基于过程改变法的铁厂节水调控优化研究

将过程改变法应用到铁厂用水系统改造中,对其用水网络进行调优,实现废水排放量最小化。在厂区用水情况调查基础上,确定用水系统范围及限制杂质;并计算所确定用水系统的最小新鲜水用量和最小废水排放量;最后对其用水网络进行优化设计。改造后的铁厂用水网络新鲜水用量节约57.7%,废水排放量减少75.9%。

芦家峪瓦斯抽采系统扩能改造及系统调控优化研究

为解决芦家峪瓦斯抽采系统能力不足及运行效率低的问题,结合长平煤矿生产及瓦斯抽采系统现状,分析了抽采系统扩能改造和系统调控优化的必要性和可行性,提出了瓦斯抽采系统扩能改造及系统调控优化方案,明确了扩能改造及调控优化改造主要内容。通过抽采系统扩能改造及系统调控优化,实现3套瓦斯抽采系统的互联互通互备功能,可及时调整抽采系统运行方式,有效应对井下多区域复杂变化的瓦斯抽采方式,提高了瓦斯抽采系统能力和运行效率,同时大大节省投资成本、时间成本。互联互通互备功能可作为类似条件瓦斯抽采系统改造或新建抽采系统设计提供借鉴。

基于遗传算法的二次供水水箱调控优化

二次供水是城市给水管网系统的重要组成部分,二次供水水箱的调控会对市政管网的水压时空产生影响,若调控合理,有利于管网节能降耗。一个供水管网一般存在多个水箱,对不同的水箱进行调控时,产生的效果是不一样的。基于管网水力模型分析了水箱调控对市政管网的影响,并基于遗传算法计算了不同水箱调控组合对调控效果的影响,最终对水箱的调控组合进行了优化。结果表明,对水箱采用削峰填谷式调控有利于市政管网的安全运行,利用遗传算法求解该问题具有一定的高效性。

丘陵山区土地利用冲突评价及调控优化

开展丘陵山区土地利用冲突评价可为土地利用调控优化与空间管控提供理论依据与实践支撑.以重庆市江津区2009年和2016年两期土地利用数据为例,运用景观生态学风险评价方法测算土地利用冲突综合指数,对冲突指数进行空间自相关分析,最后提出相应的土地利用调控优化策略.结果表明:1)土地利用冲突等级数量从多到少依次为稳定可控、一般冲突、中度冲突、重度冲突,冲突等级空间格局呈现“一江一河三区”集中连片的分布规律.2)江津区不同海拔下的土地利用冲突呈现出规律变化特征,海拔越高,冲突程度越小,冲突地类随冲突程度发生相应变化.3)江津区土地利用冲突指数全局的正相关性有统计学意义,2016年热点区与冷点区较2009年都有所增加,集聚态势随着时间推移进一步加强.4)基于江津区不同海拔下的土地利用冲突等级,提出3种土地调控优化策略,引导土地利用空间协调发展,提高区域可持续发展水平.

PCC架构下的无线资源调控优化在移动通信网络中的应用

通过PCC架构下的无线资源调控优化,运营商可以对无线网络资源进行合理分配,提升网络资源利用率。本文对PCC架构及控制机制进行简要介绍,对无线资源调控优化的方法进行了探讨。

地区电网电压调控优化与分析方法

本文对地区电网电压调控进行了简单的介绍,分析了调控分析方法,针对地区电网电压调控优化思路和策略进行了深入的研究,结合本次研究,发表了一些自己的建议看法,希望更好的实现对地区电网电压的分析,对调控优化起到一定的参考和帮助,提高电网运行的安全性和稳定性。

电火花辅助铣削钛合金多能场建模及调控优化研究

钛合金的高质高效切削一直是机械加工领域的难题。虽然有各种热场辅助高效精密加工方法,但缺乏对其力学行为和切削温度等多能场耦合的理论研究,导致难以合理高效地调控优化工艺。针对上述问题,基于热-力耦合的电火花辅助铣削(EDAM)多能场模型进行了调控优化研究,以提高钛合金加工的效率和质量。首先,确定了以电容、转速和电极宽度角为优化变量;然后,建立了热-力耦合的EDAM放电辅助温度和切削力模型;同时,基于响应曲面分析法分析了优化变量对EDAM加工特性的影响,以确定最优参数组合;最终,一系列钛合金EDAM实验验证了理论模型的准确性和优化结果的有效性。研究结果表明,通过理论模型对EDAM加工过程中的多能场的调控优化,EDAM的切削力和表面粗糙度比传统铣削(CM)降低了52.7%和80%。

