抢断式并发模型调度机制

针对目前采用序贯模块法的仿真开发环境在模型调度方面普遍存在的缺点，提出了一种新的模型调度方案。这种方案是基于可抢断式多线程并发机制的，能以不同频率执行模块，并能自动均衡处理器负荷，因此即使模型中使用了一些耗时的复杂算法，也能保证模型有较短的运算周期和较高的计算精度。

一种能自动均衡处理器负荷的仿真模型调度方案

本文针对目前采用序贯模块法、仿真开发环境在模型调度方面普遍存在的缺点，提出了一种新的模型调度方案．这种方案是基于可抢断式多线程并发机制的，能以不同频率执行模块，并能自动均衡处理器负荷．

基于EW和TOPSIS的分布式模型调度技术

电磁环境分析计算量大已成为电磁环境建模仿真领域重要难题之一,单独计算资源负载能力有限,研究如何利用多计算资源分担计算量,具有重要的意义。通过分析电磁环境模型调度特点,提出了一种基于EW(Entropy Weight,即熵权法)和TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,即逼近理想解排序法)的分布式模型调度技术,以动态均衡计算节点负载,高效利用多计算资源。实验结果表明,该方法使得计算效率提高了50%以上。

基于Simulink的模型调度系统设计及应用

本系统采用Excel表格管理任务函数,通过M脚本文件读取调度信息生成Simulink调度模型,控制集成模型中各个模型的执行周期、执行顺序及代码生成结构。在实际ECU开发中的应用表明,此系统既能节省模型搭建时间,也可以有效提高代码生成和集成效率,确保功能运行的正确性。

考虑可再生能源配额的风水火多能源电力系统年度调度模型

通过分析配额制的实施对购电策略的影响,建立考虑可再生能源配额的风水火多能源电力系统的年度调度模型。为减小计算负担,将月度的负荷与风电用数个典型场景及其占比来表示。提出能够自动选择最佳聚类数的改进k-means算法,并应用于典型场景生成过程中。将同一天的负荷与风电的历史数据曲线拼接为一条功率曲线,并基于改进k-means算法进行聚类,得到考虑负荷与风电时序相关性的典型场景。仿真结果表明:(1)所提典型场景生成方法对年度电量刻画的精度平均提高了12.7%,由其所生成典型场景的平均符合率提高了20.25%,所提方法具有更好的年度电量刻画效果和更高的平均场景符合率;(2)当绿色证书的价格高于风电与火电价格差值时,实施配额制后能够提高风电的消纳量,这对绿色证书价格的确定具有重要参考价值。

交通救援应急中转路径调度数学模型构建仿真

由于交通状况往往是动态变化的,包括交通拥堵、道路封闭等情况,救援应急时导致车辆中转路径调度救援应急难度加大。为进一步提升应急救援时救援车的救援效果,提出交通救援应急中转路径实时调度数学建模方法。根据城市交通中信号交叉口车辆的微观运行特征,确定车辆应急救援时道路交叉路口应急安全状态;设计救援应急中转路径调度模型,将模型分为上下两个层级,结合混合布谷鸟算法求解模型,完成救援应急中转路径实时调度。实验结果表明,利用上述方法开展救援应急中转路径实时调度时,路径中转次数最多仅为10次,耗时为150ms,调度效果好、性能高。

计及运行广义短路比的多时间尺度新能源并网调度计划模型

为了保障大规模新能源并网时电网系统的稳定运行,减少弃风、弃光,首先分析了平抑新能源并网功率波动的手段,引入了新能源以任意功率并网后能够评估交流系统电网强度的运行广义短路比。其次,给出了基于日前、日内、实时3个时间尺度新能源并网调度计划策略,建立了以运行调度成本最小、运行广义短路比最大、联合输出功率波动最低为目标函数的多时间尺度新能源并网调度计划模型。最后,以火电机组、新能源场站、储能电站和高载能负荷等所构成系统为例,仿真验证了所给策略和模型的有效性。

计及灵活运行碳捕集电厂的低碳调度模型研究

随着“双碳”政策的实施,计及可再生能源的电力系统低碳调度问题逐渐与碳交易市场深度耦合。保留部分燃煤发电对于维持电网稳定运行至关重要,采用碳捕集技术可使火电机组很好地实现碳减排。为此,搭建以综合成本最低为目标的计及灵活运行碳捕集电厂和风电联合运行的低碳调度模型。首先将火电机组加装分流、储液装置,改造为综合灵活运行的碳捕集电厂,它不仅可实现火电机组的低碳化,还可以利用碳捕集电厂的储液罐进行“削峰填谷”,储液罐的能量时移特性进一步扩大了碳捕集电厂的净出力范围。然后搭配碳交易机制,让碳捕集的低碳效应发挥积极作用。针对大规模风电并网后对系统产生的不确定因素,引入模糊机会约束,将确定性系统约束松弛为模糊参数下的系统约束。在改进的IEEE 30节点系统中进行求解,验证模型的有效性。结果表明,相比纯火电与风电的调度模型,计及灵活运行碳捕集电厂的低碳调度模型能有效降低系统总成本,降低碳排放量,增加风电上网率。

