基于麻雀搜索算法的微电网分层优化调度

为综合考虑微电网供给侧和需求侧的利益,建立了微电网分层优化模型;上层以净负荷成本和用电满意度为目标优化负荷曲线,下层以运行成本和环境成本为目标优化各单元出力,并选择麻雀搜索算法(SSA)求解这类复杂优化问题。针对SSA易陷入局部最优的问题,提出一种改进麻雀搜索算法(ISSA),改进了发现者搜索方式,引入了变异、贪婪策略;并且加入非支配排序和轮盘赌法将ISSA改进为多目标算法。算例结果表明可转移负荷占比为10%时能够协调微电网供需两侧的利益;对比ISSA与SSA、粒子群算法(PSO)、鸡群算法(CSO)和灰狼算法(GWO)的迭代结果,证明ISSA具有良好的寻优效果和稳定性。

GA与分层优化结合的掺水集油工艺参数优化

为降低进入特高含水阶段油田的掺水集油能耗,对掺水集油工艺参数进行优化。以掺水温度、掺水量、掺水压力为外层决策变量,加热炉和掺水泵运行方案为内层决策变量,以掺水集油工艺综合能耗最低为目标函数,建立掺水集油工艺参数优化模型。提出了一种遗传算法(Genetic Algorithm,GA)与分层优化结合的求解策略,将掺水温度作为染色体上的基因,先优化个体对应加热炉和掺水泵运行方案,得到个体对应的最小集油能耗,再通过种群的不断迭代进化,得到掺水集油工艺的最优参数。研究结果表明,与优化前相比,掺水温度降低8.3℃,掺水量减少131.6 m^(3)/d,掺水压力降低0.15 MPa,集输吨液综合能耗降低13.64%,优化效果良好。研究成果可为进入特高含水阶段油田降低掺水集油能耗提供借鉴。

港口大规模冷箱负荷群用电的一致性分层优化调度方法

为解决港口大量冷藏集装箱负荷群优化调度面临的优化效果与计算效率难题,该文提出冷箱集群分层迭代调度架构及多智体制冷效率一致性优化策略。建立考虑热动态过程的冷箱负荷用电模型,并根据用电特性将冷箱聚类为集群,降低冷箱控制维度与信息交互量级。建立冷箱动态电价与集群用电功率迭代优化的预调度模型,提出冷箱制冷效率主从一致性的功率动态分配算法,冷箱个体根据电价、温度、制冷限值主动响应预调度策略,实现大规模冷箱自趋优运行和负荷功率有序转移。以日照港为算例,所提方法可将用电成本降低12.5%,计算效率提升4倍,优化结果与全局优化的偏差仅为0.5%,实现了大规模冷箱群高效优化。

含电动汽车的主动配电网多目标分层优化调度

为了协调电动汽车车主和主动配电网2个不同主体之间的利益关系,针对电动汽车接入后主动配电网的优化调度问题,文中提出一种考虑电动汽车充电综合满意度和主动配电网运行效益的多目标分层优化方法。上层模型注重最大化电动汽车车主的充电利益,采用归一化法向约束法求解电动汽车的最优充放电计划,并将其输入下层优化模型。下层模型旨在最大化主动配电网的运行效益,根据电动汽车的充放电计划调整可控分布式电源的输出功率,采用二阶锥松弛转换法和带权极小模理想点法求解该非线性多目标问题。仿真结果表明,所提含电动汽车的主动配电网多目标分层优化方法能够在促使电动汽车充电综合满意度超过0.9的同时,减少有功网损约94.12%、运行成本约30.90%,实现电动汽车车主和主动配电网的双赢。

含分层储能的冷热电联供系统运行优化

为提高冷热电联供型微电网对可再生能源的消纳能力,解决源-荷的不确定性使得系统运行稳定性降低的问题,提出含分层储能的三级混合时间尺度滚动优化方法。日前优化目标为日运行成本最低;日内上层以燃料成本和蓄热罐功率变化惩罚成本最低为目标对冷热能进行优化,下层以电网交互成本和蓄电池功率变化惩罚成本最低为优化目标对电能进行优化;实时电系统反馈以电系统削峰填谷作用量和功率波动量最低为优化目标;得出最优的系统中各设备的出力计划。结果表明:该优化方法和分层储能能够有效达到削峰填谷的作用,各设备功率波动率均处于较低水平;冬季典型日的日运行成本比日前成本有所降低。

计及电解铝高耗能负荷调控和火电深调的高比例风电系统分层优化策略

对于高比例风电系统,风电出力典型的随机波动性和反调峰特性极大增加了其调峰负担,火电机组深度调峰虽已常态化,但系统调峰资源仍显不足,弃风问题有待解决。提出利用电解铝高耗能负荷(electrolytic aluminum energy-intensive load,EAL)作为新的调峰资源参与电网调度。首先,根据电解铝高耗能负荷的真实生产调节特性,耦合电流、温度及产量等多种因素,建立电解铝负荷参与电网调峰的精细化调节模型;然后,结合火电机组深度调峰模型,以系统弃风量最小和运行成本最小为目标,建立电解铝负荷和火电深调联合调峰的分层优化模型;最后以某实际区域系统为例,采用商业优化软件GUROBI进行求解分析,验证了所提方案可大幅减少系统弃风量,改善系统调峰运行经济性,并优化了火电机组深度调峰结构和发电经济性。

