自主运行分布式卫星组织分析与设计方法

分布式卫星自主运行是航天领域一个崭新的发展方向。将自主运行的分布式卫星视为复杂适应系统,并将组织理论用于系统的分析和设计,给出组织结构、组织、角色等概念的形式化描述,简要介绍自主运行分布式卫星的组织结构,并提出一种面向结构的组织分析与设计方法。结合编队构形变换任务的具体实例,介绍了该方法的主要思想和基本步骤。研究表明,该方法可在保证系统柔性的同时有效控制系统复杂性,为自主运行分布式卫星的分析与设计提供有益的指导。

基于改进分析目标级联法的交直流混联配电网分布式优化运行

交直流混联的配电方式是未来配电网的一种重要发展方向,为克服其中各子系统分属不同利益主体而带来的功率信息传递的限制,提出了一种基于改进分析目标级联法的交直流混联配电网分布式优化运行方法。首先,针对交直流混联配电网的直流、换流站和交流区域,分别建立包含自身区域运行优化与区域间交互功率运行优化的模型;其次,采用分布式优化的思想,将交互功率作为共享变量,对模型目标函数进行解耦,并在传统的分析目标级联法中引入一个平衡系数,来解决因惩罚乘数初值选择不当,子系统函数项与惩罚项权重不平衡情况下算法性能不好的问题,在一致性约束下迭代求解分布式模型;最后,通过算例仿真,进行模型的有效性、改进算法性能以及分布式模型通用性的验证。

求解旅行商问题的循环局部搜索算法的运行时间和性能分布分析

旅行商问题(Traveling Salesm an Prob lem,TSP)是组合优化中最典型的NP难问题之一,长期以来人们都在寻求快速高效的近似算法以在合理的计算时间内准确地解决大规模问题,并设计出许多高效实用的启发式和宏启发式算法,其中循环LK算法是性能最好和最具代表性的算法之一.作者研究了该算法的运行时间分布:通过对TSPLIB中大量不同规模的TSP实例的运行时间分布的统计分析和拟合,发现求解TSP问题的循环LK算法的运行时间分布很好地服从W e ibu ll分布,并进一步给出了该分布对求解TSP问题的物理意义.作者同时首次给出了循环LK算法求解TSP问题得到的解的性能分布以及由此得到的一些有实际指导意义的结论.

基于列车运行线分布的客运专线列车运行图动态性能分析

分析客运专线列车运行图中运行线分布模式,采用异质度描述列车运行线之间的发车时间间隔和到达时间间隔的关联性,给出列车运行图异质度计算公式,用以定量分析列车运行图动态性能。通过对列车运行图实施调整过程计算机仿真验证异质度计算公式的合理性。以武汉至广州客运专线列车运行图3种典型列车运行线分布模式为例,计算得到的列车运行图异质度分别为0.64,0.68和0.11,仿真得到的列车运行图动态性能依次为较差、最差和最好。由此可知:列车运行图的异质度越低,其动态性能越高;给出的列车运行图异质度计算公式是合理的。

基于运行模式分布的平面交叉口汽车排放评估

为了高分辨率地评估微观交通区域汽车污染物的排放清单,引入了美国新一代交通排放模型MOVES,并分析了3种交通运行参数的敏感性;以典型平面信号交叉口为研究对象,通过实测及统计分析得到了反映汽车交叉口运行特征的运行模式分布;考虑交叉口信号灯不同方向的配时权重,运用MOVES模型评估了典型平面交叉口的PM2.5和CO排放清单;最后模拟了压缩天然气(CNG)替代常规燃料后交叉口PM2.5、CO的量化减排效益.研究结果表明,基于运行模式分布的排放评估更能反映交叉口汽车运行特征,计算结果更精确;CNG在公交车上推广后,案例中交叉口区域的PM2.5和CO排放清单分别降低66%和5%.

基于遗传算法的运行模式分布模型及排放测算

针对交通系统易于收集到的平均速度,以及排放模型计算所需的运行模式分布参数,建立基于平均速度的运行模式分布模型,并采用遗传算法对模型进行优化.对比所建立模型、MOVES模型中的行驶周期所获取数据与真实数据之间的排放结果差异,发现本模型有82.5%的区间平均排放率预测误差低于MOVES,本模型的最大误差为50.0%,而MOVES模型为304.2%.使用本模型评价了北京市限行前后污染物排放情况,发现限行后二环路高峰小时HC、CO、NO_x总体排放依次减少了9.58%、11.41%、0.49%.与真实值相比,预测值R^2方高于0.700,预测误差大幅度低于MOVES模型预测误差,并实现对交通策略下路网排放的动态评价应用.

