基于广义Benders分解的分布式光伏接入容量规划方法

针对目前分布式光伏电源大规模接入配电网中带来的问题,提出了基于广义Benders分解的分布式光伏接入容量规划方法。采用数据驱动顺序选择方法确定C-Vine Copula模型中变量的最优顺序,结合拉丁超立方采样方法和场景评估指标,构建典型负荷-资源相关性场景。在生成的典型场景的基础上,建立了基于广义Benders分解的光伏接入规划模型。该模型分为光伏规划主问题与配电网运行子问题,采用线性规划与最优潮流的方法进行求解。在IEEE 33节点系统网架开展算例分析,结果表明,提出的典型场景生成方法比传统方法的资源误差与负荷误差减少50%以上;规划模型求解所需的计算量减小为原来的11%,计算时间缩短为原来的9%。

基于二阶锥规划的配电网源-网-荷-储联合规划方法设计

随着高比例分布式光伏接入配电网,如何对线路进行规划与源-储定址定容成为无法避免的问题。提出了配电网源-网-荷-储双层联合扩展规划策略,上层以配电网系统网络年投资费用最小和网损惩罚费用最小为目标建立线路规划模型,实现对配电网线路走向的改进;下层针对源、荷的不确定性以配电网运行收益最大为目标建立配电网源-储定址定容模型,同时引入不确定性参数对源-荷不确定性集的范围进行约束。针对所建双层规划模型非线性、难求解问题,基于二阶锥松弛算法将上述非凸、非线性优化规划模型转换为二阶锥优化模型,进而获得全局最优解,以此得到分布式光伏以及储能的最佳接入位置和容量。仿真结果表明,该方法可有效降低配电网的规划成本,促进分布式电源的消纳。

基于混合粒子群优化的交直流混联配电网扩展规划算法

在交直流混联配电网建设过程中,主要采用传统的粒子群算法求解配电网扩展规划方案,容易陷入局部最优,使得最终生成方案的规划成本较高。因此,提出基于混合粒子群优化的交直流混联配电网扩展规划算法。针对配电公司和分布式电源运营商两个配电网运营主体,设计配电公司为主、运营商为辅的博弈关系图,并构建以系统经济性最优、DG利用率最大为目标的双层配电网扩展规划模型。考虑交直流混联配电网运营要求,设置设备投资约束、网络连通性约束和元件运行特性约束条件。结合粒子群算法和模拟退火算法组成混合粒子群优化算法,应用对双层规划模型进行迭代求解,输出最优交直流混联配电网扩展规划方案。实验结果表明:所提算法应用后得出的配电网扩展方案年规划成本仅为135.07万元,满足了配电网扩展经济性要求。

基于双旋转移相变压器的有源配电网多台区同步调压及降损优化策略

针对高比例可再生能源接入导致的配电网电压越限难题,以及现有调压方法难以兼顾双向调压及降损优化功能的问题,提出了一种基于相量合成原理并具有双向调压、可靠性高、成本低特性的串联型双旋转移相变压器(double rotating phase shift transformer,DRPST)调节装置。首先,介绍了DRPST的拓扑结构、工作原理和等效电路,建立了其简化电路模型,在此基础上对电压越限原因进行了分析,构建了包含DRPST的有源配电网模型。其次,提出了基于DRPST的实时滚动双层优化策略,内层模型以电压偏差及线路损耗最小为目标,利用多目标粒子群算法进行了求解,并通过模糊隶属度函数方法确定内层模型Pareto解集最优折衷解,外层模型根据内层模型的最优折衷解,利用双闭环PI调节实现DRPST输出转子角度的无差控制。最后通过MATLAB/Simulink进行了仿真分析,验证了所提拓扑与控制方法的正确性和有效性。

基于改进粒子群算法的交直流混合配电网规划研究

随着电网电源和负荷快速增加,电网中的交直流混合将成为电网的一种新形式。因此,配电网规划更为复杂,故提出基于改进粒子群算法的交直流混合配电网规划研究。以成本最小化为目标和上层规划目标函数和下层规划目标函数。基于改进粒子群算法,以势阱处的能量为核心,确定粒子在势阱中运动最佳位置;保证上、下层参数传递收敛性,获取全局最优解,实现双层关联统一。利用不可行度约束下的支配函数,实现配电网规划解集多样性;计算相邻粒子拥挤距离,搜索配电网规划可行解,获取配电网规划结果。实验结果表明,研究的规划方法光伏数据比实际数据最大值高950 kW、风电数据比实际数据最大值低310 kW、负荷数据比实际数据最大值低95 kW,与理想规划效果一致。