大规模风电并网后电力系统有功功率调度模型

为了保证大规模风电并网后电力系统能够稳定运行,解决现有有功功率调度模型存在的调度效果不佳、调度成本高的问题,对电力系统有功功率调度模型进行了优化设计。选取大规模风电功率场景作为有功功率的调度范围,在该场景内模拟风电并网过程,分析并网后对电力系统产生的影响。根据功率时序特征的提取结果和电力系统潮流计算结果,预测电力系统的有功功率值。通过功率分配、调度量计算、约束条件设置等步骤,完成大规模风电并网后电力系统的有功功率调度。通过实例应用分析实验得出结论:与传统调度模型相比,应用设计调度模型得到的有功功率输出结果更接近期望值,且调度成本降低了2.7万元。

基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型

针对目前提出的配电网调度模型精度较低、误差补偿能力较差的问题,提出一种基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型。同时建立风电概率模型和出力概率模型,通过加强高斯混合分布函数计算风电出力。根据电网峰值次数与节点电压幅值得到系统网损,建立目标函数,通过约束条件进行优化控制,在得到目标函数模糊集后建立调度模型,通过信息改进、算法检验比较遗传算子,利用顺序编码实现优化调度。实验结果表明,基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型具有极好的收敛稳定性,调度精度更高,调度过程中网损减少50%以上,节点期望值始终在0.98 pu以上,具有高可行性。

基于调度业务模型和大数据驱动的电网智能状态感知体系

为了探讨调度业务模型和电力大数据在电网智能状态感知体系中的应用路径,同时为了提升电网智能状态感知体系对电力调度业务的支持接口效率,在对以往电力物联网硬件系统满足最小改动的前提下,充分利用之前物联网大数据系统开发一套独立于以往调度系统的智能电网感知体系。该研究的关键技术是电力物联网与大数据系统的数据穿透体系和数据导出体系。经过仿真分析,该研究设计的新体系驱动的调度业务模型管理信息系统拥有更高的效率、敏感度和更低的人为错误概率。

地铁大架修作业调度优化模型的构建与应用

在全国检修需求快速增加的背景下,要求检修工作不仅需要在保障质量的情况下,满足快速交付的基本需求,同时还需要尽可能地降低检修成本。地铁大架修是一项工艺复杂、流程繁琐的工作,导致其往往需要耗费较长的时间,与地铁的运营需求之间产生较为严重的冲突。本研究基于提升地铁大架修作业效率,提升车辆利用率和上线率的目的,提出了全新的调度优化模型,并引入改进遗传算法实现了自动化调度计划的生成,通过案例实践来看,在全新的调度作业优化下,多列车大架修库内作业总时间降低了16.8%。

浦东新区水闸联合调度模型系统研究

浦东新区位于上海市东部,是城市化感潮河网地区。新区现有20余座区管水闸,水闸调度规则对河网水情有着直接影响。为确保防汛安全、改善水环境、加强活水畅流调度,需建立水闸联合调度模型系统。系统基于精度良好的数值模型并植入活水畅流、防汛四色预警及强对流短历时暴雨水闸调度预案,实现不同预警条件下的预案筛选和自动预报服务,预演调度效果,能为提高防汛防台应急管理能力和改善水环境质量提供“四预”(预报、预警、预演、预案)功能。

半自动化多机照料作业车间多目标调度模型及算法

研究了半自动化作业车间生产情况,将半自动化作业车间生产时间按照过程分为自动化生产时间和生产准备时间,处于自动化生产时间的工人可同时照料多台设备,处于生产准备时间的工人无法同时照料其他设备。建立了一种包括设备资源和人力资源2种约束的半自动化多机照料的作业车间多目标优化调度模型,采用多机照料双层染色体编码方案、设定工人可照料多台设备、任一工人在任一时刻最多为1道工序进行生产准备的条件约束,基于双层染色体进行单点交叉变异,对模型求解并仿真分析,最后与半自动化单机照料作业车间调度情况对比。实验结果表明,半自动化多机照料作业车间调度能够缩短工期,降低成本。

