基于多目标非支配解提取法的电力系统无功优化

针对传统的电力系统多目标粒子群优化算法采用权重系数法将多目标转化为单目标,从而忽视了各目标函数间的竞争关系这一问题,提出将非支配解提取法运用到电力系统多目标无功优化中,并设定了一套提取规则,以电力系统中的有功网损、电压偏差和电压稳定裕度为目标,使目标在充分竞争的情况下得出Pareto最优解,利用IEEE-14节点系统对多目标非支配解提取法的电力系统无功优化进行了仿真测试。研究结果表明,该算法一次运行可以得出多组非支配解,既有偏向单个目标的解也有兼顾所有目标的解,克服了权重系数法的盲目性和单一性,可使电力决策者根据实际问题选择最优解,具有较好的灵活性与多样性。     

光热-光伏联合发电系统动态无功规划方法研究（英文）

针对光热-光伏联合发电系统中部分薄弱节点发生故障后仅依靠系统自身无功调节能力无法使其暂态电压恢复稳定特点,提出了一种适应于光热-光伏联合发电系统的动态无功规划方法。该方法在考虑系统自身无功调节能力基础上,确定动态无功补偿装置安装节点及其补偿容量。通过暂态电压稳定恢复指标确定关键故障节点,初步判断系统薄弱节点,进而利用灵敏度指标确定动态无功补偿装置安装节点;以动态无功补偿装置最低投资成本提高系统暂态电压稳定性为优化目标建立动态无功规划优化模型,利用基于差分进化的粒子群算法(Particle swarm optimization based on differential evolution, DE-PSO)对无功补偿节点安装容量进行优化。算例系统仿真结果表明,该方法与仅考虑动态无功补偿装置安装位置优化方法相比,在相同无功补偿成本下提高系统暂态电压稳定性效果更佳。     

并联电容器补偿装置应用案例分析

就目前电网普遍使用的无功补偿装置,以中石化上海石化延焦变电所6 k V并联电容器补偿装置报废更新项目为例,对并联电容器补偿装置的补偿方式、效益分析、容量配置、继电保护配置等问题进行综合分析,并提出改进措施,以实现无功补偿的优化。     

数控速度规划中的时间最优凸优化方法

针对数控高速高精加工中的速度规划问题,考虑速度、电机力矩和轮廓误差等约束条件,对以时间最优为目标的凸优化方法进行了研究。建立了包含轮廓误差等约束与速度平滑因子的完整速度规划模型,通过参数离散化使问题转化为静态最优问题。为改善求解效率并保证全局最优解,将离散规划模型中的复杂非凸目标函数和约束通过数学变换最终转化为凸优化问题,得到多项式时间的全局最优解。通过数值仿真实验验证了该方法的有效性,分析了平滑因子的影响与计算效率。     

基于隶属度函数的无源滤波补偿器协调优化研究

工业配电网中含有大量非线性设备造成了无功功率缺额与谐波,而无源滤波补偿装置的设计主要依赖工程经验,存在过补偿和经济成本较高的问题。提出一种多目标优化筛选的参数计算方法。在分析滤波装置及工业负荷特性的基础上,考虑无功补偿效果、滤波性能和投入费用,对各滤波支路安装补偿容量与滤波电抗比进行优化配置,构建了无源滤波装置多目标协调优化模型;采用多目标粒子群算法(MOPSO)求解,并引入隶属度函数综合目标,筛选最优方案。同时,针对优化计算流程开发了配套软件系统。经验证,对比某一电解槽配电网无源滤波装置设计的经验方案和优化方案,优化方案将功率因数准确维持在0.96~0.98,谐波含量和投入成本比经验方案分别降低了26.9%和3%。研究结果降低了无源滤波器设计难度与制备成本,为工业配电网提供更精确的无功功率补偿和更有效的谐波抑制。     

分段补偿技术在低压配电线路上的应用与效果

本文分析比较目前配电网无功补偿技术几种模式的补偿效果,得出了几种模式均对线路降损效果不佳的结果.为达到大幅度降低整个配电系统有功损耗的目的,文中介绍了低压配电线路无功补偿分段补偿模式,论述了分段补偿技术的优化配置方案及配置方法.最后,列举了该技术的应用实例,对线损、功率因数进行了优化前后的比较,以及与其它补偿模式从经济、技术与效果等方面进行综合比较.     

