基于Multi-Agent的水电站变压器故障诊断系统

为了精准、快速完成水电站变压器的故障诊断,设计基于Multi-Agent的水电站变压器故障诊断系统。变压器状态监控agent将检测到的变压器故障信息发送给系统管理agent,系统管理agent通过通信agent将变压器故障信息发送给变压器故障诊断agent,变压器故障诊断agent利用小波变换方法提取变压器故障特征,并将其作为IFOA-SVM模型输入,完成变压器故障分类后,获取变压器故障诊断结果,该结果通过通信agent显示给用户。实验表明,该系统可有效诊断变压器故障诊断,诊断成功率受系统故障信息丢失率的影响较小,诊断耗时、耗能小,并具有较高故障诊断成功率。

Location of Electric Vehicle Charging Station Based on Spatial Clustering and Multi-hierarchical Fuzzy Evaluation

For the charging station construction of electric vehicle,location selecting is a key issue.There are two problems in location selection of the electric vehicle charging station.One is determining the location of charging station;the other is evaluating the location of charging station.To determine the charging station location,an spatial clustering algorithm is proposed and programmed.The example simulation shows the effectiveness of the spatial clustering algorithm.To evaluate the charging station location,a multi-hierarchical fuzzy method is proposed.Based on the location factors of electric vehicle charging station,the hierarchical evaluation structure of electric vehicle charging station location is constructed,including three levels,4first-class factors and 14second-class factors.The fuzzy multi-hierarchical evaluation model and algorithm are built.The analysis results show that the multi-hierarchical fuzzy method can reasonably complete the electric vehicle charging station location evaluation.

Distributed power allocation over indoor multi-pico stations

A low-complexity distributed power allocation algorithm is proposed to reduce the interference and improve the transmitting rate of edge users. Different scenarios are considered and user experience of indoor communication is promoted. The simulation results prove the effectiveness of our algorithm. The proposed power control scheme ensures that more users can achieve their required rate and the fairness of different users is improved. Besides, more than 5096 energy can be saved without loss in outage ability, and energy efficiency is also promoted. In addition, the proposed algorithm can be extended to scenarios that the required rates of pico stations can be changed periodically.

Synthesized Multi-station Tribo-test System for Bio-tribological Evaluation in Vitro

Tribological tests play an important role on the evaluation of long-term bio-tribological performances of prosthetic materials for commercial fabrication.Those tests focus on the motion simulation of a real joint in vitro with only normal loads and constant velocities,which are far from the real friction behavior of human joints characterized with variable loads and multiple directions.In order to accurately obtain the bio-tribological performances of artificial joint materials,a tribological tester with a miniature four-station tribological system is proposed with four distinctive features.Firstly,comparability and repeatability of a test are ensured by four equal stations of the tester.Secondly,cross-linked scratch between tribo-pairs of human joints can be simulated by using a gear-rack meshing mechanism to produce composite motions.With this mechanism,the friction tracks can be designed by varying reciprocating and rotating speeds.Thirdly,variable loading system is realized by using a ball-screw mechanism driven by a stepper motor,by which loads under different gaits during walking are simulated.Fourthly,dynamic friction force and normal load can be measured simultaneously.The verifications of the performances of the developed tester show that the variable frictional tracks can produce different wear debris compared with one-directional tracks,and the accuracy of loading and friction force is within ？5%.Thus the high consistency among different stations can be obtained.Practically,the proposed tester system could provide more comprehensive and accurate bio-tribological evaluations for prosthetic materials.

Controllers Design for the Multi-Shuttle and Multi-Station Transportation System

Nowadays, the Multi-Shuttle and Multi-Station Transportation System (MMTS) is one of the most interesting research topics in many fields of industries. It is an effective solution to reduce unexpected accidents that occur during transportation as well as increase productivity in manufacturing. The aim of this paper is to introduce the controller design for the MMTS which is built in our BK-Recme BioMech Lab at Ho Chi Minh City University of Technology (VNU-HCM), Viet Nam. Based on the design of this system, the control algorithms will be conducted to check the operation of the whole system. To evaluate the feasibility and effectiveness of this model, we design a series of random instances for different quantities of nodes as well as the different quantities of shuttles. Our system includes 4 stations and 6 shuttles which are assembled in the serial chain system. However, the number of stations and number of shuttles can be expanded to any desired ones which are based on the requirement of the industries. In this paper, we mainly focus on the controller design of this system to make it operate in an effective way that the goods will be transported and delivered to the target station as fast as possible. In order to solve the large-scale instances and realistic transport problems, we propose three algorithms for three progresses as shuttles calling, path reading and shuttles communicating. The shuttles calling is to decide which shuttle should be called to the start-node. Path reading to determine the shortest way to go from start-node to end-node. Finally, shuttles communicating, which allow one shuttle to interact with the next shuttles so we have a loop of orders (shuttle 1 to shuttle 2;shuttle 2 to shuttle 3;etc.;shuttle n-1 to shuttle n). This proposes solution can help us to solve the huge numbers of shuttles and stations in the system. The specific result of this study is applying Dijkstra’s algorithm to propose an algorithm that allows handling a transportation system without caring about the number of shuttles as well as the number of stations for the closed-loop path. Several test problems are carried out in order to check the feasibility and the effectiveness of our purposed control algorithm.