统筹充裕性和暂态电压稳定性的双层源网规划方法

新能源出力具有强随机性、波动性,其大规模接入对电力系统稳定运行产生较大影响。针对这一问题,文章提出了新能源与常规电源、储能最优配比结构及布局优化方法和基于改进粒子群优化的双层迭代算法,然后结合IEEE–33节点系统进行仿真,验证高比例新能源电力系统承载能力及综合效益的提升效果。

考虑源荷储协调的弹性配电网分布式可再生能源电源配置优化

常规的配电网分布式电源配置优化方法以网损成本优化为主,未充分考虑配电网的弹性需求,影响了电源配置优化的经济性,因此设计了考虑源荷储协调的弹性配电网分布式可再生能源电源配置优化方法。构造弹性配电网分布式电源源荷储不确定集,根据可再生能源输出功率与负荷功率的差值,确定源荷储不平衡功率,确保后续电源配置优化效果。基于源荷储协调构建配电网能源电源配置优化模型,通过调节分布式可再生电源决策变量,应对源荷储的不确定性,从而满足电源配置的期望。优化分布式可再生能源电源最大充放电功率,弥补可再生能源在源荷储协调状态下的功率不平衡缺陷,实现电源的经济性运行。采用对比实验,验证了该方法的电源配置优化经济性更高,能应用于实际生活中。

基于 DLBSOM 的水下机器人集群任务分配与路径规划

为保证多自主水下机器人(Multiple Autonomous Underwater Vehicle,MAUV)在多目标冲突条件下执行探测任务,提出一种双层生物自组织映射(Double Layer Bio-inspired Self-Organism Map,DLBSOM)算法完成自适应正向-反向初始任务分配。针对受洋流和单体AUV有限能耗影响的MAUV探测任务容易出现的无效任务分配问题,引入一种带有能量激活函数的任务重分配策略来优化任务。建立任务紧迫性生物启发神经网络(Task Urgency Bio-inspired Neural Network,TUBNN)模型描述受洋流影响的水下环境,引入基于模糊互补判断矩阵的距离和供能强度因子,以说明洋流和任务重分配轨迹距离的相互影响。当AUV进入以目标为中心的预警范围时,通过调整AUV的速度实现对目标的精细探测。结合AUV转弯半径数据和非线性运动学方程,对路径进行平滑处理,使其符合水下机器人的运动学约束。最终通过仿真试验验证该方法的可行性和有效性。

面向非规则界面双层介质超声全聚焦成像

为解决盲测工况下双层介质全聚焦成像困难的问题,提出了一种基于虚拟源(VS)的全聚焦(TFM)成像技术。首先,利用全矩阵数据集中的对角线信号一次界面回波飞行时间,在非规则双层介质界面建立一系列虚拟源点。通过对虚拟源点插值或拟合处理得到实现非规则介质界面的重建。最后,通过重构的界面寻找可能的折射点,以满足盲测条件下非规则界面双层介质TFM的成像条件。盲测条件下的结果表明,VS-TFM图像中的非规则界面和缺陷位置与实际吻合。与基于虚拟源的合成孔径聚焦技术(SAFT)相比,对于凸面试块,VS-TFM图像的信噪比提升了4.66~13.31 dB;对于凹面试块,VS-TFM图像的信噪比提升了4.74~12.8 dB,且API值基本相同,成像时间几乎不增加。因此,本文所提方法将全聚焦成像的应用对象拓展至盲测工况下非规则双层介质。

基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法

针对现有大多数方法难以兼顾系统经济性与新能源消纳的问题,提出一种基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法。该方法综合考虑源网荷储系统的特性,构建了以运行成本和弃风弃光量最小化为目标的模型。通过采用混沌优化算法来对遗传算法进行改进,进而设计一种基于双层嵌套结构及改进遗传算法相结合的高效方法用于目标函数的求解,以得到最佳的系统控制模式。基于IEEE33节点系统对所提方法进行实验论证的结果表明,优化后系统的弃风弃光量和运行成本仅为0.872 MW及2.330万元,说明了该方法可有效减少系统的运行成本,并提高新能源的消纳。