山区铁路桥梁与区域环境耦合协调测度及优化调控

山区铁路沿线地形复杂,桥梁占比高。为科学评估及优化山区铁路桥梁与区域环境协调状况,促进山区铁路桥梁与区域环境高质量协调发展,提出了一种山区铁路桥梁与区域环境耦合协调优化调控模型。在分析山区铁路桥梁与区域环境耦合作用的基础上,从设计视角构建山区铁路桥梁绿色设计要素及特征指标体系,并运用CRITIC法提取绿色设计关键要素;结合时间累积效应,以绿色设计关键要素为着手点,通过分析山区铁路桥梁可持续能力和环境承载水平,构建了山区铁路“桥梁-环境”复合系统耦合协调模型,对山区铁路桥梁与区域环境耦合协调程度进行测度,并以耦合协调指数最大化为目标函数建立反映“桥梁-环境”复合系统动态反馈机制的优化调控模型,运用粒子群优化算法求解,并提出了使山区铁路桥梁与区域环境向高质量协调发展的管控方案。优化结果表明,在保证“桥梁可持续能力≤环境承载水平”且获得偏离度最小的前提下,绿色设计关键要素优化比例分布于2%~40%,“桥梁-环境”耦合协调指数达到最大值622.4。该研究提高了桥梁与区域环境的协调发展水平,可为山区铁路桥梁与区域环境耦合协调状况评估及桥梁绿色设计提供新思路。

基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储多时间尺度协调优化调控策略

多元可控资源的联合优化调控对于提高配电网运行安全性和经济性意义重大,但同时大幅增加优化问题的复杂度,降低模型求解效率。基于此,提出了基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储协调优化调控策略。首先,构建多时间尺度“源-网-荷-储”协调优化架构,包括日前优化、日内滚动和秒级监控3个阶段。其次,研究基于源荷功率区间数据的Fisher最优分割时段划分方法。然后,建立日前优化调控模型、日内滚动优化模型和区域自治优化模型,求解电网离散设备、需求响应负荷、光伏和储能等的最优调控指令。最后,以IEEE 33节点系统为例,对所提协调优化调控策略进行仿真验证。算例结果表明,所提方法能够大幅提高协调优化模型的计算效率,并保证电网运行安全性和经济性。

考虑多源入库水出库水的三门峡-小浪底水库汛期联合优化调控

三门峡-小浪底水库联合运用是黄河调水调沙的关键环节。为更好地发掘三门峡和小浪底水库联合优化调控的潜力,提升水沙调控效果,以汛期来水较多的2020年为例,分析了三门峡和小浪底水库库区降雨、蒸发、支流来水、取用水等入库水和出库水过程,以发电和排沙综合效益为目标函数,建立了考虑多源入库水出库水的三门峡-小浪底水库联合优化调度模型,开展了水沙优化调控研究。研究成果表明:1)库区降雨、蒸发、支流来水及取用水等次要入库水出库水对三门峡水库和小浪底水库水量的贡献分别为2.71亿m^(3)和-0.85亿m^(3)。其中,入库水量主要集中于汛期,而出库水量在全年分布相对均匀。2)三门峡库区的次要入库水出库水量占库容的36%左右,将对三门峡-小浪底水库联合优化调控产生影响。3)考虑多源入库水出库水的三门峡-小浪底水库联合优化调控的排沙量有所增加,小浪底水库的汛期发电效益增加约2599.4万元。