一种基于势博弈的微电网分布式运行优化算法

微电网是可再生能源利用的有效途径。随着能源互联网技术的发展,微电网呈现出强的分散性、智能性和绿色性,微电网运行优化对其个体的自主性和理性能力提出更高要求,传统的集中式优化已难以满足这一发展的趋势。该文引入博弈理论和势博弈概念,综合考虑经济性和碳排放,以典型的风光柴蓄孤岛微电网为例,提出一种基于势博弈的运行优化模型,并证明该模型纳什均衡的存在。通过构造兼顾微源节点经济性和绿色性(碳排放)的收益函数,将约束条件转化成策略空间,进一步提出与势博弈模型相适应的分布式优化方法,通过局中人相互通信完成迭代求解。仿真结果表明,微电网个体的自主性和智能性得到充分提高,碳排放得到有效控制,验证势博弈理论应用于微电网运行优化的可行性和有效性。

基于边际成本下垂控制的自治微电网分布式经济运行控制

由于微电网中不同类型分布式电源的运行成本各异,传统下垂控制按照容量比例分配功率,易导致系统成本偏高。提出基于边际成本的改进下垂控制,按各分布式电源边际成本一致分配功率。为进一步解决其功率分配精度易受线路阻抗影响的问题,提出基于一致性算法的分布式经济运行控制策略,通过优化下垂控制的参考电压,实现各分布式电源边际成本一致,从而有效降低系统运行成本。该分布式经济运行控制策略利用稀疏分布式网络,无中心节点,仅需相邻分布式电源间交互信息,可靠性高。MATLAB/Simulink仿真验证了所提方法能较好地实现自治微电网的经济运行。

基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略

针对当前多微网能源交易中未充分考虑供能侧与需求侧的互动关系,且随着碳交易市场的全面发展,多主体在碳交易机制下能源交易时的利益交互关系需深入挖掘等问题,提出一种基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略。首先,综合考虑多微网综合能源系统能源交易中各微网运营商以及用户的利益诉求,基于纳什议价理论构建碳交易机制下多个微网运营商与代表整个多微网用户侧利益的负荷聚合商的合作运行模型。其次,在证明所提纳什议价模型可以最大化社会效益的基础上,将原问题转化为易于求解的两个子问题,运用交替方向乘子法先后对两个子问题进行分布式求解,在交互有限信息的基础上达到博弈均衡,充分保证了各交易主体的信息隐私。最后,通过算例对比证明了所提方法在减少碳排放、提升个体效益和社会效益上的有效性,并深入分析了在碳交易机制下多主体合作运行减少碳排放的综合原因。

一种试验仿真分布运行支撑体系结构的研究

HLA的设计目标都是为分布在各处的仿真系统提供统一的平台,进行仿真交互,并促进仿真的互操作,重用。TENA的目标是促进试验和训练系统的可重用、可组合,将分布在各处的靶场和训练设施整合形成"虚拟靶场"。它们的共同点:存在一个核心为它们的通信和管理中间件,分别为RTI和IKE2。软件体系结构(software architecture,简称SA)是控制软件复杂性、提高软件系统质量、支持软件开发和复用的重要手段之一,提高软件生产率和解决软件维护问题的新的最有希望的途径。将就HLA/RTI和TENA/IKE2的优缺点,使用"4+1"视图模型,建立了一种试验仿真应用的实时分布运行支撑中间件的软件体系结构。

考虑居民热负荷主动需求响应的园区综合能源系统分布式优化运行方法

主动需求侧响应(active demand response,ADR)不仅可降低综合能源系统运行和投资费用,还可应用其灵活性更多地消纳清洁间歇性可再生能源和降低碳排放。为深度挖掘居民热负荷动态特性所蕴含的灵活性ADR资源以及考虑用户隐私需要,该文通过对其进行精细化建模,提出了一种可适用于多用户的园区综合能源系统分布式优化运行方法。首先,对居民热负荷ADR资源进行精细化状态空间建模;其次,以此为基础,建立考虑居民热用户ADR的园区综合能源系统优化运行模型;然后,考虑用户隐私保护需要,提出基于交替方向乘子法将系统整体大规模优化问题解耦为供给侧和需求侧子问题后实现分布式精确求解;最后,通过对含128户居民用户的典型园区综合能源系统算例进行分析,验证了该文方法的有效性。

带有未知参数的Shewhart ■控制图的运行长度的分布

讨论了七种标准差估什方法对 Shewhart(?)控制图的影响,通过对运行长度的分布角度对这七种参数估计做了比较研究,模拟结果显示三种中位数估计方法较其余四种有较好的稳健性。

多核平台上一种分布式的虚拟运行环境

随着多核体系结构的快速发展,如何充分利用多核系统提供的计算能力,同时对可靠性、可扩展性和协同性提供支撑成为软件面临的难题。本文描述了一种运行在多核平台上的分布式虚拟运行环境DVRE,它为应用程序的有效运行提供支撑。DVRE在虚拟化技术的基础上以Client/Server的结构取代传统操作系统整体式的结构,以核之间通信的开销来取代操作系统中系统调用和上下文切换的开销,这种方法利用了多核平台高度的并行性,显示了良好的性能与可扩展性,同时DVRE底层的虚拟化机制提高了系统的可靠性与安全性。