产能及周期约束下制造系统能力配置优化

定制型装备制造系统设备能力配置优化属于非线性整数规划问题。由于产能、周期约束均无法封闭表达等原因,其精确解求取非常困难。为此,提出一种目标函数最优值上、下界逐步逼近的近似优化方法。描述了定制型装备制造系统能力配置问题,并以最小化设备投资为目标建立了数学模型;介绍了数学分析与仿真优化相结合的近似优化方法整体思路;阐述了目标函数最优值初始上、下界的获取,逐步改进直至逼近目标函数最优值的过程。通过实例验证了所提方法,并与产能单约束能力配置结果进行了对比。分析表明考虑周期约束将增加设备投资,所提方法和所获结果可为企业优化配置资源提供决策支持。     

行星变速器的模糊可靠性多目标优化设计

以提高行星传动系统效率和增大系统可靠性并尽量减轻整机的重量为目标函数,通过线性加权函数法确定目标函数的数学模型,采用设计变量规格化的方法确定加权因子,基于模糊数学理论的可靠性约束条件以及功能进行几何约束,运用Matlab优化工具箱进行优化,对三个局部最优解叠加计算,保证了优化参数是满足目标函数的全局最优解.通过实例表明...     

升沉补偿系统多目标构型优化

升沉补偿系统是海洋作业的重要保障装备,影响着海洋作业的稳定性和安全性。随着多样性任务需求的增加,结构多样、适用于不同量级的升沉补偿系统从工厂走向市场,补偿效率不再是评价升沉补偿系统好坏的唯一标准。在对升沉补偿系统工作原理分析的基础上,确定了优化的对象为补偿装置构型、液压泵数量和蓄能器数量,并获得了基本解集。在多目标优化阶段,以可靠性、成本和补偿效率为目标函数,通过非支配排序获得Pareto优化解集,最后通过层次分析法对Pareto优化解集中的每个构型进行打分,获得最优构型。     

基于网络分析的发电机无功优化研究

为解决发电机无功优化的问题,提出了一种具有概念清晰、计算便捷等特点的基于网络分析的发电机无功优化方法。该方法的实现过程包括,首先利用节点功率平衡的关系以及支路电压损耗的关系,得到了各节点电压以及支路无功潮流对除平衡节点以外的发电机节点无功出力以及平衡节点电压的近似灵敏度;其次,根据基于无功潮流追踪的网损分摊方法,将有功网损分摊到各发电机节点,且按照网损分摊的大小选取了发电机无功优化点;然后,通过各支路潮流以及节点电压,建立了近似的网损优化模型,且计算得到了发电机无功优化点的优化量;最后,用IEEE39节点系统验证了所提方法的有效性以及可行性。研究结果表明,所采取的措施能同时改善无功功率分布以及电压水平,具有一定的实用价值。     

地区供电局输电网无功优化研究与应用

建立了以折合为等年值的新增无功补偿设备的投资费用与网络损耗的年运行费用之和最小为目标的输电网无功综合优化的数学模型,针对传统遗传算法的缺陷提出了改进排挤小生境自适应遗传算法,对选择、交叉、变异、罚函数、终止判据等环节做了相应改进,提高了全局寻优能力,避免陷入局部最优解.用MATLAB语言编制了实用程序,算例结果表明,该...     

基于概率潮流两点估计法的10kV配电线路无功优化配置

针对电力系统运行中存在的大量的不确定因素,例如负荷的随机波动性、功率或发电出力的随机变化、电力设备因随机故障退出运行等问题,将两点估计法的概率潮流技术应用到网损计算中。从降低损耗、改善电能质量的角度出发,建立了无功补偿优化模型。根据实际电网负荷的历史数据,利用遗传算法,得到了配电网无功优化配置的最优方案。最后通过实际的案例进行了计算与分析。研究结果表明,两点估计法的概率潮流在配电网无功优化配置的应用中具有准确性和有效性。     