基于TRIZ理论的多工位柔性压曲机设计

针对压曲机单点单次压制曲块质量不稳定、提浆效果差等问题,采用TRIZ理论对压曲机进行总体方案创新设计。利用分割、多维化原理设计多工位压曲装置,包括落料、预压整形、3次捶打和脱模输出等6个工位,平均产量为500块/h。采用复制、动态化、改变参数、近似化原理设计锤头装置,每个模盒均对应包含8个可独立捶打的柔性锤头装置,实现24次/周期的多点、多频次柔性捶打。运用SolidWorks进行设备虚拟建模,通过样机验证方案。试验结果表明,设备压制的曲块含水率约为12%,曲块表面提浆效果面积比约为82%,曲皮厚度约为0.96 cm,曲块中间松、四周紧,断面整洁。研究为压曲机的创新设计提供新的思路。

多机动站交叉定位系统精度分析及优化

针对多机动站交叉定位系统观测站具有机动能力的应用特点,从测向交叉定位技术的定位原理入手,分析了影响定位精度的因素,以4站交叉定位系统为例,按目标大致分布区域已知且布设阵地条件不受限制、基于任务需求观测站需机动的随机布站两种典型应用场景,提出了根据目标分布区域优化布站阵型、根据既定阵型优化数据处理算法两种定位优化方法。在不额外增加观测站的条件下,有效提升定位精度、增大有效定位区域。该方法成本代价小、技术难度低、定位效果好,具有较好的应用推广价值。

考虑新能源消纳的黄河上游水电站群生态优化调度研究

为降低黄河上游水电站群调度中新能源消纳对河流径流情势和生态完整度的影响,以河流径流情势变化最小、水电站群发电量最大、发电出力平稳性最高为目标,建立了风水光多能互补系统生态调度模型,采用多目标进化算法求解,探讨了多能互补系统发电出力、新能源消纳及河流生态保护之间的均衡关系。结果表明:水电站群发电量和河流生态保护目标之间呈现明显的竞争关系,多能互补系统的发电出力波动越大,水电站群发电量越大,径流情势变化也越大;入库径流量越大,水电站群生态调度对径流情势的影响越小;多能互补系统生态调度对径流情势的影响主要集中在年发生高/低流量脉冲次数和流量平均增加率/减少率这两项指标,在枯水年发电量最大的调度结果中,年发生低流量脉冲次数和流量平均减少率指标的变化最大。

多站融合的微能源系统站 网协同布局

为了促进资源的共享,提高能源利用率,建立了双层站网优化布局模型,对多站融合的微能源系统的融合站数量、位置、设备容量配置,以及管线分布进行了协同规划。上层模型采用最小生成树和谱聚类求解,解决了融合站数量、位置和管线分布问题;下层模型采用提出的改进的粒子群优化算法,解决了设备容量配置问题。通过对规划区域进行算例仿真,得出了系统站网协同布局的优化结果,验证了所提模型和算法的可行性与合理性。

深轮辐齿坯多工位闭式模锻材料流动规律研究

探索闭式热模锻成形时材料的流动规律是控制充填不满等成形缺陷、获得高精度模锻件的理论基础。针对深轮辐齿坯件热模锻成形时易出现填充不满的问题,以某SCr420H深轮辐齿坯为研究对象,基于齿坯件结构分析,设计了“下料-加热-镦粗-预锻Ⅰ-预锻Ⅱ-终锻”的多工位闭式热模锻工艺方案;基于Deform软件,构建了深轮辐齿坯件多工位闭式热模锻全流程有限元模拟模型;采用试验验证了有限元模型的可靠性,并对多工位闭式热模锻成形过程中材料的流动规律进行了研究。结果表明:镦粗比为3.7时,可获得外形良好的圆饼形预制坯,镦粗时受上下表面摩擦效应的影响,材料径向流动不均匀,在坯件腰部出现鼓形;预锻Ⅰ工位成形出用于定位的底面内凹结构,同时减小了后续工位材料填充难度;预锻Ⅱ和终锻成形时的材料流动规律相似,成形前期材料集中流向轮缘部分、成形中期主要流向轮毂部分、末期流向圆角处;终锻成形时未出现材料填充不满的缺陷,在成形后期,少量金属材料从终锻上下模的导向间隙中流出,形成纵向飞边。通过生产试验,成形出填充良好的深轮辐齿坯件,模拟数值获得温度与实际生产数值最大误差不超过3.15%,纵向飞边高度小于0.5 mm,零件各尺寸偏差均小于0.2 mm,验证了所设计多工位闭式模锻工艺的合理性。