双层循环神经网络框架下的USV路径规划方法

针对全连接神经网络结构下Actor-Critic算法在复杂路径规划环境下训练时间长、不宜收敛且难以处理长动作记忆序列的不足,本文提出了基于双层循环神经网络的水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)路径规划算法。该算法的输入并不是单独的一个状态,而是由状态、动作和奖励所组成的具有一定长度的序列(宏动作)。从网络架构上来看,循环神经网络(recurrent neural network,RNN)会记住历史信息,并且使用历史信息影响当前的输入输出,基于RNN结构的双层循环神经网络(double-layer recurrent neural network,DRNN)也具有同样的性质,由于DRNN考虑了一定时间内的环境交互历史,有助于神经网络对于连续动作序列(宏动作)模式的识别。通过仿真实验,在多个地图上与常规的Actor-Critic算法进行对比验证。结果表明:该算法在平均步数、成功率与平均奖励上比Actor-Critic算法有明显提高。

FDM打印双材料小腿假肢接受腔的算法研究

提出适合于FDM打印双材料小腿假肢接受腔的放置方向、分层方法和路径规划,提高FDM工艺打印软、硬双材料接受腔的可行性和实用性。模型放置方向主要遵循使打印方向和模型的特征面最多的成垂直或平行的原则,减少阶梯现象的产生;打印分层方法主要是利用Z轴特征曲线确定模型的外轮廓曲线,进行分段处理后,分析外轮廓曲线与打印正向间的夹角关系,确定外轮廓分层厚度,最后运用概率统计、叠加求和等方法得出;打印路径规划,则以髌韧带为分界线,根据上下2部分的形状特征和性能需求,采用多种扫描方式相结合来得出。根据以上方法提出,沿打印Z方向的模型放置方向;根据模型轮廓而改变层厚的自适应分层方法;对于接受腔下部分截面轮廓是环形形状的,采用优化的螺旋偏置扫描方式,对于髌骨两侧的接受腔部分,采用复合扫描和分层扫描相结合的方式。

基于CCP-AGABP双层综合能源系统调度策略

针对综合能源系统(IES)中可再生能源与电热冷负荷因不确定影响引起功率偏差问题,实现IES优化调度,将机会约束规划(CCP)的随机模型和自适应遗传算法改进的反向传播神经网络(AGABP)的预测模型相结合,提出了双层IES优化调度策略。上层利用CCP对日前优化调度中的不确定性问题进行处理,缓解因可再生能源与多能负荷预测误差引起的功率较大偏差的问题,下层基于AGABP的预测模型进行日内优化,对日前优化调度偏差进行修正。针对随机优化模型难以求解的问题,采用确定性等价类的方法,将模型中的机会约束等价转换为确定性约束,并通过交替方向乘子法(ADMM)对改进的模型进行优化求解。最后,通过算例仿真验证了所提调度策略的有效性。

升力式飞行器集结轨迹实时规划方法

针对升力式飞行器在强干扰环境下集结的问题,提出一种可达时间快速计算方法以及集结轨迹规划方法。在满足平衡滑翔条件的前提下,提出能量航程剖面上最快到达与最慢到达对应的两种轨迹模式,推导了两种轨迹满足的条件,基于双层牛顿割线法,构建一种可达时间实时求解方法,形成了升力式飞行器集结轨迹实时规划方法。仿真结果表明,提出的集结轨迹规划方法能够完成未知强干扰作用下升力式飞行器的实时集结轨迹规划。