20kV配电网采用分相供电的研究

针对20 kV中低压配电网采用分相供电出现的三相不平衡现象,分析了20 kV电压等级分相供电对电压及无功的影响,并利用PSCAD软件进行了仿真,验证了20 kV分相供电会造成各相电压不对称,并利用调压器对系统进行无功补偿,改善了系统各节点的电压。     

变电站无功补偿技术研究

摘要：阐述了无功补偿对电力系统安全稳定运行的重要作用,重点研究了通过电力系统分区的方法,确定无功补偿位置,利用无功优化计算方法确定无功补偿点的最佳补偿容量,实现对电力系统无功补偿配置的有效评估。     

混凝土喷浆车转台结构轻量化优化分析

在整体结构尺寸不变的前提下,以关键板厚度为设计变量,所允许结构的最大应力和最大变形为约束条件,以转台结构总重量(体积)最小为目标函数,对转台各板厚度进行优化,通过ANSYS软件的优化迭代计算,得到设计变量(板厚)的非整最优解,再把最优解圆整后进行校核计算,从而得到设计变量(板厚)的圆整最优解,通过减小各板厚度进而达到转台结构轻量化目的。     

多目标产品配置优化研究

针对多目标产品配置优化问题,考虑实例关系和个性化等约束,构建了以性能、成本和交货期为目标的产品配置模型。设计了一种改进的非支配排序遗传算法(Non-Dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)进行配置模型求解,并根据顾客偏好推荐配置方案。该算法采用动态罚函数处理约束问题,采用自适应交叉和变异概率提高算法收敛速度,对变异操作结果进行模拟退火操作,避免了算法陷入局部最优解,并针对多目标问题改进了Metropolis准则。通过算法验证与实例应用,证明本模型有效可行,改进NSGA-Ⅱ算法在配置问题求解上优于NSGA-Ⅱ算法。     

基于粒子群和16控制区的无功电压优化控制技术及其应用

无功电压控制是电力系统可靠运行的关键问题,对提高电压质量具有重要作用。通过无功电压控制,可降低系统有功功率和电能损耗,改善电压质量,已成为电网节能减排的重要手段。本文对粒子群算法进行了研究和改进,克服了传统粒子群算法精度不高,易陷入局部最优的缺点,建立了以网损最小为目标函数的电网无功电压优化控制数学模型。从分区划分、无功功率或功率因数的限值和控制策略等三个方面,对传统无功电压控制9区域图改进为16区,提出基于规则的分区控制电压校正控制方法。对西安东郊地区电网进行了电压无功控制的仿真计算,结果表明本文方法可行、有效。     

电力系统无功优化与补偿措施分析

无功补偿与优化作为改善电能质量、减小供电系统网络损耗的有效方式,逐渐成为研究的热点问题。主要分析了电力系统无功优化的目标函数及约束条件,总结了无功补偿的原则,对各种无功优化补偿方式进行了经济性比较。     

基于禁忌搜索算法的电磁场逆问题鲁棒优化设计

为了综合分析优化解的性能,讨论了参数不确定条件下电磁场逆问题的鲁棒优化性。分析了鲁棒优化设计方法,研究了鲁棒期望适值函数关键参数的估计方法。以寻求鲁棒最优解为目标,应用改进的禁忌算法,基于鲁棒性能期望适值函数,求解了典型数学问题和工程设计问题。通过计算比较叠加扰动最优解条件下的目标函数值偏差,其结果表明,该研究算法能够快速有效地搜索到鲁棒最优解。     

V带传动轮系的优化设计

用简便的协调关系法将V带传动轮系的多日标优化设计问题转换成一个单目标优化设计问题。考虑问题所牵涉到的多个互相矛盾不可公度的目标函数，根据不同的工程要求，结合实践经验和计算经验确定各个目标函数的加权协调系数，然后将其表示为一个单目标优化函数；工程条件对系统的要求和相关限制，以约束函数的形式给出。最后，用直接方法求出问题的综合最优解，并通过计算证明，对于不同的工程目标和具体要求，综合最优解可以有不同的取值。该方法克服了常规算法既复杂又繁琐的缺点，简便、实用、易于推广。该优化计算结果已用于某机械厂的振动测试台设计，效果令人满意。