基于区间理论的油田综合能源系统优化规划

针对油田的能源结构和用能负荷的特征,构建了油田综合能源系统架构;考虑可再生能源出力的不确定性和油田多元负荷用能的随机性,建立了光伏、光热出力的区间模型,热负荷区间模型和基于价格型响应的电负荷区间模型;通过分析设备投资成本的时间价值和区域碳中和途径,建立一种计及源荷不确定性的综合能源系统规划模型,并结合仿射算法和区间序关系,将不确定性优化问题转化为确定性的多目标优化问题进行求解。算例分析表明,油田综合能源系统架构符合油田能源禀赋和负荷实际耦合情况,设备配置方案投资回收年限短,不确定性权重系数越高,投资越大,年净收益区间越大,结果验证了规划方法的有效性。与传统鲁棒凸规划优化方法相比,所提方法为决策者提供了满足区间约束的解集,避免了规划方案的保守性。

基于IAHP-CRITIC二维云模型的舰船电力系统韧性评价

舰船电力系统是舰船正常运行的关键,具有高度的复杂性和模糊性,导致难以对其韧性做出准确、客观地评价。对此,基于对舰船电力系统主要任务的分析,对舰船电力系统韧性评价指标体系进行构建,采用区间层次分析法(interval analytic hierarchy process,IAHP)和层间相关性准则重要性法(criteria importance though intercrieria correlation,CRITIC)分别求解评价指标体系的主、客观权重,并运用改进博弈论方法确定组合权重,降低权重计算的主观性和随机性。结合二维云模型从防御能力和恢复能力两个维度对舰船电力系统韧性进行评价,更为全面、客观地反映舰船电力系统韧性。示例表明,所提方法能够有效解决舰船电力系统韧性评价中的随机性和不确定性问题,有利于得到更为准确、客观的评价结果。

基于LIS系统数据建立广西南宁地区0-12岁健康儿童血清碱性磷酸酶参考区间

目的 利用实验室信息系统(LIS)数据,建立广西南宁地区0~12岁健康儿童血清碱性磷酸酶(ALP)的参考区间,为临床诊疗工作提供可靠依据。方法 筛选广西中医药大学附属国际壮医医院0~12岁健康儿童共2 314例为参考人群,另筛选240例为参考区间验证组。将研究对象分为<28d、28d至<1岁、1岁至<3岁、3岁至<6岁、6岁至<9岁、9岁至<12岁6个年龄组。使用四分位间距法剔除离群值后,采用Kolmogorov-Smirnov Z检验分析数据分布特性,通过Mann-Whitney U检验分析ALP水平在性别、相邻年龄组间的差异,Spearman秩相关分析ALP水平与年龄的相关性。采用非参数法(P2.5~P97.5)建立血清ALP参考区间。结果 剔除离群值、重复值后,共2 256例纳入研究,数据呈偏态分布。ALP水平在性别间差异无统计学意义(P>0.05)、与年龄呈正相关(r=0.526,P<0.05)。将差异无统计学意义的年龄组合并,最终建立血清ALP的参考区间:105.98~288.03U/L(<28d)、136.60~350.40U/L(28d至<3岁)、153.00~354.10U/L(3岁至<12岁),并通过验证。建立的参考区间与试剂说明书、行业标准提供的参考区间相比均有一定的差异。结论 本研究建立了0~12岁健康儿童血清ALP参考区间,对于提高儿童血清ALP检测在本地区临床实验室的应用价值具有重要意义。

电-热-氢综合能源系统鲁棒区间优化调度

储能技术与风电相结合实现电能的时空平移是解决系统运行稳定性问题的有效手段。氢储能具有储存容量大、可实现电热联产联供的优点,具有很大的发展潜能。然而由于风电存在不确定性,氢储能系统在频繁切换工作模式时面临着不确定的热能需求。因此,文中综合考虑氢储能在间歇模式下的热能需求,首先,介绍了氢储能系统接入的电-热综合能源系统基本结构,将风电场与氢储能相结合构成风-氢混合系统;然后,提出考虑风-氢混合系统热平衡需求不确定性的电-热综合能源系统鲁棒区间优化调度模型;最后,基于对偶理论,对所提出的模型转化求解,通过算例对比分析各类情况优化结果,验证了氢储能在促进风电消纳、提高系统能源综合利用率方面的有效性,并证明了考虑电解槽和燃料电池工作温度能提高系统的工作效率并提高风电场并网功率。

