原对偶内点法与定界法在无功优化中的应用

本文将原有对偶内点法与分枝定界法综合应用于无功优化过程中，采用原对偶内点法进行全局寻优，运用分枝定界法进行离散变量（变压器分接头与电容／电抗器投切组数）的归整。针对实际情况，本文建立了一个新的综合目标函数。对实际电网的优化计算表明，本文算法具有良好的特性。     

含离散变量的大规模电力系统无功优化

针对实际电力系统的数学模型包含离散变量和连续变量的特点,提出了一种精确求解电力系统无功优化的方法——内点分支定界法。通过把离散变量连续化,采用原始对偶内点法在可行域内进行全局寻优,结合广度优先遍历的分支定界法对离散变量进行归整处理等办法,找到了比传统无功优化更加合理的全局最优解。为了解决大规模系统计算耗时的问题,又提出了简化的分支定界法以加快求解速度。IEEE-118和IEEE-300系统的计算结果表明:所提出的算法对于求解大规模电力系统的无功优化问题是有效的。     

基于内点法和改进粒子群算法的无功优化混合策略

基于内点法与粒子群算法,提出了一种混合策略来求解电力系统无功优化问题。根据优化变量的不同性质将无功优化问题分解为离散优化和连续优化两个子问题,采用改进的粒子群优化算法和内点法交替求解,使两者的优化结果互为基础,提高了混合策略的整体寻优效率;根据粒子运动趋势及目标函数中网损与节点电压无功的相关性,对基本粒子群算法进行改进,自适应调整惯性权重和罚因子;以IEEE30节点系统和某实际地区电网作为试验系统,验证了该算法的正确性和有效性。     

基于遗传算法和内点法的无功优化混合策略

基于遗传算法与内点法，文中提出了一种新颖的混合策略来求解无功优化问题：不考虑无功优化中的离散约束，采用内点法求解得到初始解；根据优化变量的不同性质，将原无功优化问题分解为离散优化和连续优化2个子问题，并采用遗传算法和内点法交替求解。在遗传迭代的不同阶段，针对种群个体的不同特点，分别对遗传算法和内点法的具体实施方案进行了动态调整，使两者的优化结果互为基础、相互利用，保证了混合策略的整体寻优效率。IEEE30和IEEE118节点系统的仿真计算结果表明：与其他混合算法相比，该混合策略在计算速度和优化效果方面都具有明显的优势。     

模拟退火算法在电机设计中的应用

在研究电机优化设计特点的基础上结合实际对模拟退火算法做了适应性改进,包括共用变量与非共用变量搜索模式、连续变量与离散变量的搜索模式和全局寻优与收敛速度之间的协调等问题,从而构成更实用的电机全局优化设计算法。应用这一算法对丫系列小型三相异步电动机进行了优化计算,并对诸转电流,力能指标及有效材料用量进行了对比分析,结果表明,算法可靠有效,具有工程实用价值。     

考虑备用约束和阀点效应的电力系统环境经济优化调度

综合考虑环境经济优化调度(CEED)是一个多目标优化问题,提出改进的平均价格罚因子将环境经济双目标优化调度问题转化为单目标优化问题.考虑发电机的出力限制区、爬坡约束及备用约束.提出局部搜索扰动的混合进化规划(HEP)法求解CEED问题.在保留进化规划(EP)全局寻优能力的同时.引入局部搜索扰动提高计算精度.加快后期收敛速度.在调用局部搜索算子的策略上.采用优胜调用策略调用局部搜索算子,并动态自适应改变扰动次数进行局部寻优.在15机系统中分别采用平均价格罚因子EP、平均价格罚因子HEP和改进的平均价格罚因子HEP算法求解CEED问题.结果验证了所提方法的有效性.     

含VSC-HVDC交直流系统精确化离散最优潮流的研究

原对偶内点法在求解含电压源换流器的高压输电(Voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)的交直流系统最优潮流(Optimal power flow,OPF)问题时,有较高的效率与准确性,但是无法很好地解决含离散变量的OPF(如无功优化),而智能算法在解决此类问题时易于陷入局部最优解,同时计算时间过长。因此提出一种含离散惩罚函数的混合内点法算法。算法的主要思想是以内点法为框架,对连续变量进行优化,在当对偶间隙小于一定值时,对离散量的计算中引入罚函数,同时随着迭代量差值的变化随时调整罚函数的罚因子的大小。通过算例表明,该算法稳定性高,寻优能力强,能够很好地解决含VSC-HVDC交直流系统的离散变量的优化问题。     

在电机优化设计中求全局最优解的研究

提出了一种有效的电机优化设计方法──联合寻化法，使得寻化结果不依赖于初始点的选择，可迅速获得全局最优解。用此法对异步电动机进行优化设计，收到了显著效果。     

基于简化零空间内点法VSC-HVDC离散化最优潮流的研究

在求解含电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current, VSC-HVDC)的交直流系统最优潮流(Optimal Power Flow, OPF)问题时,常使用原对偶内点法或智能算法。但原对偶内点法无法很好地解决含离散变量的OPF(如无功优化),而智能算法在解决此类问题时易陷入局部最优解,同时计算时间过长。因此,提出一种含离散惩罚函数的简化零空间内点算法。算法的主要思想是以简化零空间内点法(下称S-NSIPM)为框架,对连续变量进行优化,当收敛函数小于一定值时,在离散量的计算中引入罚函数,同时随着迭代量差值的变化随时调整罚函数的罚因子的大小。通过算例表明,该算法稳定性高,寻优和适应能力强,能够很好地解决含VSC-HVDC交直流系统的离散变量的优化问题。     

考虑发输配一体的电力系统主网的无功优化研究

以有功网损最小为目标函数建立了电力系统无功优化的数学模型,对于目标函数中的无功电压越界和发电机无功越界点,采用罚函数予以解决.对无功优化问题的求解采用遗传算法,针对遗传算法应用于求解无功优化等复杂非线性优化问题中容易发生"早熟"和收敛速度慢等问题,作了一些改进.通过改进,遗传算法能够跳出局部最优解,增强了全局寻优能力,...     

