边界参数变化对火电厂汽轮机阀点滑压优化的影响

利用各边界参数变化修正压力差,由滑压、滑压设计值及限定条件计算得出滑压优化压力;通过在线计算优化方法,研究边界参数变化对火力发电厂汽轮机阀点滑压优化的影响;研究获得边界参数变化的数学模型,利用相关控制系统实时显示和控制最佳压力,实现对最佳阀位的精确控制,从而实现全季节滑压量化可视化,指导机组实际运行,有效提升机组经济性。

计及阀点效应的电力系统经济运行方法

动态经济调度在电力系统运行中占据重要作用,这是一个在时间和空间上相互耦合的复杂优化决策问题。当计及机组阀点效应后,该问题更是呈现为不光滑、非凸特性。本文提出一种沿连续两次迭代计算次梯度之差方向的空间扩张算法来解决动态经济调度问题,并采用自适应更新罚因子的不光滑精确罚函数处理约束条件。通过仿真计算,结果表明该方法求解精度高、收敛速度快,验证了此方法的可行性和有效性,从而为电力系统动态经济调度问题的求解提供了一条新途径。

计及阀点效应负荷经济分配的杂交粒子群算法

提出了一种用于求解复杂的非凸、非线性具有阀点效应的火电有功负荷经济分配问题的杂交粒子群算法(HPSO)。HPSO通过粒子追随自己找到的最优解和整个群的最优解来完成优化,并在此基础上将遗传算法的杂交思想引入到PSO算法当中,使其避免局部最优。算例的仿真结果表明:本文的算法有效、可行,可望应用于更广泛的优化问题。

进化规划在计及阀点负荷的经济调度中的应用

探讨了模拟进化优化方法中的进化规划用以求解带有阀点负荷的经济调度问题，在优化编码、适合度函数和变异量取值方面进行了研究，进一步拓展了电力系统经济调度计算方法的应用前景，最后给出一个６节点３机系统算例结果并与遗传算法进行比较，证明其有效和简捷。

机组滑压优化运行试验方法与阀点滑压分析

为了研究机组滑压优化运行方式,提高机组低负荷运行经济性,适应电网调峰的需求,文章对多台机组滑压运行方式的经济性进行试验和探讨,对试验的途径、内容、方法进行了总结分析,提出阀点滑压方法能大大减少节流损失,在经济上具有优越性。为机组节能降耗作出了有益探索。

考虑阀点效应的电力系统经济分配算法

经济分配(ED)对于电力系统的节能至关重要,适当的分配方法可以为电厂节约巨额生产成本,然而阀点效应使得实际ED问题呈现出不光滑和非凸的特性,导致一些经典的优化算法和启发式算法无法在合理时间内发现最优解。提出一种新的改进教与学优化算法来求解计及阀点效应的经济分配问题,并采用一种新的修正策略取代罚函数法来处理约束条件。为了验证新算法的有效性和鲁棒性,选取典型的benchmark函数和ED实例进行仿真计算,结果表明与其他代表性算法相比,该方法求解精度高、收敛速度快,为计及阀点效应的经济分配问题求解提供了一条新途径。

基于MATLAB的计及阀点效应的有功功率经济分配

为了在电厂机组间进行负荷经济分配,提高电力系统运行的经济性,针对汽轮机进汽阀突然开启时出现的拔丝现象即阀点效应,提出了采用改进的粒子群算法(HPSO)对火电机组负荷进行经济分配,并将遗传算法的交叉思想引入到PSO算法当中,使其避免局部最优。通过MATLAB仿真,算例结果表明改进的算法寻优质量更好,效率更高,可望应用于更广泛的优化问题。

六轴宽轨电力机车一系减振器开阀点研究

利用SIMPACK软件建立了共计90个自由度的机车动力学模型,针对一系减振器开阀点特性进行了研究。在AAR5级轨道谱的激励下,分析减振器的两级开阀速度、阻尼力,对平稳性及轮轨垂向动作用力的影响。结果表明初次开阀前,阻尼系数的增大会使垂向平稳性得到改善,但会使轮轨垂向力随之增加;第二级开阀速度、阻尼力对机车垂向动力学性能影响较小。综合考虑后重新匹配减振器各段开阀速度及阻尼力,在最大运用车速120 km/h时,前司机室Sperling指标相比原阻尼模型减小8.6%,垂向加速度减小9.95%;相比传统线性阻尼模型垂向Sperling指标减小11.9%,垂向加速度减小18.2%.可为1520 mm宽轨机车一系减振器的开阀点匹配设计提供理论依据和方法。

