率准则,实现所有可控DG的运行成本最小化。最后,设计两个仿真算例,对所提控制律进行测试。仿真结果表明,在可再生能源和负载需求剧烈波动的情况下,提出的方法均能实现微电网的运行成本最小化。     

基于灰色关联的应力盘驱动力耦合度分析

提出基于灰色关联分析理论的能动磨盘各驱动器间耦合度分析方法。该方法选择某一驱动器策动力对应应力盘各测量点面形变化量为母序列、其它驱动器策动力对应面形变化量为子序列;运用初值化方法对序列进行预处理,进而计算各子序列的灰色关联系数;最后,由各子序列灰色关联系数计算灰色关联度。根据灰色关联度的内涵,本文选择关联度为其对母序列的耦合度,以实现应力盘各驱动器间耦合效应的定量计算,为深入分析应力盘控制系统,为制定合理的控制策略、方案提供了保证。对有效变形口径为420 mm,包含12个驱动器和60个微位移阵列传感器的能动磨盘进行了驱动器耦合度分析,分析结果与实际情况相吻合,表明模型能准确刻画驱动器间的耦合效应。     

组合粒子群优化和分布估计的多目标优化算法

提出组合粒子群优化和分布估计的多目标优化算法。在寻优迭代过程中,一半的后代由粒子群算法产生,带有变异操作的粒子群优化算法具有全局搜索能力;另一半后代采用分布估计算法来产生,分布估计算法具有良好的学习和局部搜索能力,由其提取决策空间的信息并建立期望解的概率分布模型,对这个分布模型进行采样而产生下一代的解。与多种多目标优化算法的比较实验表明,组合算法在基准函数ZDT1～ZDT3,ZDT6和ZDT6-1上获得的Pareto解集具有较好的收敛性与多样性,在ZDT4实例上的性能适中。