梯级水库运行期设计洪水及水位联合优化调控变革与启示

我国水资源时空分布不均,年际、年内变差大,洪涝和干旱并存,流域防洪与兴利需求并重。随着大规模水库群建成投运,流域下垫面条件及产汇流机制明显变异,水库及引调水工程运行等人类活动对设计洪水影响显著,梯级水库群运行管理中如何分析和应用设计洪水成为亟待解决的新问题,水库群联合优化调控、水资源高效利用的现实要求十分迫切,已列入中国科学技术协会2023年十大产业技术问题。经过多年探索实践,我国在梯级水库运行期设计洪水及水位联合优化调控方面已取得一定研究进展和成果,但仍存在对暴雨洪水季节性变化规律认识不足、梯级水库群系统中各水库运行相互影响考虑不足、现代水文气象实时预报信息运用不足等问题,亟须系统开展运行期设计洪水及水位联合优化调控体系研究,实现风险可控条件下水资源高效利用,保障防洪安全、供水安全、能源安全、生态安全,推进新阶段经济社会高质量发展。

基于数据驱动的供热系统优化调控研究

针对传统供热系统运行过程中调节方式简单造成能源浪费等情况,基于系统运行数据构建了以输配能耗最小为目的的机器学习调控模型,提出一种基于数据驱动的供热系统优化调控方法。通过机器学习建立了单元阀门调控模型、短期热负荷预测模型和换热站流量调控模型,对各模型进行研究分析,得到最优模型参数组合。对优化前后的运行数据进行实验对比,结果表明:在供热量不变的情况下,优化后平均循环流量和泵耗明显降低,泵耗的节能率达到38%,具有良好的节能效果。

耕地“非粮化”特征识别与优化调控研究——以广西百色市右江区为例

准确识别耕地“非粮化”空间特征,并提出优化管控措施,对耕地“非粮化”精确管控具有积极意义。以广西百色市右江区为例,从地类构成、坡度、景观格局、空间邻接、居民点耕作距离和交通便利度等方面对右江区耕地“非粮化”空间特征进行分析,并以引导耕地趋粮化为目的,针对不同耕地“非粮化”类型提出优化调控措施。结果表明,右江区“非粮化”耕地总量达到308.38 km^(2),以旱地为主,其次为园地和林地。“非粮化”耕地坡度以大于6°为主,地形坡度低于25°时,“非粮化”面积随着坡度增加而增加。“非粮化”耕地破碎,与园地和林地的空间邻近度较高,相互作用强度较大。距农村居民点(低于800 m)和道路(低于1200 m)越近,“非粮化”耕地面积占比越大,“非粮化”耕地空间分布受耕作距离和交通便利程度影响。

重庆主城生态系统服务及其优化调控研究

山地城市特有的立体生态环境特征和复杂多样的生境类型,使其能够提供多样化的生态系统服务(ES)。重庆主城人地矛盾突出,正面临生态保护和建设扩张双重压力。如何在经济发展过程中保障ES持续稳定供给、实现多种ES耦合协同管理和优化提升,成为可持续发展亟待解决的关键问题。论文以重庆主城为研究区,基于RS和GIS技术支撑,考虑山地微地貌特征,优化评估生物多样性维持(BI)、固碳(CF)、土壤保持(SC)和水源涵养(WC)4个关键ES,识别热点区域;定量测度ES间耦合协同作用时空异质性和强弱程度;深入探讨ES影响机制和多功能耦合协同机理;基于多种ES耦合协同保护目标,识别最大效益保护优先区,构建生态安全格局,提出ES优化途径和调控策略。论文主要研究内容和结果如下。

基于遗传算法的智能变电站避峰负荷优化调控系统

针对调控系统维数灾难导致的调控效果不理想问题,设计基于遗传算法的智能变电站避峰负荷优化调控系统。使用负荷数据集中器,实现精细化控制用电负荷。采用负载调节终端,接收并执行控制子站点指令,截断可中断负载。采用并行搜索,通过遗传操作计算参与避峰调控的可中断负荷,依据避峰负荷总量进行初次避峰时段分组。将负荷优化问题转化为最小值问题,克服维数灾难,构造适应度函数。选择个体后,利用惩罚函数求解约束,把约束问题变成无约束问题,由此进行二次避峰时段分组。系统测试结果表明,该系统在用电高峰时段的负荷调控范围分别为800~1250 kW、800~1000 kW、900~1250 kW,与理想结果一致,说明调控效果理想。