基于改进粒子群算法考虑阀点效应的经济负荷最优分配

经济分配对于电力系统节能至关重要,是电网中一类典型的优化问题,基于传统的粒子群算法的优化方法由于仅考虑速度与位置参数,易导致局部最优。针对电力系统的有功经济分配,考虑发电机组的阀点效应,提出一种改进型粒子群算法。通过引进视角参数,使粒子的移动状态受到视角的制约,改善传统算法粒子容易早熟而陷入局部最优的缺陷,降低搜索随机性并提高优化精度’仿真结论表明,带有视角参数的改进粒子群算法有更高效的全局搜索能力和更可靠的最优解,为发电机有功经济分配问题提供一种有效的新算法。

考虑可中断负荷与阀点效应的电力系统安全经济调度

由于风电并网给电力系统可靠运行带来新的挑战,针对风电波动性与随机性的特点,在考虑系统安全性和可靠性的基础上,研究含风电场的电力系统安全经济调度。基于条件风险约束安全经济调度模型,分别建立考虑可中断负荷和阀点效应的条件风险约束安全经济调度模型,以IEEE-14节点为计算实例,测试模型的有效性。算例结果表明,将可中断负荷补偿成本和发电机组阀点效应成本计入传统的经济调度模型中符合系统的实际运行,在新建立的模型中考虑可中断负荷和阀点效应因素使原模型更具实际意义和应用价值。

带阀点效应水火联合调度问题的一种半定凸松弛求解法

水火联合调度问题是电力系统中一类复杂的优化问题。合理安排调度周期内的水火电出力,确定一个最优发电计划,可以带来巨大的经济效益。在实际系统中,汽轮机调汽阀开启时出现的拔丝现象会使机组耗量特性产生阀点效应。忽略阀点效应,在一定程度上降低求解的精度。本文考虑带阀点效应的水火联合调度问题。该问题非凸非光滑,且带有非线性约束,直接使用确定性全局优化方法求解是相当困难的。本文使用高效的半定规划求解此问题。首先用耗量特性函数的初始周期代替其余有限的周期,并对其进行二次拉格朗日插值拟合。再通过引进0-1变量,得到整个耗量特性函数的近似,进而把问题松弛为半定规划模型。最后,采用凸规划应用软件包CVX求解一个仿真算例,得到一个近似全局最优解。

660MW超超临界汽轮机组通流改造后阀点滑压运行优化调整

在总结某660MW超超临界汽轮机组改造成效的同时,梳理了该机组改造后存在的主要问题。通过有针对性地优化阀点滑压运行条件,进一步巩固并提升了通流改造后部分负荷下的节能效果,可为同类型机组的后序改造方案和运行优化提供参考。

1GW超超临界机组阀点滑压的自动寻优与精确控制

滑压运行是提高机组部分负荷运行经济性的主要手段,为了进一步降低机组能耗,在汽轮机传统滑压运行的基础上,通过试验分析了阀点滑压对机组各项参数的影响,充分利用了新阀门配汽方式,确定合理的阀门重叠度,进一步采用了阀点滑压运行,得出汽轮机阀门最佳运行方式,并通过背压校正机前压力,实施新协调控制系统优化机组参数等控制策略,使汽机调门实时处于最佳阀点运行,并实现了机组全季节经济滑压运行,有效降低了机组能耗。

基于阀点优化的1000MW超超临界机组节能优化控制技术

针对目前1 000 MW超超临界机组滑压优化运行中存在的问题,分析了凝汽式机组真空变化和抽汽变化对发电机组最优滑压曲线的影响,提出一种以汽轮机阀门开度为控制目标的滑压曲线在线节能优化调整控制策略,结合协调控制系统(CCS)的优化,加快了主蒸汽压力和机组负荷的响应速率,提高了CCS控制品质,实现主蒸汽压力快速、平稳过渡到最佳滑压曲线上,很好地解决了滑压优化带来的CCS控制问题。通过在2台1 000 MW超超临界机组上的实际应用表明,无论环境温度、抽汽量如何变化,机组始终能在最佳的滑压状态运行,实现了机组经济运行的目的。

考虑发电机阀点效应的改进拉格朗日松弛有功调度策略

发电机阀点效应导致的非凸非光滑特性增加了有功经济调度模型的复杂度,从而增大了求解难度。文中提出一种考虑发电机阀点效应影响的改进拉格朗日松弛有功调度算法。首先,提出一种二次多项式分段拟合算法,从而将发电机阀点效应成本分解为多个分段二次多项式形式;其次,将拟合后的表达式代入拉格朗日松弛子问题中,从而将原问题转化为分段二次规划问题,并采用比较对称轴及优化变量上下限的方法快速求解,避免了引入整数变量造成的求解效率偏低问题。同时,为防止多个局部最优解导致的优化过程不收敛问题,提出一种基于近端梯度法的增广求解策略,通过在目标函数中引入辅助变量及惩罚项来加强子问题的凸性,加快收敛速度。最后,基于40机和48机测试系统对所提方法的有效性进行了测试。