考虑湖泊来水结果的分层耦合水量调度模型研究

引江济淮工程横跨长江、淮河两大流域,是缓解当地水资源短缺,提高工程利益等问题,向河南段供水的重大跨流域调水工程。在引江济淮工程供水侧及需水侧未知的情况下,利用菜子湖、巢湖和瓦埠湖的调蓄能力反向优化渠首引江水量,正向优化分水口门的取用水过程,采用模拟模型和正反双向优化模型分层耦合的形式,依据水量平衡原理来构建引江济淮工程中长期水量调度模型。针对来水情况和用水需求两部分构建典型年调度情景集合,基于不同水平年各湖泊来水预报结果,口门需水过程及工程约束条件,采用引入自适应参数修正机制的差分进化算法及逐步优化算法进行求解,以此制定引江济淮工程年水量调度方案。以2030年规划水平年丰水年为例对分层耦合水量调度模型及常规优化调度模型进行对比分析,由于分层耦合水量调度模型优化了湖泊调蓄过程并对湖泊水位进行约束,故该模型在引江水量、受水区缺水量及湖泊利用程度方面效果更优。结果显示,该模型在满足分水口门用水计划的基础上,降低了湖泊弃水量,同时湖泊末水位偏差值较小,逐旬水位变幅多保证在0.1 m内并使湖泊处于高水位运行状态。该模型得到的年水量调度方案能有效的利用当地水资源,提高水资源利用效率,为引江济淮工程运行调度和调度方案的编制提供了技术支撑。

基于信息熵理论的配电网多目标负荷调度模型设计

传统配电网多目标负荷调度模型无法准确预测多用户目标负荷,导致配电网电力调度误差较大,能源损耗较高,为此,基于信息熵理论设计了配电网多目标负荷调度模型。计算配电网多目标负荷信息熵指数,通过该指数构建基于信息熵的配电网多目标负荷数学模型,完成配电网多目标负荷调度模型的设计。实验结果表明,当电力负荷相同时,该调度模型在有储能的前提下所需电能消耗较三种常规方法分别小约6×10^(4) kW、1.2×10^(4) kW、3×10^(4) kW,在无储能时所需电能消耗较三种常规方法分别小约12.1×10^(4) kW、13.4×10^(4) kW、10.9×10^(4) kW,由此可知该电力调度模型能够减少配电网电力调度误差,减少能源损耗。

基于遗传算法的计量资产供应链均衡调度模型

针对利用现有方法构建计量资产供应链均衡调度模型时,存在一定问题,因此提出基于遗传算法的计量资产供应链均衡调度模型。构建计量资产供应链均衡调度模型,并采用遗传算法求解计量资产供应链均衡调度模型,实现计量资产供应链的均衡调度。实验结果表明本方法的制造商利润高、零售商利润高、调度合理性好。

水库预报调度模型应用研究

围绕全面提升水旱灾害防御能力的重点,探索新阶段水利高质量发展路径。珠海市水旱防御指挥决策支持系统平台依托珠海市“三防”系统二期工程,很好地契合智慧水利的相关要求。平台集成新安江模型构建的来水预报模型和基于水量平衡原理构建的水库调度模型,结合降雨预报数据,对水库来水情况作出预报,并基于输入的排水、供水量,即时反映水库的水位与库容变化情况。通过对平台的这两部分模型进行详细介绍与案例展示,证实具有较好的实用性,能够适用于珠海市流域水库。该平台可以在水库日常运行管理中,为水库管理人员预报调度提供帮助,也可为类似问题提供经验借鉴。

基于集合经验模态分解与能量熵的水库群蓄水时期梯级水电调度模型

提出基于集合经验模态分解与能量熵的水库群蓄水时期梯级水电调度模型,以满足梯级水库群的蓄水、发电目标.对蓄水时期水库群的径流监测信号时间序列作集合经验模态分解,获得含有各尺度局部细节特征的IMF及剩余分量,基于能量熵理论完成各分量的重构,将重构结果作为最小二乘支持向量机的输入,利用粒子群算法优化预测模型参数,实现梯级水库群径流精准预测.依据径流预测结果,构建以发电量最高、蓄满率最大、弃水量最低作为优化目标,并满足蓄水量、泄水量、出力、水量平衡、关联方程约束的水电调度模型,实现水库群蓄水时期梯级水电调度优化.实验结果表明:该模型可实现径流监测信号时间序列的分解与重构,径流预测误差在[0.09,5.2]区间;优化调度后,梯级水库群的发电量提升了3.66%,弃水量降低了27.91%,蓄满率增大了1.85%.

滑坡实时监测预警模型调度算法优化研究

监测预警是地质灾害防灾减灾的重要手段。在滑坡实时监测预警中,预警模型的调度算法直接关系到预警的成功与否。传统的做法是根据一定时间间隔启动预警服务,这种方法易于实现,但受到预警时间间隔的影响,其预警结论及处置建议的发布存在一定的延迟,无法达到真正的实时预警。如何通过预警模型和实时监测数据快速得到预警等级,如何控制好预警信息发送的时间与频率,是需要解决的两个关键问题。为了尽量缩短从数据采集到预警信息发出的时间间隔,为后续预警处置赢得更多时间,从预警流程和模型调度算法的角度研究基于时间驱动和数据驱动的预警模型调度方式,结合实时监测数据类型及其特征,提出预警模型调度策略及预警信息发布策略,以期提高滑坡的预警精度;研发一套预警等级求解器,采用多线程思路,构建基于策略的预警模型通用计算框架,实现对滑坡的实时过程跟踪预警,充分发挥预警平台的作用。