基于Pareto控制的多目标PSO算法在铣削参数优化中的应用

工艺参数是影响零件加工质量和效率的关键因素,工艺参数的优化和调节是改善加工工艺的最有效方法。针对铣削加工参数优化问题,提出了一种基于应用实例的多目标切削参数优化方法。首先,以材料去除率、切削力和刀具寿命为目标函数,建立了统一的切削工艺参数多目标优化数学模型。随后,使用切削数据对目标函数进行组合,建立了该问题的数学模型,研究了适用的求解方法以获得最优解,并通过实验验证了参数优化的有效性。该方法可为加工参数的选择提供指导和依据。

有缆式第四代智能分层注水技术优化及现场应用

青海油田注水开发油藏类型多,非均值性强,开发矛盾突出,在精细注水实施过程中测调工作量和测试力量不足,由于井况条件产生的测试遇阻问题也未能有效解决。为此油田引进第四代分层注水工艺,不需要投捞测试仪器,解决了仪器遇阻、遇卡的问题,优化电缆密封方式、研制电缆直穿式封隔器和远程通信及控制技术,实现了对注水层段在实时在线调控,为油田开发提供了技术支撑,为后续工艺升级提供了基础。有缆式智能分注技术在青海油田实施45口井,最大分注级数为5封5配,最大下深2033.5 m,施工层段密封率达到100%,单井调配时间相比桥式偏心提高了6倍,测试成功率达到100%。

多目标算法分层优化策略在开关磁阻电机中的应用

针对电机多参数多目标协同优化较为复杂的问题,提出了基于非支配排序遗传算法分层迭代优化的思想。首先,介绍定子分段混合励磁开关磁阻电机的设计流程和工作原理。其次,选择电机的待优化参数和优化目标,并引入Pearson相关系数分析电机参数与优化目标的相关性,根据相关性结果对待优化参数进行分层;建立各层优化参数与优化目标的非线性模型,将非线性目标模型引入多目标优化算法。最终,在Pareto前沿中选取最优个体,完成对电机结构参数和控制参数的分层迭代优化,确定电机的最优结构参数和控制参数,并通过有限元分析软件进行验证。相比较于初始模型,优化后电机的效率略有提高,平均转矩增加12.44%,转矩脉动减小64.96%。根据最优参数制造出实验样机,实验结果验证了优化设计的有效性和优越性。

基于Pareto解集的工业园区微网优化配置研究

工业园区各类能源耦合性较差,不同能源系统独立运行,能源利用率较低,需从多类能源互联集成和互补融合入手,提高能源的综合利用效率和可再生能源的利用率。提出了一种工业园区综合能源微网方案,以总成本、污染治理费、电网可靠性、风光互补性为目标函数和约束条件,建立了多能微电网优化模型。设计了一种基于Pareto最优解集的多目标差分算法并采用熵权法确定每个评价指标的权重,将多目标运算转化为单目标运算。仿真结果表明,该算法在微电网端可有效降低传统能源的消耗,加强清洁能源的有效利用,减少碳排放量并降低系统运行成本。

基于场景构建技术的区域微能源网群的分层协调优化方法

考虑区域微能源网中风、光出力与负荷功率的不确定性,提出一种针对新能源消纳的区域微能源网分层协调优化方法。首先,考虑相关性引入正态Copula函数建立各随机变量联合分布关系,并计及预测误差,建立不确定性典型场景。然后,考虑弃风弃光的损失,以微能源网运行成本最小为目标建立分层协调优化模型。该模型的上层为微能源网群灵活性资源的协调消纳优化,下层为微能源网内部的消纳优化。采用基于目标级联分析的分层优化方法迭代求解,得到区域微能源网分层协调优化策略。最后,以某实例微能源网群为例进行验证,表明所提方法提高了区域电网的新能源消纳率。

基于电磁-热-力多物理场仿真的铁心电抗器结构参数分层优化方法研究

为了解决干式铁心电抗器多目标优化设计存在的不足,提出一种基于灵敏度分析的分层优化方法。首先,根据铁心电抗器的结构参数建立仿真模型,获得了电抗器电磁、温升和振动特性,在此基础上,基于多物理场仿真和拉丁超立方试验设计方法,结合灵敏度分析技术,得出结构参数对电抗器各性能目标的影响规律;其次,建立了铁心电抗器多目标优化模型,将优化目标与结构参数划分为2个层次,进行降维处理;最后,采用响应面法(RSM)和NSGA-Ⅱ算法分别获得了分层后最佳的铁心和绕组结构参数,并通过仿真验证优化方法的有效性。结果表明该方法能有效提高干式铁心电抗器的各项性能同时控制成本和损耗,可为铁心电抗器向质量效益型和绿色低碳型转变提供借鉴和参考。