不完备异构冲突信息系统中的极大一致联盟区间集族

作为处理不确定性问题的有效工具,三支决策已被广泛应用于冲突分析研究中。然而,现有的三支冲突分析模型大多基于单一类型的冲突信息系统,难以应对实际应用中代理对议题具有多类型评价值和缺失值的情况。同时,已有联盟集的定义通常基于给定代理,即联盟集中的代理与给定代理具有联盟关系,但不一定两两联盟。为了解决这些问题,构建了基于不完备异构冲突信息系统的三支冲突分析模型,并提出了代理两两相关的极大一致联盟区间集族的定义及其构造算法。首先,通过定义代理不同类型评价值的支持度和反对度,将对单个议题单维度多类型评价值的不完备异构冲突信息系统转化为双维度同类型评价值的二维模糊不完备冲突信息系统。其次,通过定义代理之间的乐观与悲观距离函数,构造了基于代理的联盟、冲突、中立区间集。最后,定义了极大一致联盟区间集族,并利用极大团的枚举算法获取极大一致联盟区间集族。

区间二型模糊系统动态输出反馈控制设计

本文研究了一类连续时间区间二型模糊系统的稳定性和广义耗散性能分析以及动态输出反馈控制器设计问题.首先,简要的介绍了区间二型模糊系统和线积分Lyapunov函数.然后,利用线积分Lyapunov函数方法,建立了使系统满足渐近稳定和广义耗散性能的充分条件.与二次型Lyapunov函数方法得到的条件相比,利用线积分Lyapunov函数方法得到的充分条件保守性更小.该充分条件关于一些矩阵变量是非线性的,利用Finsler引理将其转化为线性矩阵不等式形式,得到了输出反馈控制器存在的充分条件.最后,通过数值算例验证了设计方法的有效性.

计及电-气园区综合能源系统多重不确定性的变置信区间优化调度

电-气园区综合能源系统(EGPIES)受到天然气管道泄漏与风电出力波动的多重不确定性影响,导致系统供电可靠性受到严重威胁。计及天然气管道泄漏与风电出力不确定性,提出了一种EGPIES自适应优化调度方法。根据天然气泄漏量与储能对系统负荷损失的影响划分失荷程度,结合场景法与条件风险价值理论对风电不确定性进行量化,并通过隶属函数对自适应选择的多目标函数进行处理。利用遗传粒子群优化算法对处理后的多目标函数进行求解,得到不同泄漏程度下的机组调度结果与自适应改变的风电置信区间。通过算例验证所提模型能在具有良好经济性的同时,提高系统的供电可靠性。

扬水灌溉泵站群系统区间水量平衡调度模型探讨——以景电二期工程为例

高扬程灌溉工程主要分布在我国西北缺水地区,为解决当地人民的生产生活用水问题发挥着至关重要的作用。在高扬程、多梯级、大流量的灌溉工程中,泵站群区间水量平衡调节是工程运行调度管理的重难点。以景电二期工程为例,基于泵站群系统的特征,对运行时区间流量发生变化的原因进行了分析,提出泵站群区间水量变化的计算方式和水量平衡的调节方式,并确定调节时刻,建立扬水灌溉泵站群区间水量平衡调度模型,研究成果可为泵站工程调度管理提供参考。

奇异摄动区间变时滞不确定非线性系统稳定性分析

奇异摄动系统是实际问题中普遍存在的一类系统,为了使此类系统在应用上达到一定的稳定,利用矩阵分块方法对含有不确定结构的奇异摄动区间变时滞非线性系统稳定性进行分析,通过构造新的Lyapunov函数,基于Lyapunov稳定性理论,结合舒尔补引理、积分不等式和线性矩阵不等式等方法推出奇异摄动系统在摄动参数界内时滞相关的稳定性判据.