考虑通信延时的分布式发电系统协同控制策略

分布式控制是提高分布式发电系统运行灵活性和可靠性的重要技术手段,但其控制效果较依赖于各分布式电源之间快速、可靠的信息交互。实际系统中,通信延时往往难以避免,其存在可能使控制性能恶化,甚至导致系统失稳。为此,提出一种考虑通信延时的分布式发电系统高可靠协同控制策略。首先,分析通信延时对常规分布式控制系统的影响;其次,通过引入Artstein变换,将含延时系统的稳定性问题转换为无延时系统的控制器优化设计问题;在此基础上,针对延时导致系统响应性能恶化的问题,设计有限时间控制策略,在优化收敛速度的同时提升系统对设备频繁投切的适应性。多种工况的结果验证了控制策略在通信延时下具有更可靠的控制性能。

分布式变电运行和操作票管理方法探讨

电力企业改革的需要,使得电力企业对管理信息系统的建设有比较大的影响。在市场经济的环境下,为了提升企业的经营管理水平,降低电力成本,需要加强对企业各方面的控制。变电运行是电力生产的一个重要环节,为了保证其工作效率,需要及时查询设备参数和设备的使用状态,保证系统的政策运行。本文对分布式变电运行与操作票管理一体化的特殊要求进行分析,并探究系统功能体系的实现和发展。

配电网中分布式源-荷协同运行多目标优化的机会约束二阶锥规划模型

在双馈风电机组和光伏发电站等多种类型的分布式电源以及电动汽车接入配电网系统的情况下,考虑配电网电源出力和负荷的随机性,建立了含不确定性DG与EV的配电网优化模型。该模型以高置信水平的最小经济运行成本和最小有功网络损耗为目标,同时加入节点电压期望值最大偏差为惩罚函数,用全牛顿步不可行内点法进行求解。对IEEE33节点系统进行仿真计算并对比其他规划及锥规划的其他算法,证明了本文所提出的优化模型计算法的有效性。

基于速度里程分布的快速路宏观交通状态评价模型

随着城市规模的不断扩大,快速路已成为支撑城市道路交通系统运行的重要部分.准确的快速路宏观交通状态评价是快速路交通管理的关键.本文以北京市西三环为例,引入交通流宏观基本图模型,设计了基于速度里程分布的快速路宏观交通状态指数(MTCI).首先,利用RTMS数据,建立了宏观基本图模型.在此基础上,将快速路宏观交通状态划分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵和阻塞五个等级.然后,利用浮动车数据建立了快速路车辆运行速度累积里程分布模型.通过关联宏观交通流状态与车辆运行速度累积里程分布,构造了基于速度里程分布的MTCI评价方法,并通过实例验证了该模型的适用性.

信号交叉口机动车运行特性对排放的影响

平面交叉口是城市交通网络的重要节点,机动车在信号交叉口运行时工况频繁变化。为了研究信号交叉口机动车运行特性对排放的影响,在典型信号交叉口开展机动车运行模式分布特征调研;运用高分辨率的排放模型MOVES,评估交叉口不同运行工况下的CO、NOx、HC、PM10、PM2.5污染物的排放量。研究结果表明:机动车在信号交叉口经历减速、怠速、加速等工况,减速路段减速平缓,污染物排量会有所减少,其余怠速、加速通过这几个过程相对通畅路段排量都会增大,怠速时排量最大;五种污染物排放量变化对于交通拥堵的敏感性也不同,HC、PM10影响最大,其次是PM2.5,NOX受影响较小,CO最小。研究结果使公民对信号交叉口的污染物排放有直观的了解,以此来激励公民遵守交通法规,养成良好的驾驶习惯,为缓堵减排贡献自己的一份力量。

分布式电源并网控制研究综述

随着新能源的开发和利用,分布式发电的应用也越来越广泛,分布式电源在电网中所占的比例也越来越大,分析了分布式电源的特点以及对配电网的影响,同时对分布式电源常用的两种运行控制策略做了详细解析。对配电网中的电压控制方法进行了总结与分析,对以下几种控制方法进行了详细的分析:分布电压控制策略;集中式电压控制策略;分层电压控制策略。通过电压控制可以对系统的线路损耗进行有效降低,而且也能改善系统的安全性。

基于机会约束的贯通式同相牵引供电系统分布式优化运行策略

贯通式同相牵引供电系统实现了电气化铁路“源-网-储-车”灵活运行,然而列车负荷功率不确定性强与集中式调度同步性要求高,使得系统内多牵引所协调运行面临巨大挑战。该文首先基于储能、潮流控制器运行特性,构建多座牵引所构成的贯通式同相牵引供电系统数学模型;其次,以牵引负荷功率为随机变量,形成刻画运行不确定性的潮流机会约束条件,采用场景法将机会约束转化为确定性约束求解,以电压不平衡补偿、系统安全运行边界为确定性约束,提出以日电费成本最低为目标的多牵引所协同随机优化方法;进而,基于同步型交替方向乘子法,以分区所节点为潮流耦合点,对贯通式同相牵引供电系统进行解耦和分布式求解。算例结果表明,所述方法实现了牵引所间的完全分散自治,各牵引所日电费成本降低超20%。