基于一次风流量动态补偿的协调控制系统优化

针对火电机组协调控制系统中主蒸汽压力响应速度较慢的问题,通过将制粉系统中的部分存粉吹出来改善协调控制系统的控制效果。在传统制粉系统模型基础上考虑一次风流量的影响,建立了基于一次风流量的制粉系统模型,经验证,此模型可以很好地反映一次风流量对于制粉系统的动态特性;在制粉系统改进模型的基础上,设计了一次风流量动态补偿系统,与机组原协调控制系统相结合,构成了基于一次风流量动态补偿的协调控制系统,实现了对于磨煤机内部存粉的利用。仿真结果表明,所设计的系统通过改变一次风流量有效地利用了磨煤机内的存粉,在保证快速响应负荷变化的前提下,对于主蒸汽压力有良好的控制效果,提高了主蒸汽压力的响应速度,改善了协调控制系统的控制品质。

高效能电力系统智能化运行与优化调控

在全球能源构成的改革与智能科技的迅猛进步之际电力系统高效运作的智慧化管理及其调节优化逐渐转变为电力产业进展的关键动向。本篇文章聚焦于电力网络的智能化管理以及其调优控制方案的探讨着重研究了运用尖端的信息技术、机器智能算法及大规模数据分析等工具,来增强电力网络的操作效能和稳定性。探讨了现行电能体系遭遇的主要考验涉及供应与需求即时均衡的调节、再生能源的有效并网以及确保电力网络的安全与稳固。考察了智能技术在电能系统精细化管理中的作用包含智能规划、负荷反应、障碍预见与解决等方面。

旱涝交替下驮英灌区年内水资源优化调控研究

针对旱涝频发下区域水资源分配不均问题,基于某时段可供水量是否满足用户层理想需水量,提出旱涝交替下年内水资源优化调控方法。以驮英灌区为研究对象,建立水资源优化调控模型,通过2030规划水平年驮英灌区供水侧供水能力分析及需水侧水资源需求预测,分析远期水资源供需平衡情况,研究年内尺度的水资源优化调控方案。结果表明,规划水平年总缺水1692万m^(3),年缺水率较调控前降低37.7%,生活用水得到充分保证,有效缓解了水资源短缺和分配不均局面。研究成果可为驮英灌区旱涝交替水资源优化调控提供决策方案,且该方法可供旱涝频发区域水资源优化调控参考。

基于SWMM与NSGA-Ⅱ耦合的城区雨水泵站多目标优化调控

针对城区复杂水系统中雨水泵站的调控系统性弱和优化时效性慢的问题,将SWMM的水量水质过程模拟与NSGA-Ⅱ的快速非支配排序进行深度耦合,从减缓城区内涝、控制面源污染负荷输出与减低耗电量的角度,建立了多线程并行计算和带有决策者偏好的城区雨水泵站多目标优化调控模型。对天津空港经济区的雨水泵站优化调度进行实例研究,结果表明,与常规调度方式相比,在典型设计降水情景下,该优化模型在不显著增加节点积水累计时间的前提下,减少输出了1383.34 kg的污染负荷,节约了621.92 kW·h电能,求解速率可提升至单线程串行计算的4.2倍。该优化方案充分利用了泵站调蓄池的库容缓冲和水质稀释作用,减缓了场次降水对于城区水环境的瞬时冲击影响,降低了运行成本。

考虑送出限制的水-风-储系统优化调控研究

随着我国西北地区风电的规模化开发,探索西北地区的水-风-储多能互补送出模式有利提高电力系统的灵活性、缓解并网消纳问题。通过构建兼顾电力送出通道利用率和互补系统收益的多目标模型,提出互补系统的容量配置及分时电价下的运行策略,并将该方法应用于黄河上游的多能互补基地。经过对两种大型互补系统的容量配置与调控策略进行对比分析,验证了互补系统对于提高电力送出通道利用率、消纳弃风及改善运行收益的重要作用。模拟结果表明,风电不确定性程度、分时电价和电力送出通道容量对系统互补效果影响较大。该方法可为未来新能源与水电互补系统的规划和运行提供技术支持和参考。