基于改进水波算法的复杂多人共站装配线平衡研究

针对实际装配环境中存在多人协同装配和共站的情况,研究了考虑工序复杂程度与工人能力差异的多人协作共站装配线平衡问题。首先,考虑到装配工序的复杂程度需指派不同规模和类型的工人组,建立了以最小化工作站数量和工人数量为目标函数的多目标优化数学模型;在此基础上,提出一种改进的离散水波优化算法,对算子进行了离散化改造,并设计了基于拓扑排序的编码方案和启发式的解码方案,同时引入扰动个体和路径重连的搜索策略来增加解的多样性,进而提高解的质量;最后,通过求解两类测试用例,以线效率和平滑指数作为性能指标,验证了改进离散水波算法在求解复杂多人共站装配线平衡问题上的可行性与有效性,并将算法应用到动车装配线平衡优化中。

考虑区域资源利用均衡的电动公交充电站选址及充电路径问题

在新基建助推区域平衡发展和低碳双重背景下,研究电动公交充电站选址及充电路径问题,以经济效益最大化和区域资源利用均衡为目标,考虑公交司机可能充电时机以及充电需求、运营时间、利用率等约束条件建立两阶段多目标决策模型,设计多重嵌套式遗传算法求解模型,并应用于算例检验模型可行性。结果表明:仅考虑经济效益目标会产生充电“拥挤”、路途过长等弊端,而本文模型能有效缩小区域间公交充电效率差异,提高全局资源利用均衡性;通过降低充电站容量可提高充电站利用率与经济效益,但区域资源利用均衡性会减弱,且充电站容量对公交充电路途所耗费时间的作用较为敏感;适当增加区域资源利用均衡目标的权重更有利于提高总体优化效果。研究结果可为公交充电站选址和路径规划提供决策支持。

基于多维效用函数的多基站运行成本优化方法

现有移动通信系统出现业务量迅猛增长现象,为缓解增长的基站负荷带来的基站功耗,移动通信系统中为基站配备了可再生能源产能设备。如何实现通信系统信息流与能量流匹配,完成通信业务与基站可再生能源储备的精确配对,更加充分的利用通信系统内可再生能源,是下一步优化通信系统网络性能并降低系统运行成本的关键。为此,本文构建了一个多维效用函数,该函数联合考虑了用户的接受信干噪比、可再生能源利用与基站负载3种因素。通过将求解多基站系统运行成本最小化问题转化为多维效用函数效用值最大化问题,对多基站系统进行优化,并实现系统运行成本最小化。问题转化后为一个混合整数非线性优化的非凸问题。为求解该问题本文提出了多维效用函数迭代优化算法,将该问题拆分为用户调度、功率分配与基站负载均衡3个子问题,通过采用交替优化和连续凸近似技术对问题进行迭代求解。仿真结果表明,相比于最大SINR关联优化算法与“最大SINR+可再生能源利用”优化算法,本文算法在可再生能源利用率方面分别提升了58.68%和29.74%,且系统总费用一直维持在较低水平,具备显著优势。

一种提高多基地天波雷达目标定位精度的方法

分析了引起多基地天波雷达目标定位误差的原因,对测距误差和定位模型误差两种影响定位精度的主要因素进行了仿真计算。比较发现,定位误差主要来源于多站定位模型,由定位模型中电离层虚高的假定条件与实际不符所引起。给出了减小模型误差,提高定位精度的方法。以某多基地天波雷达系统为对象,对修正后的定位模型进行了不同误差条件下的模拟测试,并利用系统对目标船的跟踪数据进行了验证。结果表明,模型改进后目标定位的精度得到了较大程度的提高。