线性时变时滞切换系统的区间指数稳定/镇定

研究了线性时变时滞切换系统的区间指数稳定与镇定问题,重点研究了收敛速度的反映与调整。首先,基于系统矩阵与线性时变时滞切换系统稳定性的关系,提出区间指数稳定性的定义。基于平均驻留时间法,给出了区间指数稳定性的一个新判据。然后,通过新的控制器设计方法,使控制器既能保证系统指数稳定又能约束系统的收敛速度。最后,通过数值算例和RLC电路验证了所提方法的有效性。

离散时间区间二型模糊不确定奇异时滞系统的耗散性分析

研究了一类具有时变时滞的离散时间区间二型模糊不确定奇异系统的耗散性问题。首先,考虑到隶属度函数的不确定性,利用区间二型模糊系统模型对非线性奇异系统进行建模;其次,基于Lyapunov稳定性理论,利用Jensen不等式方法处理二重差分求和项,得到了保守性较小的离散时间区间二型模糊奇异时滞系统的耗散性的充分条件,并将这一条件进一步推广到离散时间区间二型模糊不确定奇异时滞系统;最后,通过数值仿真算例验证了所得结果的有效性和正确性。

基于CTCS2+ATO信号系统的市域铁路区间自动折返方案

[目的]采用CTCS2+ATO(第二级中国列车自动运行控制系统+列车自动运行)信号系统的市域铁路,在公交化运营场景下,当发生故障或临时运营计划调整时,存在列车在区间折返的需求,为提高市域铁路列车区间折返作业安全和效率,提出了一种列车区间自动折返方案。[方法]采用优化既有CTCS2+ATO信号系统局部电路配线、接口通信协议、软件控制逻辑的方法,独立控制区间折返区域轨道电路发码方向,利用计算机联锁、列控中心、调度集中各系统之间既有接口通信协议的预留字段增加折返进路标识,优化区间轨道电路编码逻辑、应答器布置及报文发送逻辑,增加正常进路/折返进路、区间方向、列车不同区域多场景组合轨道电路发码防护控制逻辑,实现市域铁路信号系统区间自动折返。并从普遍适应性、运营效率、运营安全等方面分析了方案的可行性。[结果及结论]该优化方案在上海市域铁路机场线工程项目的首次应用结果,以及采用部分真实现场数据对该优化方案进行仿真的结果,均表明该区间自动折返方案满足一般市域铁路3 min运营追踪间隔要求。

长区间隧道冻结法施工冷却水二次降温系统设计

为解决冻结法施工采用常规冷却水降温方式时冷却水温度高的难题,设计一种长区间隧道冻结法施工冷却水二次降温系统。该系统主要由冷却水二次降温冷冻机、中温清水泵、高温清水泵组成,利用中温清水泵将一次冷却水送入冷却水二次降温冷冻机蒸发器后变成二次冷却水,在冷却水二次冷却过程中,高压液态制冷剂受到再冷却。由于高压液态制冷剂的再冷却,在制冷过程中,制冷剂熵值与单位质量制冷量均得到增加,而压缩功不变。工程实际应用结果表明,与常规冷却水降温方式相比,该系统具有以下降温效果:1)盐水降温速率较快,可有效缩短冻结壁交圈时间;2)盐水温度低,冻结帷幕强度高;3)不仅可获得更低的盐水温度进而能更早地达到设计冻结制冷效果,而且制出同等冷量的综合能耗更少。

基于核回归区间模型的电液位置伺服系统故障检测

针对电液位置伺服系统在运行过程中存在非线性、干扰性、复杂性以及参数不确定性等问题,提出了基于核回归区间模型的电液位置伺服系统故障检测方法。该方法利用反映系统诸多不确定性的无故障可测输入-输出数据,建立能控制核回归模型精度、又能平衡该模型结构复杂性的区间模型,用于判断电液位置伺服系统的实际输出是否越过系统健康运行时的区间输出,进而实现故障检测。该方法由于考虑了基于区间的动态阈值对故障进行检测,消除了传统的固定阈值易引起故障误报现象,所以具有一定的自适应性能力。实验论证了所提出的故障检测方法,可用于电液位置伺服系统故障的实时检测。

基于模糊区间算法的多能耦合系统电能流潮流计算

传统的电能流潮流计算方法往往无法有效处理多能量源之间的复杂耦合关系。为此,研究基于模糊区间算法的多能耦合系统电能流潮流计算方法。基于电热耦合理论,构建以电力、热力系统以及电联产机组等耦合单元为主的电热耦合系统电能流潮流模型,合理定义耦合系统各不确定性状态变量区间范围,并利用模糊数理论,梯形模糊化耦合系统各状态变量区间,通过双层抽样法,完成电热耦合系统电能流潮流模型求解工作,获取系统各状态变量模糊区间解。实验结果表明:所提方法可准确获取多能耦合系统各状态变量模糊区间解;当电热负荷扰动较大时,热网管道流量模糊区间上下限波动较为剧烈,会增加热网流量越限的风险。