主动配电网中计及时序性与相关性的分布式光伏并网规划

该文提出一种主动配电网中计及时序性与相关性的分布式光伏长短期规划-运行双层机会约束优化模型。下层短期模型考虑了每个时段内主动配电网运行优化从而决定最佳主动管理策略,上层长期规划以下层短期优化为基础,考虑主动配电网整个规划阶段年综合经济成本最优从而决定光伏安装位置与容量。针对光伏与负荷之间相关性、概率分布时序差异性特点,提出改进相关矩阵法与拉丁超立方技术相结合的方法,并利用该方法通过划分时段对光伏与负荷的出力进行时序相关性处理。在此基础上,采用概率潮流法与嵌套的模拟退火粒子群算法（simulated annealing particle swarm optimization,SAPSO）相结合的混合智能算法对上述模型进行求解。选取IEEE33系统进行算例分析,仿真结果验证所提方法的合理性与有效性。

基于交替方向乘子法的电—气互联系统分布式协同规划

逐渐增多的燃气机组和日益发展的电转气技术使得电力、天然气系统的耦合愈加紧密,因而对电力、天然气系统的规划也需要考虑两个系统的耦合作用。目前中国的电力系统、天然气系统分属不同的投资决策主体,两个系统通常只进行部分信息交互。针对这一特点,基于交替方向乘子法构建了电—气互联系统的分布式协同规划算法。首先考虑电力系统和天然气系统的相关运行约束,建立了以燃气机组、电转气为耦合元素的电—气互联系统的集中协同规划模型;其次,采用交替方向乘子法在电力系统源、网协同规划子问题和天然气网络规划子问题的基础上,通过耦合变量的信息传递,构建了两个子问题交替迭代求解的机制。最后以修改的IEEE 39节点电力系统和比利时20节点天然气系统所构成的电—气互联系统为例,说明了所提方法的可行性和有效性。

考虑日前调峰分配和流量波动平抑的梯级水电双层优化调度

反调节水库平抑下泄水流波动,为上游水电站参与电网深度调峰提供支撑,有利于电网消纳高渗透率间歇性可再生能源,且上游电站增泄流量亦提高反调节水电站出力,实现多赢增效。建立了梯级水电上游调峰电站和下游反调节水库的协调调度模型,包含日前调度层和实时调度层。日前调度中优先安排上游电站调峰出力,应用滑动平均滤波方法平抑调峰非恒定流,以实现反调节水库在满足库水位、下游河道断面流量等约束下平稳泄流,并对滤波参数及日前调峰计划滚动调整以免约束破坏。实时调度侧重于跟踪并及时修正实时运行与日前计划的较大偏差,确保日前计划的顺利执行。最后以某梯级水电站为例,通过Matlab编程仿真表明:所提策略对指导调峰?反调节水库的联合运行具有较强实用性。

多圆碟形水下滑翔机的双层协调三维路径规划

本文研究了欠驱动圆碟形水下滑翔机集群在海流干扰和水下碍航物影响下的三维路径规划问题.具体地:第一,根据圆碟形水下滑翔机的航行特点,建立了相应的航行时间模型,设计了三维路径规划的优化目标;第二,提出了一种基于双层协调的多水下滑翔机三维路径规划结构,采用基于三维离散空间的全局路径规划和基于人工势场法的局部路径规划,避免了滑翔机与碍航物以及不同优先级的滑翔机之间发生碰撞;第三,基于双层协调路径规划结构,采用基于量子行为的自适应粒子群优化方法完成了时间最优目标下多圆碟形水下滑翔机的三维路径规划.仿真结果验证了所提多圆碟形水下滑翔机三维路径规划方法的有效性.

空间负荷预测法的应用实例及要点分析

负荷预测是配网规划的基础,负荷总量及其空间分布的合理确定,对于配电网的精细管理及资源的优化配置有着重要的意义。就工程中应用最为广泛的一种空间负荷预测方法,即负荷密度指标法进行了分析,给出了在对单一地块及整个规划片区进行负荷预测的实例,并对预测结果进行了证验。最后,分析了负荷密度指标法在电动汽车、分布式发电等逐步普及的新形势下,在负荷预测时需重点关注的要点。

网络营销课“三教”改革的探索与实践

在“双高”建设背景下,“三教”(教师、教材、教法)改革是认真贯彻执行国家关于职业教育改革、提高课堂有效性、提升高职院校内涵建设的主要路径之一。以网络营销课堂教学实施过程为例,探索与实践了日常教学“三教”改革,通过打造德技精湛的教师团队、建设多途径信息化优质教材、开展有效学习课堂教法改革,以期为高职课堂教学改革提供参考。