双高箱办理站装卸设备协同调度研究

为提高双高箱列车装卸作业效率,针对双高箱办理站不设主作业区、“完全间接装卸”、装卸作业多流向及出站箱同步转运的特点,考虑设备能力、作业序列、轨道吊安全距离约束等现实约束,详细拆分设备间的衔接、共用及等待时间构成,以最小化完成装卸作业用时、装卸线轨道吊等待时间最小化和作业均衡率最大化为优化目标,构建轨道吊、AGV、空箱堆垛机和智能举升机间的协同调度模型,并基于遗传算法和模拟退火算法设计混合算法求解模型。通过实例验证模型及算法的有效性、混合算法和多目标协同优化的优越性,分析表明双高箱办理站布局及装卸作业模式可行,优化指标间两两无单向相关性。最后通过灵敏度分析验证模型可用于装卸设备配置优化,以实现双高箱办理站低成本高效运作。

含电动汽车的光/储/燃充电站最优容量配置及经济性分析

针对城市居民区充电难状况,建立一种包含光伏电池、燃料电池和储能蓄电池的电动汽车充电站容量配置模型。以成本最小化和负荷方差最小化为目标,采用NSGA-Ⅱ(二代非支配排序遗传算法)对模型进行求解。对于求得的可行解,首先使用净现值法对部分解进行经济性评估,然后采取峰谷负荷差率进行进一步评估,经过两轮筛选得出最优解。仿真算例验证了模型及评估方法的可行性。

多层次路网接轨站联锁系统功能及接口方案探讨

[目的]在多层次路网中,不同信号制式线路的接轨站面临着多种挑战,为满足多网融合运行的新需求,有必要深入研究并提出接轨站联锁功能和接口配置方案。[方法]通过对比CBTC(基于通信的列车控制)与CTCS-2(中国列车运行控制系统二级)信号制式下联锁系统的差异性,详细分析了信号控制功能需求、建设运营需求,进而明确了接轨站联锁系统的功能要求。在此基础上,进一步分析了联锁系统的接口对象和接口内容,最终构建了接轨站联锁接口配置方案。[结果及结论]接轨站联锁系统不仅需要完成基本的进路安全防护功能,还应能够适配多种信号制式对基础信息提供的要求,具备移动闭塞适应性,以及区间结合、站台门控制、保护区段防护、自动折返进路办理、运行灵活调整适配等全面功能。同时,接轨站联锁系统应支持信号安全数据网、有线环网、无线网、继电等多通道接口,以确保系统的兼容性和可靠性。

计及深度调峰的风-光-水-火-抽蓄多能源联网系统优化调度研究

多种能源联网运行逐步成为未来电力系统发展的方向,多能源联网系统的优化调度是应对规模化新能源并网消纳的重要手段。文中建立了计及火电机组深度调峰成本的风-光-水-火-抽蓄联网系统成本模型和考虑调峰主动性的风-光-水-火-抽蓄联网系统日前优化调度模型。针对多能源耦合系统结构复杂的情况,提出了分层优化调度的模型求解策略。上层模型以净负荷波动最小为优化目标,得到等效负荷曲线;下层模型根据上层模型的调度结果,以调峰运行的经济性最优和新能源弃电率最低为目标函数,计及调峰主动性,求解考虑火电机组深度调峰煤耗特性的含新能源系统的经济调度问题。仿真算例表明所建模型实现了多能源联网系统的互补运行,提升了火电机组的深度调峰能力,降低新能源弃电率和系统运行成本。

含循环换电负荷及充电站的微电网多目标优化调度

电动换电重卡由于具有充电功率高、周期性强的循环换电负荷特性,一旦短时大量接入微电网中,将带来经济性和安全性的挑战。首先讨论电动汽车充电、循环换电负荷的不同特性,建立含循环换电负荷及充电站的微电网模型;提出一种综合考虑微电网经济性及联络线功率波动性的多目标调度优化方法;采用线性加权方法将多目标问题转化为单目标问题;最后利用CPLEX工具对仿真算例进行求解,仿真算例表明,所提优化方案可有效求解综合考虑不同权重下微电网净利润、联络线交换功率及换电站内电池最优调度问题,能在尽可能减小微电网与上级电网交换功率波动性的同时,使得微电网获得最大净利润。

基于多信息融合的换流站直流设备健康状态决策树评价模型

针对换流站直流设备间交互信息融合能力较差、小样本与大样本难以均衡的问题,设计基于多信息融合的换流站直流设备健康状态决策树评价模型。使用同质多传感器多信息数据融合方法对多信息实施融合处理;利用k近邻方法和层次聚类方法划分换流站直流设备健康状态量,提取健康状态量的有效信息作为输入,构建决策树评价模型,输出换流站直流设备健康状态评价结果。实验结果表明,该模型具备较好的多信息融合能力和样本均衡能力,且可从不同角度实现换流站直流设备健康状态评价,评价结果较为准确。