考虑阀点效应的基于神经网络算法的负荷经济调度

经济负荷调度(Economic load dispatching, ELD)问题具有非凸、非光滑特性的特点,在电力系统运行及元启发式算法研究中,均是重要课题。提出了一种基于神经网络算法(Neural network algorithm, NNA)的ELD求解模型,考虑发电机组阀点效应因素,将阀点效应所引起的煤耗成本计入目标函数,建立了考虑阀点效应约束的经济调度模型。以调度总成本为目标函数,在满足负荷需求及系统运行约束的条件下,最大程度地降低运行总成本。通过对IEEE-30、IEEE-39及IEEE-118标准测试系统的仿真,分析了算法的搜索能力及迭代收敛情况,并同其他方法的结果进行对比,验证了所提方法的有效性和适用性。

新型双压电制动高频压电点胶阀设计

为了满足半导体制造与封装行业日益精密的点胶需求,课题组设计了一种新型双压电陶瓷驱动喷射点胶阀。该结构的压电陶瓷与放大杆形成90°传动角,传力效率高,销轴处采用陶瓷轴瓦从而起到自润滑作用,减少了放大机构与销轴之间的摩擦;并开展点胶阀喷射能力研究,利用ANSYS对点胶阀放大结构的位移、受力及模态进行分析;建立点胶阀工作过程的流体动力学模型,对其喷射阶段进行分析,并讨论了出胶速度与压力、撞针球径等结构参数的关系;利用FLUENT软件对喷胶过程进行二相流仿真,研究了点胶阀工作时压力及胶体喷射速度的变化过程、分析了不同进胶压力及孔径对胶体喷射速度的影响。研究结果表明该结构的输出位移、受力和共振特性均满足其基本喷射能力所需要的条件,仿真实验证明了该点胶阀结构具备高频特性。课题组提出的新型双压电制动高频压电点胶阀及其喷胶过程动力学分析方法为研究精密点胶技术提供了新思路。

BP神经网络优化参数的螺杆点胶阀无模型自适应控制技术

螺杆点胶阀因点胶效率高、精度高、胶点均匀性高等优点,广泛应用于微电子封装等领域,而电机转速的控制性能是决定螺杆点胶阀点胶质量的重要因素。针对点胶阀在外部干扰和负载扰动情况下,PID速度控制效果不理想,参数难以整定的问题,采用BP神经网络-无模型自适应控制(BP-MFAC)算法,通过BP神经网络在线整定无模型自适应控制器参数来实现对电机速度的自适应控制,无需人工整定参数。仿真和实验对比结果表明,该算法相较于PID控制算法,在电机速度控制上具有更小的超调量和稳态误差,更短的调节时间;在外部干扰和负载扰动的情况下,具有更好的抗扰动能力。

计及阀点效应负荷经济分配的SCE-UA算法

针对水火电能源丰枯、峰谷补偿特性,研究水火电力系统补偿调节机制,建立了基于SCE-UA算法解决水火电力系统短期联合优化调度模型,该模型以阀点效应下最小发电成本为目标函数,同时考虑了包括功率平衡、水量平衡、库容及发电机组功率限制等约束条件。本文用罚函数约束策略有效处理系统运行约束,实现对水火电联调系统运行区域的精确描述。为了说明SCE-UA算法的一致有效性,我们分别用SCE-UA和粒子群优化(PSO)两种算法对短期水火电优化调度问题进行求解。计算结果表明:粒子群算法(PSO)算法在求解过程中存在"早熟现象",无法寻找到全局最优解;而SCE-UA算法能在很少的迭代次数内收敛到较好的优化结果,同时满足水火电联调系统所有约束条件。因此,SCE-UA算法在求解以发电成本最小为目标函数的短期水火电优化调度问题上是非常有效的。

双组分精密配比点胶阀设计与优化

我国点胶行业中,高性能点胶阀高度依赖进口。双组分点胶具有良好的黏附性和适应性,受到点胶应用市场的青睐。通过对比调研多种知名品牌点胶阀的性能特性,对双组分配比点胶阀进行详细的结构设计与优化,使其具有高精度、模块化、轻量化和高适应性等特性。点胶阀采用双伺服结构设计,具有灵活的比例调节功能、更广的胶水适用性和更智能的控制等。实验表明,20 g出胶A/B胶水的比例为2的A胶工序能力指数(Complex Process Capability index,CPK)为5.83,B胶的CPK为2.13,比例的CPK为1.90,总量的CPK为2.62,完全满足行业中CPK大于1.33的要求。双组分精密配比点胶阀通过自主设计使用双伺服控制出胶,满足行业需求,对推进国内双组分点胶技术具有重要的理论和实践意义。