基于区间直觉模糊集与多属性群决策的动车组牵引系统FMECA方法分析

为保障牵引系统运行时的安全性,辨识系统故障关键部件至关重要。针对传统FMECA法中评价信息模糊性、风险偏好差异性及风险优先数计算方式不合理性的矛盾点展开改进研究,引入区间直觉模糊集(IIFS),降低了具体数值评分的模糊性,运用区间直觉模糊熵确定各专家评分下每项故障模式属性熵值Ej,通过区间直觉模糊集成算子(AIVIFWM)将单个矩阵集结为综合评分,减弱了评价的主观性影响。结合多属性群决策思想,计算集结后的各综合评价区间得分函数G(Aj),进行故障模式风险排序。以2022年某型动车组牵引系统故障数据为例,总结出24种部件的32种故障模式,结果表明牵引变流器的整流器、变流器冷却单元及受电弓碳滑板是故障关键部件,为动车组牵引系统的维修决策提供重点方向。

电热综合能源系统稳态与区间潮流计算快速解耦新方法

综合能源系统稳态潮流计算是后续规划、运行等研究的基础。目前常采用的牛顿-拉夫逊法存在数值稳定性问题,且随着综合能源系统不确定因素增加,研究系统的区间潮流以实现综合能源系统的安全分析和评估变得越来越重要。首先,基于泰勒函数一阶展开和二阶展开,推导出热负荷流量和节点温度的解析表达式,该表达式实现了流量与温度的独立求解,无须解方程组即可得到系统稳态潮流。然后,分析流量和温度表达式的函数单调性,结合各热负荷值,确定了热负荷流量和热负荷节点温度的区间潮流解,所提方法在保证计算精度的同时,计算速度快且不存在数值稳定性问题。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。

基于椭球束的多智能体系统执行器故障区间估计

本文针对一类具有未知但有界不确定性的多智能系统,提出了一种基于椭球束的鲁棒故障区间估计方法。首先,将执行器故障向量视为辅助的状态向量,构建出一个新的增广系统。其次,基于图论理论,将多智能体系统整理成全局描述方式,针对该全局系统,利用全局相对输出估计误差,设计一种未知输入观测器,并生成估计误差动态系统。考虑估计误差动态系统受未知但有界的不确定性影响,基于椭球束生成估计误差每个时刻受干扰影响的上下界,再结合观测器对增广状态的点估计结果,生成状态与故障的估计区间。最后,基于多个飞机编队模型对本文所提方法进行了仿真验证。

基于安全限定义的新能源电力系统区间经济调度模型及算法

大规模风电等新能源机组接入电网,其不确定性和波动性对电网的安全运行造成冲击。目前采用的鲁棒调度和区间调度无法同时考虑不确定性条件下系统功率平衡和全场景下线路潮流安全双重约束。为此,将风电出力视为区间数,考虑极端场景下的功率平衡约束和可转移、可削减柔性负荷的参与建立了计及风电不确定性和电力平衡的区间经济调度模型。为求解该模型,提出了基于安全限定义的区间经济调度算法,该算法采用优化场景法求解区间直流潮流得到安全限,进而通过安全限定义法将区间优化模型转化为确定性的二次规划模型求解。采用IEEE 118节点系统测试,结果表明了所提区间经济调度算法既能满足极端场景下的电力平衡需求,又能保证所有场景下线路传输功率的安全性,同时降低了调度成本,发挥了柔性负荷削峰填谷的作用,且风电出力较小或较大时通过削减负荷或弃风实现经济性,为新能源电力系统安全、经济运行提供技术支撑。

基于多李雅普诺夫函数的一般非线性系统渐近镇定

针对离散时间非线性系统,提出一种基于多李雅普诺夫(Lyapunov)函数的控制器设计方法.该方法不仅能够保证闭环系统稳定性,还能够扩大闭环吸引域(Domain of attraction,DOA).首先,给出基于多Lyapunov函数下系统渐近稳定的充分条件.结果表明,由多个Lyapunov函数的负定不变集构成的并集是一个稳定的控制集合,其从控制空间到状态空间的投影是闭环DOA的估计.随后,使用区间分析算法求解集合的内近似估计,基于此算法可以求解多Lyapunov函数的负定不变集的近似值和闭环DOA的估计值,并给出相应控制器的设计方法.最后,通过仿真算例验证了本文方法的有效性.