分层表冷器的水循环优化预测控制研究

针对分层表冷器的协同控制问题,根据室外温度和室外相对湿度这2种环境变量,采用门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)网络搭建表冷器温湿度系统预测模型,用于预测室内平均温度和室内平均湿度。首先,针对水循环优化算法收敛速度慢的问题,将生物地理学优化(biogeography-based optimization,BBO)算法中的迁入迁出行为嵌入到水循环算法(water cycle algorithm,WCA)中,以提高算法性能;然后,利用改进的水循环算法(improved water cycle algorithm,iWCA)滚动优化得到控制量,即主表冷阀、副表冷阀和电动三通阀的开度。仿真实验结果表明:与传统的预测控制算法相比,GRU-iWCA预测控制方法具有更高的跟踪精度和稳定性。

考虑需求响应的光热电站热电联供型微网分层优化调度

针对光热电站热电联供微电网的优化调度问题,提出考虑需求响应、光热电站和电加热器相互协调配合的分层优化调度模型。在上层模型中,使用移动边界法对负荷曲线进行划分,以可再生能源与负荷之间的差异最小化为目标来求解不同时段电价;下层模型以微网调度成本最小为目标进行调度优化。考虑到仅靠风电和光伏不能满足负荷需求等情况,还需对光热电站和可控电源进行调节调度,建立一个基于混合整数线性规划的经济调度优化模型,该模型包含了光热电站、需求响应和电加热器之间的相互协调调度。通过实际案例分析,验证了所提方法的有效性和合理性。

基于联邦分层优化学习的设备故障诊断方法

随着工业物联网的快速发展,联邦学习能够实现数据隐私下的多工厂联合设备故障诊断,然而不同工厂工况、计算资源、数据质量等异构性较大,导致传统联邦学习故障诊断的训练效率与准确率不高。针对上述问题,提出基于联邦分层优化学习的设备故障诊断方法。建立设备故障诊断分层架构进行层局部聚合缓解异构问题;提出本地个性更新选择算法减少模型偏移,提升联合诊断准确率;提出基于迭代阈值的局部聚合模型,通过动态迭代与局部聚合完成中心模型聚合。经实验分析验证,该方法显著提高了联合故障诊断的训练效率与准确率,具有良好的鲁棒性,满足多工厂高效设备故障诊断的工业需求。

计及线路-源-储灵活性的电力系统分层优化调度方法

当前关于系统灵活性提升的优化调度研究主要聚焦于量化灵活性需求或挖掘源-荷-储灵活资源供给,而未考虑通过线路提供传输支撑能力满足灵活性需求,提出计及线路-源-储灵活性的电力系统分层优化调度方法。基于线路动态增容技术计算线路动态传输容量,提出线路灵活性动态传输裕量,以量化线路传输灵活性;对火电、抽水蓄能和电化学储能的灵活性及调峰特性进行分析;构建以线路灵活性动态传输裕量及源-储灵活供给为机会约束条件的分层优化调度模型,优化机组出力并选择需要配置动态增容装置的线路。改进的IEEE39节点系统仿真结果表明,所提方法能够提高线路传输能力以及系统灵活性。

分层设色在海图制图中的应用及流程优化探讨

长期以来,等深线和水深点是海图海底地貌表达的重要内容。如何清晰直观地表达海底地形起伏也是海图制图的难题之一。随着地理信息技术的快速发展,如何在海图制图中快速处理海量地理空间数据,是提高专题图生产效率的关键之一。本文以海图制图中太平洋海域为例,介绍了基于ArcGIS软件中的模型构建器和ArcPy编程技术,利用海部点、线数据快速自动化生成海部分层设色数据的方法,对传统海图制图流程进行优化,以期快速提升大面积海域分层设色的效率和制图效果。

服装结构设计与工艺优化的分层实践研究

针对服装结构与工艺的理实一体化,通过分层设计模式,提高服装专业设计人才的实践能力。因材施教,设计不同层次的学生分层练习,组合搭配,完成任务,实现服装结构设计和工艺优化的分层实践。

微电网分层分布式能量优化管理

文章旨在探讨微电网分层分布式能量优化管理的方法。提出了一种创新的分层分布式能量优化管理策略,通过将微电网层次化管理,实施分布式能量管理算法,旨在最大程度提高能源利用效率、降低能源成本,并满足用户需求。通过仿真试验和性能评估,验证了该策略在提升微电网能源经济性和可靠性方面的有效性与优越性。结果表明,微电网分层分布式能量优化管理对提高微电网的能源经济性和可靠性具有显著作用,为微电网的未来发展和应用提供了实质性的指导。

基于分层优化策略的柴油机连杆优化设计

由于柴油机连杆在高速运动过程中受力复杂,因此连杆优化一直面临着单目标、多约束、多参数的优化问题,导致计算复杂、不易收敛。文中基于有限元法和结构优化理论,建立了某柴油机连杆的仿真模型,分别采用分层优化方法和直接优化方法对该连杆进行了优化设计。研究结果表明,相比于传统直接优化方法,分层优化方法每层目标函数收敛性较好,计算效率提高48%,优化后连杆减重11.74%,最大应力下降13.6%、最大变形降低9%。研究为发动机连杆设计及优化提出了新的思路,可为复杂机械结构优化设计提供借鉴。