Microcomputer Control of Variable Frequency Drives Using the Submersible Motor as an Instrument

The production of a submersible pump can be optimized with the use of a microcomputer-controlled variable frequency drive. A new approach to monitoring the pump and motor performance is presented. Instead of downhole sensors, pressure bomb, or acoustical wave method, the three-phase induction motor is used as a sensing instrument to determine downhole pressure, both static and flowing. A new electronic device, installed at the surface, has been developed and tested to monitor the actual revolutions per minute (r/min) of the downhole pump and motor. Using the basic induction motor equivalent circuit, the motor terminal voltage can be determined and thus controlled to meet the motor manufacturer's design criteria. The detailed analysis then permits calculation of the liquid level which can be used as the governing parameter for oil production. Also a method is discussed to prevent cavitation, determine specific gravity, and calculate downhole temperature.     

BUCK型开关变换器最优PID控制器设计

针对开关电源的复杂性和时变性,传统PID控制器整定方法无法很好满足其控制性能要求的问题,提出一种面向性能指标的最优PID控制器参数整定方法。基于DP算法,计算保证闭环系统稳定的PID控制器参数范围;利用具有全局寻优能力的遗传算法,按照ITAE性能指标在该范围内进行参数寻优。以BUCK变换器为利的仿真研究表明,该方法在指定的性能指标上取得了满意的控制效果,在负载发生摄动时,较传统PID控制器,具有较好的鲁棒性,且计算相对简单、实用性强,可推广到非线性PID控制器的参数整定和相关工程实践中。     

一种实用型智能化的变频调速系统

介绍了一种８０９８单片机控制的感应电动机变频调速系统。系统采用ＨＥＦ４７５２由微机数控锁相频率合成产生ＳＰＷＭ波。主开关元件采用智能功率模块ＩＰＭ。该系统为ＰＩ闭环控制，并且具有多种功能。实验证明，整个系统简单可靠，精度高，功能强。     

电子式软启动下感应电机的启动过程

用混合变量改进方法建立感应电机模型,通过控制单元在主电路拓扑的变化下,采用双向晶闸管控制高压电机软启动。该过程利用Matlab／Simulink仿真模拟电机启动时定子电流和转矩变化情况,整个操作控制精确,效果明显,对实际应用有较大的参考价值。     

大型异步电动机的离散优化设计

本文提出了大型三相异步电动机的离散优化设计方法，以改进的分析程序为基础，结合电机主要尺寸方程式和电磁参数统计的平均值，给出了补始点，采用离散规划优化方法进行求解，取得了较满意的结果。     

A Stable and Intelligent Energy-Efficient Solid-State Induction Motor Controller

A three-phase AC voltage controller can be used for energy saving while feeding a lightly loaded induction motor. In this paper, while optimizing the power consumed by the motor, the sampling time ( Delta t) and the step change in firing angle ( Delta alpha) have been appropriately chosen by simulating the transient performance of the system using the simulation language SIMNON. A combination of current minimization scheme and power factor maximization scheme has been advocated here which yields better savings than the constituent schemes individually. A functional relationship between the optimum value of alpha ( alpha opt) and the load on the motor has been deduced so that for a given load the same optimum point is attained always in spite of the inaccuracies in the current sensing mechanism. The hardware implementation is based on an Intel 8085 processor. The processor develops this functional relationship (AngleLoad Pattern) by learning the system behavior for two or more different load conditions. Thus, it can intelligently adapt itself to any variations in the system parameters because of temperature rise or other nonlinearities.     

用于多目标无功优化的自适应遗传算法

引入了自适应权重和因子及自适应罚函数的概念,提出了一种自适应遗传算法,将其应用于多目标无功优化问题的求解中。该算法能保证寻优方向的多向性,并能避免模糊隶属度算法耗时过长的缺陷。在寻优过程中,自适应罚函数法能有效利用不可行解的有用信息,对不可行解进行适度惩罚。IEEE14节点系统的算例结果表明所提出的算法是解决多目标无功优化问题的有效方法。     

大型感应电动机的离散优化设计

本文提出大型三相感应电动机的离散优化设计方法。以改进的分析程序为基础，结合电机主要尺寸方程式和电磁参数统计平均值给出初始点，采用离散规划优化方法求解，取得了较满意的结果。     

异步电机铁心损耗计算方法的分析与研究

采用变频启动、自启动、串电阻启动等方式启动的异步电机内的组成部件中的电磁场分布并不相同,因此各组成部件的损耗分析方法也应各不相同。各种形式的斯坦梅茨方程可分析计算铁心损耗,且斯坦梅茨方程中的系数可由硅钢片制造商提供的损耗曲线获得,然而,硅钢片制造商提供的损耗曲线仅能在几个固定的频率下获得。采用了一种曲线拟合技术,可计算任意频率下的损耗曲线。为验证该方法,搭建了实验平台,分析不同负载转矩下、不同开关频率下异步电机的损耗。对比结果表明,该方法能够准确地预测异步电机的铁心损耗。